FR2689677A1 - Device for monitoring state of multistranded fuse in grid network - has constant current source connected to fuse and potential difference across fuse is measured to determine resistance - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif de contrôle de ltétat d'un fusible multibrins.Device for controlling the state of a multi-strand fuse.
L'invention concerne un dispositif de contrôle de l'état d'un fusible, notamment d'un fusible multibrins. The invention relates to a device for controlling the state of a fuse, particularly a multi-strand fuse.
Les fusibles, plus précisément désignés par éléments de remplacement dans les textes normatifs, sont actuellement utilisés sous forme de fusibles multibrins dans les transformateurs HTA/BT, haute tension-basse tension en service dans les réseaux de distribution publique d'énergie électrique. Fuses, more specifically referred to as replacement elements in the normative texts, are currently used in the form of multi-strand fuses in HV / LV, high-voltage and low-voltage transformers in use in public electricity distribution networks.
A la suite d'un incident ou d'une modification des caractéristiques d'une installation, augmentation de la puissance installée ou du courant délivré, il est nécessaire de s'assurer du bon état des fusibles de protection de cette installation. Following an incident or a modification of the characteristics of an installation, increase of the installed power or of the delivered current, it is necessary to make sure of the good state of the fuses of protection of this installation.
Le contrôle est actuellement effectué par une vérification de la continuité électrique du fusible considéré, au moyen d'un appareil de type ohm-mètre ou analogue. The check is currently carried out by checking the electrical continuity of the fuse under consideration, by means of an ohm meter or the like.
Ce processus de contrôle, très simple, ne permet cependant pas de vérifier, dans le cas d'un fusible multibrins, si l'un des fils ou brins fusibles est coupé ou fondu. Dans un tel cas, la réutilisation d'un fusible endommagé partiellement, ce dommage partiel n'étant pas détecté, peut entraîner de graves conséquences lors de 1 'exploitation ultérieure de 1 'installation munie d'un tel fusible. En effet, la résistance interne de ce type de fusible augmentant dans des proportions dépendant du nombre de fils ou brins initial, l'échauffement du fusible peut alors atteindre les valeurs dommageables, tant pour celui-ci que pour les matériaux et composants voisins. En outre, la courbe intensité du courant/temps d'un fusible ainsi dégradé peut entraîner une mauvaise coordination des dispositifs de protection situés tant en amont qu'en aval du fusible considéré, et, pour certaines valeurs d'intensité du courant, une absence de déclenchement de ces protections, susceptible d'entraîner alors la destruction totale du fusible précité. This control process, very simple, however, does not allow to check, in the case of a multi-strand fuse, if one of the son or fusible strands is cut or melted. In such a case, the reuse of a partially damaged fuse, this partial damage not being detected, can lead to serious consequences during the subsequent operation of the installation provided with such a fuse. Indeed, the internal resistance of this type of fuse increasing in proportions depending on the number of initial son or strand, the heating of the fuse can then reach damaging values, both for it and for neighboring materials and components. In addition, the current / time intensity curve of a fuse thus degraded may lead to poor coordination of the protection devices located both upstream and downstream of the fuse under consideration, and, for certain current intensity values, an absence trigger these protections, which may then cause the total destruction of the aforementioned fuse.
En particulier, lorsque les installations protégées sont des installations du type transformateurs
HTA/BT, selon la norme d'Electricité de France, le mauvais fonctionnement d'un fusible peut entraîner la destruction de l'appareillage complet et provoquer ainsi un incident sur le réseau de distribution. Le mauvais fonctionnement d'un fusible HTA de type précité, composant d'une valeur de l'ordre de 200 F (deux cents francs), est donc susceptible d'entraîner non seulement des coûts de réparation pouvant atteindre 250 000 F (deux cent cinquante mille francs), mais également une dégradation de la qualité de desserte de l'installation.In particular, where the protected facilities are transformer-type installations
HTA / LV, according to the Electricité de France standard, the malfunction of a fuse can lead to the destruction of the complete equipment and thus cause an incident on the distribution network. The malfunction of a HTA fuse of the aforementioned type, a component of a value of the order of 200 F (two hundred francs), is therefore likely to entail not only repair costs of up to 250 000 F (two hundred fifty thousand francs), but also a degradation of the service quality of the installation.
La présente invention a pour objet de remédier à l'inconvénient précité par la mise en oeuvre d'un dispositif de contrôle de l'état d'un fusible. The present invention aims to overcome the aforementioned drawback by the implementation of a device for monitoring the state of a fuse.
Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un dispositif de contrôle d'un fusible, de type multibrins, permettant de déterminer si l'un au moins des brins de celui-ci est coupé, fondu ou détérioré. Another object of the present invention is the implementation of a fuse control device, of multi-strand type, for determining whether at least one of the strands thereof is cut, melted or deteriorated.
Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un dispositif de contrôle d'un fusible constitué par un appareil portable permettant d'effectuer les opérations de contrôle sur le site de l'installation. Another object of the present invention is the implementation of a device for controlling a fuse constituted by a portable device for performing control operations on the site of the installation.
Un autre objet de la présente invention est enfin la mise en oeuvre d'un dispositif de contrôle d'un fusible grâce auquel les opérations de contrôle, particulièrement simples, peuvent être réalisées par tout personnel non spécialement qualifié. Another object of the present invention is finally the implementation of a fuse control device by means of which the particularly simple control operations can be carried out by any unspecified personnel.
Le dispositif de contrôle de l'état d'un fusible multibrins, objet de la présente invention, est remarquable en ce qu'il comporte un circuit générateur d'un courant constant, destiné à alimenter le fusible à tester pendant une durée de test déterminée, un circuit de mesure, aux bornes du fusible à tester, de la chute de tension provoquée par le courant constant aux bornes du fusible à tester et un circuit de calcul et d'affichage de l'état du fusible à tester par comparaison à l'état correspondant d'un fusible de référence. The device for controlling the state of a multi-strand fuse, which is the subject of the present invention, is remarkable in that it comprises a circuit generating a constant current, intended to supply the fuse to be tested for a determined test duration. , a measurement circuit, at the terminals of the fuse to be tested, of the voltage drop caused by the constant current across the fuse to be tested and a circuit for calculating and displaying the state of the fuse to be tested in comparison with the corresponding state of a reference fuse.
Le dispositif de contrôle de l'état d'un fusible multibrins, objet de la présente invention, est utilisable notamment pour le contrôle des fusibles limiteurs HTA associés à la protection des transformateurs HTA/BT de distribution publique, des transformateurs de tension utilisés comme réducteurs ou capteurs, des transformateurs de puissance utilisés dans les installations industrielles, des réseaux basse tension de distribution publique et des installations industrielles. The device for monitoring the state of a multi-strand fuse, which is the subject of the present invention, can be used in particular for controlling the limiting fuses HTA associated with the protection of public-sector MV / LV transformers, voltage transformers used as reducers or sensors, power transformers used in industrial installations, low-voltage public distribution networks and industrial installations.
Une description plus détaillée du dispositif de contrôle de l'état d'un fusible multibrins, objet de l'invention, sera donnée ci-après en référence aux dessins dans lesquels
- la figure 1 représente un schéma synoptique général du dispositif objet de la présente invention,
- la figure 2 représente un organigramme relatif aux différentes étapes de fonctionnement du dispositif selon l'invention, représenté en figure 1,
- les figures 3a et 3b représentent une vue des différents éléments structurels constitutifs du dispositif selon l'invention tel que représenté en figure 1.A more detailed description of the device for monitoring the state of a multi-strand fuse, object of the invention, will be given hereinafter with reference to the drawings in which
FIG. 1 represents a general block diagram of the device which is the subject of the present invention,
FIG. 2 represents a flow chart relating to the different operating steps of the device according to the invention, represented in FIG. 1,
FIGS. 3a and 3b show a view of the various constituent structural elements of the device according to the invention as represented in FIG.
Une description plus détaillée d'un dispositif de contrôle de l'état d'un fusible multibrins, conforme à l'objet de la présente invention, sera donnée tout d'abord en liaison avec la figure 1. A more detailed description of a device for monitoring the state of a multi-strand fuse, in accordance with the subject of the present invention, will be given firstly with reference to FIG.
Sur la figure précitée, on peut constater que le dispositif objet de la présente invention comprend un circuit 1 générateur d'un courant constant destiné à alimenter le fusible à tester, noté FU, pendant une durée de test déterminée. En outre, le dispositif objet de 1 invention comprend un circuit 2 de mesure aux bornes du fusible à tester FU de la chute de tension Uc provoquee par le courant constant aux bornes du fusible FU à tester. In the aforementioned figure, it can be seen that the device of the present invention comprises a circuit 1 generating a constant current for supplying the fuse to be tested, denoted FU, during a determined test duration. In addition, the device according to the invention comprises a circuit 2 for measuring across the fuse under test FU the voltage drop Uc caused by the constant current across the fuse FU to be tested.
En outre, un circuit 3 de calcul et d'affichage de l'état du fusible à tester est prévu, ce circuit permettant d'effectuer un affichage de l'état du fusible à tester FU par comparaison à l'état correspondant d'un fusible de référence. In addition, a circuit 3 for calculating and displaying the state of the fuse to be tested is provided, this circuit making it possible to display the state of the fuse to be tested FU by comparison with the corresponding state of a fuse. reference fuse.
Ainsi qu'on l'observera en outre sur la figure 1, le circuit générateur 1 peut comporter avantageusement un circuit d'horloge 10 commandé, ce circuit d'horloge 10 étant destiné à engendrer un train d'impulsions représentatif de la durée de test précité. En outre, le circuit générateur 1 comprend un circuit 11 générateur de courant constant piloté et activé pendant la durée de test précité par le train d'impulsions. As will be observed further in FIG. 1, the generator circuit 1 may advantageously comprise a clock circuit 10 controlled, this clock circuit 10 being intended to generate a pulse train representative of the test duration. supra. In addition, the generator circuit 1 comprises a constant current generator circuit 11 driven and activated for the aforementioned test duration by the pulse train.
