FR2921769A1 - Fault direct or alternating current detecting apparatus i.e. fault current protection circuit breaker, for two phase line system, has operation unit producing direct current passing in primary winding of transformer based on input signal - Google Patents
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Abstract
Description
APPAREIL DE DETECTION D'UN COURANT DE DEFAUT APPARATUS FOR DETECTING DEFAULT CURRENT
L'invention concerne un appareil de détection d'un courant de défaut se produisant dans un système composé d'au 5 moins deux lignes de courant. On utilise habituellement un transformateur de courant totalisateur dans un appareil de ce genre. Ce transformateur a, sur un côté primaire, une paire de bornes pour chaque ligne de courant. Le transformateur de courant 10 totalisateur peut ainsi être monté dans la ligne, de sorte que le courant passant dans la ligne passe entre les deux bornes de la paire de bornes respective. Un enroulement primaire du transformateur de courant totalisateur est monté entre la paire de bornes. Sur un côté secondaire, le transformateur de 15 courant totalisateur a un enroulement secondaire qui est couplé à une unité d'exploitation. Or, si l'appareil est inséré dans le système de ligne et si le circuit est fermé, il passe un courant qui n'est pas un courant de défaut dans l'une des lignes, ce courant allant à un consommateur se trouvant à 20 l'extérieur de l'appareil et revenant par l'autre ligne. Le courant produit dans les enroulements primaires respectivement un champ magnétique. Comme le courant va et vient en même temps dans l'enroulement primaire et dans l'autre enroulement primaire, les champs magnétiques produits dans les 25 enroulements primaires s'équilibrent exactement. Il en va autrement lorsqu'il apparaît un courant de défaut. Le courant arrive alors par l'une des lignes mais sort par l'autre ligne. Le courant arrivant produit dans l'enroulement primaire un champ magnétique qui n'est pas compensé par un autre champ 30 magnétique. Ce champ magnétique induit une tension dans l'enroulement secondaire et l'unité d'exploitation utilise à la façon habituelle cette tension comme mesure de l'intensité du courant de défaut. Un appareil du type décrit ci-dessus peut détecter habituellement des courants de défaut dont l'intensité varie d'un facteur allant jusqu'à 100, c'est-à-dire sur deux ordres de grandeur. D'une manière typique, les appareils du type décrit détectent des courants de défaut compris entre 10 mA et 1 A. Une limite inférieure est prescrite par la sensibilité du système, tandis que la limite supérieure est prescrite par le fait que le matériau qui transmet le champ magnétique produit par l'enroulement primaire entre en saturation magnétique. On se déplace d'autant plus le long de la courbe d'aimantation de ce matériau que le courant de défaut est plus intense, et à partir d'un certain domaine, un courant de défaut encore plus intense ne provoque pas l'induction d'une tension encore plus haute. Il serait souhaitable de pouvoir surmonter cette limite naturelle de détection des courants de défaut. The invention relates to an apparatus for detecting a fault current occurring in a system consisting of at least two current lines. A total current transformer is usually used in such apparatus. This transformer has, on a primary side, a pair of terminals for each current line. The totalizing current transformer can thus be mounted in the line, so that the current flowing in the line passes between the two terminals of the respective pair of terminals. A primary winding of the totalizing current transformer is mounted between the pair of terminals. On a secondary side, the summing current transformer has a secondary winding which is coupled to an operation unit. However, if the device is inserted into the line system and the circuit is closed, it passes a current that is not a fault current in one of the lines, this current going to a consumer being 20 the outside of the device and coming back through the other line. The current produced in the primary windings respectively a magnetic field. As the current flows back and forth at the same time in the primary winding and in the other primary winding, the magnetic fields produced in the primary windings equilibrate exactly. The situation is different when a fault current appears. The current then arrives by one of the lines but leaves by the other line. The incoming current produces in the primary winding a magnetic field which is not compensated by another magnetic field. This magnetic field induces a voltage in the secondary winding and the operating unit in the usual way uses this voltage as a measure of the intensity of the fault current. An apparatus of the type described above can usually detect fault currents whose intensity varies by a factor of up to 100, i.e., by two orders of magnitude. Typically, devices of the type described detect fault currents between 10 mA and 1 A. A lower limit is prescribed by the sensitivity of the system, while the upper limit is prescribed by the fact that the transmitting material the magnetic field produced by the primary winding enters magnetic saturation. The more that the defect current is more intense, the more the magnetization curve of the material is displaced, and from a certain domain an even more intense fault current does not cause the induction of an even higher tension. It would be desirable to overcome this natural limit of detection of fault currents.
