FR3067123A1 - Systeme de surveillance d'un dispositif de connexion dispose sur un cable - Google Patents
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Abstract
Ce système comporte : - un premier capteur (17) et un deuxième capteur (16) de la température dudit câble (11), disposés respectivement à un premier emplacement situé à une première distance prédéterminée (x) du dispositif de connexion (13) et à une deuxième distance prédéterminée (y) du dispositif de connexion (13), la deuxième distance prédéterminée (y) étant plus grande que la première distance prédéterminée (x) ; et - un ensemble de surveillance (18) configuré pour recevoir des données fournies par le premier capteur (17) représentatives de la température (T1) dudit câble au premier emplacement et pour recevoir des données fournies par le deuxième capteur (16) représentatives de la température (T2) dudit câble au deuxième emplacement ; configuré pour déterminer si la différence entre ces températures satisfait ou non à un critère prédéterminé ; et configuré pour émettre une alerte prédéterminée si le critère est satisfait.
Description
® SYSTEME DE SURVEILLANCE D'UN DISPOSITIF DE CONNEXION DISPOSE SUR UN CABLE.
FR 3 067 123 - A1
- un premier capteur (17) et un deuxième capteur (16) de la température dudit câble (11), disposés respectivement à un premier emplacement situé à une première distance prédéterminée (x) du dispositif de connexion (13) et à une deuxième distance prédéterminée (y) du dispositif de connexion (13), la deuxième distance prédéterminée (y) étant plus grande que la première distance prédéterminée (x); et
- un ensemble de surveillance (18) configuré pour recevoir des données fournies par le premier capteur (17) représentatives de la température (T1) dudit câble au premier emplacement et pour recevoir des données fournies par le deuxième capteur (16) représentatives de la température (T2) dudit câble au deuxième emplacement; configuré pour déterminer si la différence entre ces températures satisfait ou non à un critère prédéterminé ; et configuré pour émettre une alerte prédéterminée si le critère est satisfait.
Z
DOMAINE DE L’INVENTION
L’invention a trait à la surveillance des dispositifs de connexion disposés sur un câble.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE
On sait que ces dispositifs de connexion sont étudiés pour être particulièrement fiables en raison des conséquences résultant de leurs défaillances, qui peuvent conduire notamment à des interruptions de la distribution de l’électricité lorsque le dispositif de connexion fait partie d’une ligne de distribution de l’électricité.
OBJET DE L’INVENTION
Néanmoins, pour encore plus de fiabilité, l’invention vise à fournir un système de surveillance des dispositifs de connexion disposés sur un câble.
L’invention vise plus précisément un tel système qui soit simple, commode et économique à la mise en place tout en étant performant à l’utilisation.
L’invention propose à cet effet un système de surveillance d’un dispositif de connexion disposé sur un câble, caractérisé en ce qu’il comporte :
- un premier capteur de la température dudit câble, disposé à un premier emplacement situé à une première distance prédéterminée du dispositif de connexion ;
- un deuxième capteur de la température dudit câble, disposé à un deuxième emplacement situé à une deuxième distance prédéterminée du dispositif de connexion, la deuxième distance prédéterminée étant plus grande que la première distance prédéterminée ; et
- un ensemble de surveillance configuré pour recevoir des données fournies par le premier capteur représentatives de la température dudit câble au premier emplacement et pour recevoir des données fournies par le deuxième capteur représentatives de la température dudit câble au deuxième emplacement ; configuré pour déterminer si la différence entre la température du câble au premier emplacement et la température du câble au deuxième emplacement satisfait ou non à un critère prédéterminé ; et configuré pour émettre une alerte prédéterminée si le critère est satisfait.
L’invention est basée sur l’observation que lorsqu’un dispositif de connexion est correctement dimensionné et installé, sa température interne est plus faible que la température interne du câble avec lequel il coopère. Cette différence est due en grande partie aux capacités de refroidissement différentes vu les différences de volumes et de surfaces.
L’invention est également basée sur l’observation que lorsqu’un dispositif de connexion est mal dimensionné, mal installé ou lorsqu’il devient défaillant, il s’échauffe en conséquence ; et que cet échauffement se répercute de façon significative sur la température du câble, qui devient plus importante à proximité du dispositif de connexion et décroît lorsque l’on s’éloigne du dispositif de connexion jusqu’à la température de fonctionnement du câble.