A titre d'exemple non limitatif, le circuit 2 de mesure peut comprendre, ainsi que représenté sur la figure 1, un relais noté 21 comportant deux entrées commutées et une sortie commutée. Une première entrée commutée du relais 21 est interconnectée à un circuit 20 de référence de tension, lequel délivre une tension notée UO alors que la deuxième entrée commutée du relais 21 est interconnectée aux bornes du fusible FU de façon à recevoir la chute de tension Uc précitée. La sortie commutée du relais 21 délivre, sur commutation par l'intermédiaire d'un signal de commutation com, soit la référence de tension U,, soit la chute de tension Uc. By way of nonlimiting example, the measuring circuit 2 may comprise, as shown in FIG. 1, a rated relay 21 comprising two switched inputs and one switched output. A first switched input of the relay 21 is interconnected to a voltage reference circuit 20, which outputs a voltage noted UO while the second switched input of the relay 21 is interconnected across the fuse FU so as to receive the above-mentioned voltage drop Uc . The switched output of the relay 21 delivers, on switching via a switching signal com, either the voltage reference U ,, or the voltage drop Uc.
La sortie commutée du relais 21 est interconnectée par exemple à un amplificateur à gain variable 22 dont la valeur de gain peut être ajustée par l'intermédiaire d'un signal de commande de gain G. L'amplificateur 22 délivre une tension Us laquelle est directement proportionnelle, soit à la tension de référence U,, soit à la chute de tension Uc. La tension de référence UO sert à déterminer la tension de décalage (offset) de l'amplificateur 22, considéré par un amplificateur opérationnel. The switched output of the relay 21 is interconnected for example to a variable gain amplifier 22 whose gain value can be adjusted via a gain control signal G. The amplifier 22 delivers a voltage Us which is directly proportional, either to the reference voltage U ,, or to the voltage drop Uc. The reference voltage UO serves to determine the offset voltage of the amplifier 22, considered by an operational amplifier.
Un circuit d'échantillonnage 23 est en outre prévu, ce circuit d'échantillonnage 23 recevant en entrée la tension Us délivrée par l'amplificateur à gain variable 22 et délivrant une série de valeurs Uck, valeurs échantillonnées, représentatives de la chute de tension Uc aux bornes du fusible FU, chute de tension provoquée par le courant constant I délivré par le circuit 1 générateur de courant constant. A sampling circuit 23 is furthermore provided, this sampling circuit 23 receiving as input the voltage Us delivered by the variable gain amplifier 22 and delivering a series of values Uck, sampled values, representative of the voltage drop Uc. at the terminals of the fuse FU, voltage drop caused by the constant current I delivered by the circuit 1 constant current generator.
Le circuit 3 de calcul et d'affichage de l'état du fusible à tester FU comprend, ainsi que représenté en figure 1, un circuit calculateur 30 lequel peut avantageusement être réalisé par un microcalculateur ou par un microprocesseur par exemple. On notera que le circuit de calcul 30 permet d'engendrer un signal de déclenchement
CLK délivré au circuit d'horloge 10 commandé, afin de permettre ainsi la commande du circuit d'horloge 10 précité, le signal de commande de commutation com au relais 21 et le signal de commande de gain G de l'amplificateur à gain variable 22. Il reçoit avantageusement un signal I représentatif de l'intensité du courant constant délivré par le circuit 11 générateur de courant constant.The circuit 3 for calculating and displaying the state of the fuse to be tested FU comprises, as shown in FIG. 1, a calculator circuit 30 which can advantageously be implemented by a microcomputer or by a microprocessor for example. It will be noted that the calculation circuit 30 makes it possible to generate a trigger signal
CLK delivered to the controlled clock circuit 10, thereby to allow the control of the aforementioned clock circuit 10, the switching control signal com to the relay 21 and the gain control signal G of the variable gain amplifier 22 It advantageously receives a signal I representative of the intensity of the constant current delivered by the constant current generator circuit 11.
Ce signal I peut être constitué avantageusement par un signal échantillonné numérique délivré par un moyen de mesure correspondant du courant I au niveau du générateur de courant constant. On notera par exemple que le générateur de courant constant 11 peut alors être réalisé par un circuit de type générateur de courant de type classique constitué, par exemple, par un transistor de puissance monté en collecteur commun et dont l'émetteur débite le courant constant par l'intermédiaire d'une résistance calibrée de faible valeur, la mesure de l'intensité I du courant constant ainsi délivré pouvant être effectuée par échantillonnage de la chute de tension aux bornes de la résistance calibrée précitée. Ce type d'appareillage ne sera pas décrit plus en détail car il correspond à un type d'appareillage classique dans le domaine technique correspondant. This signal I may be advantageously constituted by a digital sampled signal delivered by a corresponding measurement means of the current I at the level of the constant current generator. It will be noted, for example, that the constant current generator 11 can then be produced by a conventional type of current generator type circuit constituted, for example, by a power transistor mounted in a common collector and whose emitter delivers the constant current by by means of a calibrated resistance of small value, the measurement of the intensity I of the constant current thus delivered being able to be carried out by sampling the voltage drop across the aforementioned calibrated resistor. This type of equipment will not be described in more detail because it corresponds to a type of conventional equipment in the corresponding technical field.