Par le EP 0 005 694 A2, on connaît un interrupteur de protection de courant de défaut, dans lequel un transformateur de courant totalisateur a, du côté primaire, deux lignes de courant et, du côté secondaire, une première bobine et un autre enroulement. Le nombre d'ampères tours provoqués par un courant de défaut dans un noyau magnétique du transformateur de courant totalisateur est réglé à zéro, le nombre d'ampères tours nécessaires à cet effet étant produit par un courant passant dans l'autre enroulement. Une mise hors circuit s'effectue au moyen d'une exploitation du courant. From EP 0 005 694 A2, a fault current protection switch is known, in which a totalizing current transformer has, on the primary side, two current lines and, on the secondary side, a first coil and another winding. The number of ampere turns caused by a fault current in a magnetic core of the totalizing current transformer is set to zero, the number of ampere turns required for this purpose being produced by a current flowing in the other winding. Switching off is done by running the power.
L'interrupteur de protection de courant de défaut peut détecter aussi des composantes de courant continu du courant de défaut. On effectue, à cet effet, une prémagnétisation par une tension continue constante et par une tension alternative constante. The fault current protection switch can also detect DC components of the fault current. For this purpose, premagnetisation is carried out by a constant DC voltage and a constant AC voltage.
Un dispositif de mesure ayant un champ magnétique de mesure d'un courant continu qui fonctionne également suivant le principe de la compensation est connu par le DE 29 20 484 Al. Dans ce dispositif, on applique pour la compensation à un enroulement une tension continue qui dépend de la tension sur un circuit intégré. A measuring device having a magnetic field for measuring a direct current which also functions according to the principle of compensation is known from DE 29 20 484 A1. In this device, a DC voltage is applied for compensation to a winding. depends on the voltage on an integrated circuit.
L'invention vise un appareil de détection d'un The invention relates to an apparatus for detecting a
courant de défaut se produisant dans un système composé d'au fault current occurring in a system composed of at least
moins deux lignes de courant, qui peut détecter des courants 5 de défaut ayant des intensités de plus de deux ordres de minus two current lines, which can detect fault currents having intensities of more than two orders of magnitude.
grandeur, et en fait notamment aussi des courants continus en magnitude, and in fact also include continuous currents in
tant que courants de défaut. as fault currents.
L'invention a donc pour objet un appareil de détection d'un courant de défaut se produisant dans un système The subject of the invention is therefore an apparatus for detecting a fault current occurring in a system
10 composé d'au moins deux lignes de courant, comprenant un transformateur de courant totalisateur qui a, sur un côté primaire, pour chaque ligne de courant, une paire de bornes qui sont reliées entre elles par un enroulement primaire, le transformateur de courant totalisateur ayant en outre, sur un Composed of at least two current lines, comprising a totalizing current transformer which has, on a primary side, for each current line, a pair of terminals which are interconnected by a primary winding, the total current transformer having in addition, on a
15 côté secondaire, un enroulement secondaire qui est couplé à The secondary side, a secondary winding which is coupled to
d'exploitation, dans lequel of exploitation, in which
- le transformateur de courant totalisateur a un - the total current transformer has a
premier autre enroulement et l'unité d'exploitation est conçue pour produire un courant passant dans le premier autre enroulement et d'une intensité telle que ce courant compense les effets d'un courant de défaut réel sur une tension chutant aux bornes de l'enroulement secondaire et dans lequel l'unité d'exploitation est conçue pour utiliser l'intensité du courant qu'elle produit comme mesure du courant de défaut, first other winding and the operating unit is adapted to produce a current flowing in the first other winding and of such an intensity that this current compensates for the effects of a real fault current on a voltage falling across the terminals of the secondary winding and in which the operating unit is designed to use the current it produces as a measure of the fault current,
caractérisé en ce que characterized in that
le transformateur de courant totalisateur comprend un deuxième autre enroulement sur lequel une tension alternative est produite constamment par un générateur, le deuxième autre enroulement étant couplé à l'unité d'évaluation qui est conçue pour détecter en tant que signal d'entrée une unité 20 25 30 une mesure de la tension chutant aux bornes du deuxième autre enroulement et pour produire, en fonction de ce signal d'entrée, un courant continu passant dans le premier autre enroulement. the summing current transformer comprises a second other winding on which an alternating voltage is constantly generated by a generator, the second other winding being coupled to the evaluation unit which is arranged to detect as an input signal a unit 20 A measurement of the voltage falling across the second other winding and for producing, as a function of this input signal, a direct current flowing in the first other winding.
