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WO2016092182A1 - Dispositif de coupure de courant continu haute tension - Google Patents

Dispositif de coupure de courant continu haute tension Download PDF

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Publication number
WO2016092182A1
WO2016092182A1 PCT/FR2015/053299 FR2015053299W WO2016092182A1 WO 2016092182 A1 WO2016092182 A1 WO 2016092182A1 FR 2015053299 W FR2015053299 W FR 2015053299W WO 2016092182 A1 WO2016092182 A1 WO 2016092182A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
switch
current
conduction line
capacitor
circuit
Prior art date
Application number
PCT/FR2015/053299
Other languages
English (en)
Inventor
Bruno Luscan
Alberto BERTINATO
Christophe Creusot
Original Assignee
Supergrid Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Supergrid Institute filed Critical Supergrid Institute
Priority to JP2017531775A priority Critical patent/JP6727208B2/ja
Priority to EP15817465.6A priority patent/EP3230999B1/fr
Priority to CN201580067309.5A priority patent/CN107005045B/zh
Priority to PL15817465T priority patent/PL3230999T3/pl
Priority to DK15817465.6T priority patent/DK3230999T3/en
Priority to ES15817465T priority patent/ES2711806T3/es
Priority to US15/534,692 priority patent/US10468873B2/en
Publication of WO2016092182A1 publication Critical patent/WO2016092182A1/fr
Priority to CY20191100138T priority patent/CY1121518T1/el

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/59—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the AC cycle
    • H01H33/596—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the AC cycle for interrupting DC
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • H02H9/023—Current limitation using superconducting elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/268—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured for DC systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/56—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the AC cycle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/087—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for DC applications

Definitions

  • the invention relates to high voltage direct current transmission and / or distribution networks, generally designated by the acronym HVDC.
  • HVDC high voltage direct current transmission and / or distribution networks
  • the invention relates to fault current devices for such networks.
  • HVDC networks are particularly envisaged as a solution to the interconnection of disparate or non-synchronous electricity production sites, appearing with the development of renewable energies.
  • HVDC networks are particularly envisioned for the transmission and distribution of energy produced by offshore wind farms rather than AC technologies, due to lower line losses and the lack of impact of network noise on long distances.
  • Such networks typically have voltage levels of the order of 50 kV and higher.
  • sectioning can be done via a converter at the end of the line.
  • the sectioning can no longer be performed by such a converter in multipoint transmission. Disconnection of direct current in such networks is a crucial issue directly conditioning the feasibility and development of such networks.
  • the document EP0431510 describes in particular a cut-off device for high-voltage direct current.
  • mechanical circuit breakers are traditionally used to perform the power failure, that is to say that the breaking of the current is obtained solely by the opening of a mechanical switch element.
  • a mechanical switch element comprises two contacting conductive parts which are in mechanical contact when the switch element is closed and which mechanically separate when the switch element is open.
  • the mechanical cutoff results in the establishment of an electric arc between the two conductive parts, because of the large energies accumulated in the network that the circuit breaker protects.
  • This electric arc degrades firstly by erosion the two conductive parts making contact and secondly the surrounding environment by ionization.
  • the current takes some time to stop because of this ionization.
  • This electric arc by degrading conductive parts making contact requires maintenance operations binding and costly.
  • the power cut is also particularly difficult to achieve in a continuous current context and high voltage, these conditions tending to maintain the electric arc.
  • even if one can size a mechanical circuit breaker for a high-voltage direct current application it usually has a relatively large opening time, incompatible with the protection of the network, for example during the appearance of 'A short-circuit.
  • the invention aims to solve one or more of these disadvantages.
  • the invention aims in particular to provide an HVDC cut-off device making it possible to ensure protection of the network in a reduced time, and strongly limiting the conduction losses on the transmission line.
  • the invention thus relates to a high-voltage direct current cut-off device as defined in appended claim 1.