Le générateur de courant constant peut par exemple être prévu pour délivrer un courant continu de 600 mA pendant 20 ms, durée totale de test. Une précision suffisante de l'intensité I = 600 mA précitée peut être obtenue, et le circuit de mesure d'intensité peut, alors, être supprimé. The constant current generator may for example be provided to deliver a 600 mA continuous current for 20 ms, the total test time. Sufficient accuracy of the aforementioned intensity I = 600 mA can be obtained, and the intensity measuring circuit can then be suppressed.
En outre, le circuit de calcul 30 reçoit bien entendu le signal échantillonné délivré par le circuit d'échantillonnage 23, c'est-à-dire les valeurs Uck précitées. In addition, the calculation circuit 30 of course receives the sampled signal delivered by the sampling circuit 23, that is to say the aforementioned Uck values.
A titre d'exemple non limitatif, on comprendra que le circuit d'échantillonnage 23 peut avantageusement être réalisé par un convertisseur analogique numérique
C.A.N., et, de préférence, par un convertisseur analogique numérique multivoies, chaque voie recevant en parallèle la tension de sortie Us délivrée par l'amplificateur à gain variable 22. L'amplificateur numérique analogique 23 peut alors délivrer une suite de valeurs de chute de tension Uck, k désignant l'ordre des différentes voies du convertisseur numérique analogique, les voies de conversion étant commandées séquentiellement de façon à réaliser finalement une suite de mesures successives de la chute de tension provoquée aux bornes du fusible à tester FU pendant la durée du test précité.By way of nonlimiting example, it will be understood that the sampling circuit 23 may advantageously be produced by an analog digital converter
CAN, and, preferably, by a multi-channel analog-to-digital converter, each channel receiving in parallel the output voltage Us delivered by the variable-gain amplifier 22. The digital analog amplifier 23 can then deliver a sequence of falling values of voltage Uck, k designating the order of the different channels of the digital-to-analog converter, the conversion channels being sequentially controlled so as finally to carry out a series of successive measurements of the voltage drop caused at the terminals of the fuse to be tested FU during the duration of the aforementioned test.
On notera que l'agencement du convertisseur analogique numérique précité ne sera pas décrit plus en détail car il correspond à une disposition classique des convertisseurs analogiques numériques normalement disponibles dans le commerce. Bien entendu, la suite des valeurs de chute de tension Uck correspondant à une pluralité de mesures de chutes de tension aux bornes du fusible FU pendant une durée de test est délivrée au circuit calculateur 30 et mémorisée puis traitée par ce dernier de la façon ci-après. Le circuit 3 de calcul et d'affichage de l'état du fusible à tester, et en particulier le circuit calculateur 30 précité, permettent d'effectuer en fait la moyenne arithmétique notée
K désignant le nombre de voies du convertisseur analogique-numérique, de la pluralité de mesures de chutes de tension Uck. K designating the number of channels of the analog-digital converter, the plurality of voltage drop measurements Uck.
On notera en outre que le circuit de calcul 3 comporte, avantageusement, une cellule d'affichage des résultats, notée 31, et une mémoire de référence, notée 32, laquelle permet d'assurer la mémorisation de valeurs de référence de fusibles de référence, ces valeurs de référence correspondant à l'état de chaque fusible de référence précité et pouvant, par exemple, être constituées par la valeur de résistance de chaque fusible de référence à une température donnée, 20"C par exemple. It will further be noted that the calculation circuit 3 advantageously comprises a display cell of results, denoted 31, and a reference memory, denoted 32, which makes it possible to ensure the storage of reference values of reference fuses. these reference values corresponding to the state of each aforementioned reference fuse and which may, for example, be constituted by the resistance value of each reference fuse at a given temperature, for example 20 ° C.
En outre, le circuit calculateur 30 reçoit un signal de mise en marche et de choix de calibres délivré par un circuit et par une touche 33 correspondante, ainsi qu'un signal de commande de validation de mesures délivré par un circuit et une touche correspondante 34. In addition, the computer circuit 30 receives a start-up signal and choice of calibers delivered by a circuit and a corresponding key 33, and a measurement enable command signal delivered by a circuit and a corresponding key 34 .