Le transformateur de courant totalisateur de l'appareil suivant l'invention comprend ainsi un premier autre enroulement. L'unité d'exploitation est conçue pour produire un courant passant dans le premier autre enroulement et d'une intensité telle que ce courant compense les effets d'un courant de défaut réel sur une tension chutant aux bornes de l'enroulement secondaire (si possible complètement). L'unité d'exploitation est, en outre, conçue pour utiliser l'intensité du courant qu'elle produit comme mesure du courant de défaut. The totalizing current transformer of the apparatus according to the invention thus comprises a first other winding. The operating unit is adapted to produce a current flowing in the first other winding and of an intensity such that this current compensates for the effects of a real fault current on a voltage falling across the secondary winding (if possible completely). The operating unit is further designed to use the intensity of the current it produces as a measure of the fault current.
On n'utilise pas ainsi une tension produite dans l'enroulement secondaire comme mesure de l'intensité du courant de défaut. Bien au contraire, on compense d'une manière aussi parfaite que possible cette tension pendant qu'elle est en formation et on empêche ainsi que la saturation d'aimantation du matériau transmettant le champ magnétique au transformateur de courant totalisateur soit atteinte. Bien au contraire, on travaille constamment au même point de travail de la courbe d'aimantation de ce matériau. L'unité d'exploitation régule, par la production du courant qui passe dans le premier autre enroulement, la tension d'enroulement secondaire à une valeur déterminée à l'avance, pour un système de courant alternatif par à zéro, le point de travail dans la courbe d'aimantation du transformateur de courant totalisateur n'est pas quittée et des effets non linéaires, notamment en fait des effets qui se produisent dans l'état de la technique lorsque l'on atteint la saturation, sont évités. A voltage produced in the secondary winding is not used as a measure of the intensity of the fault current. On the contrary, it compensates as perfectly as possible this voltage while it is forming and thus prevents the magnetization saturation of the material transmitting the magnetic field to the totalizing current transformer is reached. On the contrary, we are constantly working at the same working point of the magnetization curve of this material. The operating unit regulates, by the production of the current which passes in the first other winding, the secondary winding voltage to a value determined in advance, for a system of alternating current by zero, the working point in the magnetization curve of the totalizing current transformer is not left and nonlinear effects, including in fact the effects that occur in the state of the art when saturation is reached, are avoided.
L'appareil suivant l'invention peut être conçu pour détecter des courants de défaut qui sont des courants alternatifs, qui sont des courants continus ou également des courants de défaut des deux types. The apparatus according to the invention can be designed to detect fault currents which are AC currents, which are DC currents or also fault currents of both types.
