FR3038151A1 - ELECTRICAL POWER SUPPLY OF A LOAD WITH SEGMENTED DISTRIBUTION BAR - Google Patents

ELECTRICAL POWER SUPPLY OF A LOAD WITH SEGMENTED DISTRIBUTION BAR Download PDF

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Didier Marquet
Olivier Foucault
Jean-Marc Pichon
Regis Ferger
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Orange SA
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Abstract

La présente invention se rapporte à un système d'alimentation électrique d'équipements double alimentation de puissance Pu. Le système comprend : - une barre de distribution d'alimentation segmentée à au moins trois segments reliés deux par deux par un dispositif de protection électrique, - deux voies (E1, E2) d'alimentation aval des équipements à partir de deux segments, - au moins trois voies d'alimentation amont (A, B, C) reliées respectivement sur les segments pour fournir la puissance en régime normal aux équipements et capables de fournir un pic de courant au-dessus de la valeur normale de courant d'alimentation, la somme des puissances fournies par l'ensemble des voies étant strictement inférieure à 2Pu.The present invention relates to a power supply system of dual power supply equipment Pu. The system comprises: - a power distribution busbar segmented to at least three segments connected in pairs by an electrical protection device, - two channels (E1, E2) for downstream power supply of equipment from two segments, - at least three upstream supply paths (A, B, C) respectively connected to the segments to provide the normal power to the equipment and capable of providing a peak current above the normal value of the supply current, the sum of the powers provided by all the channels being strictly less than 2Pu.

Description

1 Alimentation électrique d'une charge avec barre de distribution segmentée La présente invention se rapporte au domaine de l'énergie et plus particulièrement à l'alimentation électrique d'équipements d'un réseau de télécommunication. Il est courant que les équipements de télécommunication ou de réseau informatique soient alimentés sous une basse tension continu de sécurité, typiquement 48VDC (Direct Current) et inférieure à 60VDC selon la norme internationale CEI, pour limiter le danger vis-à-vis des personnes intervenant sur le réseau d'alimentation. L'inconvénient majeur d'une alimentation à partir d'une tension basse, comparativement à une tension haute, réside dans la section plus importante des conducteurs cuivre pour passer la puissance consommée, conduisant à un coût de réalisation important à partir d'une certaine puissance typiquement de plusieurs kW. Il y a donc une volonté d'alimenter les équipements du réseau de télécommunication ou informatique avec une tension supérieure à 48VDC. Un niveau de tension souhaitée est de 400VDC.Toutefois, une telle tension pose des problèmes de sécurité des personnes. Le système d'alimentation doit par ailleurs être aussi fiable qu'en 48VDC. Pour répondre à ces contraintes, le système d'alimentation comprend des redondances et des dispositifs de protection. En particulier les équipements sont alimentés par deux voies distinctes de distribution d'alimentation. Les dispositifs de protection ont pour fonction d'isoler les parties défectueuses en cas de détection d'un défaut grave. Une contrainte imposée est de pouvoir alimenter les équipements sans coupure même dans le cas d'un tel défaut grave. Il est ainsi connu un système d'alimentation dont le schéma électrique est illustré par la figure 1. Une source de courant alternatif non représentée fournit de la puissance sur deux voies A, B pour l'alimentation des équipements Eq et pour la recharge des batteries Bat_A et Bat_B. Dans chaque voie source, un convertisseur de tension AC/DC appelé communément redresseur transforme le courant alternatif, en continu. Un jeu de barre de distribution d'alimentation (barre plus et barre moins) segmentée en deux segments est raccordé aux deux voies continues respectivement sur les deux segments. En effet à partir d'une certaine intensité de courant on utilise des barre de cuivre isolées ou non comme conducteur plutôt que des fils électriques isolés. Les deux segments sont raccordés ensemble par un contacteur Con de couplage piloté par un automate. Dans le cas considéré, le contacteur ne coupe que la polarité moins de la distribution, la polarité plus étant connectée en plusieurs points aux masses métalliques des équipements reliées ensemble donc ne pouvant pas être interrompues. On ne représente pas le plus sur le dessin. Du côté opposé au contacteur, chaque segment est raccordé à une batterie Bat_A, Bat_B et à un bloc de distribution Dis_A, Dis_B. Les blocs de distribution comprennent éventuellement des 3038151 2 convertisseurs continu-continu et des dispositifs de protection tels des fusibles. La sortie de chaque bloc de distribution alimente les équipements qui ont deux voies El, E2 d'alimentation. Les équipements consommant une puissance maximale Pu (en Watt), chaque voie