FR2926370A1 - Dispositif et procede de detection d'arc interne par mesure combinee de pression et de lumiere. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de détection d'un arc interne dans un dispositif haute tension, comportant :- une détection de l'arc par reconnaissance d'un signal lumineux émis par l'arc,- une détection de l'arc par reconnaissance des ondes de pressions émises par l'arc dans le gaz,- la localisation de l'arc à l'aide des informations obtenues d'une part par reconnaissance du signal lumineux, d'autre part par reconnaissance d'ondes de pressions.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE DETECTION D'ARC INTERNE PAR MESURE COMBINEE DE PRESSION ET DE LUMIERE

DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR L'invention concerne le domaine du matériel moyenne ou haute tension. Dans ce type de matériel, des défauts peuvent se produire. Elle concerne plus particulièrement un procédé et un dispositif permettant la détection d'un défaut électrique, et plus spécifiquement d'un arc interne, dans une liaison électrique ou dans un poste électrique, à moyenne ou à haute tension, sous enveloppe métallique (encore appelés PSEM ou GIS) ou dans une ligne à isolation gazeuse (encore appelée LIG ou GIL). La détection de l'arc interne de défaut (contrairement à un arc de coupure), à l'intérieur de matériel haute tension est nécessaire pour la sécurité, 20 la maintenance et l'exploitation. Un procédé de détection existant utilise les courants : la mesure des courants entrants et sortants d'une portion de GIS (par exemple un jeu de barres) permet par sommation (qui est nulle en temps 25 normal) de détecter de façon fiable et rapide un arc de défaut, sans toutefois pouvoir indiquer précisément quel compartiment est en défaut dans la zone. Ce principe est tout à fait adapté aux systèmes de protection (protection différentielle), 30 répondant ainsi aux questions de sécurité grâce à des temps de détection courts (inférieurs à 20ms), sans toutefois répondre aux besoins de maintenance. Comme, d'une part, les matériels HT sont le plus souvent imposants et d'accès limités et que, d'autre part, le temps d'intervention doit être court pour une remise en exploitation rapide, on cherche à localiser le compartiment ou la zone en défaut. Cette opération n'est alors possible éventuellement qu'au moyen d'un analyseur de gaz portable, à déplacer d'une vanne sur l'autre. Comme le nombre de vannes d'une section donnée peut être important (plusieurs dizaines), cette opération est fastidieuse. Un tel système répond donc au besoin de sécurité, mais est coûteux, car dédié à cette fonction.

Il nécessite la présence de transformateurs de courant afin de pouvoir effectuer les mesures. Un autre type de système connu fonctionne sur un principe optique. Il est schématisé sur la figure 10 qui représente une application de ce type de système à une enveloppe métallique d'un GIS. Sur cette figure 10 est représenté un GIS qui comporte une enveloppe métallique 2 compartimentée et un conducteur central 4, isolé par un gaz sous pression, par exemple de l'azote et/ou de l'hexafluorure de soufre SF6. Les compartiments sont délimités par des supports isolants 6, qui, en outre, maintiennent le conducteur électrique 4. Sur chaque compartiment est monté un capteur d'optique CL1, CL2, CL3,..., reliées individuellement à une unité d'acquisition 12 par un ensemble de fibres optiques FOI, FO2, FO3, Divers inconvénients sont inhérents à la mise en oeuvre de cette méthode optique: les défauts sont fugitifs, il n'y a pas de mémoire de signal et cette méthode demande en outre des capteurs supplémentaires et judicieusement placés dans l'installation à surveiller, il en résulte donc que un coût très élevé. Ce principe de détection optique est donc largement utilisé mais comporte des limitations.

Une part considérable de défauts en matériel HT survient durant la manoeuvre des appareils. Sur la base de la lumière, la détection peut être rapide. Mais, cette information est fugitive. Comme les appareils HT génèrent, durant les 15 manoeuvres, de la lumière, en raison des arcs de coupure (qui ne sont pas des arcs de défaut), le système de détection d'arc doit alors être occulté. Le temps de détection d'un tel système est généralement court (moins de 20 ms), sauf en cas de 20 manoeuvre d'appareils où il est aveugle. Un autre inconvénient est la difficulté de franchissement des isolateurs ou des parties actives ou des coudes du matériel HT pouvant conduire à des zones d'ombre. Il n'est pas aisé de poser des fibres 25 optiques (qui sont habituellement utilisées pour ramener la lumière émise par l'arc au niveau de l'unité d'acquisition) sur de longues distances et dans des conditions environnementales difficiles Pour être exact les GIS sont le plus souvent en bâtiment, par contre 30 les GIL sont à l'extérieur. Cependant, même en bâtiment, poser des fibres optiques entre l'appareillage GIS et les armoires contenant le système d'acquisition n'est pas aisé car le trajet est tortueux. Cette technique est en outre inadaptée à des mesures sur des jeux de barres ou LIG de plusieurs dizaines de m à plusieurs centaines de m. L'architecture parallèle des capteurs de lumière conduit à une multiplication du nombre de câbles optiques (ce que l'on voit bien sur la figure 10) et à des unités d'acquisition 12 comportant de nombreuses entrées et donc à des coûts peu supportables. D'autre part, les capteurs optiques étant inertes (il s'agit d'un simple conducteur optique de 5 à 10mm de section, prolongeant la fibre à l'intérieur du compartiment et se terminant par un collecteur de lumière, la lumière ne peut être amplifiée. Ceci pose problème en raison de l'atténuation du signal lumineux à l'intérieur des fibres optiques.

De plus, un tel système est particulièrement exposé à des défaillances au niveau des fibres FOI, FO2, FO3,....en raison de leur nombre, de leur rayon de courbure limité, et de leur exposition dans les zones de maintenance de l'appareillage HT.

Ceci est problématique en raison de l'impossibilité pour le système de se tester lui-même. Il faudrait donc prévoir des campagnes de maintenance rapprochées et compliquées en raison de la nécessité de générer manuellement une lumière à l'extrémité de chaque fibre et de tester la réaction de l'unité d'acquisition, ceci ayant un impact sur la continuité d'exploitation de la ligne. Par ailleurs, ce système est lui aussi coûteux.

Un autre principe déjà utilisé repose sur la mesure de pression du gaz à l'intérieur des enveloppes. Le document EP 1 004 884 décrit un procédé permettant de détecter, à la suite de la création d'un tel arc, un front de montée d'une onde de surpression interne créée par cet arc, ondes qui se propagent dans l'enveloppe. Selon cette technique, un arc interne va générer de la chaleur qui peut se mesurer au travers d'une augmentation de la pression dans le volume hermétiquement clos d'une enveloppe. La température diminuant relativement lentement, la variation de pression est un phénomène persistant ce qui permet d'établir un diagnostic fiabilisé par un nombre important de points de mesure. Toutefois, le temps de transmission de l'onde de pression dans le gaz (typiquement 136 m/s) conduit à un retard dans la mesure de signal dépendant de la position relative de l'arc et du capteur de pression. Ce retard peut par exemple être supérieur à 20 ms dans une virole de 4 m linéaire.

Par ailleurs, le complément de remplissage d'un compartiment, qui se traduit aussi par une augmentation de pression, peut conduire à un faux diagnostic. Autre problème, la reconnaissance d'arc interne basée sur l'utilisation de capteurs analogiques n'est, quant à elle, pas satisfaisante, car les mesures analogiques sont sensibles aux perturbations électromagnétiques générées par les appareils HT, et notamment celles émises par l'arc interne lui-même. Les perturbations électromagnétiques émises lors d'un arc interne se traduisent par la circulation de courants circulant dans les enveloppes des appareils haute tension et dans les circuits de terre, mais aussi dans les écrans des câbles des capteurs. Ces courants transmettent par couplage des perturbations sur les fils du câble. En cas de capteurs à communication analogique, la mesure est perturbée. Il se pose donc le problème de trouver un nouveau procédé et un nouveau dispositif permettant de réaliser des identifications de défauts de manière plus efficace que par les techniques actuellement connues. En particulier, une identification plus rapide d'un défaut et une intervention plus rapide suite à cette identification est souhaitable. De préférence un tel nouveau procédé ou dispositif est adaptable à l'identification de divers types de défauts. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention concerne un procédé de détection d'un arc interne dans un dispositif haute tension, comportant une enveloppe métallique, au moins un conducteur central, un gaz sous pression faisant office d'isolant diélectrique, et une pluralité de compartiments traversés par ce conducteur, ce procédé comportant : - une détection de l'arc par reconnaissance d'un signal lumineux émis par l'arc, - une détection de l'arc par reconnaissance des ondes de pressions émises par l'arc dans le gaz, - la localisation de l'arc à l'aide des informations obtenues d'une part par reconnaissance du signal lumineux, d'autre part par reconnaissance d'ondes de pressions. Un procédé selon l'invention permet une localisation précise de l'arc dans le dispositif HT, en plus de la détection de la zone de ce dispositif dans laquelle le défaut est apparu. Par exemple, la mesure de l'écart temporel entre lumière et onde de pression est convertie en distance. Un procédé selon l'invention permet en outre une détection rapide par des moyens optiques, mais tout en bénéficiant des avantages de la détection par capteur de pression. Un procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre . - soit par un dispositif, tel qu'un transmetteur, intégrant les deux capteurs et les deux fonctions de détection, - soit par deux capteurs dissociés, l'un étant un capteur de pression ordinaire, l'autre un capteur optique, de préférence tous deux reliés à une unique unité d'acquisition et de traitement. Selon un mode de réalisation il n'est procédé à la détection par ondes de pressions que si un signal lumineux est d'abord détecté. Une alarme peut être générée dès lors qu'un signal lumineux a été détecté mais avant détection par ondes de pressions.