  • FIG. 1 illustrates a first embodiment of a cut-off device according to the invention
  • FIG. 2 illustrates a second embodiment of a cut-off device according to the invention
  • FIG. 3 illustrates a third embodiment of a breaking device according to the invention
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the current flowing through a switch of a main conduction line in the absence of opening of this switch
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the current flowing through a switch of a secondary conduction line in the absence of opening of the switch of the main conduction line;
  • FIG. 6 illustrates the state of a switch of the main line and of a switch of the secondary line when an overcurrent is detected
  • FIG. 7 illustrates the respective potential differences across two capacitors during the detection of an overcurrent
  • FIG. 8 illustrates a simulation of the current at the output of the breaking device
  • FIG. 9 illustrates the currents flowing respectively through the switch of the main conduction line and a current limiter during the detection of an overcurrent
  • FIG. 10 illustrates the potential differences at the terminals of two capacitors respectively during an overcurrent detection
  • FIG. 11 illustrates the potential difference across the capacitor of the secondary line as a function of the presence of a surge arrester
  • FIG. 12 illustrates the line current as a function of the presence of a surge arrester
  • FIG. 13 illustrates the current flowing through the capacitor of the secondary line as a function of the presence of a surge arrester
  • FIG. 14 illustrates a fourth embodiment of a breaking device according to the invention.
  • FIG. 15 illustrates a fifth embodiment of a breaking device according to the invention.
  • the invention proposes a high-voltage direct current cut-off device.
  • the current cut-off device comprises a main conduction line and a secondary conduction line, connected in parallel between an input terminal and an output terminal.
  • a circuit includes a current limiter and a capacitor connected in parallel.
  • a controlled switch is connected in series with this circuit. When the controlled switches are closed, the main and secondary conduction lines form an oscillating circuit across the switch of the main conduction line, with a current oscillation amplitude at least equal to the limiting current maintained by the limiter current.
  • the cut-off device further comprises a control circuit having a cut-off operating mode in which it is configured to maintain an opening command of the controlled switch of the main conduction line and a switch closing command ordered from the secondary conduction line.
  • the current limiter maintains the current flowing through it at a limiting current and the potential difference across the current limiter increases until the limiting current is reached.
  • the capacitor connected in parallel of the current limiter is then charged.
  • the oscillating circuit formed causes the current flowing through the switch of the main conduction line to pass through a zero value upon discharge of the capacitor having previously charged.
  • Such a power cut-off device may for example be sized for DC voltages at least equal to 10 kV, or even at least 50 kV, typically at least 100 kV, and potentially at least 300 kV. Such a power cut-off device may also be dimensioned for a continuous duty current of at least 1 kA, or even at least 2 kA.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a first embodiment of an exemplary cut-off device 1 according to the invention.
  • the device 1 comprises an input terminal 101 intended to be connected to a DC voltage source 2 known per se.
  • the device 1 furthermore includes an output terminal 102 intended to supply, for example, an electric charge or an electrical network.
  • the cut-off device 1 comprises on the one hand a main conduction line 141 and a secondary conduction line 142, connected in parallel between the terminals 101 and 102.
  • the main conduction line 141 is intended to be traversed by the nominal current supplied. by the DC voltage source 2.
  • the main conduction line 141 comprises a circuit, including a current limiter 111 and a capacitor 131 connected in parallel.
  • a controlled switch 121 is connected in series with this circuit, between the terminals
  • the current limiter 111 is configured to maintain the current flowing through it at a level less than or equal to a limiting current.
  • the limiting current of the limiter 111 is for example at least equal to twice the nominal current of the breaking device 1.
  • the profile of the current flowing through a current limiter typically and transiently comprises a ramp increasing to a peak and in particular passes an activation value of the limiter 111.
  • the limiter 111 is implemented so that the amplitude of the peak is at most equal to 6 times the rated current. The current then drops down very rapidly to the limiting current at which the limiter 111 is held. To avoid a warm-up excessive limiter 111, the device 1 is configured to cut the current through the limiter 111 in a reduced time.
  • the secondary conduction line 142 comprises a controlled switch 123 connected in series with a capacitor 132.
  • the switches 121 and 123 are of course sized to withstand the currents and potential differences to which they are intended to be subjected.
  • the cutoff device 1 further comprises a control circuit 103.
  • the control circuit 103 is configured to apply control signals to the controlled switches 121 and 123 to selectively obtain their respective open / close.
  • the control circuit 103 is further configured to detect an overcurrent.
  • the circuit 103 may for this purpose receive a measurement of the current flowing through the current limiter 111 (for example sent by a current probe) or receive a measurement of the potential difference across the current limiter 111 or the capacitor 131 (for example). example sent by a voltmeter). Overcurrent detection can be performed by the current limiter 111 itself.