d'alimentation doit fournir cette puissance Pu pour assurer la fiabilité si une des voies est en panne et en outre la puissance 5 de recharge d'une batterie Pa. Dit autrement, le système d'alimentation connu comprend : une barre de distribution d'alimentation segmentée à deux segments reliés entre eux par un contacteur, deux voies El, E2 d'alimentation pour alimenter les équipements à partir des deux segments, 10 deux voies A, B d'énergie reliées chacune sur un des segments pour fournir chacune une puissance constante en régime normal aux équipements et ayant un profil de puissance capable d'absorber une demande pic de courant. Ce courant pic sert à ouvrir très rapidement une protection telle qu'un disjoncteur ou un fusible en cas de court-circuit sur la canalisation électrique qu'elle protège. Dans ce cas la protection ne coupe que le 15 moins. Il est à noter que le schéma est simplifié en ce qu'il ne représente pour la partie courant alternatif, qu'une des phases d'une source triphasée ou que la phase si l'alimentation se fait entre une phase et le neutre. De même pour la partie courant continu, seul un conducteur est représenté comme décrit précédemment.The present invention relates to the field of energy and more particularly to the power supply of equipment of a telecommunication network. It is common for telecommunication or computer network equipment to be powered by a continuous low-voltage security, typically 48VDC (Direct Current) and below 60VDC according to the IEC international standard, to limit the danger to those involved. on the power network. The major disadvantage of a power supply from a low voltage, compared to a high voltage, lies in the larger section of the copper conductors to pass the power consumed, leading to a significant cost of realization from a certain power typically of several kW. There is therefore a desire to power equipment in the telecommunications or computer network with a voltage greater than 48VDC. A desired voltage level is 400VDC. However, such a tension poses problems of safety of persons. The power supply must also be as reliable as 48VDC. To meet these constraints, the power system includes redundancies and protection devices. In particular the equipment is powered by two separate power distribution channels. The purpose of the protective devices is to isolate the defective parts in case of detection of a serious defect. An imposed constraint is to be able to supply the equipment without interruption even in the case of such a serious defect. There is thus known a power system whose electrical circuit diagram is illustrated in FIG. 1. A non-represented alternating current source provides power on two channels A, B for powering the Eq equipment and for recharging the batteries. Bat_A and Bat_B. In each source channel, an AC / DC voltage converter commonly called a rectifier transforms the alternating current continuously. A power distribution bar set (plus bar and minus bar) segmented into two segments is connected to the two continuous channels respectively on the two segments. Indeed, from a certain intensity of current is used insulated copper bar or not as a driver rather than isolated electrical son. The two segments are connected together by a coupling contactor Con controlled by a PLC. In the case considered, the contactor only cuts the polarity less of the distribution, the polarity plus being connected at several points to the metal masses of the equipment connected together so that they can not be interrupted. We do not represent the most on the drawing. On the opposite side of the contactor, each segment is connected to a battery Bat_A, Bat_B and a distribution block Dis_A, Dis_B. The distribution blocks optionally comprise 3038151 2 DC-DC converters and protective devices such as fuses. The output of each distribution block supplies equipment that has two power supply channels E1, E2. Equipment consuming maximum power Pu (in Watt), each power supply channel must provide this power Pu to ensure reliability if one of the channels is down and in addition the power 5 of charging a battery Pa. the known feed system comprises: a segmented, two-segment power distribution bar interconnected by a contactor, two power supply channels E1, E2 for powering the equipment from the two segments, two channels A, B of energy each connected to one of the segments to each provide a constant power in steady state equipment and having a power profile capable of absorbing a current peak demand. This peak current is used to very quickly open a protection such as a circuit breaker or a fuse in case of a short circuit on the electrical conduit that protects. In this case the protection cuts only the least. It should be noted that the diagram is simplified in that it represents, for the alternating current part, only one of the phases of a three-phase source or the phase if the supply is between a phase and the neutral. Similarly for the direct current portion, only one conductor is shown as previously described.