Un appareil de détection d'un courant de défaut est conçu surtout suivant l'invention pour le cas où le courant de défaut est un courant continu. D'une façon connue, voir par exemple le EP 0167079 B1, cela se produit à l'aide d'un circuit de transducteur. Pour l'appareil selon l'invention, cela signifie que le transformateur de courant totalisateur comprend un deuxième autre enroulement sur lequel une tension alternative est produite constamment par un générateur. Le deuxième autre enroulement est couplé à l'unité d'évaluation. Celle-ci est conçue pour détecter comme signal d'entrée une mesure de la tension chutant aux bornes du deuxième autre enroulement (par exemple la tension totale qui chute aux bornes de cet enroulement et d'une résistance). L'unité d'exploitation produit alors, en fonction de ce signal d'entrée, un courant continu passant dans le premier autre enroulement. Ce courant continu équilibre exactement le courant de défaut si l'unité d'exploitation fonctionne correctement. La tension chutant aux bornes du deuxième autre enroulement reste en effet constante en l'absence d'un courant de défaut. Un courant de défaut qui est un courant continu modifie le point de travail dans la courbe d'aimantation qui appartient au transformateur de courant totalisateur, et ainsi l'inductance du deuxième autre enroulement et la tension chutant à ces bornes se modifient. Si l'on règle donc à la tension chutant aux bornes du deuxième autre enroulement, cela signifie que l'on règle à un point de fonctionnement constant de la courbe d'aimantation, comme cela est souhaité. La tension alternative sur le deuxième autre enroulement induit une tension alternative dans l'enroulement secondaire. Cette tension alternative aussi peut être utilisée par l'unité d'exploitation comme signal d'entrée pour la régulation. Il y a alors une amplitude de cette tension alternative produite dans l'enroulement secondaire qui se produit toujours lorsqu'il n'y a pas de courant de défaut ayant une partie de courant continu, et dès que cette amplitude se modifie, un courant de défaut doit être compensé par un courant continu passant dans l'autre premier enroulement. A device for detecting a fault current is especially designed according to the invention for the case where the fault current is a direct current. In a known manner, see for example EP 0167079 B1, this occurs using a transducer circuit. For the apparatus according to the invention, this means that the totalizing current transformer comprises a second other winding on which an alternating voltage is constantly produced by a generator. The second other winding is coupled to the evaluation unit. This is designed to detect as an input signal a measurement of the voltage falling across the second other winding (for example the total voltage that falls across the winding and a resistor). The operating unit then produces, according to this input signal, a direct current passing through the first other winding. This direct current exactly balances the fault current if the operating unit is operating correctly. The voltage falling across the second other winding remains indeed constant in the absence of a fault current. A fault current which is a direct current changes the working point in the magnetization curve which belongs to the totalizing current transformer, and thus the inductance of the second other winding and the voltage falling at these terminals change. If therefore the voltage falling across the second other winding is set, this means that a constant operating point of the magnetization curve is set as desired. The AC voltage on the second other winding induces an AC voltage in the secondary winding. This alternating voltage can also be used by the operating unit as an input signal for regulation. There is then an amplitude of this AC voltage produced in the secondary winding which always occurs when there is no fault current having a DC portion, and as soon as this amplitude changes, a current of The fault must be compensated by a direct current passing through the other first winding.
Pour détecter un courant de défaut qui a un courant alternatif, l'unité d'exploitation doit être conçue pour détecter comme signal d'entrée la tension chutant aux bornes de l'enroulement secondaire et pour produire, en fonction de ce signal d'entrée, un courant alternatif passant dans l'autre enroulement. Ce courant alternatif comporte alors exactement le courant de défaut si l'unité d'exploitation fonctionne correctement. To detect a fault current that has an alternating current, the operating unit must be designed to detect as an input signal the voltage falling across the secondary winding and to produce, based on this input signal , an alternating current passing in the other winding. This alternating current then has exactly the fault current if the operating unit functions correctly.