Il en résulte que lorsque le dispositif de connexion fonctionne de façon correcte, le premier capteur de température (placé à faible distance du dispositif de connexion) mesure une température égale à ou plus faible que celle mesurée par le deuxième capteur de température (placé à plus grande distance du dispositif de connexion) tandis que lorsque le dispositif de connexion ne fonctionne plus de façon correcte, c’est-à-dire lorsqu’il s’échauffe anormalement, le premier capteur de température (placé à faible distance du dispositif de connexion) mesure une température plus élevée que celle mesurée par le deuxième capteur de température (placé à plus grande distance du dispositif de connexion).
La différence entre la température du câble à l’emplacement du premier capteur et la température du câble à l’emplacement du deuxième capteur est donc un indicateur de l’état de fonctionnement du dispositif de connexion.
C’est pour fournir une indication sur cet état de fonctionnement que l’unité logique détermine si le critère prédéterminé de surveillance de cette différence de température est satisfait ou non.
On notera que le fait de disposer le premier capteur de température et le deuxième capteur de température, prévus pour surveiller le dispositif de connexion, non pas directement sur ce dispositif mais sur le câble, offre l’avantage de permettre une mise en place de ces capteurs particulièrement aisée, et en tout cas bien plus aisée que si la mise en place devait se faire directement sur le dispositif de connexion, qui a en général un contour relativement complexe, alors que le contour d’un câble est en général cylindrique ou en tout cas régulier.
La mise en place du système de surveillance selon l’invention est donc particulièrement simple commode et économique.
Par exemple, le système selon l’invention peut s’installer hors ou sous tension, de façon temporaire ou permanente, sur un câble neuf ou existant.
Au surplus, la qualité de la fixation du premier capteur de température et du deuxième capteur de température sur le câble conduit à des mesures de température particulièrement fiables, ce qui permet à la surveillance effectuée par le système selon l’invention d’être particulièrement performante.
Selon des caractéristiques avantageuses :
- ledit critère prédéterminé comporte un seuil préfixé de la différence entre la température du câble au premier emplacement et la température du câble au deuxième emplacement ;
- ledit ensemble de surveillance est en outre configuré pour disposer de données représentatives de la température ambiante ; et ledit critère prédéterminé fait intervenir la température ambiante ;
- ledit critère prédéterminé comporte un seuil préfixé d’un ratio dont le numérateur comporte la différence entre la température du câble au premier emplacement et la température du câble au deuxième emplacement et dont le dénominateur comporte la différence entre la température ambiante et la température du câble au deuxième emplacement ;
- ledit critère prédéterminé fait partie d’une pluralité de critères prédéterminés et ledit ensemble de surveillance est configuré pour émettre une alerte prédéterminée spécifique à chaque critère de ladite pluralité ;
- ledit ensemble de surveillance est une centrale locale comportant une unité logique, une unité de communications locales et une unité d’alerte ;
- ladite unité d’alerte comporte une unité de communications à distance configurée pour communiquer avec un serveur par l’intermédiaire d’un réseau de communications ;
- ladite centrale locale comporte en outre une unité de capture de température configurée pour fournir à ladite unité logique des données représentatives de la température ambiante ;
- le premier capteur de température et le deuxième capteur de température comportent chacun une unité logique, une unité de capture de température et une unité de communications locales, avec l’unité de capture de température qui est configurée pour fournir à l’unité logique des données représentatives de la température du câble à son emplacement et avec l’unité logique qui est configurée pour prendre en compte les données reçues de l’unité de capture de température et pour piloter l’unité radio pour que celle-ci émette à intervalles réguliers des données représentatives de la température du câble à son emplacement ; et/ou
- la première distance, comptée entre les extrémités en regard du dispositif de connexion et du premier capteur, est comprise entre 0,5 cm et 1 cm tandis qu’une distance, comptée entre les bords en regard du premier capteur et du deuxième capteur, est comprise entre 30 cm et 100 cm et de préférence entre 30 cm et 50 cm.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
L’exposé de l’invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d’exemples de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ceux-ci :
- la figure 1 illustre schématiquement une portion d’une ligne électrique de distribution de l’électricité et un système selon l’invention pour surveiller un dispositif de connexion que comporte cette portion de ligne électrique ;
- la figure 2 est une vue en perspective de l’un des capteurs de température que comporte le système illustré sur la figure 1, installé sur l’un des câbles que relie le dispositif de connexion ;
- la figure 3 est un schéma général du circuit électronique de ce capteur de température ;
- la figure 4 est un schéma général du circuit électronique de la centrale de surveillance que comporte le système illustré sur la figure 1 ;
- la figure 5 représente un algorithme mis en œuvre par l’unité logique de la centrale de surveillance ;
- la figure 6 représente de façon semblable un autre algorithme mis en œuvre dans une variante de l’unité logique de la centrale de surveillance ;
- la figure 7 montre la centrale de surveillance et le couple de capteurs de température du système illustré sur la figure 1, ainsi que d’autres couples de capteurs de température semblables associés à cette centrale ; et
- la figure 8 montre la centrale du système de surveillance illustré sur la figure 1, un serveur auquel cette centrale est associée ainsi que d’autres centrales de surveillance semblables associées à ce serveur.