20 En fonctionnement, le contacteur est ouvert et chacune des voies assure séparément l'alimentation des équipements qui lui sont connectés. Lorsqu'un défaut est détecté (panne d'un module redresseur du bloc de distribution, manque de puissance sur une des voies, test des batteries,...), le contacteur se ferme sous la commande d'un contrôleur sauf si ce dernier a détecté un défaut qui a entraîné la fusion du fusible de protection d'une des batteries pour éviter l'ouverture de 25 l'autre fusible batterie, le défaut étant probablement toujours là. Un tel dispositif de protection électrique évite un défaut de mode commun sur la barre d'alimentation si un court-circuit survient sur un des segments. De plus, en cas de défaillance de la source d'énergie en amont d'une batterie, cette dernière est dimensionnée pour fournir plus de puissance jusqu'à ce que le contacteur se ferme. Ce système permet ainsi une alimentation des équipements avec une certaine fiabilité et avec un profil de 30 puissance adapté pour absorber un pic de demande de courant électrique d'intensité plus élevée que la valeur normale. Toutefois, l'inconvénient majeur de ce système est qu'il nécessite de disposer d'une source d'énergie de deux fois la puissance Pu consommée par les équipements en particulier pour permettre 3038151 3 d'intervenir sur une des voies après qu'elle ait été isolée tout en maintenant l'alimentation des équipements avec une puissance Pu disponible. Ce surdimensionnement est coûteux. La présente invention propose un système d'alimentation plus efficace dans le dimensionnement énergétique tout en assurant une même protection en cas de défaut tel un court- 5 circuit sur la barre de distribution, un court-circuit en aval de la distribution et un amorçage d'arc électrique notamment lors d'une intervention humaine. A cette fin, l'invention a pour objet un système d'alimentation électrique d'équipements de puissance utileconsommée P. Le système comprend : une barre de distribution d'alimentation segmentée à au moins trois segments reliés deux 10 par deux par un dispositif de protection électrique contre une surintensité, deux voies d'alimentation aval pour alimenter les équipements à partir de deux segments, au moins trois voies d'alimentation amont reliées respectivement aux segments pour fournir en régime normal aux équipements la puissance consommée, les voies amont ayant un profil de puissance capable d'absorber un pic d'intensité et étant dimensionnées 15 pour fournir une puissance utile totale strictement inférieure à 2Pu. La barre de distribution segmentée ou barre bus comme on peut aussi l'appeler, consiste par exemple en des profilés en cuivre, parfois percés pour leur raccordement, avec une continuité électrique entre deux profilés assurée par un dispositif de protection. Lorsqu'il y a trois segments, il y a donc deux dispositifs de protection qui assurent cette continuité électrique. Les segments peuvent 20 tout aussi bien être des conducteurs isolés dont la section conductrice est dimensionnée pour passer un courant de régime normal et un courant de court-circuit pendant un bref instant. Le régime normal est celui selon lequel il n'y a aucun défaut électrique grave (telle qu'une surintensité) conduisant au déclenchement d'un des dispositifs de protection. Les dispositifs de protection contre une surintensité assurent le couplage entre deux segments 25 de la barre. Ils permettent d'éliminer un court-circuit sur un des segments et de pouvoir intervenir hors tension sur un des segments sans risque d'électrisation ou d'arc électrique. Ainsi, en régime normal l'ensemble des voies amont fournit la puissance utile Pu consommée par les équipements. Les voies amont sont dimensionnées pour fournir une puissance utile totale strictement inférieure à deux fois la puissance consommée en régime normal. En cas de défaut grave 30 tel un court-circuit, l'ensemble des voies amont est capable de fournir un pic de courant bien supérieur (au minimum deux fois le courant en régime normal) à la valeur du courant correspondant à la puissance consommée en régime normal (sans défaut). Selon un mode de réalisation, ce pic de courant est fourni par des batteries. Le dimensionnement de la puissance utile des voies amont ne tient pas compte d'une puissance complémentaire nécessaire à la charge des batteries pouvant fournir le pic de 3038151 4 courant. La puissance de charge des batteries est fournie par la redondance de puissance du système disponible sur la barre segmentée. La présente invention propose ainsi un système d'alimentation fiable avec une redondance limitée en puissance tout en garantissant l'alimentation des équipements en cas de défaut électrique 5 grave. Cette fiabilité est obtenue avec une puissance source inférieure à ce qui est nécessaire dans le système de l'art antérieur. Les points de liaison entre les voies d'énergie et les segments de la même barre d'alimentation étant localisés sur des segments différents pour des voies différentes, le système permet d'isoler facilement une voie défaillante par coupure du lien entre deux segments tout en gardant Pu Watt de disponible pour alimenter les équipements, notamment en évitant un creux de 10 tension perturbant le fonctionnement des équipements alimentés. La barre de distribution segmentée permet de travailler hors tension sur une partie de la distribution d'alimentation, par exemple sur une des voies, sans couper les autres voies. Ceci est très utile en 400VDC en particulier d'un point de vue sécurité des personnes intervenant. Par