En variante, on détecte de la lumière ou une onde de pression, on mémorise les données de lumière et de pression, puis on élabore une signature à partir de ces données de lumière et de pression, et on compare la signature ainsi obtenue avec une signature de référence. Dans tous les cas, une alarme peut être déclenchée lorsqu'un arc est détecté à partir des données de signaux lumineux et des données de pression.

Un procédé selon l'invention offre les avantages suivants. Il est opérationnel durant la manoeuvre des appareils HT. Du fait de la conjonction de deux phénomènes physiques (détection de lumière et de pression), le diagnostic de présence d'arc interne de défaut est fiable, par rapport à la détection de lumière ou à la mesure de pression pris de façon isolés.

Un procédé selon l'invention permet une réduction de coût de la détection d'arc interne de défaut, notamment sur les conduites à isolation gazeuse de type jeu de barres ou LIG, grâce à un diagnostic local (dans un unique transmetteur) et à la fusion des moyens de communications avec les capteurs de pression sous forme d'un bus de terrain. Il y a également réduction de coût de la fonction de localisation d'arc et solution de backup de protection différentielle grâce à un diagnostic accéléré et fiabilisé établi sur des phénomènes physique différents.

L'invention concerne également un dispositif de détection d'un arc interne dans un dispositif haute tension, comportant : - des moyens optiques, de détection d'arc par reconnaissance d'un signal lumineux émis par l'arc, -des moyens capteurs de pression, de détection d'arc par reconnaissance des ondes de pressions émises par l'arc dans le gaz, - des moyens de calcul pour localiser un arc à l'aide des informations obtenues d'une part par reconnaissance du signal lumineux, d'autre part par reconnaissance d'ondes de pressions. L'invention concerne également un dispositif haute tension, comportant une enveloppe métallique, au moins un conducteur central et une pluralité de compartiments traversés par ce conducteur, et un dispositif selon l'invention, notamment tel qu'expliqué ci-dessus. L'invention concerne également un dispositif haute tension, comportant une enveloppe métallique, au moins un conducteur central et une pluralité de compartiments traversés par ce conducteur, et des couples de capteurs, comportant chacun un capteur de pression et un capteur optique, pour mettre en oeuvre un procédé selon l'invention, notamment tel qu'expliqué ci-dessus. Dans un dispositif selon l'invention, les moyens de traitement de données peuvent comporter un régulateur d'alimentation à découpage.

Un dispositif selon l'invention peut en outre comporter des moyens pouvant mesurer une température représentative de la température de l'enveloppe métallique. Chaque capteur de pression peut être de type à variation de capacité ou de type piézoélectrique. Dans un procédé et dispositif selon l'invention, les données de pression et les données optiques caractéristiques d'un défaut peuvent être transmises à des moyens de traitement de données.

Un ou plusieurs des capteurs de pression peut être du type numérique, muni de moyens pour échantillonner des données de pression, et pour identifier des données de pression caractéristiques dudit défaut. Dans ce cas, l'acquisition de données de mesures, et leur traitement pour identifier l'apparition d'un défaut sont réalisés par des moyens propres, associés et dédiés au capteur correspondant ou, encore mieux, à chaque capteur. Un tel capteur numérique de pression, muni de ses moyens de traitement et de moyens de mémorisation, peut donc effectuer en permanence une analyse de l'évolution de la pression. Celle-ci peut être mesurée suivant un cycle d'observation rapide. Du fait de l'existence de plusieurs capteurs, on utilise une architecture de traitement parallèle, profitant des moyens de traitement ou de calcul disponibles dans chaque capteur. La synthèse des données ainsi obtenues peut être transmise à une unité d'acquisition en une seule trame de communication, par exemple d'une durée de l'ordre de quelques millisecondes, qui va surtout dépendre de la vitesse de communication du capteur. Ainsi, une durée inférieure à 1 msec par capteur a pu être obtenue dans le cadre de la présente invention. La mémorisation, par chaque capteur, de la perturbographie de pression sur une fenêtre temporelle glissante permet de procéder à une analyse conduisant à un diagnostic très fiable de la présence d'un défaut, par exemple un arc interne. Les moyens de traitement de chaque capteur sont aptes à diagnostiquer par eux-mêmes la présence d'un défaut, et à avertir spontanément l'unité d'acquisition, qui n'a plus à traiter que le message d'alarme d'un seul capteur. À cette fin, les moyens de traitement peuvent comporter un ou des algorithmes embarqués dans chaque capteur. Il en résulte une durée de diagnostic inférieure à celle obtenue avec les dispositifs existants. La durée de diagnostic peut être divisée par un facteur d'environ 50 à 15.

Selon un mode de réalisation, une trace de l'évolution de la pression, sur une certaine fenêtre temporelle, est conservée dans une mémoire, telle qu'une mémoire tournante, qui précède l'instant de mesure.

Une analyse, à l'aide des moyens de traitement de données associés localement à chaque capteur, lui permet de détecter quasi-instantanément, ou de manière très rapide, la présence d'une anomalie, par exemple une anomalie de surpression, comme celle générée par un arc interne.

Le capteur est donc capable d'émettre, en une seule trame, un message d'alarme contenant une synthèse sur l'évolution récente des valeurs de pression.

Le capteur a également la capacité de transmettre, en vue d'une analyse détaillée par l'unité d'acquisition, les valeurs unitaires mesurées à l'intérieur d'une fenêtre de temps qui est déterminée, soit par l'unité d'acquisition, soit par le capteur en fonction de sa propre analyse. Le temps de réponse de chaque capteur est de préférence inférieur à 1,5 msec. Des données de variation de pression caractéristique d'un défaut peuvent être identifiées à l'aide d'un calcul de variation de pression AP pendant une certaine durée AT, (OP/AT), et/ou à l'aide d'une fréquence d'oscillations de la pression et/ou de la mesure de l'amplitude crête à crête de la pression et/ou à l'aide de l'identification d'une onde de pression amortie et/ou d'une pente persistante de pression. Le rapport AP/AT et/ou la fréquence d'oscillations de la pression et/ou l'amplitude crête à crête et/ou la forme de l'onde de pression peuvent être mesurées ou identifiées à intervalles réguliers. Dans le cas de la détection d'un arc, des données de variations de pression, caractéristiques d'un arc, peuvent être identifiées à l'aide d'un calcul de variation de pression AP pendant une certaine durée AT, AP/AT, qui peut être réalisé à intervalles réguliers.

Il peut être intéressant de mesurer en outre une température représentative de la température de l'enveloppe métallique. Les capteurs et l'unité de traitement peuvent fonctionner en mode autonome, ce qui permet au capteur d'informer, de façon immédiate, l'unité de traitement de la détection d'un phénomène. Mais le capteur et l'unité de traitement sont de préférence en relation maître-esclave, chaque capteur ne pouvant émettre une donnée ou une information que si il a reçu des moyens de traitement une requête de transmission de donnée ou d'information. De préférence, chaque capteur ne peut émettre une donnée ou une information, après réception d'une requête de transmission de donnée ou d'information, que pendant une durée prédéfinie et limitée. Un procédé selon l'invention peut comporter, entre l'étape a) et l'étape b), une étape a') de transmission, aux moyens de traitement de données, d'une information d'apparition d'un défaut. Après l'étape a'), un signal d'anomalie peut être produit, par exemple par les moyens de traitement de données.

Ce signal d'anomalie peut être produit avant l'étape b). De préférence, l'étape b) est réalisée sur requête des moyens de traitement de données au capteur ayant identifié un défaut.