DESCRIPTION DETAILLEE D’EXEMPLES DE REALISATION
La figure 1 montre une portion 10 d’une ligne de distribution de l’électricité comportant un câble 11, un câble 12 et un dispositif de connexion 13 servant à relier électriquement le câble 11 et le câble 12.
La figure 1 montre également un système 15 de surveillance du dispositif 13.
Le système 15 comporte deux capteurs de température 16 et 17 disposés sur le câble 11 et une centrale de surveillance 18 disposée à proximité des capteurs 16 et 17, et plus précisément à une distance permettant à l’unité radio que comporte la centrale 18 de communiquer avec l’unité radio que comporte le capteur 16 et avec l’unité radio que comporte le capteur 17.
Dans l’exemple illustré, le dispositif de connexion 13 raccorde électriquement une extrémité du câble 11 à une extrémité du câble 12 ; les câbles 11 et 12 font partie d’une ligne aérienne de distribution de l’électricité ; et la centrale de surveillance 18 est disposée sur un poteau supportant les câbles 11 et 12.
Les capteurs 16 et 17 sont chacun situés à un emplacement distant du dispositif de connexion 13.
Plus précisément, le capteur 17 est disposé à un emplacement situé à une distance prédéterminée x du dispositif de connexion 13 et le capteur 16 est disposé à un emplacement situé à une distance prédéterminée y du dispositif de connexion 13, la distance y étant plus grande que la distance x.
On va maintenant décrire à l’appui des figures 2 et 3 le capteur de température 16, étant entendu que cette description vaut également pour le capteur de température 17, qui est identique.
Le capteur de température 16 comporte un boîtier 20 et un collier 21.
Le boîtier 20 présente une face 22 prévue pour être appliquée sur le câble dont la température doit être mesurée, ici le câble 11.
Le collier 21 passe au travers du boîtier 20 et est prévu pour entourer le câble dont la température doit être mesurée afin de maintenir la face 22 du boîtier 20 appliquée sur ce câble.
Le collier 21 présente un dispositif 23 de serrage pour la bonne fixation du capteur 16 sur le câble 11.
Le collier 21 comporte un conducteur électrique dans lequel un courant induit a tendance à circuler en raison du champ électrique produit par le passage du courant dans le câble 11 sur lequel est installé le capteur 16.
Ce courant induit est utilisé pour alimenter électriquement le circuit électronique du capteur de température 16, qui est disposé dans le boîtier 20.
On notera que le capteur de température 16 est un produit du commerce, disponible par exemple auprès de la société Hangzhou Super Electronic Technology, à Hangzhou en Chine.
La figure 3 montre de façon générale le circuit électronique que comporte le capteur 16.
Ce circuit comporte une unité de capture de température 25, une unité logique 26 et une unité radio 27.
L’unité logique 26 est reliée à l’unité de capture de température 25 et à l’unité radio 27.
L’unité de capture de température 25 fournit à l’unité logique 26 des données représentatives de la température du câble 11 à l’emplacement du capteur 16.
L’unité logique 26 prend en compte les données reçues de l’unité de capture de température 25 et pilote l’unité radio 27 pour que celle-ci émette à intervalles réguliers des données représentatives de la température du câble 11 à l’emplacement du capteur 16.
La figure 4 montre de façon générale le circuit électronique que comporte la centrale 18.
Ce circuit comporte une unité de capture de température 30, une unité logique 31, une unité radio 32 et une unité d’alerte 33.
L’unité logique 31 est reliée à l’unité de capture de température 30, à l’unité radio 32 et à l’unité d’alerte 33.