exemple, une panne sur la distribution est un court-circuit qui peut entraîner un courant très fort fourni par la 15 batterie, qui peut alors déclencher une projection de cuivre fondu et générer des ultraviolets (UV) violents. Un arc électrique peut également s'amorcer plus facilement qu'en tension plus basse et atteindre une personne provoquant des brûlures et l'électrisation. Selon un mode de réalisation, chaque voie d'alimentation en énergie fournit Pu /2 Watts et un complément pour la recharge des batteries ce qui a l'avantage d'économiser de l'ordre de 25 % de 20 puissance par rapport à l'art antérieur. Un tel gain est substantiel en termes de dimensionnement des voies d'énergie qui n'ont plus à fournir une puissance 2.Pu comme dans l'art antérieur mais au minimum 3Pu/2. Selon un mode de réalisation des dispositifs de protection, il s'agit de dispositifs électro mécaniques qui ont pour fonction d'interrompre la circulation du courant entre deux segments, d'isoler 25 électriquement deux parties du système dimensionnées pour fournir Pu Watt et de protéger les segments du bus contre des courants de court-circuit. De tels dispositifs sont par exemple des interrupteurs-sectionneurs porte fusibles. La fonction isolation est particulièrement importante puisqu'à partir d'un certain niveau de tension, la tension de contact est dangereuse et le risque d'arc électrique est plus important. Un dispositif de protection sous la forme d'un interrupteur-sectionneur 30 porte fusible est plus fiable qu'un contacteur. Le dispositif de coupure peut couper l'ensemble des conducteurs ou seulement les conducteurs actifs, la ou les phases en alternatifs, un des pôles en courant continu. La segmentation de la barre de distribution par ces dispositifs de protection permet aussi d'isoler électriquement un segment de la barre dans un but de maintenance hors tension, grâce aux 3038151 5 fonctions d'isolation et d'interruption. Selon un mode de réalisation, les dispositifs de protection dans leur fonction isolation sont manoeuvrables par un technicien. Le système proposé permet de maintenir une distribution électrique de manière sécurisée en évitant le travail sous tension et ce, en maintenant l'alimentation des équipements via la distribution 5 redondante. Il permet d'avoir une plus grande fiabilité d'exploitation à un coût plus faible que les solutions antérieures qui utilisaient par exemple des contacteurs de couplage entre barre bus électriques sans la fonction d'ouverture sur surintensité. En effet, le taux de fiabilité de ces appareils (contacteur commandé) est plus faible que celui de certains dispositifs possédant les mêmes fonctions d'isolation et d'interruption de la charge tels que par exemple, les disjoncteurs ou les interrupteurs- 10 sectionneurs porte-fusibles. Il permet en outre de réduire la quantité de convertisseurs sources nécessaire alimentant la barre de distribution. Selon un mode de réalisation en DC, une redondance totale de type N+N redresseurs (N redresseurs fournissant au moins la puissance Pu) n'est en effet pas indispensable dès lors que la barre de distribution a trois segments séparés par deux inter-sectionneurs-fusibles.In operation, the contactor is open and each of the channels separately provides power to the equipment connected to it. When a fault is detected (failure of a rectifier module of the distribution block, lack of power on one of the channels, test of the batteries, ...), the contactor closes under the control of a controller except if the latter detected a fault which caused the fusing of one of the batteries to fuse to prevent the opening of the other battery fuse, the fault probably still being there. Such an electrical protection device avoids a common mode fault on the power bar if a short circuit occurs on one of the segments. In addition, in the event of a failure of the energy source upstream of a battery, the latter is dimensioned to provide more power until the contactor closes. This system thus makes it possible to supply the equipment with a certain reliability and with a power profile adapted to absorb a peak of electric current demand of intensity higher than the normal value. However, the major disadvantage of this system is that it requires to have a power source of twice the power Pu consumed by the equipment in particular to allow 3038151 3 to intervene on one of the tracks after it has been isolated while maintaining power to the equipment with Pu power available. This oversizing is expensive. The present invention proposes a more efficient power supply system in the energy dimensioning while providing the same protection in the event of a fault such as a short circuit on the distribution bar, a short circuit downstream of the distribution and a priming of the power supply. electric arc especially during a human intervention. To this end, the subject of the invention is a power equipment power supply system referred to as P. The system comprises: a segmented power distribution bar having at least three segments connected two by two by a device electrical protection against overcurrent, two downstream power supply channels for supplying the equipment from two segments, at least three upstream supply channels respectively connected to the segments for supplying the power consumed in normal operation to the equipment, the upstream channels having a power profile capable of absorbing a peak of intensity and being dimensioned to provide a total useful power strictly less than 2Pu. The segmented busbar or busbar as it