L'appareil suivant l'invention peut être constitué sous la forme d'un appareil de mesure habituel. Le domaine des disjoncteurs de protection représente, toutefois, une application préférée des concepts suivant l'invention. Dans des disjoncteurs de protection de courant de défaut, la liaison entre au moins une paire des bornes peut être interrompue par un disjoncteur. Il faut alors ouvrir, lors de l'apparition d'un courant de défaut d'une intensité déterminée à l'avance, ce disjoncteur, afin de mettre fin au flux de courant passant dans les lignes de courant qui passent dans l'appareil. Tandis que dans des disjoncteurs de protection de courant de défaut habituels, la valeur de la tension produite dans l'enroulement secondaire est le critère pour l'ouverture du disjoncteur, on utilise d'une manière prépondérante simplement l'intensité du courant produit par l'unité d'exploitation. Si cette valeur dépasse une valeur de seuil déterminée à l'avance, le disjoncteur est ouvert. The apparatus according to the invention may be constituted in the form of a usual measuring apparatus. The field of protection circuit breakers represents, however, a preferred application of the concepts according to the invention. In fault current circuit breakers, the connection between at least one pair of terminals can be interrupted by a circuit breaker. It is then necessary to open, when a fault current of an intensity determined in advance, opens this circuit breaker, in order to put an end to the flow of current flowing in the current lines which pass through the apparatus. While in usual fault current protection circuit breakers, the value of the voltage produced in the secondary winding is the criterion for the opening of the circuit breaker, the intensity of the current produced by the circuit is used in a preponderant manner. operating unit. If this value exceeds a threshold value determined in advance, the circuit breaker is open.
La valeur de seuil concerne, pour un courant continu, la valeur absolue de son intensité et, pour un courant alternatif, la valeur efficace d'intensité. Si le disjoncteur de protection de courant de défaut ouvre dans les deux types de courant de défaut le disjoncteur, il faut, le cas échéant, fixer deux valeurs de seuil, une pour du courant alternatif et une pour du courant continu. The threshold value concerns, for a direct current, the absolute value of its intensity and, for an alternating current, the intensity rms value. If the fault current circuit breaker opens the circuit breaker in both types of fault current, two threshold values must be set, one for AC and one for direct current.
On décrit dans ce qui suit un mode de réalisation In the following, an embodiment is described.
préféré de l'invention en se reportant au dessin qui 5 représente schématiquement la structure d'un disjoncteur de preferred embodiment of the invention with reference to the drawing which schematically shows the structure of a circuit breaker of
protection de courant de défaut suivant l'invention. fault current protection according to the invention.
Un disjoncteur de protection de courant de défaut défini dans son ensemble par 10 comporte une première paire 12, 12' de bornes et une deuxième paire 14, 14' de bornes. Ce A fault current protection circuit breaker defined as a whole by 10 comprises a first pair 12, 12 'of terminals and a second pair 14, 14' of terminals. This
10 disjoncteur 10 de protection de courant de défaut est conçu pour l'utilisation dans un système composé de deux lignes, un conducteur de phase et un conducteur de neutre. En étendant à quatre paires de bornes, le disjoncteur 10 de protection de courant de défaut peut sans autre modification de construction 10 Fault Current Protection Circuit Breaker 10 is designed for use in a system consisting of two lines, a phase conductor and a neutral conductor. By extending to four pairs of terminals, the fault current protection circuit breaker can without further construction modification.
15 être conçu aussi pour un système à trois phases. 15 be designed also for a three-phase system.
Le disjoncteur 10 de protection de courant de défaut doit pouvoir interrompre le flux de courant dans un système de ligne et comprend, à cet effet, un interrupteur 16. Dans le cas représenté, l'interrupteur 16 interrompt, lorsqu'il est The fault current protection circuit breaker 10 must be able to interrupt the flow of current in a line system and comprises, for this purpose, a switch 16. In the case represented, the switch 16 interrupts, when it is
20 ouvert, la liaison entre deux paires 12, 12' et 14, 14' de bornes, mais théoriquement l'ouverture de l'une des deux liaisons suffirait. Dans le trajet de liaison entre les bornes 12 et 12', se trouve un enroulement 18 primaire d'un transformateur de courant totalisateur et, dans le trajet de 20 open, the connection between two pairs 12, 12 'and 14, 14' of terminals, but theoretically the opening of one of the two links would suffice. In the connection path between terminals 12 and 12 ', there is a primary winding 18 of a totalizing current transformer and, in the path of
25 liaison entre les bornes 14 et 14', un enroulement 20 primaire du même transformateur de courant totalisateur. Le transformateur de courant totalisateur a un enroulement 22 secondaire qui est relié à une unité 24 d'exploitation. Connection between terminals 14 and 14 ', a primary winding of the same totalizing current transformer. The totalizing current transformer has a secondary winding 22 which is connected to an operating unit 24.