Le défaut est par exemple l'apparition d'un arc interne, ou un choc externe sur l'enveloppe, ou une fuite de gaz isolant, ou une dilatation de l'enveloppe. Il est d'ailleurs possible de reconfigurer un capteur, programmé par exemple pour identifier des arcs, pour identifier un autre type de défaut, par exemple une dilatation. L'invention permet en outre de résoudre le problème lié à l'influence des perturbations électromagnétiques sur les mesures. Ainsi, il peut arriver qu'une information, par exemple émise sous forme de trame, soit affectée par une perturbation (par exemple un octet devient illisible), et, dans ce cas, l'information, par exemple la trame dans l'exemple choisi, peut être réémise. C'est notamment le cas pour les capteurs à communication numérique, pour lesquels il existe au moins deux paires de fils. Une des deux paires est dédiée à l'alimentation du capteur (par exemple : 24VDC de tension nominale d'alimentation), l'autre étant dédiée à la communication, par exemple sous forme d'échange de trames. Un contrôle de transmission peut être réalisé (souvent appelé CRC). En outre, grâce à la mémoire du capteur, la transmission de données peut être différée, notamment après que les perturbations électromagnétiques aient disparu (donc après le défaut qui a occasionné les perturbations). Ceci peut être en particulier appliqué dans le cas ou l'on télécharge l'ensemble des points de mesure pour une analyse humaine a posteriori, après que le capteur ait détecté et signalé un défaut en temps quasi réel. Les fils d'alimentation du capteur peuvent aussi ramener des perturbations vers le capteur, qui fonctionne durant le défaut. C'est pourquoi des filtres, de préférence CEM, peuvent être prévus à l'entrée du capteur. D'autres caractéristiques peuvent être mises en oeuvre pour ce type de situation : par exemple on peut prévoir une réserve d'énergie suffisante en cas de creux de tension et/ou une plage de fonctionnement étendue en tension. Dans un dispositif et un procédé selon l'invention, chaque capteur et les moyens de traitement de données correspondants peuvent être contenus dans un corps de sonde à insérer dans l'enveloppe métallique d'un dispositif HT. Dans un dispositif et un procédé selon l'invention, des moyens de traitement de données d'un capteur peuvent être réalisés sous forme d'un circuit imprimé logé dans le corps de sonde. L'invention concerne également un dispositif haute tension, comportant une enveloppe métallique, au moins un conducteur central et une pluralité de compartiments traversés par ce conducteur, et des capteurs, éventuellement numériques, de mesure de pression pour mettre en oeuvre un procédé selon l'invention, selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits ci dessus.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS - La figure 1 représente un premier mode de réalisation d'un procédé selon l'invention, - la figure 2 représente un deuxième mode de réalisation d'un procédé selon l'invention, - la figure 3 représente un troisième mode de réalisation d'un procédé selon l'invention, - les figures 4A et 4B représentent chacune un capteur pouvant être utilisé dans le cadre de l'invention, - les figures 5A et 5B sont des représentations schématiques, d'une part d'un capteur pouvant être utilisés dans le cadre de l'invention et d'autre part de son circuit équivalent, - la figure 6 est une représentation schématique d'une sonde de température pouvant être utilisée dans un capteur selon l'invention, -la figure 7 est une représentation schématique d'une carte électronique pouvant être utilisée dans un capteur selon l'invention, - les figures 8A et 8B représentent une application de l'invention, avec un capteur pression - optique combiné, respectivement à une enveloppe métallique d'un GIL et d'un GIS, - la figure 8C représente une application de l'invention, avec un capteur pression - optique non combiné, à une enveloppe métallique d'un GIS, - les figures 9A à 9C représentent des évolutions temporelles de données de pression mesurées par un capteur selon l'invention, - la figure 10 représente un système optique de type connu, dans une application à une enveloppe métallique d'un GIL. - Les figures 11A - 11C représentent des mesures effectuées selon l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Des exemples de mises en oeuvre de l'invention sont illustrées sur les figures 8A et 8B, respectivement dans des architectures de type GIS ou GIL. L'invention peut être mise en oeuvre dans des architectures de type GIS ou GIL, mais des organes de coupure ou d'isolation, tels que un ou plusieurs disjoncteur ou sectionneur, peuvent être intégrés dans ce type d'architecture. L'invention peut aussi être mise en oeuvre dans une chambre de coupure, par exemple à SF6, d'un disjoncteur non blindé ou dans un sectionneur non blindé. En particulier, il est alors possible de détecter la présence de lumière et d'un signal de pression, par exemple une variation de pression AP, avant l'ouverture d'un disjoncteur, ce qui permet de distinguer un arc de défaut d'un arc de coupure. Sur la figure 8A est représenté un GIS qui comporte une enveloppe métallique 2 compartimentée et un conducteur central 4, isolé par un gaz sous pression, par exemple de l'azote et/ou de l'hexafluorure de soufre SF6. Les compartiments sont délimités par des supports isolants 6, qui, en outre, maintiennent le conducteur électrique 4. L'invention s'applique également aux matériels haute tension triphasée, comportant trois conducteurs 4 dans une même enveloppe. Sur chaque compartiment est monté un capteur de pression MP et un capteur optique DL, ces deux capteurs étant associés à une unité locale notée S1, S2, S3, etc.). Les différentes paires de capteurs (MP, DL) sont reliées à une unité d'acquisition 12 par un bus 14 de communication numérique. De tels moyens 12 d'acquisition sont par exemple de type microordinateur et comportent par exemple une unité centrale ou un microprocesseur, qui va permettre de réaliser des traitements sur les données reçues des capteurs, et de mémoriser lesdites données ainsi que des calculs effectués à partir de ces données. Une unité d'affichage permet d'afficher des données, par exemple sous forme de graphiques tels que ceux des figures 11A - 11C, ou des données calculées.

Les moyens 12 peuvent être programmés pour mettre en oeuvre des étapes de procédé décrites dans la présente demande. Selon l'invention, il n'est pas procédé par requêtes successives sur chaque capteur et envoi de toutes les données vers l'unité 12, ce qui introduirait un temps de cycle incompatible avec un échantillonnage rapide sur chaque capteur. Au contraire, chaque unité S1, S2, etc... comporte des moyens pour échantillonner, de préférence à grande vitesse, chaque signal.

Chaque unité S1, S2, ... comporte en outre des moyens de mémorisation, par exemple une mémoire tournante, qui permettent de mémoriser temporairement au moins un certain nombre de données qui ont été prélevées au cours d'un intervalle de temps de durée AT, écoulé, précédant l'instant tO de mesure (c'est l'intervalle [tO- AT, t0]). Un tel intervalle est représenté par exemple en figure 9A, qui donne l'évolution de la pression en fonction du temps, telle qu'elle est mesurée par un capteur de pression ML. Sur la courbe de la figure 9A est en outre représenté un saut AP de pression, qui correspond à la variation entre la pression initiale et la pression finale, telle que détectée par le capteur de pression. Cette figure 9A et les figures 9B, 9C sont commentées plus loin. Chaque unité locale S1, S2,... comporte en outre, localement, des moyens de traitement des données permettant de traiter les données mémorisées dans les moyens de mémorisation. A partir de cet échantillonnage et de ce traitement, une anomalie peut être qualifiée.

Par exemple, un arc interne peut être détecté à partir d'une fréquence élevée des mouvements de la pression générée dans le gaz, ou alors à partir d'un écart de pression crête à crête significatif. Des mesures de pression durant un arc électrique dans du SF6 ont permis de caractériser les fréquences et les amplitudes ainsi que les atténuations lors de la propagation dans le gaz. Les fréquences sont plus importantes que celles d'un bruit mécanique, permettant ainsi d'établir une distinction avec le cas d'un bruit mécanique.

La mesure d'un écart de pression crête à crête est particulièrement bien adaptée dans les compartiments de type jeu de barres ou LIG , où il est difficile de détecter de petits arcs dégageant peu d'énergie, et où, par conséquent, des variations de pression AP sont souvent faibles en raison d'un volume particulièrement important de compartiments. Par exemple encore, l'élévation de pression sur un certain intervalle de temps, tel que l'intervalle AT ci-dessus, est calculée. Les moyens de traitement de données associés au capteur peuvent donc calculer une valeur moyenne du rapport AP/AT, AT étant une fenêtre temporelle qui précède immédiatement l'instant de mesure. Cette valeur peut être comparée à une valeur de seuil, en-deçà de laquelle il n'y a pas anomalie, et au-delà de laquelle l'anomalie est caractérisée, c'est-à-dire correspond à un arc. Ceci permet de confirmer le diagnostic d'arc interne après détection de lumière. En effet, la seule présence de lumière n'est pas automatiquement significative de la présence d'un arc de défaut. Il en est ainsi des phénomènes corona. Les informations relatives aux événements détectés par chaque capteur ou chaque paire de capteurs sont disponibles dans l'unité correspondante S1, S2 Avec un dispositif et un procédé selon l'invention, de tels événements peuvent être détectés très rapidement, et permettre la mise en place d'une mesure de sécurité de l'installation, pour éviter que la situation, qui résulte de l'événement en question, ne prenne un caractère très grave.

De tels événements, ou les informations correspondantes, peuvent être mémorisés ou archivés dans une base de données, permettant ensuite une analyse, par exemple en termes de vieillissement et d'usure du matériel. Les figures 9A-9C donnent des exemples de forme pour diverses situations et divers types d'événements. Si l'anomalie est caractérisée, il peut y avoir alors sauvegarde de, au moins, tout ou partie des données du capteur identifiant l'anomalie. La présence de l'anomalie est signalée à l'unité d'acquisition 12. Cette dernière peut alors décider immédiatement d'une action (par exemple déclenchement d'une signalisation ou d'une alarme), puis télécharger l'ensemble de ces données sauvegardées, par exemple en interrogeant le capteur qui a signalé l'anomalie. Dès que la réception des données par l'unité d'acquisition 12 est bonne, le capteur 10 peut reprendre le cycle normal d'interrogation rapide. L'unité d'acquisition 12 dispose donc d'abord de l'information relative à l'apparition d'un incident (production d'un arc ou autre anomalie), ce qui permet de gagner du temps pour déclencher une alarme, plutôt que d'attendre la réception de toutes les données, celles qui identifient l'anomalie et éventuellement d'autres données. Le transfert des points de mesure, qui justifient le déclenchement de l'alarme, peut ensuite être réalisé.

Autrement dit, selon l'invention, chaque capteur et les moyens qui lui sont localement associés, a la capacité de détecter une anomalie en un temps très court, de signaler cette anomalie à l'unité 12, qui va d'abord agir pour que la situation résultant de l'apparition de cette anomalie soit maîtrisée. Des exemples de procédés selon l'invention, et de fonctionnement d'un capteur selon l'invention, vont être donnés en liaison avec les figures 1-3.

D'abord, sur la figure 1, des étapes de procédé sont désignées par les références SO - S5. Dans cet exemple, le procédé est mis en oeuvre pour diagnostiquer la présence d'un arc interne de défaut durant la manoeuvre de sectionneurs HT.

Dans une première étape SO, le système de détection est mis sous tension. Les capteurs (de pression et optique) sont rendus actifs (étape Si) . L'étape S2 correspond à la détection de présence de lumière, ce qui détermine un instant T0. Tant qu'une telle détection n'est pas réalisée, le procédé boucle sur l'étape S1. Dès lors que de la lumière a été détectée, il est procédé (étape S3) à un échantillonnage rapide de la pression en fonction du temps. Les valeurs échantillonnées sont mémorisées. Un calcul de tendance permet de déterminer une augmentation, ou une signature, de pression. Tant qu'une signature de pression, caractéristique d'un arc de défaut, n'est pas détectée (étape S4), le procédé boucle sur l'étape S1.

Dès qu'une signature de pression, caractéristique d'un arc de défaut, est détectée (étape S4), le début de la montée en pression est daté (instant Tl).