L’unité de capture de température 30 fournit à l’unité logique 31 des données représentatives de la température ambiante autour de la centrale 18.
L’unité logique 31 prend en compte les données reçues de l’unité de capture de température 30 pour disposer de données représentatives de la température ambiante.
L’unité logique 31 pilote l’unité radio 32 pour recevoir les données représentatives de la température du câble 11 émises par les capteurs 16 et 17, et plus précisément par les unités radios 27 de ces capteurs.
L’unité logique 31 dispose ainsi en temps réel de données représentatives de la température du câble 11 à l’emplacement du capteur 16 (données émises par le capteur 16) et de données représentatives de la température du câble 11 à l’emplacement du capteur 17 (données émises par le capteur 17).
L’unité logique 31 est configurée pour déterminer si la différence entre la température du câble 11 à l’emplacement du capteur 17 et la température du câble 11 à l’emplacement du capteur 16 satisfait à des critères prédéterminés.
Si l’un de ces critères est satisfait, l’unité logique 31 pilote l’unité d’alerte 33 pour émettre une alerte correspondant à ce critère.
Dans l’exemple illustré, l’unité d’alerte 33 est une unité de communications à distance configurée pour communiquer avec un serveur 45 par l’intermédiaire d’un réseau de communications, ainsi qu’expliqué ultérieurement à l’appui de figure 8.
On va maintenant expliquer comment il est possible de surveiller l’état du dispositif de connexion 13 avec les capteurs 16 et 17 alors qu’ils sont à distance de ce dispositif.
Plus précisément, comme indiqué ci-dessus, le capteur 17 est disposé à un emplacement situé à une distance prédéterminée x du dispositif de connexion 13 et le capteur 16 est disposé à un emplacement situé à une distance prédéterminée y du dispositif de connexion 13, la distance y étant plus grande que la distance x.
Le système de surveillance 15 est basé sur l’observation que lorsqu’un dispositif de connexion est correctement dimensionné et installé, sa température interne est plus faible (inférieure ou égale) que la température de l’âme du câble sur lequel il est installé.
Le système de surveillance 15 est également basé sur l’observation que lorsqu’un dispositif de connexion est mal dimensionné, mal installé ou lorsqu’il devient défaillant, il se produit des échauffements internes anormaux et donc une élévation de sa température qui se répercute de façon significative sur la température du câble à faible distance du dispositif de connexion tandis qu’à plus grande distance l’élévation de température du dispositif de connexion se répercute peu voire pas du tout sur la température du câble.
Par conséquent, lorsque le dispositif de connexion 13 fonctionne de façon correcte, le capteur de température 17 (placé à faible distance du dispositif de connexion 13) mesure une température égale à ou plus faible que celle mesurée par le capteur de température 16 (placé à plus grande distance du dispositif de connexion 13) tandis que lorsque le dispositif de connexion 13 est défaillant, c’est-à-dire lorsqu’il s’échauffe, le capteur de température 17 (placé à faible distance du dispositif de connexion 13) mesure une température plus élevée que celle mesurée par le capteur de température 16 (placé à plus grande distance du dispositif de connexion 13).
En pratique, plus le dispositif de connexion devient défaillant plus sa température augmente, un emballement thermique se produisant lorsque la fin de vie du dispositif de connexion est proche.
La différence entre la température du câble 11 à l’emplacement du capteur 17 et la température du câble 11 à l’emplacement du capteur 16 est donc un indicateur de l’état de fonctionnement du dispositif de connexion 13.
C’est pour fournir des indications sur cet état de fonctionnement que l’unité logique 31 détermine si certains critères prédéterminés de surveillance de cette différence de température sont satisfaits ou non.
Des exemples de tels critères et des indications correspondantes sont exposés plus loin.
On notera que le fait de disposer les capteurs de températures 16 et 17, prévus pour surveiller le dispositif de connexion 13, non pas directement sur ce dispositif mais sur le câble 11, offre l’avantage de permettre une mise en place de ces capteurs particulièrement aisée, et en tout cas bien plus aisée que si la mise en place devait se faire directement sur le dispositif de connexion, qui a en général un contour relativement complexe, alors que le contour d’un câble est en général cylindrique ou en tout cas régulier.