  • the circuit 103 can switch from a first mode of operation in which the device 1 must conduct a nominal current between the terminals 101 and 102, to a second mode of operation in which the device 1 must cut the current between the terminals 101 and 102.
  • the circuit 103 keeps the switch 123 open to prevent conduction in the secondary conduction line 142, and keeps the switch 121 closed to ensure conduction in the main conduction line 141 through the limiter current 111.
  • the circuit 103 In the second mode of operation, the circuit 103 generates an opening command of the switch 121 and a closing command of the switch 123.
  • the circuit 103 detects the occurrence of an overcurrent before crossing of the activation current, and generates the command to open the switch 121 only after a waiting period.
  • the activation current may for example be at least equal to 4 times the nominal current, in order to limit untimely openings of the switch 121.
  • the waiting time makes it possible to guarantee that the current limiter 111 has reached a phase of maintaining the limiting current. In this holding phase, the potential difference across the current limiter 111 has made it possible to charge the capacitor 131.
  • the waiting time between the detection of the overcurrent and the generation of the command to open the switch 121 is for example at least equal to 5 ms, or even at least 10 ms. In order not to maintain the current limiter 1 1 1 for a time excessive to its limiting current, the waiting time between the detection of the overcurrent and the generation of the opening command of the switch 121 is for example at most equal to 50 ms , or at most equal to 30 ms.
  • the circuit 103 advantageously generates the closing command of the switch 123 after the generation of the opening command of the switch 121.
  • This generation offset of the closing command of the switch 123 makes it possible to guarantee that the formation of the oscillating circuit inducing a zero-crossing of the current through the switch 121 is well obtained while the control of opening of the switch 121 is applied and the opening by spacing of the contacts of the switch 121 is well initiated.
  • the oscillating circuit is here formed by means of the capacitors 131 and 132 and the wiring inductances of the primary and secondary conduction lines. This waiting time also makes allowance for the difference between the application of the opening command on the switch 121 and the effect of this command, for a switch 121 of the mechanical type.
  • This offset between the opening command of the switch 121 and the closing command of the switch 123 is for example at least equal to 500 is.
  • this shift between the commands is advantageously at most equal to 5 ms, and preferably at most equal to 3 ms.
  • Reducing the operating time of the current limiter 1 1 1 to its limiting current during the second mode of operation may further facilitate a subsequent phase of switching to the first mode of operation by a new closing of the switch 121.
  • a superconducting type current limiter will require a time before being put back into service, all the more important since it has been heated for a long time in current limiting mode.
  • the capacitor 132 makes it possible to cut off the direct current in the secondary conduction line when the opening of the switch 121 and the suppression of a possible arc have been obtained.
  • the current limiter 1 1 1 is advantageously of the SCFCL type.
  • the current limiter 1 1 1 has a zero potential difference between its terminals and therefore limits the losses induced by the current cut-off device 1.
  • the current limiter 1 1 1 may in particular be of the superconducting resistor type.
  • the superconducting resistance type 111 is typically designed to show a resistance across its terminals if its temperature increases due to the occurrence of an overcurrent, in order to limit the magnitude of the short circuit overcurrent.
  • Such a current limiter 111 comprises, for example, a bar of superconducting material traversed by the nominal current between the terminals 101 and 102.
  • the bar of superconducting material is bathed in a bath of liquid nitrogen in order to keep it below its critical temperature. during the first mode of operation.
  • the current limiter 111 may comprise an inductive component.
  • current limiter 111 Another type of current limiter 111 can of course be envisaged, in particular a current limiter including IGBTs and whose structure is known per se.
  • the switch 121 is advantageously an electromechanical switch, in particular because of the low losses in line that it is capable of generating.
  • FIG. 2 illustrates a second embodiment of an exemplary cut-off device 1 according to the invention.
  • the secondary conduction line includes an inductor 133 connected in series with the switch 123.
  • the breaking device 1 here comprises a switch 122 connected in series with the capacitor 131. switch 122 is kept closed in the first and second modes of operation.
  • the structure of the other components of the cut-off device 1 of FIG. 2 is also identical to that of the cut-off device of FIG. 1.
  • Such an inductance 133 makes it possible to precisely define the resonance frequency of the oscillating circuit formed during the closing. of the switch 123. Indeed, the inductance value of this inductance 133 will then be preponderant compared to parasitic inductances in the oscillating circuit for determining the resonant frequency of the oscillating circuit.