Une alarme peut alors être générée, (étape S5), indiquant la présence d'un arc de défaut. La seule présence de lumière n'est pas nécessairement significative d'un défaut dans le dispositif, par exemple dans un compartiment sectionneur ou dans un sectionneur de terre. C'est la présence de lumière (étape S2) qui permet de déclencher l'échantillonnage rapide de pression (étape S3). Dans le cas d'un sectionneur, la durée d'échantillonnage est proche du temps de manoeuvre du sectionneur, soit quelques secondes. Une variante de ce procédé va être donnée en liaison avec la figure 2, sur laquelle les étapes de procédé sont désignées par les références S10 - S17. Les étapes S10 et S11 sont identiques aux étapes SO et S1 déjà décrites ci-dessus. On procède ensuite (étape S12) à un échantillonnage rapide de la mesure de pression et à la détection optique, qui permet d'identifier la présence ou l'absence de lumière émise.

Les données sont mises en mémoire tournante. Si de la lumière est détectée ou si une signature de pression, caractéristique d'un arc d'un défaut (étape S13), est identifiée, l'échantillonnage est poursuivi (étape S14) durant la durée de manoeuvre et les données sont mises en mémoire.

La signature peut être élaborée de la manière décrite ci-dessus. Cette signature est comparée avec une signature de référence (étape S15), afin de repérer une éventuelle anomalie. Une alarme peut alors être générée, (étape S16), indiquant la présence d'un arc de défaut. Au cours des étapes S13 et S15, si aucune anomalie n'est détectée, le procédé reboucle sur l'étape S10. La figure 3 représente la détection de la présence d'un arc interne de défaut et la localisation du défaut à l'intérieur de compartiments, particulièrement avantageux pour les compartiments longs de type jeu de barres ou LIG. Sur cette figure, les étapes de procédé sont désignées par les références S20 - S26. Les étapes S20, S21, S22, S23 et S24 sont identiques aux étapes S0, S1, S2, S3 et S4 déjà décrites ci-dessus. En fin d'étape S22, une alarme est générée, indiquant la présence de lumière (étape S'22). Au cours de l'étape S25, un calcul de localisation du défaut est effectué, sur la base de la différence T1-T0. Une alarme peut alors être générée, (étape S26), confirmant la présence d'un arc de défaut. La distance du défaut par rapport au capteur est indiquée. Dans ce mode de réalisation la présence de lumière peut être considérée comme détection préliminaire.

La figure 4A représente une sonde intégrée pouvant être utilisé dans le cadre de l'invention. Cette sonde comporte d'une part des moyens formant capteur de pression, et d'autre part des moyens pour recueillir des informations optiques. Dans le mode de réalisation illustré, cette sonde est de forme sensiblement cylindrique autour d'un axe AA'. Elle comporte un corps, constitué ici en deux parties 150, 152, fixé sur une embase 153. Cette dernière est traversée par un passage cylindrique 113, reliant l'atmosphère du compartiment au capteur. A l'extrémité de ce passage est d'ailleurs disposé le capteur 110. Ce dernier peut être isolé, maintenu dans une pièce en céramique 140, maintenue elle-même par l'embase 153, et dans la base 141 de laquelle un orifice 115 laisse le passage libre à l'atmosphère ambiante provenant du conduit 113 et dont la pression est à mesurer. Le diamètre de cet orifice 115, ainsi que le diamètre de la partie du conduit 113 située entre la base 141 et le capteur 110 peuvent être ajustés pour constituer un filtre mécanique passe-bas, qui permet de filtrer les bruits. Le tube extérieur 152, qui forme la partie basse du corps du dispositif, est de préférence réalisé en inox et est fixé sur l'embase 153. En cours de fonctionnement, la température de ce tube 152 est celle de l'enveloppe 2. Le capot 150 qui ferme le dispositif peut être une pièce moulée, par exemple en polyuréthane traité, et qui tient à la température sur une gamme comprise sensiblement entre -40° C et + 110° C. Dans le prolongement du capteur 110, et sensiblement sur l'axe AA' du dispositif, est disposé un circuit imprimé 130, comportant des moyens de traitement et des moyens de mémorisation de données mesurées à partir du capteur 110, ainsi que des moyens de communication avec une unité d'acquisition 12 extérieure. Le capteur 110 est relié, depuis sa face arrière, au circuit 130 par des connexions 111. Le circuit 130 est maintenu dans le tube 152 par une matière de remplissage 156, par exemple à base de silicone. Un deuxième niveau de remplissage, ou remplissage extérieur, 154 est par exemple en mousse de polyuréthane. Le circuit 130 est lui-même relié à un connecteur 170, sur lequel des moyens 175 de connexion peuvent être fixés. Ces moyens 175 sont prolongés par un câble 180.

L'ensemble comportant le capteur 110, le circuit 130 et le connecteur 170 peut être maintenu par un tube 155, lui-même maintenu dans le tube 152 par la matière de remplissage 154. De préférence, une distance d d'amorçage, calculée pour une certaine valeur de tension, par exemple 30 kV, sépare la bague 171 du connecteur 170 du tube extérieur 152. Ce dispositif comporte en outre une entrée optique latérale munie d'un connecteur optique 190, dans lequel peut être introduite une gaine 196 contenant deux fibres optiques 192, 194. Chacune de ces fibres comporte, à son extrémité localisée dans le corps du dispositif, respectivement : une photodiode Del 202 de test, qui va permettre de transmettre, via la fibre 192, de la lumière de test à l'ensemble de la chaîne de détection optique, et un photodétecteur, tel qu'une photorésistance 204 qui va permettre de convertir un signal optique reçu par la fibre 194 en un signal électrique qui peut être transmis au circuit électronique 130. En fait, la photorésistance 204 peut être elle-même intégrée au circuit 130. La DEL est de préférence elle aussi intégrée au circuit 130.

D'autres moyens qu'une photo résistance peuvent être utilisés: par exemple une photodiode ou un photo transistor. Si une photorésistance est utilisée, elle peut être issue de la série VT de Perkinelmer par exemple de référence VT33CT. La sortie de ce composant est proportionnelle à la quantité de lumière reçue. La diode de test de la fibre peut émettre dans la lumière visible ou le proche infrarouge comme par exemple à 880 nm pour la diode VTE1261 de Perkin - Elmer.

Un angle de visé relativement étroit dans la fibre (par exemple +/-10 degrés) permet de canaliser la lumière dans la fibre évitant ainsi une illumination directe du capteur de lumière. La lumière du jour, qui peut éventuellement pénétrer dans le dispositif, par exemple par un ou des hublots, peut éventuellement être filtrée (par exemple la photodiode CR50DE-DLF de Perkin - Elmer permet de réaliser ce filtrage). On notera qu'il est également possible de réaliser un dispositif avec une seule fibre 194 de réception, sans fibre de test ni photodiode de test. Par son autre extrémité, la gaine 196 peut être introduite à l'aide d'un connecteur optique 200 dans une ouverture pratiquée dans la paroi 206, 206' d'un dispositif sous pression (cette paroi est par exemple l'enveloppe d'un GIS ou d'un GIL sous pression). A l'extrémité des fibres située de ce côté est disposé un capteur optique 210 (ou collecteur de lumière). La référence 220 représente très schématiquement un arc interne qui produit de la lumière désignée par les flèches 221, lumière dont une partie est captée par le capteur 210. Le dispositif de test constitué par la diode 202 et la fibre 192 de test permet le test automatique de la photorésistance 204, mais aussi de la fibre 194 et du collecteur de lumière 210. Lors de ce test, la diode émettrice 202 envoie un flash de lumière vers le collecteur de lumière 210 via la fibre 192. Une fraction de la lumière émise est alors réfléchie à l'extrémité du collecteur 210 vers la fibre de retour 194, testant ainsi l'ensemble de la chaîne. Dans les dispositifs optiques actuels, un test peut être réalisé manuellement et fibre par fibre par déconnection de l'extrémité de la fibre. Ce test est long. Il n'inclue pas le collecteur de lumière car ce dernier ne peut pas être démonté. Durant cette opération de test, qui dure plusieurs heures, le système de détection d'arc est inopérant, conduisant à un arrêt d'exploitation du système surveillé, par exemple GIS ou du GIL. Il y a aussi un risque lorsque l'extrémité de la fibre est remise en service, donc remontée sur l'enveloppe du dispositif. Au contraire, avec un dispositif comportant des moyens de test, le capteur selon l'invention ne nécessite pas un arrêt d'exploitation. Il peut se dérouler en 10ms et de façon automatique. Le dispositif décrit ci-dessus en liaison avec la figure 4A intègre des moyens permettant de recueillir à la fois des données de pressions et des données optiques.

Un autre type de dispositif peut être utilisé dans le cadre de la présente invention: il s'agit d'un capteur de pression qui n'est pas couplé avec des moyens optiques, comme illustré sur la figure 4B sur laquelle des références numériques identiques à celles de la figure 4A y désignent des éléments identiques ou similaires. La structure de ce capteur est donc très proche de celle de la figure 4A, mais ne comporte pas une ouverture latérale qui permet d'insérer un connecteur optique et des moyens tels que des fibres optiques. Une ou plusieurs fibres optiques seront donc placées en parallèle à ce capteur (comme indiqué de manière très schématique sur la figure 4B), les signaux optiques qu'elle prélève étant directement envoyés à une unité d'acquisition 12 (comme sur la figure 8C décrite ci-dessous).

Dans la configuration de deux capteurs séparés, comme sur la figure 4B, il y a possibilité d'utiliser un moyen 181 intermédiaire, de type boîtier, réunissant les données du capteur de pression et les données du capteur optique, et permettant ensuite de transmettre l'ensemble des données via une seule liaison vers l'unité 12. C'est dans ce boîtier intermédiaire que les moyens de traitement électronique et de communication pourront être hébergés.