En pratique, la distance x, comptée entre les extrémités en regard du dispositif de connexion 13 et du capteur 17, est par exemple comprise entre 0,5 cm à 1 cm tandis que la distance z, comptée entre les bords en regard du capteur 17 et du capteur 16, est par exemple comprise entre 30 cm et 100 cm et de préférence entre 30 cm et 50 cm.
D’une façon générale, les distances x et z sont sélectionnées en fonction des caractéristiques du câble (diamètre, matériau, courant nominal, ...) et du dispositif de connexion à surveiller.
Bien entendu, la distance y est égale à la somme de la distance x, de la distance z et de l’écart entre le bord du capteur 17 qui regarde le capteur 16 et le bord du capteur 17 qui regarde le dispositif 13.
On notera qu'en plaçant le capteur 17 proche du dispositif de connexion 13 mais sans être adjacent à celui-ci, on minimise les risques de destruction du capteur 17 en cas d'emballement thermique du dispositif de connexion 13.
On notera qu’il est possible de faciliter le respect de la distance z lors de la pose des capteurs 16 et 17 en reliant les capteurs 16 et 17 par un filin ayant la longueur z.
La figure 5 représente un algorithme que met en œuvre l’unité logique 31 pour déterminer si la différence entre la température du câble 11 à l’emplacement du capteur 17, notée T1, et la température du câble 11 à l’emplacement du capteur 16, notée T2, satisfait ou non à l’un des critères prédéterminés de surveillance du dispositif de connexion 13.
Dans l’exemple illustré, il est prévu quatre critères différents, à savoir que la différence de température T1-T2 est respectivement comprise dans la plage ]0°C - 30°C[, comprise dans la plage [30°C - 60°C[, comprise dans la plage [60°C - 90°C[ et supérieure ou égale à 90°C.
L’algorithme 35 comporte quatre tests 36, 37, 38 et 39 qui sont effectués successivement en boucle.
Le test 36 vérifie si la différence de température T1-T2 est comprise dans la plage ]0°C - 30°C[. Si la réponse est positive, l’unité logique 31 pilote l’unité d’alerte 33 pour émettre une alerte de premier niveau (Alerte 1 sur la figure
5).
Le test 37 vérifie si la différence de température T1-T2 est comprise dans la plage [30°C - 60°C[. Si la réponse est positive, l’unité logique 31 pilote l’unité d’alerte 33 pour émettre une alerte de deuxième niveau (Alerte 2 sur la figure 5).
Le test 38 vérifie si la différence de température T1-T2 est comprise dans la plage [60°C-90°C[. Si la réponse est positive, l’unité logique 31 pilote l’unité d’alerte 33 pour émettre une alerte de troisième niveau (Alerte 3 sur la figure 5).
Le test 39 vérifie si la différence de température T1-T2 est supérieure ou égale à 90°C. Si la réponse est positive, l’unité logique 31 pilote l’unité d’alerte pour émettre une alerte de quatrième niveau (Alerte 4 sur la figure 5).
D’une façon générale, les différents seuils de température (ici 30°C,
60°C et 90°C) sont sélectionnés en fonction des caractéristiques du câble (diamètre, matériau, courant nominal, ...) et du dispositif de connexion à surveiller.
Dans l’exemple illustré, les alertes émises par la centrale 18 sont reçues par un serveur 45 (figure 8) qui effectue en réponse des actions prédéterminées.
En l’absence d’alerte, c’est d’une façon périodique suivant une période de temps relativement élevée que le serveur 45 récupère les alertes concernant le dispositif 13.
En cas d’alerte de premier niveau (Alerte 1 sur la figure 5), le serveur 45 reste en mode de récupération périodique des alertes concernant le dispositif de connexion 13 mais suivant une période de temps plus petite.
En cas d’alerte de deuxième niveau (Alerte 2 sur la figure 5), le serveur 45 quitte le mode de récupération périodique des alertes concernant le dispositif de connexion 13 et passe à un mode de récupération continue.
En cas d’alerte de troisième niveau (Alerte 3 sur la figure 5), le serveur 45 envoie un message à l’équipe de maintenance de la ligne de distribution d’énergie électrique pour qu’elle planifie une intervention sur le dispositif de connexion 13.
En cas d’alerte de quatrième niveau (Alerte 4 sur la figure 5), le serveur 45 envoie un message à l’équipe de maintenance de la ligne de distribution d’énergie électrique pour qu’elle effectue une intervention immédiate de changement du dispositif de connexion 13.