  • the determination of the characteristics of the capacitor 131, the capacitor 132, and in this particular case of the inductor 133, can be carried out as follows.
  • the value fr of the resonance frequency desired for the oscillating circuit and the value lo of the minimum amplitude of an oscillation during the closing of the switch 123 are set. comply with the condition lo> Inl, with Inl the limiting current of the current limiter 111. Inl is for example equal to twice the nominal current of the breaking device 1.
  • Vnl the potential difference between the terminals of the current limiter 111 when it maintains its limiting current Inl
  • Ceq the equivalent capacitance of the capacitors 131 and 132 in series in the oscillating circuit formed
  • C131 the capacitance of the capacitor 131
  • C132 the capacitance capacitor 132
  • L the inductance value of inductance 133.
  • FIGS. 4 and 5 are diagrams for simulating an example of a cut-off device 1 according to FIG. 2. These diagrams make it possible to illustrate the operation of the breaking device 1, when an overcurrent occurs.
  • FIG. 4 illustrates the current flowing through the switch 121.
  • FIG. 5 illustrates the current flowing through the capacitor 132.
  • the capacitor 131 discharges into the oscillating circuit, which induces oscillations of current in the oscillating circuit.
  • the oscillating circuit is sized so that at least one oscillation has an amplitude at least equal to the current limiting current of the current limiter 111.
  • the current flowing through the switch 121 passes through a value zero to at least one oscillation.
  • the switch 121 may be a standard switch for switching off the alternating current, with a relatively low breaking capacity
  • the resonant frequency of the oscillating circuit formed is advantageously less than or equal to 5 kHz.
  • the value dl / dt (for example less than ⁇ / ⁇ ) is sufficiently reduced to facilitate the effective opening of the switch 121 when maintaining its opening command.
  • the resonant frequency of the oscillating circuit formed is advantageously greater than or equal to 500 Hz to obtain a fast effective opening of the switch 121 or to generate several zero crossings of the current through the switch 121, if the latter is not open immediately.
  • An exemplary sizing of the oscillating circuit is detailed below with reference to the embodiments of FIG. 2.
  • FIG. 6 illustrates an example of a timing diagram of the states of opening / closing of the switches 121 and 123 during the appearance of an overcurrent.
  • control circuit 103 can then apply an opening command on the switch 123.
  • This opening command is for example performed after a time sufficient for the switch 121 to open and that the current flowing through the output terminal 102 is zero.
  • This opening command may, for example, be shifted by a duration at least equal to 5 ms with respect to the closing command of this same switch 123, this offset being, for example, 25 ms.
  • the opening of the switch 123 will again form the oscillating circuit after a restart of the switching device 1.
  • FIG. 7 is a diagram of a simulation of respective potential differences across capacitor 131 (solid line curve) and across capacitor 132 (dotted line).
  • Fig. 8 is a diagram of a current simulation at terminal 102.
  • Fig. 9 illustrates the current through switch 121 (solid line) and current through current limiter 111 (dashed), respectively.
  • the potential difference across the capacitor 131 follows a ramp before reaching the value Vn1.
  • the switch 123 is closed, the oscillations induced in the oscillating circuit allow the opening of the switch 121 to zero current. Therefore, the potential difference across the current limiter 111 drops, and the current at the terminal 102 also quickly becomes zero, the capacitor 132 blocking the DC current in the secondary conduction line.
  • FIG. 3 illustrates a third embodiment of an exemplary cut-off device 1 according to the invention.
  • the secondary conduction line includes a surge suppressor 112 connected in parallel with the capacitor 132.
  • the cut-off device 1 here comprises a switch 122 connected in series with the capacitor 131.
  • the structure of the other components of the cut-off device 1 of FIG. 3 is also identical to that of the cut-off device of FIG. 1.
  • the surge suppressor 112 makes it possible to limit the amplitude of the potential difference across the capacitor 132 and makes it possible to absorb the inductive energy stored in the electrical line connected to the terminal 102.
  • FIG. 10 illustrates the respective potential differences across the capacitors 131 (solid line) and 132 (dashed lines) in the absence of a surge protector 112.
  • FIG. 11 comparatively illustrates the respective potential differences across the capacitor 132 in the presence of a surge suppressor 112 (solid line) and in the absence of this surge protector (dotted line).
  • Figure 12 comparatively illustrates the current at terminal 102 in the presence of a surge protector (solid line) and in the absence of this surge protector (dotted line).