La figure 5A représente schématiquement le capteur 110 lui-même. Ce capteur de pression 110 fonctionne sur le principe d'une variation de capacité engendrée par la flexion d'une membrane 112 en céramique (Al2O3) métallisée sur sa face interne. Cette membrane est scellée sur une embase 114 elle-même en céramique et sur laquelle trois électrodes 115, 117 et 119 ont également été préalablement sérigraphiées. Ce scellement est réalisé par sérigraphie d'une mince épaisseur de verre 116 à l'état pâteux sur le pourtour de la membrane 112 et sur l'embase 114, puis, après superposition. Sous l'influence de la pression, le centre de la membrane 112 se rapproche de l'embase 114 et provoque l'accroissement de la capacité de mesure Cm constituée par l'électrode 113 située au centre de l'embase et la membrane. L'électrode périphérique sert de capacité de référence Cr. Dans une réalisation, le circuit équivalent 30 de ce dispositif est représenté en figure 5B, sur laquelle les capacités, respectivement de mesure et de référence sont représentées. Les capacités de mesure Cm et de référence Cr sont de l'ordre de 3OpF chacune. La variation de la capacité de mesure (capacité centrale) est de l'ordre de 1 pF à 2 pF pour la pleine échelle de mesure. Le conditionnement du signal est réalisé sur le principe du transfert de charge d'un condensateur vers les deux capacités du capteur. La tension obtenue aux bornes des deux capacités est ensuite filtrée pour donner un signal analogique. Afin de déterminer la température de l'enveloppe 2 du sectionneur, des moyens formant capteur de température peuvent être disposés dans le dispositif de mesure, de préférence avec le circuit électronique 130. Par exemple, ces moyens 109 comportent deux capteurs de température RTH1 et RTH2, disposés comme indiqué sur la figure 6, sont utilisés. Chacun de ces deux capteurs peut être réalisé en platine, sous forme d'un chip résistif. La résistance nominale de chaque capteur, à 0°C, est de 1000 Ohm. Les deux capteurs sont disposés en série, avec une borne commune. Tcap pres désigne la température de la capsule sous pression, Telectronique désigne la température du circuit électronique 130. Une méthode de calcul pour déterminer la température de l'enveloppe est par exemple la suivante : Tenveloppe = Tcap pres - ((Telectronique - Tcap pres) /RTH2) * (RTHI + RTH2).

Ce type de calcul donne un résultat très correct dans la mesure où la puissance (énergie) dissipée par les moyens électroniques est constante et où l'isolement du coeur du transmetteur est correctement assuré (du point de vue thermique) par rapport à l'extérieur. Dans ce cas, l'écoulement des calories dissipées par la carte électronique se fera essentiellement vers l'enveloppe 2 du dispositif. Cette information relative à la température peut ensuite être exploitée pour déterminer la densité du gaz d'isolement ou l'évolution de cette densité en fonction du temps. L'information concernant la densité, et/ou les informations de pression et de température, peuvent être envoyées à l'unité d'acquisition, soit spontanément, dans le cas d'un mode de fonctionnement autonome , soit sur requête de l'unité d'acquisition, dans le cas d'un mode de fonctionnement maître-esclave. Selon un mode de réalisation préférée, ce capteur est alimenté de façon précise et régulée sous une tension continue de 24 V. Son fonctionnement est permanent, donc le flux thermique est constant. Avec un tel capteur on peut mesurer précisément la température de l'extrémité (embout 153 vissé) du capteur 10, qui est assez représentative de la température de l'enveloppe 2. La précision de mesure est de 1°C, ou même inférieure. La validité du principe de mesure est notamment assurée par la bonne conductivité thermique de l'isolation électrique céramique 140, qui est environ deux fois meilleure que celle de l'inox utilisé pour la construction de l'extrémité 153 du capteur. La figure 7 représente une carte électronique d'un capteur de pression selon l'invention. En aval de cette carte électronique on trouve les moyens, dont un mode de réalisation a été décrit de manière plus détaillée ci-dessus, qui permettent de prélever des données de pression, et des données de rayonnement : le capteur 110 de pression, la photo résistance 204, ainsi que la diode 202, et les moyens, respectivement 122, 222, de conditionnement respectivement du signal de pression et du signal optique. En utilisation, ces moyens de mesure sont associés à une enveloppe métallique 2, par exemple d'un GIS ou d'un GIL. Sur cette figure, sont également schématisés les moyens 109 qui permettent de prélever des données de température. L'électronique du transmetteur est structurée autour d'un microcontrôleur 132 qui intègre des fonctionnalités telles que l'acquisition des signaux et la communication. En fait, cette électronique comporte des moyens ou une carte, par exemple sous forme de circuits imprimés, de processeur central 132 avec son alimentation 134 et une interface 136, par exemple de type RS485. Les moyens 132 comportent des moyens pour le conditionnement du signal du capteur de pression capacitif.

Les moyens 130 peuvent comporter des moyens, ou une carte, de filtrage notamment pour assurer la protection EMI et CEM. Dans la structure de la figure 4 ces moyens peuvent être placés sur le circuit 130, immédiatement derrière l'embase 171. De préférence, les moyens microcontrôleur 132 permettent de réaliser une acquisition de signaux analogiques (ADC) avec un multiplexeur à 4 entrées et 16 bits de résolution minimum. Le temps d'acquisition est préférentiellement inférieur à 10 ps. Ces moyens 132 permettent de calculer la valeur effective de la pression et de la température en un temps de calcul inférieur à 0.5 ms (incluant compensation thermique, linéarité, mise à l'échelle...).

La liaison série RS485 est de type UART avec des buffers de type FIFO. Ces moyens sont équipés d'une mémoire FLASH " programmable in situ (16Kbyte minimum). Ils comportent également une mémoire RAM suffisante pour contenir toutes les variables de travail ainsi que les buffers de communication et les enregistrements des mesures. De préférence cette mémoire a une capacité de 8Kbyte, ou plus. Ces moyens comportent également une mémoire EEPROM, pour le stockage de diverses aux informations telles que par exemple des paramètres de calibrage et/ou les références et/ou le numéro de série du capteur. Ces moyens microcontrôleur 132 comportent en outre un système d'horloge intégré ou des moyens de génération de signal d'horloge en temps réel. Ces moyens d'horloge vont également permettre la gestion de la synchronisation du protocole retenu, tel que le protocole Modbus. Par exemple, sont prévus à cet effet 3 compteurs à 16 bits.

Le microcontrôleur 132 dispose de préférence d'un oscillateur RC interne. Par exemple sa fréquence est de 8 MHz et sa précision est de l'ordre de 2%. Il intègre également une PLL qui permet de multiplier la fréquence d'horloge interne par 4, 8 ou 16. Le cycle d'instructions est composé de 4 cycles d'horloge. La puissance d'exécution peut être programmée pour obtenir 8 MIPS (horloge système = oscillateur interne x 4), elle peut être portée à 16MIPS.

Normalement, la précision de l'oscillateur interne est suffisante pour assurer une transmission correcte des données sur la liaison série, mais un résonateur céramique 8 MHz (précision de la fréquence > 0.5%) peut être implanté sur la carte électronique, pour remédier à un éventuel problème. Enfin, le microcontrôleur va permettre de réaliser la gestion des interruptions avec une table des vecteurs programmables. En vue de l'utilisation spécifique qui en est faite, ce microcontrôleur a de préférence une faible consommation, par exemple environ 22 mA sous 5 volts en 8 Mips. Il fonctionne sur une large gamme de tension de fonctionnement, par exemple de 2,5V à 5,5V, et sur une gamme de température comprise entre -40°C et 85°C (cette dernière correspond à une garantie de fonctionnement pour la mesure). Mais, il est souhaitable que la résistance du composant à la température soit en fait de environ 140°C, c'est à dire que, pour toute température inférieure à 140°C il n'y ait ni destruction, ni dommage irréversible. Un exemple de microcontrôleur pouvant être utilisé est le dsPIC30F3012 ou le dsPIC30F3013 de MICROCHIP. Le dispositif 130 comporte des moyens 134 d'alimentation. De préférence, et afin de conserver un gradient de température constant au niveau de la carte électronique par rapport à son environnement, et ce quelle que soit la tension d'alimentation, cette alimentation met en oeuvre la technologie de conversion 15 d'énergie à découpage. Du côté du microcontrôleur, la consommation est à peu près constante, tant que celui-ci fonctionne à fréquence constante. Quelle que soit la tension d'alimentation, la puissance consommée par la carte 20 électronique est à peu près constante, seul le courant varie. Compte tenu des conditions de fonctionnement de l'ensemble du système, l'alimentation est l'élément qui subi le plus directement 25 d'éventuelles perturbations générées par l'environnement. Par conséquent, on choisit de préférence une alimentation robuste, pouvant assurer une protection du microcontrôleur; elle est par exemple du type qualifié pour des applications embarquées dans 30 le domaine de l'automobile. 10 De préférence, les principales caractéristiques d'un régulateur d'alimentation 134 à découpage pour cette application sont les suivantes : - une faible consommation (courant de fonctionnement < 1 mA), - une fréquence de découpage élevée (par exemple de l'ordre de 600 kHz) afin de minimiser la valeur de la self de transfert d'énergie, - une technologie MOS de puissance intégrée haute tension, afin de permettre une large plage d'entrée, - une référence de tension intégrée, - une protection contre les pointes de courant et courts-circuits.