Dans les exemples de critères de surveillance qui viennent d’être exposés, c’est la valeur instantanée de la différence entre la température T1 (température du câble 11 à l’emplacement du capteur 17) et la température T2 (température du câble à l’emplacement du capteur 16) qui est comparée à des seuils préfixés.
En variante, c’est la valeur de l’augmentation dans le temps de la différence entre la température T1 et la température T2 qui est comparée à des seuils préfixés ; et/ou les critères de surveillance font intervenir à la fois la comparaison à des seuls préfixés de la valeur instantanée et de l’augmentation dans le temps de la différence entre la température T1 et la température T2.
En variante, les critères de surveillance font intervenir non seulement la différence entre la température T1 et la température T2 mais aussi la température ambiante, ici connue grâce à l’unité de capture 30 que comporte la centrale 18.
En faisant intervenir la température ambiante, il est possible de surveiller l’échauffement du dispositif de connexion plutôt que sa température absolue, ce qui particulièrement représentatif de l’état du dispositif de connexion.
Une telle variante est illustrée sur la figure 6.
Dans cette variante, l’algorithme 35 mis en œuvre par l’unité logique 31 est remplacé par un algorithme 50 où la température ambiante, notée Ta, intervient dans le dénominateur d’un ratio où intervient également la température T2.
Plus précisément, dans ce ratio le numérateur est la différence entre la température T1 et la température T2 et le dénominateur est la différence entre la température ambiante, notée Ta, et la température T2, c’est-à-dire que ce ratio est (T1-T2)/(Ta-T2).
Les seuils préfixés de ce ratio qui sont surveillés sont -10% et -100%. L’algorithme 50 est semblable à l’algorithme 35 (figure 5) si ce n’est que ce sont trois critères (et non quatre) qui sont surveillés et que les critères surveillés sont respectivement si le ratio est supérieur ou égal à -10% , si le ratio est dans la plage ]-10% ; -100%] et si le ratio est inférieur ou égal à -100 %.
L’algorithme 50 comporte trois tests 51, 52 et 53 qui sont effectués successivement en boucle.
Le test 51 vérifie si le ratio est supérieur ou égal à -10%. Si la réponse est positive, l’unité logique 31 pilote l’unité d’alerte 33 pour émettre une alerte de premier niveau (Alerte 1 sur la figure 6).
Le test 52 vérifie si le ratio est dans la plage ]-10% ; -100%]. Si la réponse est positive, l’unité logique 31 pilote l’unité d’alerte 33 pour émettre une alerte de deuxième niveau (Alerte 2 sur la figure 6).
Le test 53 vérifie si le ratio est inférieur ou égal à -100 %. Si la réponse est positive, l’unité logique 31 pilote l’unité d’alerte 33 pour émettre une alerte de troisième niveau (Alerte 3 sur la figure 6).
En cas d’alerte de premier niveau (Alerte 1 sur la figure 6), le serveur 45 considère que le dispositif de connexion 13 est en bon état. Il continue donc à récupérer les alertes concernant le dispositif 13 d’une façon périodique suivant une période de temps relativement élevée.
En cas d’alerte de deuxième niveau (Alerte 2 sur la figure 6), le serveur 45 considère que le dispositif 13 est douteux et envoie un message correspondant à l’équipe de maintenance.
En cas d’alerte de troisième niveau (Alerte 3 sur la figure 6), le serveur 45 considère que le dispositif est défectueux et envoie un message correspondant à l’équipe de maintenance.
En variante, plutôt que d’être égal à (T1-T2)/(Ta-T2), le ratio a un numérateur qui comporte la différence entre la température T1 et la température T2 et un dénominateur qui comporte la différence entre la température ambiante Ta et la température T2, par exemple le ratio est proportionnel à (T 1 -T2)/(Ta-T2).
D’une façon générale, les différents seuils du ratio (ici -10% et -100%) sont sélectionnés en fonction des caractéristiques du câble (diamètre, matériau, courant nominal, ... ) et du dispositif de connexion à surveiller.
On notera que pour éviter des erreurs du calculateur quand Ta est proche de T2, ce qui est susceptible de se produire quand l’intensité du courant véhiculé par le câble est nulle ou faible, il est possible de subordonner la surveillance du ratio à une condition de différence minimale entre Ta et T2, par exemple au moins 5°C.