Les circuits 33 et 34 peuvent consister par exemple en des circuits générateurs d'impulsions de type circuits monostables, chaque impulsion incrémentant le circuit calculateur 30, de façon à assurer les fonctions correspondantes. Ce type de circuit ne sera pas décrit en détail car il correspond à un type de circuit parfaitement connu de l'homme de métier. The circuits 33 and 34 may for example consist of pulse generator circuits of the monostable circuit type, each pulse incrementing the computer circuit 30, so as to perform the corresponding functions. This type of circuit will not be described in detail because it corresponds to a type of circuit perfectly known to those skilled in the art.
Le fonctionnement du dispositif de contrôle de l'état d'un fusible multibrins objet de la présente invention tel que représenté en figure 1 sera décrit à titre d'exemple non limitatif en liaison avec la figure 2. The operation of the condition monitoring device of a multi-strand fuse object of the present invention as shown in Figure 1 will be described by way of non-limiting example in connection with Figure 2.
Le mode opératoire du processus de contrôle de l'état d'un fusible FU peut comprendre, ainsi que représenté sur la figure précitée, les étapes ci-après. The operating procedure of the process for checking the state of a fuse FU may comprise, as shown in the above-mentioned figure, the following steps.
Une première phase d'initialisation comprend par exemple une étape 1000 du choix du type de fusible, c'està-dire du calibre c correspondant de celui-ci pour un fusible de référence comportant par exemple N brins, une valeur de résistance R à une température donnée, 20"C par exemple, cette valeur de résistance étant prise comme référence avec une tolérance de 7 % par exemple. A first initialization phase comprises, for example, a step 1000 of the fuse type selection, that is to say the corresponding caliber c thereof for a reference fuse comprising, for example, N strands, a resistance value R at a distance of given temperature, 20 "C for example, this resistance value being taken as a reference with a tolerance of 7% for example.
En ce qui concerne les fusibles HTA précédemment mentionnés et utilisés en France, les calibres sont par exemple de 6,3;16;43 et 63 ampères. On notera toutefois que les valeurs des résistances des fusibles de calibres précités, valeurs fournies par les constructeurs, ont nécessité, avec le nombre de fils ou brins de chaque fusible de calibre c correspondant, huit types de fusibles répartis en fonction des paramètres constructeurs et du calibre ainsi que représenté à l'annexe de la présente description. Ainsi, à chacun des fusibles est attribué un type. As regards the HTA fuses previously mentioned and used in France, the gauges are for example 6.3, 16, 43 and 63 amperes. It will be noted, however, that the values of the resistors of the aforementioned calibrated fuses, values supplied by the manufacturers, required, with the number of wires or strands of each fuse of corresponding size c, eight types of fuses distributed according to the manufacturer parameters and the size as shown in the Annex to this description. Thus, to each of the fuses is assigned a type.
On comprend bien sûr sur le choix du type de fusible est effectué par l'intermédiaire de la touche de fonction correspondante portant la référence 33 sur la figure 1, après mise en service de l'appareil objet de la présente invention. Of course, the choice of fuse type is made by means of the corresponding function key bearing the reference 33 in FIG. 1, after commissioning of the apparatus forming the subject of the present invention.
Suite à l'étape 1000 précitée, l'initialisation peut alors être effectuée par la mise en place du fusible
FU à tester, cette mise en place consistant bien entendu à relier le dispositif de contrôle au fusible FU luimême.Following the aforementioned step 1000, the initialization can then be carried out by setting up the fuse
FU to test, this establishment is of course to connect the control device fuse FU itself.
Cette liaison est réalisée par des cordons munis de pinces, lesquelles seront décrites ultérieurement dans la description. This connection is made by cords provided with clips, which will be described later in the description.
La phase d'initialisation ayant été ainsi réalisée, la phase de mesure proprement dite peut alors être effectuée et déclenchée, par exemple par la touche de validation de mesure 34, par une première étape 1002 de déclenchement de la mesure proprement dite. L'étape 1002 précitée est alors suivie d'une étape 1003 consistant en une étape d'alimentation du fusible à tester FU par le courant constant afin de réaliser l'état d'équilibre de la chute de tension provoquée par le fusible FU pendant le processus de mesure proprement dit. On comprendra dans un tel cas que le relais 21 peut alors pendant le déclenchement de l'étape 1003 être dans un état de commutation tel que la première entrée commutée de celui-ci est reliée à l'entrée de l'amplificateur à gain variable 22, la deuxième entrée commutée du relais 21 étant en circuit ouvert. The initialization phase having been thus carried out, the actual measurement phase can then be performed and triggered, for example by the measurement enable key 34, by a first step 1002 of triggering the measurement itself. The aforementioned step 1002 is then followed by a step 1003 consisting of a step of supplying the fuse under test FU with the constant current in order to achieve the equilibrium state of the voltage drop caused by the fuse FU during the measurement process itself. It will be understood in such a case that the relay 21 can then during the triggering of the step 1003 be in a switching state such that the first switched input thereof is connected to the input of the variable gain amplifier 22. , the second switched input of the relay 21 being in open circuit.