Un régulateur à découpage qui convient est le régulateur LM5008 de National Semi-Conducteur. Son MOS intégré de 100V permet de supporter une plage de tension d'alimentation comprise entre 10 et 90Vdc (pour une tension d'alimentation nominale de 24Vdc). La fréquence de découpage varie, en fonction du courant délivré par le régulateur, entre 100 et 600 KHz. La valeur de la self est comprise entre 100 pH et 220 pH. Si le microcontrôleur retenu précédemment (dsP1C30F3012) est programmé pour fournir une puissance de calcul de 4 MIPS, sa consommation théorique sous 5 Vdc d'alimentation est de 22 mA, ce qui donne une consommation globale de (5V/24V x 22 mA) + 1 mA < 6mA pour une carte alimentée sous 24 Vdc, ceci en considérant que le microcontrôleur est le principal consommateur de courant. Le niveau de décrochage de cette alimentation est de 8 volts, et une consommation de seulement 6 mA est satisfaisante, loin des limites imposées. L'interface 136 de communication RS485 assure la transmission des données à 115 Kbauds en mode 5 hall' duplex sur une paire torsadée. Le driver d'interface RS485 étant le composant le plus exposé aux perturbations générées par l'environnement (notamment les pics de tension conduits), celui-ci est sélectionné en fonction de ses 10 performances vis-à-vis des surtensions et courts circuits. Une protection ESD, par exemple de +/-15 KW, est donc intégrée au composant. Afin de ne pas lui-même générer des perturbations conduites ou rayonnées, le driver RS485 est sélectionné dans la gamme de vitesse 15 comprise entre 500 Kbauds et 2,5 Mbauds. Le choix d'un composant rapide permet de limiter les appels de courant lors des commutations. Comme le courant est prélevé sur l'alimentation du capteur, il peut en résulter un bruit sur les mesures. Les appels de 20 courants dépendent aussi de la charge que représente le bus de communication entre capteur et unité d'acquisition. De préférence, la consommation du driver en fonctionnement ne dépasse pas 1 à 2 mA. 25 Plusieurs drivers ont été testés. Le premier est le LTCI785CS8 de LinearTechnology. Ce driver est le plus performant en ce qui concerne les protections vis-à-vis des perturbations externes il permet une protection 30 contre les surtensions jusqu'à 60V, contre les courts circuits, et il supporte les ESD jusqu'à + 15 KV sans dommage ni latchup (IEC-61000-4-2, level 4, qui identifie des décharges électrostatiques) ainsi que les décharges transitoires, rapides, en salve, de + 4 KV (IEC-61000-4-4 level 4, qui identifie ce type de décharges électrostatiques). L'inconvénient de ce composant est sa consommation (42 mA en 5 volts, 9 mA en 24 volts). Ceci porte la consommation du capteur à 15 mA. Cela est un inconvénient pour le capteur car une consommation excessive de courant peut conduire à un échauffement interne compliquant la mesure de température. En outre, le coût de ce composant est élevé. Un autre composant, le Texas SN65176B, a donné durant les mêmes essais des résultats supérieurs à ceux obtenus avec le composant LINEAR. La technologie TTLx utilisée dans ce composant Texas, par comparaison avec la technique CMOS du LINEAR, est plus immunisée au bruit en raison de ses temps de commutation qui sont beaucoup plus rapides.

Un autre composant, le MAX3O85E de MAXIM, est protégé contre les perturbations: il supporte les ESD de + 15 KV, et assure une protection contre les surtensions (directes ou inverses) de + 13 V. Les fronts du signal transmis sont limités, afin de réduire les perturbations émises. Sa consommation en mode opérationnel est de l'ordre de 0,4 mA. Un fonctionnement d'un logiciel de traitement et d'exploitation des données mis en oeuvre dans des moyens 132 d'un capteur individuel 10 est le suivant.

Un tel logiciel permet de mettre en oeuvre tout ou partie des fonctions ou des opérations déjà décrites ci-dessus. A la mise sous tension, le microcontrôleur 132 gère lui-même, en fonction de la configuration programmée (zone mémoire spécifique des moyens 132)), sa phase de Reset ainsi que la mise en fonction de son oscillateur. Toutes les Entrées/sorties (I/O) sont de préférence configurées en entrée : dans une première étape, le logiciel configure les entrées/sorties du microcontrôleur 132 ainsi que les différentes fonctions associées (par exemple : les entrées analogiques pour les signaux du capteur, UART (émetteur-récepteur asynchrone universel) pour la liaison série qui pilote le driver RS485, ....) . Les interruptions (IT) en temps réel permettent d'assurer un bon déroulement temporel, parfaitement cadencé.

Dans une première phase, les IT en temps réel sont générées à une fréquence qui peut être ajustée, par exemple toutes les 200 ps. On cherche un compromis entre capacité de traitement dans l'IT en temps réel et les tâches de fond. En règle générale, le traitement sous IT ne doit pas dépasser 30 % de la capacité globale. Les tâches exécutées dans le traitement de l'IT en temps réel sont essentiellement les acquisitions de signaux provenant des capteurs et l'incrémentation de différents compteurs tels que ceux relatifs à la gestion du déroulement temporel du protocole de communication entre les capteurs 10 et l'unité 12. Une ou plusieurs acquisitions de chacun des signaux des capteurs sont réalisées à chaque interruption en temps réel. Chaque valeur de signal ainsi obtenue est additionnée aux précédentes dans un registre tampon. Toutes les 8 IT en temps réel, le tampon est transféré pour initier les calculs de pression et température, puis remis à zéro pour la prochaine séquence d'acquisition. Les calculs sont pris en charge par un gestionnaire de tâches de fond (hors IT). Ainsi, il est possible d'obtenir une valeur de pression et de température actualisées toutes les 1 ms. Le traitement sur chaque paquet d'échantillons, par exemple 16 échantillons, conduit à réaliser une moyenne après élimination des valeurs atypiques et des valeurs extrêmes, par l'utilisation d'un filtre de cohérence absolue et relative. L'émission et la réception des informations sont effectuées sous IT. Le microcontrôleur 132 est pourvu de buffers (en émission et réception) qui assurent une bonne transmission, sans risque de pertes de caractères, et sans risque de ruptures de cadence 25 dans l'émission des caractères de la trame (temps maximum entre 2 caractères = 1,5 caractère). Les principales tâches de fond activées en mode mesure sont les suivantes . - gestion de la mesure : les valeurs de la 30 pression et de la température sont calculées en fonction des valeurs d'acquisitions et des paramètres 20 de calibrage (compensation thermique, linéarité, mise à l'échelle ...) . - Gestion des trames les trames reçues sont analysées. Il n'y a pas d'action si la trame est destinée à un autre capteur ou traitement de la commande dans le cas contraire, avec dans ce cas chargement du buffer de réponse à la requête du maître. Quand la commande est traitée et le buffer chargé, un drapeau ( flag ) est positionné pour initier l'émission des caractères sous IT UART. - Surveillance du bon fonctionnement du transmetteur : cette fonction est assurée grâce à des mécanismes de validité des accès en mémoires pour le programme et les données.

Des tâches secondaires comportent par exemple des procédures annexes auxquelles le programme principal fait occasionnellement appel pour réaliser des fonctions particulières et exceptionnelles, telles que : -une fonction qui permet de programmer ou de charger ou de télécharger une nouvelle version du logiciel sans ouvrir physiquement le produit. Cette fonction permet de recevoir la nouvelle version du programme via la liaison série RS485. A cet effet une fonction spécifique du protocole est réservée, et assure l'implantation en mémoire "FLASH". Éventuellement, cette fonction permet de mettre en oeuvre une autre version du traitement des données si on change de type de défaut à caractériser.

La calibration, qui est une fonction spécifique auquel le programme principal fait appel uniquement lors de la phase de calibrage du transmetteur, en production ou lors des étalonnages ultérieurs. Le transmetteur est complètement assemblé avant son calibrage, qui est réalisé via la liaison série RS485 et une commande spécifique du protocole réservée. Cette fonction inclue l'enregistrement des données de traçabilité et d'identification, données qui sont stockées dans une mémoire (par exemple de type EEPROM) du transmetteur.

Les paramètres d'offset et de gain peuvent être préalablement ajustés, la calibration sur site se limitant alors à une comparaison avec un étalon. Les données des capteurs 10 sont transmises à l'unité de calcul 12. Pour ce faire, un protocole de dialogue entre ces différents éléments a été élaboré. Ces éléments sont en relation maître-esclave : les capteurs (esclaves) ne peuvent émettre que si ils y ont été invités par l'unité 12 (le maître). Chaque échange de données est initié par celle-ci. Quand elle interroge un capteur, celui-ci dispose d'une durée maximale (par exemple 1 ms ou même 500 ps), pour traiter la commande et répondre ; un message transmis hors de cette fenêtre temporelle est considéré comme invalide. De même après l'exécution d'une commande, ou après réception d'une trame dont il n'est pas destinataire, le transmetteur 10 dispose d'une durée temps maximum, par exemple 500 ps, afin de se remettre en écoute de l'unité 12. La liaison physique est assurée par une interface 136 RS485 qui transmet un signal différentiel en semi-duplex (les différents équipements accèdent successivement au bus 14 (figure 1). Cette liaison utilise une paire torsadée pour la transmission des données, et une paire pour l'alimentation (24 Vdc nominal).

Le format des données transmises sur le bus est le suivant : - 1 bit Start, - 8 bits de données (bit de poids faible en premier), - 1 bit Stop. Si la vitesse de transmission est de 115200 Baud, la durée de transmission d'un caractère est donc de l'ordre de 100 ps. Lors de la transmission d'une trame, les caractères sont transmis successivement, sans interruption. Le protocole de transmission peut spécifier que la durée maximale entre 2 caractères est inférieure à 1,5 caractères, donc inférieure à 150 ps. Une interruption de la transmission des caractères, pendant une durée supérieure à 3 caractères, (donc supérieur à 300 ps) est interprétée comme une fin de trame. Le format d'une trame émise par le maître est la suivante : Adresse station Code Fonction Données (optionnel) _1 CRC16 H 1 CRC16 L L'adresse station est celle du capteur concerné. Une adresse, par exemple 250, peut être réservée aux commandes "BROADCAST", c'est-à-dire aux commandes adressées à tous les capteurs 10 simultanément. Ces commandes ne nécessitent pas de réponse de la part des capteurs. Les autres adresses, par exemple 1 à 249, peuvent être utilisées pour les transmetteurs présents sur le bus 14. Le code fonction détermine la commande à exécuter par la station (esclave). Le code fonction est par exemple codé sur 7 bits, le huitième bit (MSB) étant toujours égal à 0.

