Dispositif de protection d'un circuit de puissance oscillant

Description

[0001] Le domaine technique de l'invention est celui des dispositifs de protection de circuits de puissance oscillants.

[0002] Il est classique de protéger un circuit de puissance contre les surtensions en prévoyant un organe de coupure pouvant détecter la surtension, par exemple un disjoncteur ou bien un fusible.

[0003] Cependant certains circuits notamment oscillants risquent de se trouver dégradés par la présence d'un courant continu.

[0004] Par exemple, les bobines utilisées dans les dispositifs de déminage électromagnétiques (tel que décrit notamment par le brevet FR2750204) sont sensibles aux courants continus qui peuvent au bout d'un certain temps les détériorer, même si ces courants ont un niveau d'intensité qui est inférieur à un seuil donné. Le document US-A-5060166 est apte à déterminer de façon fiable l'amplitude (surintensité) et la phase du courant alternatif malgré la présence d'une composante continue. L'absence d'alternances ou d'oscillations n'est pas détectée et encore moins un déclenchement du moyen de coupure en réponse à la disparition d'oscillations.

[0005] L'invention a pour but de proposer un dispositif de protection permettant d'assurer une protection contre l'apparition de tels courants continus.

[0006] Ainsi l'invention a pour objet un dispositif de protection d'un circuit de puissance oscillant, notamment d'une bobine de déminage, selon la revendication 1.

[0007] Le moyen de mesure et d'analyse du courant pourra comprendre un module logique incorporant un composant monostable re-enclenchable dont le basculement est commandé périodiquement par la variation du courant du réseau d'alimentation, composant dont l'arrêt de basculement commande l'apparition d'un signal d'erreur qui est utilisé par le moyen de déclenchement pour provoquer l'ouverture du moyen de coupure.

[0008] Le moyen de mesure et d'analyse pourra également comporter un module de mesure assurant une évaluation de la valeur du courant du réseau d'alimentation, le module de mesure comportant un moyen comparateur assurant la comparaison de la valeur mesurée avec un seuil prédéfini, le résultat de cette comparaison étant utilisé par le moyen de déclenchement pour provoquer l'ouverture du moyen de coupure.

[0009] Avantageusement le moyen de déclenchement sera relié également à un moyen de visualisation permettant de mettre en évidence l'état du moyen de coupure.

[0010] L'invention vise également l'application d'un tel dispositif à la protection d'une bobine de déminage.

[0011] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels :

• la figure 1 est un schéma bloc représentant un dispositif selon l'invention,
• la figure 2 est un schéma organico fonctionnel montrant de façon plus détaillée un mode de réalisation du dispositif selon l'invention.

[0012] En se reportant à la figure 1, un dispositif de protection 1 selon l'invention comporte un moyen de coupure 2 qui est placé sur un conducteur de puissance 3 relié à un réseau R d'alimentation en courant alternatif par exemple le réseau d'un véhicule.

[0013] Le moyen de coupure 2 est disposé en amont d'un circuit de puissance 4 qui comporte ici un boîtier de puissance 5 relié à une bobine de déminage 6.

[0014] Un boîtier de commande 7 est disposé en amont du moyen de coupure 2. Il permet de piloter la forme des signaux engendrés par la bobine 6 et il comporte une interface homme machine permettant le pilotage du dispositif de déminage.

[0015] Le dispositif 1 comprend également un moyen 8 de mesure et analyse du courant destiné à alimenter le circuit de puissance 4.

[0016] Ce moyen de mesure 8 est relié à un moyen de déclenchement 9 qui permet de commander l'ouverture du moyen de coupure 2.

[0017] Conformément à l'invention le moyen de mesure 8 est conçu de façon à pouvoir détecter l'apparition d'un courant continu dans le conducteur de puissance 3.

[0018] Un moyen de visualisation 10 est lui aussi relié au moyen de déclenchement 9 et il permet de mettre en évidence l'état ouvert ou fermé du moyen de coupure 2.

[0019] Ce moyen de visualisation 10 pourra par exemple comprendre deux voyants de couleurs différentes, une couleur de voyant correspondant à la position ouverte du moyen de coupure 2 et l'autre à la position fermée.

[0020] Il est bien entendu possible, pour la commodité de mise en oeuvre du dispositif, de déporter le moyen de visualisation 10 au niveau du boîtier de commande 7 ou de son interface Homme Machine. On a représenté sur la figure 1 une liaison 11 en traits pointillés pour figurer une telle liaison vers un moyen de visualisation 10 déporté.

[0021] La figure 2 montre d'une façon plus précise la structure organique et fonctionnelle du dispositif 1.

[0022] Le moyen 8 de mesure et d'analyse du courant comprend deux modules différents : un module logique 12 et un module de mesure 13.

[0023] Le module logique 12 incorpore un composant monostable ré-enclenchable 14 (par exemple un composant connu sous la dénomination normalisée 74HC4538). La sortie logique de ce composant alterne avec une fréquence qui est celle du courant circulant dans le conducteur de puissance 3.