Si le disjoncteur 10 de protection de courant de If the current protection circuit breaker 10
30 défaut est inséré dans le système de ligne, l'une des deux lignes passe sur les bornes 12 et 12' et l'autre des deux lignes sur les bornes 14 et 14'. Le courant global passant dans le système passe ainsi dans le premier enroulement 18 primaire pour aller à un consommateur ou à des consommateurs et le courant revient à nouveau dans l'enroulement 20 primaire en ayant la même intensité. Le courant produit dans l'enroulement 18 primaire un champ magnétique et également dans l'enroulement 20 primaire. Ces deux champs magnétiques s'équilibrent exactement s'il ne se produit pas de courant de défaut. Il est donc produit dans l'enroulement 22 secondaire une tension d'une amplitude égale à zéro. A fault is inserted into the line system, one of the two lines passes on the terminals 12 and 12 'and the other of the two lines on the terminals 14 and 14'. The overall current flowing in the system thus passes into the first primary winding 18 to go to a consumer or consumers and the current returns back into the primary winding with the same intensity. The current produced in the primary winding 18 is a magnetic field and also in the primary winding. These two magnetic fields balance exactly if there is no fault current. It is therefore produced in the secondary winding 22 a voltage of an amplitude equal to zero.
S'il se produit un courant de défaut, il passe seulement du courant par l'une des lignes et ainsi l'un des enroulements 18 ou 20 primaires mais pas sur l'autre. I1 est ainsi produit un champ magnétique qui induirait dans l'enroulement 22 secondaire une tension sans autre mesure. Dans des disjoncteurs de protection de courant de défaut habituels, cette tension sert de mesure de l'amplitude du courant de défaut. Dans le cas présent, le transformateur de courant totalisateur comprend un premier autre enroulement 26. L'unité 24 d'exploitation est conçue pour produire un courant qui est amplifié par un amplificateur 28. L'unité 24 d'exploitation règle alors la tension chutant aux bornes de l'enroulement 22 secondaire à la valeur que cette tension a en l'absence d'un courant de défaut en tenant compte des composants du système déjà décrits, donc à une tension alternative ayant une amplitude égale à zéro. L'unité 24 d'exploitation produit un courant tel qu'après amplification par l'amplificateur 28 lors du passage dans le premier autre enroulement 26, il compense exactement le champ magnétique produit par le courant de défaut. On peut considérer le premier autre enroulement 26 comme un troisième enroulement primaire. L'unité 24 d'exploitation utilise l'amplitude du courant qu'elle produit comme mesure de l'intensité du courant de défaut. Si cette amplitude dépasse une valeur prescrite, le flux de courant doit être interrompu dans son ensemble : l'unité 24 d'exploitation commande un dispositif 30 de déclenchement qui est relié par une liaison 32 au verrou 34 de maintien et fait que ce verrou 34 de maintien ouvre l'interrupteur 16. If a fault current occurs, it passes only current through one of the lines and thus one of the primary windings 18 or 20 but not on the other. Thus a magnetic field is produced which would induce in the secondary winding a voltage without further measurement. In conventional fault current protection circuit breakers, this voltage serves as a measure of the magnitude of the fault current. In this case, the totalizing current transformer comprises a first other winding 26. The operating unit 24 is designed to produce a current that is amplified by an amplifier 28. The operating unit 24 then adjusts the falling voltage. at the terminals of the winding 22 secondary to the value that this voltage has in the absence of a fault current taking into account the components of the system already described, therefore an alternating voltage having an amplitude equal to zero. The operating unit 24 produces a current such that after amplification by the amplifier 28 when passing through the first other winding 26, it exactly compensates for the magnetic field produced by the fault current. The first other winding 26 may be considered as a third primary winding. The operating unit 24 uses the amplitude of the current it produces as a measure of the intensity of the fault current. If this amplitude exceeds a prescribed value, the flow of current must be interrupted as a whole: the operating unit 24 controls a triggering device 30 which is connected by a link 32 to the latch 34 for holding and this latch 34 hold opens the switch 16.