  • FIG. 13 comparatively illustrates the current flowing through the capacitor 132 in the presence of a surge suppressor 112 (solid line) and in the absence of this surge protector (dashed lines).
  • FIG. 14 illustrates a fourth embodiment of an exemplary cut-off device 1 according to the invention. This embodiment differs structurally from the second embodiment by the deletion of the switch 122 in series with the capacitor 131 and the inclusion of a controlled switch 126 connected between the terminal 101 on the one hand, and other part of a connection node between the secondary conduction line and the capacitor 131.
  • the oscillating circuit here includes the capacitors 131 and 132 and the inductor 133.
  • the control logic of the controlled switches is identical to that of the second embodiment.
  • the switch 126 is kept closed in the first and second modes of operation.
  • FIG. 15 illustrates a fifth embodiment of an exemplary cut-off device according to the invention.
  • This embodiment differs structurally from the fourth embodiment by a direct connection between the switch 123 and the inductor 133 instead of the capacitor 132.
  • the oscillating circuit here includes the capacitor 131 and the inductor 133.
  • the control logic of the controlled switches is identical to that of the second embodiment.
  • the switch 126 is kept closed in the first operating mode.
  • An opening command of the switch 126 is applied in the second mode of operation.
  • the open switch 126 cuts the DC current in the secondary conduction branch.
  • the opening command of the switch 126 may precede the closing command of the switch 123.
  • the cut-off device 1 is advantageously configured to implement an OFO-type cycle, the opening of the switch 121 in the second mode of operation being followed by a discharge of the capacitor 132 and an attempt to closing this switch 121 to determine if the fault is persistent, then a new opening of the switch 121 if it has been determined that the fault is actually persistent.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

L'invention concerne un dispositif de coupure de courant (1) pour courant continu haute tension, comprenant: -une ligne de conduction principale (141 ) et une ligne de conduction secondaire (142) connectées en parallèle entre les bornes; -la ligne de conduction principale (141 ) comprenant un premier interrupteur commandé (121) et connecté en série avec un circuit incluant un condensateur (131) et un limiteur de courant (111 ); -la ligne de conduction secondaire (142) comprenant un deuxième interrupteur commandé (123), les lignes de conduction principale et secondaire formant un circuit oscillant aux bornes du premier interrupteur commandé lorsque les premier et deuxième interrupteurs commandés sont fermés; -un circuit de commande (103) présentant un premier mode de fonctionnement pour maintenir le premier interrupteur (121) fermé et le deuxième interrupteur ouvert (123), et un deuxième mode de fonctionnement pour maintenir une commande d'ouverture du premier interrupteur (121) et une commande de fermeture du deuxième interrupteur (123).

Description

DISPOSITIF DE COUPURE DE COURANT CONTINU HAUTE
TENSION
L'invention concerne les réseaux de transmission et/ou de distribution de courant continu sous tension élevée, généralement désignés sous l'acronyme HVDC. L'invention porte en particulier sur les dispositifs de coupure de courant de défaut destinés à de tels réseaux.
Les réseaux HVDC sont notamment envisagés comme une solution à l'interconnexion de sites de production d'électricité disparates ou non synchrones, apparaissant avec le développement des énergies renouvelables. Les réseaux HVDC sont notamment envisagés pour la transmission et la distribution d'énergie produite par des fermes éoliennes offshore plutôt que des technologies de courant alternatif, du fait de pertes en ligne inférieures et d'absence d'incidence des capacités parasites du réseau sur de longues distances. De tels réseaux ont typiquement des niveaux de tension de l'ordre de 50 kV et plus.
Pour de la transmission d'électricité point à point, un sectionnement peut être réalisé par l'intermédiaire d'un convertisseur en bout de ligne. Par contre, le sectionnement ne peut plus être réalisé par un tel convertisseur dans de la transmission multipoints. La coupure du courant continu dans de tels réseaux est un enjeu crucial conditionnant directement la faisabilité et le développement de tels réseaux.
Le document EP0431510 décrit notamment un dispositif de coupure pour courant continu haute tension.