may also be called, for example consists of copper profiles, sometimes drilled for their connection, with an electrical continuity between two profiles provided by a protection device. When there are three segments, there are two protection devices that ensure this electrical continuity. The segments may equally well be insulated conductors whose conductive section is sized to pass a normal regime current and a short circuit current for a short time. The normal regime is one in which there is no serious electrical fault (such as an overcurrent) leading to the tripping of one of the protective devices. Overcurrent protection devices provide coupling between two segments of the bar. They make it possible to eliminate a short-circuit on one of the segments and to be able to intervene de-energized on one of the segments without risk of electrification or electric arc. Thus, under normal conditions, all the upstream channels provide the useful power Pu consumed by the equipment. The upstream channels are sized to provide a total useful power strictly less than twice the power consumed in normal mode. In the event of a serious fault such as a short-circuit, the set of upstream channels is capable of providing a much higher current peak (at least twice the current under normal conditions) at the value of the current corresponding to the power consumed in normal regime (without fault). According to one embodiment, this current peak is provided by batteries. The sizing of the payload of the upstream channels does not take into account the additional power required to charge the batteries that can provide the current peak. The charging power of the batteries is provided by the system power redundancy available on the segmented bar. The present invention thus proposes a reliable power supply system with limited power redundancy while guaranteeing power to the equipment in the event of a serious electrical fault. This reliability is obtained with a source power lower than what is necessary in the system of the prior art. Since the connection points between the energy paths and the segments of the same power strip are located on different segments for different paths, the system makes it possible to easily isolate a faulty channel by breaking the link between two segments while keeping Pu Watt available to power the equipment, in particular by avoiding a voltage dip disturbing the operation of the powered equipment. The segmented distribution bar allows you to work off a part of the power distribution, for example on one of the channels, without cutting other channels. This is very useful in 400VDC especially from a safety point of view of the people involved. For example, a breakdown on the distribution is a short circuit which can cause a very strong current supplied by the battery, which can then trigger a projection of molten copper and generate violent ultraviolet (UV) radiation. An electric arc can also be initiated easier than in lower voltage and reach a person causing burns and electrification. According to one embodiment, each power supply channel provides Pu / 2 Watts and a complement for recharging the batteries which has the advantage of saving in the order of 25% of power compared to the power supply. prior art. Such a gain is substantial in terms of dimensioning the energy paths which no longer have to provide 2.Pu power as in the prior art but at least 3Pu / 2. According to one embodiment of the protective devices, these are electro-mechanical devices whose function is to interrupt the flow of current between two segments, to electrically isolate two parts of the system sized to provide Pu Watt and to protect bus segments against short-circuit currents. Such devices are, for example, fuse switch-disconnectors. The isolation function is particularly important since from a certain voltage level, the contact voltage is dangerous and the risk of electric arc is greater. A protection device in the form of a fuse switch-disconnector is more reliable than a contactor. The cut-off device can cut all the conductors or only the active conductors, the alternating phase or phases, one of the poles in direct current. Segmentation of the busbar by these protection devices also allows for electrical isolation of a segment of the busbar for maintenance-free maintenance, thanks to the 540 functions of isolation and interruption. According to one embodiment, the protection devices in their insulation function are maneuverable by a technician. The proposed system makes it possible to maintain an electrical distribution in a secure manner while avoiding the work under voltage and this, by maintaining the power supply of the equipment via the redundant distribution. It makes it possible to have greater operating reliability at a lower cost than previous solutions which used, for example, coupling contactors between electric bus bars without the overcurrent opening function. Indeed, the reliability rate of these devices (controlled contactor) is lower than that of certain devices having the same functions of insulation and interruption of the load such as, for example, circuit breakers or door switch-disconnectors. -fusibles. It also makes it possible to reduce the amount of necessary source converters supplying the distribution bar. According to an embodiment in DC, a total redundancy of the N + N type rectifiers (N rectifiers providing at least the power Pu) is indeed not essential since the distribution bar has three segments separated by two inter-disconnectors -fusibles.