Ainsi qu’on le voit sur la figure 7, la centrale 18 est configurée pour être associée non seulement au couple 40 de capteurs 16 et 17 disposés sur le câble 11 mais aussi à deux autres couples 41 et 42 comportant chacun deux capteurs 16 et 17 disposés de façon semblable sur un autre câble coopérant avec un dispositif de connexion.
Les couples de capteurs 40, 41 et 42 sont par exemple disposés sur les trois câbles (un par phase) d’un réseau triphasé de distribution de l’électricité coopérant chacun avec un dispositif de connexion. Au cas où le réseau triphasé comporte un câble de neutre, un autre couple de capteurs est disposé sur le câble de neutre pour que le dispositif de connexion correspondant soit lui aussi surveillé.
En variante, le nombre de couples de capteurs auxquels la centrale 18 est associée est différent de un, trois ou quatre, par exemple deux ou huit.
Ici, les communications entre les capteurs de température 16 et 17 et la centrale 18 se font par une technologie de réseau local sans fil (en anglais : Wireless Local Area Network).
En variante, les unités radio 27 et 32 aptes à la communication en réseau local sans fil sont remplacées par d’autres unités de communications locales, par exemple des unités aptes à la communication en réseau local filaire ou en fibre optique.
Ainsi qu’on le voit sur la figure 8, la centrale 18 ainsi que d’autres centrales 18 semblables sont associées au serveur 45 susmentionné.
L’association entre les centrales 18 et le serveur 45 se fait par un réseau de communications étendu (en anglais : Wide Area Network), par exemple un LPWAN (Low Power Wide Area Networks), directement entre les centrales 18 et le serveur 45 ou alors par l’intermédiaire de concentrateurs avec lesquels les centrales 18 communiquent par un réseau de communication de terrain (en anglais : Field Area Network).
En variante, pour communiquer avec le serveur 45 (envoi périodique de données, mise à jour à distance, envoi d’alertes), l’unité d’alerte 33 comporte une unité de communications à distance différente, par exemple un modem cellulaire ou fibre optique.
Ici, le serveur 45 stocke les données d’alerte qu’il récupère en interrogeant régulièrement les centrales 18, voire des données de température afin de constituer un historique plus complet que les seules alertes.
Le serveur 45 est prévu pour recevoir des requêtes d’un utilisateur, par exemple un opérateur d’entretien du réseau, afin d’interroger une centrale 18 déterminée pour savoir si un dispositif de connexion associé à cette centrale a fait l’objet d’une alerte.
On observera que la mise en place du système de surveillance selon l’invention permet aussi, indépendamment de la surveillance d’un dispositif de connexion, de connaître la température du câble à distance. Cela rend possible d’exploiter le câble de façon plus efficace.
On observera encore que la mise en place du système de surveillance selon l’invention permet aussi, indépendamment de la surveillance d’un dispositif de connexion, de détecter des anomalies en comparant entre eux les températures des différents câbles, par exemple, d’une part, avec les capteurs 16 des couples 40, 41 et 42, et, d’autre part, avec les capteurs 17 des couples 40, 41 et 42 : une grande différence entre ces capteurs peut être le symptôme d’une dérive de l’un des capteurs ou d’un déséquilibrage du réseau électrique.
Dans des variantes non illustrées :
- l’unité d’alerte 33 ne comporte pas une unité de communications à distance configurée pour communiquer avec un serveur, par exemple en comportant une unité locale émettant des messages d’alerte par des voyants ;
- ce n’est pas l’unité logique 31 de la centrale 18 qui met en œuvre l’algorithme pour déterminer si la différence entre la température T1 et la température T2 satisfait ou non à l’un des critères prédéterminés de surveillance du dispositif de connexion 13, mais le serveur 45, qui fait alors partie d’un ensemble de surveillance de ce dispositif de connexion ;
- la surveillance de la différence entre la température T1 et la température T2 ne se fait pas selon plusieurs critères mais selon un seul critère ;
- le câble coopérant avec un dispositif de connexion et sur lequel est installé le couple de capteurs de température ne fait pas partie d’une ligne aérienne de distribution de l’électricité mais par exemple d’une ligne de distribution de l’électricité qui est souterraine ou disposée dans une colonne d’un immeuble ;
- le dispositif de connexion raccorde d’avantage que deux câbles, par exemple deux câbles principaux et un câble dérivé ;
- davantage que deux capteurs de température sont prévus sur le câble pour surveiller plus finement les différences de température, par exemple trois capteurs ;
- la fixation des capteurs de température sur le câble se fait autrement que par collier, par exemple par clips ou par collage ;
- l’alimentation des capteurs de température se fait autrement que par une boucle de courant induit, par exemple par piles ou capteur solaire ; et/ou
- la façon dont la température ambiante est rendue disponible à l’ensemble de surveillance est différente de l’unité de capture de température telle que 30, par exemple par un capteur de température externe à la centrale
18.