Les paramètres ou données sont les informations permettant l'exécution de la fonction. Les 2 octets CRC16 constituent une clef de contrôle de l'ensemble de la trame et permettent de garantir l'intégrité des données reçues. Le calcul du CRC16 fait l'objet d'un standard décrit dans la norme Modbus (modbus.org). Une réponse émise par un transmetteur répond à un format spécifique : Adresse station X ou Code Fonction n Data (optionnel) _1 CRC16 H 1 CRC16 L En tête de sa réponse, le transmetteur retourne sa propre adresse pour confirmer que c'est bien lui qui a exécuté la fonction. Si le transmetteur a correctement exécuté la fonction, il retourne le code fonction identique à celui émis par le maître. Si une erreur quelconque est survenue, il retourne le code fonction en forçant le huitième bit (MSB) à 1. Dans ce cas, la donnée qui suit est un code d'erreur exceptionnelle.

Les données Data sont présentes si la fonction exige un retour d'informations.

Pour les octets CRC16, on se reportera aux explications ci-dessus. En général, la longueur d'une réponse émise par une station comprend entre 5 et 10 caractères.

Enfin, des erreurs exceptionnelles peuvent être programmées, telles que des erreurs de transmission. Chaque transmetteur peut mettre en oeuvre les fonctions suivantes . - Lecture des paramètres de calibrage et spécifications techniques. - Ecriture des paramètres de calibrage et spécifications techniques. - Initialisation des appareils ; identification des appareils donnée en retour. - Programmation de l'adresse de bus. -Lecture du numéro de série. - Lecture des valeurs de pression et de température réelles au format virgule flottante. - Lecture des valeurs de pression et de température réelles au format entier. Pour chacune de ces fonctions, est définie . - une requête du maître, selon un format prédéfini, par exemple celui indiqué ci-dessus, - une réponse du transmetteur, selon un format prédéfini, par exemple celui indiqué ci-dessus, - une ou des erreurs exceptionnelles Une fonction de lecture des valeurs mesurées en " cascade ", également appelée " BUS rapide ", peut être implémentée. Elle consiste à obtenir successivement la réponse de plusieurs transmetteurs suite à une seule requête du maître, elle est spécifique et contraire au principe du protocole Modbus , mais permet d'améliorer l'efficacité d'un procédé selon l'invention. Si plusieurs appareils sont connectés au bus, seul le premier est interrogé par le maître; les autres répondent chacun à leur tour, à condition que les adresses soient en ordre croissant et consécutive.

Sinon, l'unité d'acquisitions interroge les capteurs un par un. Chaque valeur de pression mesurée, par exemple chaque milliseconde, est stockée dans une pile tournante de 512 valeur.

Cette valeur est exprimée en millibar. 2 octets sont utilisés par valeur, soit une pile de 1024 octets. Cette pile peut être stockée dans une mémoire RAM du DSP, utilisant la moitié de la RAM. Les 1024 octets restants sont suffisants pour les besoins de l'application. L'application possède un algorithme de détection d'événement pression, basé sur un seuil de AP/AT (configurable). Le calcul se fait à intervalles réguliers, par exemple chaque msec, par calcul de l'élévation de pression sur un certain intervalle de temps, par exemple un intervalle de 10 msec. En cas de dépassement de seuil, une confirmation, d'après la pente obtenue par régression linéaire, peut être effectuée sur, par exemple, 10 valeurs.

En outre, en cas de dépassement, la pile est figée avec une certaine valeur prise comme valeur d'origine de l'enregistrement, par exemple la valeur N-20. Les valeurs suivantes (par exemple: 512 valeurs) sont enregistrées et gardées à disposition du maître pendant, par exemple, une minute. Le trigger déclenche un compteur de millisecondes permettant le marquage temporel de l'événement, lors de la lecture par le maître.

En cas d'événement, lors de la réponse (quelle que soit la question, sur la pression ou la température), un code spécifique est retourné au maître. Ce dernier ayant été informé d'un événement, un code fonction permet de réaliser le chargement ( Dump ) de la pile de ces valeurs ainsi que du compteur de temps. Le maître retourne un accusé de réception , ou réitère sa demande. Dés la réception de cet accusé de réception, ou au plus tard à l'issue d'un délai prédéfini, par exemple 64 secondes, le fonctionnement de la pile tournante est ré-initialisé, et le fonctionnement du compteur est arrêté. De préférence, le temps de réponse d'un capteur est inférieur à 1,5 msec. Ceci permet d'assurer une durée d'un cycle de Question/Réponse (Q/R), lors d'un échange de données ou d'informations avec l'unité 12, inférieure à 2,5 msec. De préférence encore, la durée entre la fin d'une question du maître et le début de la réponse du capteur est de moins de 500 microsecondes.

Le temps d'initialisation du capteur est de préférence inférieur à 10 msec, et préférablement inférieur à 3 cycles complets de Q/R en pression, soit au maximum 7 msec. Dans un exemple de réalisation, les dimensions de la carte électronique sont 1=16 (+ 0,1) mm, L = 30 + 10 mm. L'utilisation de composants CMS de dernière génération permet d'assurer la miniaturisation et la tenue face aux perturbations électromagnétiques. Les résistances et condensateurs CMS n'étant pas soumis à des impératifs de puissance ou tenue en tension, sont en boîtier 0402 (qui est un boîtier miniature, préférable sauf en cas d'échauffement du composant). Des exemples non limitatifs de détails de réalisation sont les suivants.

Les amplificateurs opérationnels destinés au conditionnement des signaux issus des capteurs de pression ou température sont en boîtier MSOP8. Le circuit imprimé est de technologie 4 couches classe-5B ou classe-6B. Les 2 couches centrales seront réservées principalement à la mise à la masse du microcontrôleur et à la tension d'alimentation positive du microcontrôleur (par exemple +5 Volt). La matière est du FR4 avec une épaisseur de environ 1,6mm.

L'épaisseur des conducteurs (cuivre) est standard : +/-35 microns, les vernis de protection des conducteurs sont en LPI - 2 x vert. Etant donné le niveau de miniaturisation extrême, il n'y a pas de sérigraphie pour le repérage des composants, celle-ci présente plus d'inconvénients pour la bonne soudure des composants que de réel intérêt pour la mise au point ou le test des cartes. La largeur minimum des conducteurs (pistes) est de 0.2mm, et le diamètre des trous est de 0.35mm 5 minimum.

Les figures 8A et 8B représentent une application de l'invention, avec un capteur pression - optique combiné, respectivement à une enveloppe 10 métallique 2 d'un GIL et d'un GIS. Sur ses figures, de même d'ailleurs que sur la figure 8C, décrite ci-dessous, on retrouve les références qui ont déjà été décrites ci-dessus, dans l'introduction à la présente demande, en liaison avec la figure 10. 15 Les capteurs de pression sont désignés sur les 3 figures 8A - 8C par les lettres MP et les capteurs de lumière par les lettres DL. Les références S1, S2, S3,.... désignent chacune soit un capteur de type intégré, par exemple 20 tel que celui de la figure 4A (c'est le cas sur les figures 8A et 8B), soit un capteur de pression, associé à un capteur de rayonnement mais non intégré avec celui-ci, par exemple tel que celui de la figure 4B (c'est le cas sur la figure 8C). 25 On voit sur les deux figures 8A et 8B que les capteurs sont reliés de manière simple à l'unité d'acquisition 12, par un bus 14 d'alimentation et de communication numérique. Ce dernier peut être constitué d'une première paire de fils dédiés à l'alimentation, 30 et d'une seconde paire dédiée à la communication numérique. Dans les deux cas, un seul câble de bus est mis en oeuvre et on ne constate pas d'affaiblissement de signal lié à la distance. En outre, la structure du capteur de la figure 4A permet, comme déjà expliqué ci-dessus, de réaliser un test in situ, avec des moyens eux-mêmes intégrés dans le capteur. Un traitement des données peut en outre être réalisé dans le capteur lui-même, à l'aide des moyens 130. Un tel dispositif permet de renforcer le diagnostic de défaut d'un arc. Dans les deux cas, chaque capteur S1, S2, S3....est un capteur combiné, par exemple du type de celui décrit ci-dessus en liaison avec la figure 4A. En outre, chaque capteur combiné est relié à des moyens de traitement et de communication du type décrit ci-dessus en liaison avec la figure 7. Ces moyens vont permettre de communiquer et de mettre en oeuvre un protocole de communication (décrit plus loin) avec l'unité d'acquisition 12. La figure 8C représente une application de l'invention, avec capteur pression - optique non combiné, par exemple du type de celui décrit ci-dessus en liaison avec la figure 4B, à une enveloppe métallique 2 d'un GIS. La liaison avec l'unité d'acquisition 12 est cette fois plus complexe, elle met en oeuvre, d'une part, un bus 14 d'alimentation et de communication numérique avec les capteurs de pression, et, d'autre part, un ensemble 100 de fibres optiques qui vont permettre de transmettre les données de mesures optiques à la même unité d'acquisition 12. Le bus 14 peut être constitué d'une première paire de fils dédiés à l'alimentation, et d'une seconde paire dédiée à la communication numérique. A chacun des compartiments Cl, C2, C3,....de l'enveloppe métallique est associé un couple constitué d'un capteur de pression MP et d'une fibre optique ou de moyens optiques DL permettant de détecter la présence d'un rayonnement émis dans le compartiment correspondant. Cette fois, ce sont les moyens capteurs de pression qui vont être associés à des moyens de traitement et de communication du type décrit ci-dessus en liaison avec la figure 7. Ces moyens vont permettre de communiquer et de mettre en oeuvre un protocole de communication (décrit plus loin) avec l'unité d'acquisition 12. La configuration décrite en liaison avec la figure 8C est moins avantageuse que celle des figures 8A et 8B, mais elle rentre néanmoins dans le cadre de l'invention.