15 Le système permet de protéger une des distributions contre les perturbations pouvant apparaitre sur la barre lorsqu'un court-circuit survient sur ou en aval la barre. La segmentation de la barre de distribution par l'action d'un dispositif de protection va isoler la distribution « saine (sans défaut) » lorsque sa source ou ses sources d'énergie va ou vont contribuer à fournir le courant de court-circuit sur la barre à destination du défaut situé sur ou à proximité de 20 l'autre distribution redondante. Ce système d'alimentation peut servir dans toute utilisation nécessitant une double distribution d'alimentation à sources multiples, et ce, pour tous les types d'alimentation DC ou AC, quel que soit son niveau de tension (TBTS, TBT, BT, HT...). Les équipements alimentés peuvent ne comporter qu'une entrée d'alimentation par contre ils 25 sont alors redondés de telle façon que la fonction assurée par un équipement soit assurée par un autre équipement selon un principe de redondance fonctionnelle. Selon une utilisation particulière, le système alimente des équipements redondés et des équipements à une entrée d'alimentation non redondés. Le système peut alimenter aussi bien des équipements de télécommunications ou des serveurs 30 que des équipements d'autres domaines tel par exemple le domaine du transport (aéronautique, spatial, ferroviaire, maritime, routier, etc...). Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d'exemple non limitatif.The system makes it possible to protect one of the distributions against the disturbances that can appear on the bar when a short circuit occurs on or down the bar. Segmentation of the distribution bar by the action of a protective device will isolate the "healthy (fault-free)" distribution when its source or sources of energy are going to or will contribute to providing the short-circuit current on the bar to the fault located on or near the other redundant distribution. This power supply system can be used in any use requiring a double supply of multiple sources, for all types of DC or AC power, regardless of its voltage level (SELV, TBT, BT, HT ...). The powered devices may have only one power input but they are then redundant so that the function performed by one equipment is provided by another equipment according to a principle of functional redundancy. According to one particular use, the system supplies redundant equipment and equipment to a non-redundant power input. The system can supply both telecommunications equipment or servers 30 that equipment of other fields such as for example the field of transport (aeronautics, space, rail, maritime, road, etc ...). List of Figures Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description made with reference to the accompanying figures given by way of non-limiting example.