[0024] Ce monostable 14 est relié à un détecteur d'état 15 (par exemple une bascule D) qui permet de repérer un arrêt du basculement du monostable 14. L'arrêt de ce basculement correspond à l'arrêt de l'oscillation du courant ce qui signifie, soit qu'il n'y a plus de courant circulant dans le conducteur de puissance 3, soit que ce courant est continu. Le détecteur d'état 15 fournit alors un signal d'erreur (passage par exemple à un état logique 1), signal qui est appliqué au moyen de déclenchement 9 via une porte logique OU 16.

[0025] Le moyen de déclenchement 9 provoque alors l'ouverture du moyen de coupure 2.

[0026] Le détecteur d'état pourra être réalisé sous la forme d'un composant électronique spécifique (par exemple un composant connu sous la dénomination normalisée 74HC74). Il pourra être simplement constitué par un module logiciel incorporé à un calculateur, module programmé de façon à détecter l'arrêt des oscillations de la sortie du monostable 14. Un tel calculateur pourra par ailleurs être programmé de façon à surveiller des formes de courants plus complexes.

[0027] Le moyen de déclenchement 9 pourra par exemple être constitué par un circuit de commande de l'ouverture du moyen de coupure 2. Si le moyen de coupure 2 est constitué par un interrupteur statique tel un thyristor, le moyen de déclenchement 9 pourra être par exemple le circuit électronique de commande de la gâchette de ce thyristor.

[0028] Le module de mesure 13 comporte un moyen 17 assurant une mesure de la valeur du courant circulant dans le réseau d'alimentation et le conducteur 3. Les composants de mesure du courant sont biens connus de l'Homme du Métier et peuvent être de technologie analogique ou numérique.

[0029] Le module de mesure 13 comporte également une mémoire ou registre 18 à l'intérieur de laquelle est incorporée une valeur de seuil. Le module de mesure comporte enfin un comparateur 19 qui assure la comparaison de la valeur mesurée par le moyen 17 avec le seuil contenu dans la mémoire 18.

[0030] Le comparateur est conçu de façon à délivrer un signal (par exemple un état logique 1), signal qui sera appliqué au moyen de déclenchement 9 via la porte logique 16.

[0031] On pourra sans sortir du cadre de l'invention définir la mémoire 18 sous la forme de composants électroniques calibrés incorporés dans un comparateur analogique 19 réalisé par exemple sous la forme d'un pont.

[0032] On pourra plus simplement mettre en oeuvre un calculateur assurant une comparaison numérique du courant mesuré avec une valeur mise dans mémoire du calculateur. Cette solution présentera l'avantage de permettre une modification aisée du seuil par programmation.

[0033] On voit qu'avec l'invention le moyen de coupure 2 est actionné aussi bien lors de l'apparition d'un niveau d'intensité excessif que lorsque le courant passe de l'état alternatif à l'état continu.

[0034] Il en résulte un niveau de protection accru pour les composants dégradables par le courant continu.

[0035] On notera que le dispositif selon invention assure également une coupure des circuits de puissance lorsque le courant est stoppé. On améliore ainsi l'isolation et la protection du circuit en dehors des phases d'utilisation.

[0036] Il est également possible de mettre en oeuvre un module logique 12 pouvant détecter une composante continue superposée à un signal oscillant. Il suffira pour cela d'ajouter au niveau du module logique 12, et en parallèle aux moyens 14 et 15, un étage comprenant un filtre éliminant la composante alternative suivi d'un évaluateur mesurant la composante continue. Cet évaluateur comportera un comparateur relié à une autre mémoire dans laquelle sera programmé un niveau de seuil de la composante continue.

[0037] On pourra alors commander le moyen de coupure 2 lorsque le courant circulant dans le moyen de commande comportera une composante continue dépassant un niveau prédéterminé.

[0038] L'invention a été décrite en référence à des figures schématiques qui ne préjugent pas des moyens techniques mis en oeuvre concrètement.

[0039] Il est bien entendu que les différents moyens constituant le dispositif 1 seront avantageusement réalisés en tout ou partie à l'aide d'un micro processeur ou calculateur qui comportera des moyens logiciels permettant d'assurer d'une part la comparaison du niveau d'intensité du courant avec un seuil préprogrammé et d'autre part permettant de détecter l'arrêt des oscillations du courant.

[0040] L'invention a été décrite dans son application à la protection d'une bobine de déminage. Elle peut bien entendu être appliquée à la protection d'autres types de circuits électroniques dégradés par le courant continu.

Revendications

1. Dispositif de protection d'un circuit de puissance oscillant (4), notamment d'une bobine de déminage (6), dispositif comportant un moyen de coupure (2) interposé entre un réseau (R) d'alimentation en courant alternatif et le circuit de puissance (4), dispositif caractérisé en ce qu'il au moins un moyen (8) de mesure et d'analyse du courant qui alimente le circuit de puissance, moyen pouvant détecter la disparition du courant alternatif et de préférence l'apparition d'un courant continu, ledit moyen étant relié à un moyen de déclenchement (9) assurant l'ouverture du moyen de coupure (2) lorsque la disparition du courant alternatif ou l'apparition d'un courant continu est détectée.