Les figures 9A-9C représentent les évolutions de signaux de pression en fonction du temps dans le cadre de mesures réalisées avec un dispositif selon l'invention. Dans les 3 cas, un événement se produit dans l'enveloppe 2 d'un dispositif à haute tension, pendant une durée Tarc. Des variations de pression sont observées pendant cet intervalle de temps, et la question se pose de savoir si ces variations de pression permettent de caractériser effectivement la présence, ou non, d'un arc électrique. Les données de pression sont obtenues, dans les trois cas, selon l'un des algorithmes qui ont été décrits ci-dessus en liaison avec les figures 1 à 3. Le premier cas (figure 9A) et celui d'un compartiment de petit volume, où d'un défaut important, qui libère beaucoup d'énergie. Dans ce cas, l'amplitude AP, c'est-à-dire à l'écart entre la pression après défaut et la pression avant défaut est significatif, c'est-à-dire supérieure à l'erreur de mesure du capteur de pression.

Le deuxième cas (figure 9B) et celui d'un compartiment de grand volume, ou d'un petit défaut, qui libère peu d'énergie. Dans ce cas, il est préférable d'identifier la fréquence des variations de pression. Si cette fréquence est élevée, et si les oscillations se produisent sur une durée suffisante, un défaut peut être caractérisé. Le troisième cas (figure 9C) et celui d'un compartiment de grand volume, ou d'un petit défaut, avec un capteur localisé de manière relativement proche du défaut. Dans ce cas, il est préférable d'identifier l'amplitude crête à crête AcP ; une amplitude crête à crête élevée et répétée confirme la présence d'un arc. Les figures 11A - 11C représentent des mesures, du type de celle schématisée en figure 9A, pour un arc à 990 A (d'une durée de 210 ms), effectuées avec un capteur enregistreur auto déclenché de chez Bourdon. Des valeurs de pression peuvent être identifiées pour chaque milliseconde. Sur ces 3 graphiques, l'axe des abscisses est en ms et l'axe des ordonnées en mbar.

Le capteur est situé au droit de l'arc pour la figure 11A et à 3,45 m de l'arc pour la figure 11B. Pour la figure 11C deux courbes sont représentées, l'une (courbe I) avec le capteur situé au droit de l'arc et l'autre (courbe II) avec le capteur situé à 3,45 m de l'arc. Le AP mesuré est de 24,5 mbar. Le gaz isolant est du SF6 dans les 3 cas. Le signal lumineux peut être pris en compte de diverses manières sur ces exemples de courbes, et d'une manière générale sur toute représentation d'un évènement détecté par l'invention. Ainsi, dans le cas de la figure 1, le signal lumineux peut être représenté sous forme tout ou rien comme un créneau de durée égale au temps d'arc Tarc, avec un état haut en présence de lumière, et positionné en avance sur l'onde de pression avec un départ à un instant T0. Il peut y avoir chevauchement entre ce créneau et la perturbation de pression. Le créneau peut aussi être subdivisé en plusieurs parties, l'énergie lumineuse n'étant pas constante, et dépendant par exemple des pulsations à 100 Hz (impulsion positive + impulsion négative, à 50Hz) en cas de court circuit (moins de lumière au passage par zéro de la tension). D'autre part l'énergie lumineuse de l'arc peut être obscurcie par les nuages formés par des produits de décomposition du gaz, par exemple du SF6, lors de l'arc. Il est ainsi judicieux d'utiliser le front de la première impulsion (dont l'intensité lumineuse n'est pas altérée) comme trigger.

Toutefois il est aussi possible de mesurer la quantité de lumière reçue. Dans ce cas le créneau se trouve transformé en courbe (le créneau est issu de la courbe sur laquelle un seuil de détection est appliqué). Avec les moyens de détection lumineuse, en particulier avec photo - détecteur, il est possible de mesurer la quantité de lumière reçue, qui, relevée sur le même temps de cycle que les mesures de pression, permet une superposition des courbes. Ceci n'empêche pas un fonctionnement en déclenché, grâce à un seuil de détection. Un exemple d'avantage lié à l'invention est le suivant. Lors de la manoeuvre de sectionneurs ou sectionneurs de terre d'un poste GIS, alors que le courant de charge a préalablement été coupé par le disjoncteur de la travée, des arcs électriques sont néanmoins générés entre les contacts. Il ne s'agit pas d'arcs de commutation comportant électriques Dans ce défaut, mais d'arcs de charges piégées, le une capacité, et les lignes des inductances et des capacités. détection basée sur la lumière générés par la matériel blindé se comme comme cas une uniquement va systèmes sont détecter un défaut, c'est pourquoi ces déconnectés durant les manoeuvres. C'est un problème car, statistiquement, les arcs de défaut surviennent pour une bonne part lors des manoeuvres, justement sur rupture d'une pièce métallique par exemple. Dans ce cas de figure, l'invention permet de maintenir la détection d'arc fonctionnelle, le diagnostic arc détecté n'étant confirmé que si une montée en pression anormale est détecté.

Un autre avantage est une localisation plus précise du défaut. Les capteurs de pression sont installées d'office dans le matériel pour effectuer la surveillance du gaz et sont au minimum un par compartiment à surveiller. Les systèmes optiques de l'art antérieur sont des équipements ajoutés aux équipements standards. Ils ne peuvent être installés qu'en nombre limité sur des piquages disponibles et uniquement sur certaines enveloppes. Un capteur optique utilisé selon les techniques connues peut donc couvrir une zone comportant plusieurs compartiments. De ce fait, la localisation est bien moins précise qu'avec un dispositif et un procédé selon l'invention (sans parler de l'aspect coût déjà abordé).15

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Procédé de détection d'un arc interne dans un dispositif haute tension, comportant une enveloppe métallique (2), au moins un conducteur central (4) et une pluralité de compartiments traversés par ce conducteur, ce procédé comportant: a) disposer, dans chaque compartiment, un capteur de pression (MP, 110) et un capteur optique (204), b) détecter un arc par reconnaissance, à l'aide du capteur optique, d'un signal lumineux émis par l'arc, c) détecter l'arc, par le capteur de pression, par reconnaissance des ondes de pressions émises par l'arc dans le gaz, d) localiser l'arc à l'aide des informations obtenues d'une part par reconnaissance du signal lumineux, d'autre part par reconnaissance d'ondes de pressions.

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la mesure de l'écart temporel, entre un instant de détection de lumière et un instant de détection d'une onde de pression, est convertie en distance.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel il n'est procédé à la détection par ondes de pressions que si un signal lumineux est d'abord détecté.

4. Procédé selon la revendication 5, comportant une étape de génération d'alarme (S'22) ou l'envoi d'un signal d'anomalie, après l'étape b) et avant l'étape c), ou après l'étape c) et avant l'étape d).

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel, si on détecte de la lumière ou une onde de pression, on mémorise les données de lumière et de pression, on élabore une signature à partir de ces données de lumière et de pression, puis on compare la signature ainsi obtenue avec une signature de référence.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les informations obtenues, d'une part par reconnaissance du signal lumineux, d'autre part par reconnaissance d'ondes de pressions, sont transmises à une unité de traitement, les capteurs et l'unité de traitement : -fonctionnant en mode autonome, - ou étant en relation maître - esclave, chaque capteur ne pouvant émettre une donnée ou une information que si il a reçu des moyens de traitement une requête de transmission de donnée ou d'information.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel : - des données de variation de pression caractéristique d'un arc sont identifiées à l'aide d'un calcul de variation de pression AP pendant une certaine durée AT, (AP/AT), et/ou à l'aide d'une fréquence d'oscillations de la pression et/ou de la mesure de l'amplitude crête à crête de la pression, -AP/AT et/ou la fréquence d'oscillations de la pression et/ou l'amplitude crête à crête et/ou la forme de l'onde de pression étant mesurées ou identifiées à intervalles réguliers.

8. Dispositif de détection d'un arc interne dans un dispositif haute tension, comportant: - un capteur optique (204), de détection d'arc par reconnaissance d'un signal lumineux émis par l'arc, - un capteur de pression (MP, 110), pour la détection d'arc par reconnaissance des ondes de pressions émises par l'arc dans le gaz, - des moyens (12) de traitement de données pour localiser un arc à l'aide des informations obtenues d'une part par reconnaissance du signal lumineux, d'autre part par reconnaissance d'ondes de pressions.

9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel lesdits moyens (12) de calcul permettent de convertir en distance un écart temporel entre un instant de détection de lumière et un instant de détection d'une onde de pression.

10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, intégrant au moins un capteur de pression et au moins un capteur de signal lumineux.

11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, au moins un capteur de pression étant un capteur numérique.

12. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 11, comportant une pluralité de paires de capteurs, chaque paire comportant un capteur de pression et un capteur optique : - chaque paire étant positionnée à l'intérieur d'une enveloppe (150, 152), dans laquelle un gaz isolant sous pression pénètre par un conduit (113), - ou bien seul le capteur de pression étant positionné à l'intérieur d'une enveloppe (150, 152), dans laquelle un gaz isolant sous pression pénètre par un conduit (113).

13. Dispositif haute tension, comportant une enveloppe métallique (2), au moins un conducteur central (4) et une pluralité de compartiments traversés par ce conducteur, et un dispositif selon la revendication 12, chaque paire de capteurs étant positionnée en liaison avec un des compartiments et reliée aux moyens de traitement de données.25