De nombreuses autres variantes sont possibles en fonction des circonstances, et l’on rappelle à cet égard que l’invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Système de surveillance d’un dispositif de connexion (13) disposé sur un câble (11), caractérisé en ce qu’il comporte :-un premier capteur (17) de la température dudit câble (11), disposé à un premier emplacement situé à une première distance prédéterminée (x) du dispositif de connexion (13) ;-un deuxième capteur (16) de la température dudit câble (11), disposé à un deuxième emplacement situé à une deuxième distance prédéterminée (y) du dispositif de connexion (13), la deuxième distance prédéterminée (y) étant plus grande que la première distance prédéterminée (x) ; et-un ensemble de surveillance (18) configuré pour recevoir des données fournies par le premier capteur (17) représentatives de la température (T1) dudit câble au premier emplacement et pour recevoir des données fournies par le deuxième capteur (16) représentatives de la température (T2) dudit câble au deuxième emplacement ; configuré pour déterminer si la différence entre la température (T1) du câble (11) au premier emplacement et la température (T2) du câble (11) au deuxième emplacement satisfait ou non à un critère prédéterminé ; et configuré pour émettre une alerte prédéterminée si le critère est satisfait.
- 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit critère prédéterminé comporte un seuil préfixé de la différence entre la température (T 1 ) du câble (11) au premier emplacement et la température (T2) du câble (11) au deuxième emplacement.
- 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble de surveillance est en outre configuré pour disposer de données représentatives de la température ambiante (Ta) ; et ledit critère prédéterminé fait intervenir la température ambiante (Ta).
- 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit critère prédéterminé comporte un seuil préfixé d’un ratio dont le numérateur comporte la différence entre la température (T1 ) du câble (11 ) au premier emplacement et la température (T2) du câble (11) au deuxième emplacement et dont le dénominateur comporte la différence entre la température ambiante (Ta) et la température (T2) du câble (11) au deuxième emplacement.
- 5. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit critère prédéterminé fait partie d’une pluralité de critères prédéterminés et ledit ensemble de surveillance (18) est configuré pour émettre une alerte prédéterminée spécifique à chaque critère de ladite pluralité.
- 6. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit ensemble de surveillance est une centrale locale (18) comportant une unité logique (31), une unité de communications locales (32) et une unité d’alerte (33).
- 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite unité d’alerte (33) comporte une unité de communications à distance configurée pour communiquer avec un serveur (45) par l’intermédiaire d’un réseau de communications.
- 8. Système selon l’une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ladite centrale locale (18) comporte en outre une unité de capture de température (30) configurée pour fournir à ladite unité logique (31) des données représentatives de la température ambiante.
- 9. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le premier capteur de température (17) et le deuxième capteur de température (16) comportent chacun une unité logique (26), une unité de capture de température (25) et une unité de communications locales (27), avec l’unité de capture de température (25) qui est configurée pour fournir à l’unité logique (26) des données représentatives de la température du câble (11) à son emplacement et avec l’unité logique (26) qui est configurée pour prendre en compte les données reçues de l’unité de capture de température (25) et pour piloter l’unité radio (27) pour que celle-ci émette à intervalles réguliers des données représentatives de la température du câble (11) à son emplacement.
- 10. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite première distance (x), comptée entre les extrémités en regard du dispositif de connexion (13) et du premier capteur (17), est comprise entre 0,5 cm et 1 cm tandis qu’une distance (z), comptée entre les bords en regard du premier capteur (17) et du deuxième capteur (16), est comprise entre 30 cm et 100 cm et de préférence entre 30 cm et 50 cm.
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| Publication Number | Publication Date |
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| FR3067123B1 FR3067123B1 (fr) | 2021-05-28 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116068328A (zh) * | 2023-04-06 | 2023-05-05 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 一种户外电缆沟防区监控方法及系统 |
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2017
- 2017-06-01 FR FR1754878A patent/FR3067123B1/fr active Active
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| FR3067123B1 (fr) | 2021-05-28 |
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