Bien entendu l'étape d'alimentation du fusible 1003 se poursuit pendant toute la suite de la phase de mesure. Of course the fuse 1003 feeding step continues throughout the rest of the measurement phase.
L'étape de déclenchement d'alimentation du fusible
FU 1003 est alors suivie d'une étape 1004 d'étalonnage de tension à partir de la tension de référence UO laquelle, délivrée à l'amplificateur à gain variable 22, peut alors être échantillonnée par le convertisseur analogique numérique 23, la valeur de tension de référence Uo, tension de décalage, pouvant alors être mémorisée par le circuit calculateur 30 muni de ses mémoires de travail.The fuse supply tripping step
FU 1003 is then followed by a step 1004 of voltage calibration from the reference voltage UO which, delivered to the variable gain amplifier 22, can then be sampled by the digital analog converter 23, the voltage value Uo reference, shift voltage, then can be stored by the computer circuit 30 provided with its working memories.
On notera bien sûr que l'amplificateur à gain variable 22 est un amplificateur du type amplificateur opérationnel, lequel outre le gain apporté par la commande de gain G, cette commande de gain variable étant utile pour les différentes chutes de tension apportées par les différents fusibles FU, soit en fonction du calibre, soit en fonction de leur état afin d'assurer un niveau de tension de sortie
Us suffisant et une précision de conversion analogique numérique sensiblement constante, permet en outre d'assurer une séparation des différents étages, l'impédance d'entrée de l'amplificateur à gain variable étant pratiquement infinie.It will of course be noted that the variable gain amplifier 22 is an amplifier of the operational amplifier type, which, in addition to the gain provided by the gain control G, this variable gain control being useful for the different voltage drops brought by the various fuses. FU, depending on the rating, or depending on their state to ensure an output voltage level
Sufficient and a substantially constant analog-to-digital conversion accuracy, further ensures separation of the different stages, the input impedance of the variable gain amplifier being virtually infinite.
L'étape d'étalonnage de tension 1004 est alors suivie, sur délivrance du signal de commande de commuta tion com par le circuit calculateur 30 au relais 21, d'une étape 1005 de mesure de la chute de tension. On notera bien sûr qu'en raison de la très grande valeur de l'impédance d'entrée de l'amplificateur à gain variable 22 la commutation précitée n'apporte aucune perturbation à l'état d'équilibre de la chute de tension engendrée par le courant constant dans le fusible FU à tester. La mesure de la chute de tension est alors réalisée par l'intermédiaire non seulement de l'amplificateur à gain variable 22 mais également du convertisseur analogique numérique 23, lequel pendant la durée de test fournit la pluralité de mesures de chutes de tension Uck successives dans un nombre correspondant au nombre de voies du convertisseur analogique numérique précité. La phase de mesure est alors suivie d'une phase d'affichage des résultats comportant une étape 1006 de calcul et d'affichage, laquelle sera décrite ci-après. The voltage calibration step 1004 is then followed, on delivery of the switching control signal com by the computer circuit 30 to the relay 21, a step 1005 of measuring the voltage drop. It will of course be noted that because of the very large value of the input impedance of the variable gain amplifier 22, the above-mentioned switching does not bring about any disturbance to the equilibrium state of the voltage drop generated by the constant current in the fuse FU to be tested. The measurement of the voltage drop is then carried out via not only the variable gain amplifier 22 but also the digital analog converter 23, which during the test duration provides the plurality of successive voltage drop measurements Uck in a number corresponding to the number of channels of the aforementioned analog-digital converter. The measurement phase is then followed by a display phase of the results comprising a step 1006 of calculation and display, which will be described below.
Bien entendu, on comprendra que le circuit calculateur 30 permet d'effectuer la moyenne arithmétique par exemple Uc des différentes chutes de tension Uck de la pluralité de mesures de chutes de tension. Of course, it will be understood that the computer circuit 30 makes it possible to perform the arithmetic average, for example Uc, of the different voltage drops Uck of the plurality of voltage drop measurements.
Chaque fusible de référence ayant été classé par catégorie de calibre c et de nombre de brins N constitutifs de celui-ci pour le calibre considéré, l'état du fusible à tester FU peut alors être défini par la valeur de la résistance de celui-ci, laquelle vérifie la relation : R c = (R X N)/(N - Nc). Since each reference fuse has been classified by category of size c and the number of strands N constituting it for the size in question, the state of the fuse to be tested FU can then be defined by the value of the resistance of the latter. which satisfies the relation: R c = (RXN) / (N - Nc).