3038151 6 La figure 1 est un schéma électrique d'un système d'alimentation de l'art antérieur. La figure 2 est un schéma électrique d'un mode de réalisation d'un système selon l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention Un système d'alimentation selon l'invention, dont un mode de réalisation est illustré par la 5 figure 2, est dimensionné pour alimenter de manière fiable et sécurisée des d'équipements de puissance 1),, consommée en régime normal. Le système d'alimentation comprend au moins trois voies A, B, C d'alimentation amont et la barre de distribution d'alimentation comprend au moins trois segments. Les voies amont sont reliées respectivement sur les segments de la barre de distribution d'alimentation pour fournir en régime 10 normal la puissance 1),, aux équipements Eq. Les segments sont reliés entre eux par des dispositifs de protection électrique contre une surintensité. Le système comprend en outre deux voies El, E2 d'alimentation aval pour alimenter les équipements à partir de deux segments distincts. Contrairement à l'art antérieur, le système comprend donc au moins une troisième voie 15 d'alimentation amont. Les trois voies amont sont sur dimensionnées par rapport à la puissance 1),, consommée par les équipements mais l'architecture du système proposé fait que ce surdimensionnement peut être strictement inférieur à celui nécessaire selon l'art antérieur tout en assurant une meilleur fiabilité d'alimentation. Ainsi, la somme des puissances utiles des différentes voies amont est strictement inférieure à 2.Pu. Selon un mode de réalisation, chacune des trois voies 20 amont est dimensionnée pour fournir Pu/2 soit 3P'/2 au total. Les voies amont sont capables d'absorber un pic de demande de courant. Selon un mode de réalisation, les voies d'alimentation amont comprennent des batteries qui permettent de fournir le pic de courant pendant une durée brève mais suffisante pour que la partie défaillante soit isolée et que la partie redondante puisse assurer la continuité d'alimentation des équipements.Figure 1 is a circuit diagram of a prior art feeder system. Figure 2 is an electrical diagram of an embodiment of a system according to the invention. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION A power supply system according to the invention, an embodiment of which is illustrated in FIG. 2, is sized to reliably and safely supply power equipment 1), , consumed in normal diet. The power system includes at least three upstream power supply channels A, B, C and the power distribution bar comprises at least three segments. The upstream channels are respectively connected to the segments of the power distribution bar to supply the power 1) to the equipment Eq. The segments are interconnected by overcurrent protection devices. The system further comprises two downstream power supply channels E1, E2 for supplying equipment from two distinct segments. Unlike the prior art, the system therefore comprises at least a third upstream supply channel. The three upstream channels are dimensioned with respect to the power 1), consumed by the equipment but the architecture of the proposed system means that this oversizing can be strictly lower than that required according to the prior art while ensuring a better reliability of the equipment. 'food. Thus, the sum of the useful powers of the different upstream channels is strictly less than 2.Pu. According to one embodiment, each of the three upstream channels is sized to provide Pu / 2 or 3P '/ 2 in total. The upstream channels are able to absorb a peak of current demand. According to one embodiment, the upstream supply paths comprise batteries that make it possible to provide the current peak for a brief but sufficient duration so that the faulty part is isolated and that the redundant portion can ensure the continuity of supply of the equipment. .

25 Selon un mode de réalisation chaque segment de la barre est raccordé à une batterie. Chacune des batteries peut fournir un pic de courant pendant une durée brève mais suffisante pour isoler la partie défectueuse par fusion d'un fusible de protection ou sectionnement par un interrupteur sectionneur-porte fusible. Chaque batterie peut-être composée de plusieurs blocs batteries en série et de branches de 30 batteries en parallèle. Les dispositifs de protection ont pour fonction d'isoler les parties défectueuses en cas de détection d'un défaut grave. Le dimensionnement des protections aussi bien en calibre qu'en temps de réponse est à la portée de l'homme du métier.According to one embodiment each segment of the bar is connected to a battery. Each of the batteries can provide a peak current for a brief but sufficient time to isolate the defective portion by melting a fuse protection or disconnection by a disconnect switch-fuse holder. Each battery may consist of several battery packs in series and branches of 30 batteries in parallel. The purpose of the protective devices is to isolate the defective parts in case of detection of a serious defect. The size of the protections both in size and response time is within the reach of the skilled person.