2. Dispositif de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen (8) de mesure et d'analyse du courant comprend un module logique (12) incorporant un composant monostable re-enclenchable (14) dont le basculement est commandé périodiquement par la variation du courant du réseau d'alimentation, composant dont l'arrêt de basculement commande l'apparition d'un signal d'erreur qui est utilisé par le moyen de déclenchement (9) pour provoquer l'ouverture du moyen de coupure (2).

3. Dispositif de protection selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen (8) de mesure et d'analyse comporte un module de mesure (13) assurant une évaluation de la valeur du courant du réseau d'alimentation, le module de mesure comportant un moyen comparateur (19) assurant la comparaison de la valeur mesurée avec un seuil prédéfini, le résultat de cette comparaison étant utilisé par le moyen de déclenchement (9) pour provoquer l'ouverture du moyen de coupure (2).

4. Dispositif de protection selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de déclenchement (9) est relié également à un moyen de visualisation (10) permettant de mettre en évidence l'état du moyen de coupure (2).

5. Application du dispositif de protection selon une des revendications 1 à 4 à la protection d'une bobine de déminage (6).

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Schutz eines Schaltkreises (4) mit oszillierender Leistung, insbesondere einer Spule zum Minenräumen (6), wobei die Vorrichtung ein Unterbrechungsmittel (2) umfasst, welches zwischen einem Netz (R) zur Versorgung mit Wechselstrom und dem Leistungsschaltkreis (4) zwischengeschaltet ist, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mindestens ein Mittel (8) zur Messung und Analyse des Stroms umfasst, welcher den Leistungsschaltkreis versorgt, wobei das Mittel das Verschwinden des Wechselstroms und vorzugsweise das Auftreten eines Gleichstroms erfassen kann, wobei das genannte Mittel mit einem Auslösemittel (9) verbunden ist, welches das Öffnen des Unterbrechungsmittels (2) gewährleistet, wenn das Verschwinden des Wechselstroms oder das Auftreten eines Gleichstroms erfasst wird.

2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (8) zur Messung und Analyse des Stroms ein Logikmodul (12) umfasst, welches eine monostabile, wiedereinschaltbare Komponente (14) enthält, deren Umschaltung durch die Veränderung des Stroms des Versorgungsnetzes periodisch gesteuert wird, wobei der Umschaltungsstopp der Komponente das Auftreten eines Fehlersignals steuert, welches von dem Auslösemittel (9) verwendet wird, um das Öffnen des Unterbrechungsmittels (2) zu bewirken.

3. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (8) zur Messung und Analyse des Stroms ein Messmodul (13) umfasst, welches eine Auswertung des Wertes des Stroms des Versorgungsnetzes gewährleistet, wobei das Messmodul ein Vergleichsmittel (19) umfasst, welches den Vergleich des gemessenen Wertes mit einem vordefinierten Schwellenwert gewährleistet, wobei das Ergebnis dieses Vergleichs von dem Auslösemittel (9) verwendet wird, um das Öffnen des Unterbrechungsmittels (2) zu bewirken.

4. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslösemittel (9) auch mit einem Anzeigemittel (10) verbunden ist, welches es ermöglicht, den Zustand des Unterbrechungsmittels (2) deutlich hervorzuheben.

5. Verwendung der Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für den Schutz einer Spule zum Minenräumen (6).

Claims

1. A protection device for an oscillating power circuit (4), namely for a demining coil (6), such device incorporating circuit breaking means (2) positioned between an alternating current supply network (R) and the power circuit (4), such device wherein it comprises at least one means (8) to measure and analyse the current supplying the power circuit, means able to detect the ceasing of the alternating current and preferably the appearance of a direct current, said means being connected to triggering means (9) ensuring the opening of the circuit breaking means (2) when the ceasing of the alternating current or the appearance of the direct current is detected.

2. A protection device according to Claim 1, wherein the means (8) to measure and analyse the current comprise a logic module (12) incorporating a retriggerable monostable component (14) whose tripping is controlled periodically by the variation in the current from the supply network, such component wherein the suspension of tripping controls the appearance of an error signal used by the triggering means (9) to cause the opening of the circuit breaking means (2).

3. A protection device according to one of Claims 1 or 2, wherein the measurement and analysis means (8) incorporate a measurement module (13) ensuring an estimation of the value of the current from the supply network, the measurement module incorporating comparator means (19) ensuring the comparison of the measured value with a predetermined threshold, the result of this comparison being used by the triggering means (9) to cause the opening of the circuit breaking means (2).

4. A protection device according to one of Claims 1 to 3, wherein the triggering means (9) are also connected to display means (10) enabling the state of the circuit breaking means to be displayed (2).

5. Application of the protection device according to one of Claims 1 to 4 to the protection of a demining coil (6).

Dessins