Les parties du système décrites jusqu'ici suffisent pour un disjoncteur de protection de courant de défaut qui doit interrompre exclusivement le flux de courant lorsqu'il passe un courant de défaut qui est un courant alternatif. Pour tenir compte aussi du cas où le courant de défaut est un courant continu, le disjoncteur 10 de protection de courant de défaut peut avoir les composants facultatifs suivants : il y a une autre branche qui est couplée à l'unité 24 d'exploitation et qui comprend un deuxième autre enroulement 36. Un générateur 38 produit un train d'impulsions qui sont amplifiées par un amplificateur 40 et envoyées à l'enroulement 36, de manière à ce qu'il s'applique à l'enroulement 36 une tension alternative fixée par les impulsions. En aval de l'enroulement 36, est montée une résistance 42 et celle-ci est reliée à son tour à la masse par une impédance 44 complexe. Le dispositif d'exploitation relève au point 48 (par rapport à la masse) la tension alternative chutant aux bornes de l'impédance 44 complexe, tension qui est une mesure de la tension chutant aux bornes du deuxième autre enroulement 36. En l'absence d'un courant de défaut, une tension alternative d'amplitude constante chute aux bornes de l'impédance 44, le courant alternatif ainsi obtenu produisant dans l'enroulement 36 un champ magnétique qui produit dans l'enroulement 22 secondaire une tension alternative de même fréquence. Afin que l'unité d'exploitation puisse distinguer ce signal produit dans l'enroulement 22 secondaire d'un courant de défaut alternatif réel et ne le compense pas par un signal injecté dans le premier autre enroulement 26, il est prévu une prise 46 qui permet à l'unité 24 d'exploitation de détecter la position en phase et l'amplitude du signal produit par le générateur 38 et d'extraire celui-ci dans la tension produite par l'enroulement 22 secondaire. S'il se produit alors un courant de défaut qui est un courant continu ou qui a une composante de courant continu, ce courant continu fait que l'aimantation du matériau de noyau du transformateur de courant totalisateur se modifie. L'inductance de l'enroulement 36 se modifie ainsi et également la chute de tension aux bornes de cet enroulement. La tension alternative modifiée au point 48, d'une part, et également l'amplitude de la tension chutant aux bornes de l'enroulement 22 secondaire se modifient ainsi. L'une de ces deux grandeurs ou également les deux peuvent être prises comme grandeurs d'entrée pour une régulation par l'unité 24 d'exploitation. L'unité 24 The parts of the system described so far are sufficient for a fault current protection circuit breaker which must interrupt the flow of current exclusively when it passes a fault current which is an alternating current. To also take into account the case where the fault current is a DC current, the fault current protection circuit breaker 10 may have the following optional components: there is another branch which is coupled to the operating unit 24 and which comprises a second other winding 36. A generator 38 produces a pulse train which is amplified by an amplifier 40 and sent to the winding 36, so that it applies to the winding 36 an AC voltage fixed by the impulses. Downstream of the winding 36 is mounted a resistor 42 and the latter is connected in turn to the ground by a complex impedance 44. The operating device notes at point 48 (with respect to the earth) the alternating voltage falling across the complex impedance 44, voltage which is a measurement of the voltage falling across the second other winding 36. In the absence of a fault current, an AC voltage of constant amplitude drops across the impedance 44, the alternating current thus obtained producing in the winding 36 a magnetic field which produces in the secondary winding 22 an alternating voltage of the same frequency. In order for the operating unit to be able to distinguish this signal generated in the secondary winding 22 from a real alternating fault current and does not compensate for it by a signal injected into the first other winding 26, a plug 46 is provided which allows the operating unit 24 to detect the in-phase position and the amplitude of the signal produced by the generator 38 and extract it in the voltage produced by the secondary winding 22. If a fault current is then produced which is a direct current or has a DC component, this direct current causes the magnetization of the core material of the summing current transformer to change. The inductance of the winding 36 is thus modified and also the voltage drop across this winding. The modified alternating voltage at point 48, on the one hand, and also the amplitude of the voltage falling across the secondary winding 22, are thus modified. One or both of these quantities may be taken as input quantities for regulation by the operating unit 24. The unit 24