Dans cette relation, R c désigne la résistance du fusible à tester avec R c = UC/I, Uc désigne la chute de tension mesurée dans des conditions précédemment mentionnées aux bornes du fusible à tester, R désigne la résistance du fusible de référence, N désigne le nombre de brins du fusible de référence, N c désigne, dans le fusible à tester FU, le nombre de brins détériorés, I désigne l'intensité du courant constant délivré par le générateur de courant constant 1. In this relation, R c denotes the resistance of the fuse to be tested with R c = UC / I, Uc denotes the voltage drop measured under previously mentioned conditions across the fuse to be tested, R denotes the resistance of the reference fuse, N denotes the number of strands of the reference fuse, N c denotes, in the fuse to be tested FU, the number of damaged strands, I denotes the intensity of the constant current delivered by the constant current generator 1.
L'évaluation du paramètre Nc permet alors de réaliser une séquence d'affichage de l'état du fusible à tester FU. Cet affichage peut comporter au moins une séquence d'affichage "fusible correct", le fusible à tester FU ne comportant aucun brin détérioré, une séquence d'affichage "fusible dégradé", le fusible à tester comportant au moins un brin détérioré et une séquence d'affichage "fusible inopérant", le fusible à tester comportant tous ses brins détériorés, ou le cas échéant n'ayant pas été placé convenablement en position de test. The evaluation of the parameter Nc then makes it possible to carry out a sequence of display of the state of the fuse to be tested FU. This display may comprise at least one "correct fuse" display sequence, the fuse to be tested FU having no deteriorated strand, a "fusible fuse" display sequence, the fuse to be tested comprising at least one damaged strand and a sequence display "inoperative fuse", the test fuse having all its damaged strands, or if necessary not properly placed in the test position.
On comprendra également que le choix de la séquence d'affichage parmi les différentes séquences d'affichage précitées peut alors être réalisé par comparaison de l'état du fusible à tester FU, état défini selon les indications précédentes, par rapport à l'état du fusible de référence correspondant mémorisé dans la mémoire de référence 32 des calibres c. It will also be understood that the choice of the display sequence among the various display sequences mentioned above can then be performed by comparing the state of the fuse to be tested FU, a state defined according to the preceding indications, with respect to the state of the corresponding reference fuse stored in the reference memory 32 of the calibres c.
Off ce qui concerne la précision du dispositif de contrôle, objet de la présente invention, nécessaire afin de mener à bien le processus de contrôle de fusibles multibrins, celle-ci est maximum pour le type de fusible qui a le moins de différence entre sa résistance maximale en bon état et sa résistance minimale avec un fil coupé. Regarding the accuracy of the control device, object of the present invention, necessary to carry out the process of controlling multi-strand fuses, it is maximum for the type of fuse that has the least difference between its resistance maximum in good condition and its minimal resistance with a cut thread.
Pour des fusibles de type HTA proposés par les constructeurs français et conformes aux normes CEI 2-82 et MF 64-210, une étude a montré que la précision maximum nécessaire est de i 3,5 %. For HTA type fuses proposed by French manufacturers and compliant with the IEC 2-82 and MF 64-210 standards, a study has shown that the maximum accuracy required is 3.5%.
On notera que le dispositif de contrôle, objet de la présente invention, permet une précision totale de mesure de + 1,7 % et qu'en conséquence ce dispositif permet bien de conduire le processus de contrôle dans tous les cas. It will be noted that the control device, which is the subject of the present invention, allows a total accuracy of measurement of + 1.7% and that consequently this device makes it possible to conduct the control process in all cases.
Une description plus détaillée de certains éléments du dispositif de contrôle de l'état d'un fusible multibrins, objet de la présente invention, sera donnée en liaison avec les figures 3a et 3b. A more detailed description of certain elements of the device for monitoring the state of a multi-strand fuse, object of the present invention, will be given in connection with FIGS. 3a and 3b.
Sur la figure 3a, on notera que le dispositif de contrôle selon l'invention est présenté sous la forme d'un boîtier 100, lequel comprend la touche de mise en marche/choix du type de fusible 33, la touche de validation de la mesure 34 ainsi qu'un élément d'affichage alphanumérique 31, lequel peut être réalisé par une cellule d'affichage de type afficheur alphanumérique à 16 caractères. In FIG. 3a, it will be noted that the control device according to the invention is presented in the form of a housing 100, which comprises the start / fuse type selection key 33, the measurement validation key. 34 and an alphanumeric display element 31, which can be achieved by a 16-character alphanumeric display type display cell.
On notera en outre que les circuits électroniques tels que représentés en figure 1 et contenus dans le boîtier 100 sont alors reliés par des cordons conducteurs électriques à des pinces d'extrémité entre lesquelles le fusible à tester FU est placé. Les pinces d'extrémité sont notées 101a et 101b sur la figure 3a. Elles peuvent comporter, par exemple, un corps ou support surmoulé en matière plastique, un contact électrique 103 isolé destiné à assurer le contact électrique avec le fusible à tester
FU et des lames métalliques 102 permettant d'assurer le maintien mécanique du fusible à tester FU en position de contact mécanique et électrique avec le contact 103 précité.Note further that the electronic circuits as shown in Figure 1 and contained in the housing 100 are then connected by electrical conductive cords to end clamps between which the test fuse FU is placed. The end clamps are noted 101a and 101b in Figure 3a. They may comprise, for example, a molded plastic body or support, an insulated electrical contact 103 intended to ensure electrical contact with the fuse to be tested.