3038151 7 Le système d'alimentation ainsi proposé permet un découplage total de fautes (non propagation des défauts) : il y a toujours une puissance Pu disponible en cas de court-circuit sur un des segments, il permet une intervention humaine hors tension sur l'un quelconque des trois segments. Selon un autre mode de réalisation, au moins une batterie est reliée au segment du milieu. Ce 5 mode permet un découplage du défaut de court-circuit sur un des segments extérieurs. Il est à noter que de même que pour l'art antérieur décrit, le schéma est simplifié en ce qu'il ne représente pour la partie courant alternatif, qu'une des phases d'une source triphasée ou que la phase si l'alimentation se fait entre une phase et le neutre. De même, pour la partie courant continue, seul un conducteur est représenté. Ainsi, dans le cas de distribution électrique alternative fournie triphasée, il y 10 a autant de barres de distribution d'alimentation que de phases et une barre de neutre, soit quatre barres, on parle alors de bus de distribution d'alimentation ou de jeu de barres. Le bus de distribution d'alimentation comprend l'ensemble des barres de distribution d'alimentation. Dans le cas d'une énergie alternative fournie sur une phase et le neutre ou dans le cas du courant continu, il y a deux barres de distribution d'alimentation. Dans le cas d'un courant alternatif fourni sur trois phases, il y a 15 autant de barres de distribution d'alimentation que de phases, soit trois barres ou quatre barres si la distribution comporte le neutre. On parle de barre de distribution segmentée dès lors que la barre comporte un dispositif de coupure électrique, que ce soit en courant continu ou en courant alternatif. Dans le cas d'un jeu de barres, au moins une des barres est segmentée selon l'invention.3038151 7 The supply system thus proposed allows a total decoupling of faults (non-propagation of faults): there is always a power Pu available in the event of a short-circuit on one of the segments, it allows a human intervention out of tension on the any of the three segments. According to another embodiment, at least one battery is connected to the middle segment. This mode allows decoupling of the short circuit fault on one of the outer segments. It should be noted that, as for the prior art described, the diagram is simplified in that it represents, for the alternating current part, only one of the phases of a three-phase source or that the phase if the power supply is between a phase and the neutral. Similarly, for the continuous current portion, only one conductor is shown. Thus, in the case of three-phase supplied AC power distribution, there are as many power distribution bars as there are phases and a neutral bar, ie four bars, which is then referred to as a power distribution bus or a game bus. of bars. The power distribution bus includes all of the power distribution bars. In the case of an alternative energy supplied on a phase and the neutral or in the case of the direct current, there are two power distribution bars. In the case of AC supplied on three phases, there are as many power distribution bars as phases, either three bars or four bars if the distribution has the neutral. We speak of segmented distribution bar when the bar has an electrical breaking device, whether in direct current or alternating current. In the case of a busbar, at least one of the bars is segmented according to the invention.

20 Les voies d'alimentation aval pour alimenter les équipements ne sont pas limitées à deux, par exemple il peut y avoir au moins une troisième voie d'alimentation.The downstream supply paths for powering the equipment are not limited to two, for example there may be at least a third feed path.

Claims (1)

REVENDICATIONS1. Système d'alimentation électrique d'équipements de puissance utile consommée Pu comprenant : une barre de distribution d'alimentation segmentée à au moins trois segments reliés deux par deux par un dispositif de protection électrique contre une surintensité, deux voies (El, E2) d'alimentation aval pour alimenter les équipements à partir de deux segments, au moins trois voies d'alimentation amont (A, B, C) reliées respectivement aux segments pour fournir en régime normal la puissance Pu aux équipements, les voies amont étant capables de fournir un pic de courant supérieur au courant d'alimentation en régime normal et étant dimensionnées pour fournir une puissance totale strictement inférieure à 2Pu. Système d'alimentation selon la revendication 1 dans lequel les voies d'alimentation amont comprennent au moins une batterie reliée au segment central. Système d'alimentation selon la revendication 1 dans lequel les voies d'alimentation amont comprennent au moins une batterie par segment. Système d'alimentation selon l'une des revendications précédentes dans lequel les dispositifs de protection sont des interrupteurs-sectionneurs porte fusible. Système d'alimentation selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel les dispositifs de protection sont des disjoncteurs.2. 3. 4. 5. 25REVENDICATIONS1. Power consumed utility power supply system Pu comprising: a power distribution busbar segmented to at least three segments connected two by two by an overcurrent electrical protection device, two channels (E1, E2) d downstream power supply for supplying the equipment from two segments, at least three upstream supply paths (A, B, C) connected respectively to the segments for supplying the power Pu to the equipment at normal speed, the upstream channels being capable of providing a current peak greater than the supply current in normal regime and being sized to provide a total power strictly less than 2Pu. The power system of claim 1 wherein the upstream power channels comprise at least one battery connected to the central segment. The power system of claim 1 wherein the upstream power channels comprise at least one battery per segment. Power supply system according to one of the preceding claims wherein the protective devices are fuse switch disconnectors. Feeding system according to one of claims 1 to 3 wherein the protective devices are circuit breakers.2. 3. 4. 5. 25
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EP2654157A1 (en) * 2012-04-17 2013-10-23 Siemens Aktiengesellschaft Fault protection system for a power system of dynamically positioned vessel

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