d'exploitation produit supplémentairement au courant alternatif qui passe dans l'enroulement 26 ou alternativement à celui-ci également un courant continu passant (après amplification dans l'amplificateur 28) dans le premier autre enroulement 26. Ce courant continu est, lorsque la régulation est parfaite, exactement aussi intense qu'il compense l'effet du courant de défaut, c'est-à-dire que la tension mesurée au point 48 et également la tension alternative chutant aux bornes de l'enroulement 22 a une amplitude qui est aussi grande que s'il n'y avait pas de courant de défaut. L'amplitude du courant continu produit par l'unité 24 d'exploitation dans le cadre de la régulation peut être utilisée comme mesure de l'intensité du courant de défaut. Si une valeur de seuil correspondante est dépassée, l'unité 24 d'exploitation peut commander également le dispositif 30 de déclenchement qui, par la liaison 32, fait alors que le verrou 34 de maintien ouvre l'interrupteur 16. in addition to the alternating current which passes in the winding 26 or alternatively to the latter also a direct current passing (after amplification in the amplifier 28) in the first other winding 26. This direct current is, when the regulation is perfect, exactly as intense as it compensates for the effect of the fault current, that is to say that the voltage measured at point 48 and also the alternating voltage falling across the winding 22 has an amplitude which is as large as if there was no fault current. The amplitude of the DC current produced by the operating unit 24 as part of the regulation can be used as a measure of the intensity of the fault current. If a corresponding threshold value is exceeded, the operating unit 24 can also control the triggering device 30 which, via the link 32, makes the latch 34 holding the switch 16.
Dans ce qui est représenté à la figure, le disjoncteur 10 de protection de courant de défaut a, pour une ligne de phase, deux bornes 12, 12' et, pour une ligne de neutre, deux bornes 14, 14'. Dans un système à trois phases, cela peut être compliqué de respectivement une paire de bornes pour chaque ligne de phase supplémentaire, paires qui sont reliées mutuellement par un enroulement primaire. In what is shown in the figure, the fault current protection circuit breaker has, for a phase line, two terminals 12, 12 'and, for a neutral line, two terminals 14, 14'. In a three-phase system, it can be complicated by a pair of terminals for each additional phase line respectively, pairs which are mutually connected by a primary winding.
Le disjoncteur 10 de protection de courant de défaut suivant l'invention fonctionne sur un grand nombre d'ordres de grandeur pour ce qui concerne l'intensité du courant de défaut. Sont accessibles notamment des ordres de grandeur de l'intensité du courant de défaut du disjoncteur de protection de courant de défaut pour lesquels des disjoncteurs de protection de courant de défaut de l'état de la technique ne fonctionnaient pas jusqu'ici et ne pouvaient pas notamment également interrompre le courant. The fault current protection circuit breaker 10 according to the invention operates over a large number of orders of magnitude with regard to the intensity of the fault current. In particular, the magnitude of the fault current of the fault current protection circuit breaker can be accessed, for which prior art fault current protection circuit-breakers have not functioned so far and can not be used. especially also interrupt the current.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2950977A1 (en) * | 2009-10-02 | 2011-04-08 | Airbus Operations Sas | VEHICLE ELEMENT, FOR EXAMPLE OF AN AIRCRAFT, COMPRISING ELECTRIC CABLES, AND VEHICLE, FOR EXAMPLE AIRCRAFT, COMPRISING SUCH AN ELEMENT |
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