FU and metal blades 102 to ensure the mechanical retention of the test fuse FU in mechanical and electrical contact position with the aforementioned contact 103.
Sur la figure 3b on a représenté au contraire la face arrière du boîtier 100, lequel comporte une trappe 107 permettant d'accéder à différents éléments tels que par exemple une batterie ou pile d'alimentation 106 interchangeable, une touche de remise à zéro 108 et un port 105 de communication extérieure de type RS232 interconnecté au circuit calculateur 30. On notera bien sûr que le port 105 permet par exemple d'assurer la mise à jour des valeurs de référence mémorisées dans le circuit mémoire de référence 32, ce circuit mémoire étant alors constitué par exemple par une mémoire de type reprogrammable. In FIG. 3b, on the contrary, is shown the rear face of the housing 100, which comprises a hatch 107 allowing access to various elements such as, for example, an interchangeable battery or supply battery 106, a reset key 108 and an external communication port 105 of type RS232 interconnected to the computer circuit 30. Note, of course, that the port 105 makes it possible, for example, to update the reference values stored in the reference memory circuit 32, this memory circuit being then constituted for example by a reprogrammable type memory.
On notera enfin que les fonctions supplémentaires peuvent être prévues de façon à améliorer la sécurité et la fiabilité du contrôle effectué au moyen du dispositif faisant l'objet de la présente invention, ces fonctions supplémentaires pouvant consister par exemple en
- contrôle permanent de l'état de la pile et affichage du message "attention pile" ou "pile à changer" et verrouillage du fonctionnement du contrôleur,
- vérification de la bonne connection du fusible à tester et affichage d'un message d'erreur dans le cas contraire,
- contrôle fonctionnel à chaque mesure du relais 21 et de la tension de référence Uo, laquelle peut servir de tension de référence de l'amplificateur 22,
- affichage de défaut d'appareil en cas de mauvais fonctionnement,
- mémorisation d'un nombre de types de fusibles pouvant aller jusqu'à 25,
- mémorisation des données internes même en l'absence prolongée de la pile 106.Finally, it should be noted that the additional functions can be provided in such a way as to improve the security and reliability of the control carried out by means of the device forming the subject of the present invention, these additional functions being able to consist, for example, in
permanent control of the state of the battery and display of the message "attention pile" or "battery to change" and lock operation of the controller,
- check the correct connection of the fuse to be tested and display an error message if not,
functional control at each measurement of the relay 21 and the reference voltage Uo, which can serve as the reference voltage of the amplifier 22,
- device fault display in case of malfunction,
storage of a number of fuse types up to 25,
storage of the internal data even in the prolonged absence of the battery 106.
On a ainsi décrit un dispositif de contrôle de 1 'état d'un fusible multibrins particulièrement avantageux dans la mesure où le dispositif précité permet de savoir si au moins l'un des brins constituant le fusible testé est fondu ou coupé. Thus, a device for monitoring the state of a multi-strand fuse is particularly advantageous insofar as the aforementioned device makes it possible to know if at least one of the strands constituting the fuse tested is melted or cut.
L'avantage précité est d'autant plus remarquable que le contrôle peut être effectué sur le site de l'installation par une opération très simple pour une large variété de types de fusibles utilisés. The above advantage is all the more remarkable that the control can be performed on the site of the installation by a very simple operation for a wide variety of types of fuses used.
ANNEXE
TABLEAU DE CLASSIFICATIOIN DES FUSIBLES PROPOSES
TABLE OF CLASSIFICATION OF FUSES PROPOSED
<tb> TYPE
<tb> CONSTRUCT./ <SEP> CALIBRE <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8
<tb> <SEP> A <SEP> 6,3 <SEP> A <SEP> X
<tb> <SEP> B <SEP> 6,3 <SEP> A <SEP> X
<tb> C <SEP> 6,3 <SEP> A <SEP> X
<tb> <SEP> D <SEP> 6,3 <SEP> A <SEP> X
<tb> <SEP> A <SEP> 16 <SEP> A <SEP> X <SEP>
<tb> B <SEP> 16 <SEP> A <SEP> X
<tb> <SEP> C <SEP> 16 <SEP> A <SEP> X
<tb> D <SEP> 16 <SEP> A <SEP> X
<tb> <SEP> A <SEP> 43 <SEP> A <SEP> X
<tb> <SEP> B <SEP> 43 <SEP> A <SEP> X
<tb> <SEP> C <SEP> 43 <SEP> A <SEP> <SEP> X <SEP>
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<tb> <SEP> B <SEP> 63 <SEP> A <SEP> X
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<tb> <tb> TYPE
<tb> CONSTRUCT./ <SEP> CALIBER <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8
<tb><SEP> A <SEP> 6.3 <SEP> A <SEP> X
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<Tb>
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