Pour de plus bas niveaux de tension, on utilise traditionnellement des disjoncteurs mécaniques pour réaliser la coupure de courant, c'est à dire que la coupure du courant est obtenue uniquement par l'ouverture d'un élément interrupteur mécanique. Un tel élément interrupteur mécanique comporte deux pièces conductrices faisant contact qui sont en contact mécanique lorsque l'élément interrupteur est fermé et qui se séparent mécaniquement lorsque l'élément interrupteur est ouvert. Ces disjoncteurs mécaniques présentent plusieurs inconvénients notamment lorsqu'ils sont traversés par des courants importants.
La coupure mécanique se traduit par l'établissement d'un arc électrique entre les deux pièces conductrices, du fait des énergies importantes accumulées dans le réseau que le disjoncteur protège. Cet arc électrique dégrade d'une part par érosion les deux pièces conductrices faisant contact et d'autre part le milieu environnant par ionisation. De plus, le courant met un certain temps à s'interrompre du fait de cette ionisation. Cet arc électrique en dégradant les pièces conductrices faisant contact nécessite des opérations de maintenance contraignantes et coûteuses. La coupure du courant est en outre particulièrement difficile à réaliser dans un contexte courant continu et tension élevée, ces conditions tendant à entretenir l'arc électrique. En outre, quand bien même on arrive à dimensionner un -disjoncteur mécanique pour une application haute tension courant continu, celui-ci présente généralement un délai d'ouverture relativement important, incompatible avec la protection du réseau, par exemple lors de l'apparition d'un court-circuit.
L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention vise notamment à fournir un dispositif de coupure HVDC permettant de réaliser d'assurer une protection du réseau en un temps réduit, et limitant fortement les pertes de conduction sur la ligne de transmission. L'invention porte ainsi sur un dispositif de coupure de courant pour courant continu haute tension, tel que défini dans la revendication 1 annexée.
L'invention porte également sur les variantes des revendications dépendantes. L'homme du métier comprendra que chacune des caractéristiques des variantes des revendications dépendantes peut être combinée indépendamment aux caractéristiques de la revendication 1 déposée, sans pour autant constituer une généralisation intermédiaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
-la figure 1 illustre un premier mode de réalisation d'un dispositif de coupure selon l'invention ;
-la figure 2 illustre un deuxième mode de réalisation d'un dispositif de coupure selon l'invention ;
-la figure 3 illustre un troisième mode de réalisation d'un dispositif de coupure selon l'invention ;
-la figure 4 est un diagramme illustrant le courant traversant un interrupteur d'une ligne de conduction principale en l'absence d'ouverture de cet interrupteur;
-la figure 5 est un diagramme illustrant le courant traversant un interrupteur d'une ligne de conduction secondaire en l'absence d'ouverture de l'interrupteur de la ligne de conduction principale ;
-la figure 6 illustre l'état d'un interrupteur de la ligne principale et d'un interrupteur de la ligne secondaire lors d'une détection d'une surintensité ;
-la figure 7 illustre les différences de potentiel respectives aux bornes de deux condensateurs lors de la détection d'une surintensité ;
-la figure 8 illustre une simulation du courant au niveau de la sortie du dispositif de coupure; -la figure 9 illustre les courants traversant respectivement l'interrupteur de la ligne de conduction principale et un limiteur de courant lors de la détection d'une surintensité ;
-la figure 10 illustre les différences de potentiel aux bornes respectivement de deux condensateurs lors d'une détection de la surintensité;
-la figure 11 illustre la différence de potentiel aux bornes du condensateur de la ligne secondaire en fonction de la présence d'un parafoudre ;
-la figure 12 illustre le courant de ligne en fonction de la présence d'un parafoudre ;
-la figure 13 illustre le courant traversant le condensateur de la ligne secondaire en fonction de la présence d'un parafoudre ;
-la figure 14 illustre un quatrième mode de réalisation d'un dispositif de coupure selon l'invention ;
-la figure 15 illustre un cinquième mode de réalisation d'un dispositif de coupure selon l'invention.
L'invention propose un dispositif de coupure de courant pour courant continu haute tension. Le dispositif de coupure de courant comporte une ligne de conduction principale et une ligne de conduction secondaire, connectées en parallèle entre une borne d'entrée et une borne de sortie. Dans la ligne de conduction principale, un circuit inclut un limiteur de courant et un condensateur connectés en parallèle. Un interrupteur commandé est connecté en série avec ce circuit. Lorsque les interrupteurs commandés sont fermés, les lignes de conduction principale et secondaire forment un circuit oscillant aux bornes de l'interrupteur de la ligne de conduction principale, avec une amplitude d'oscillation de courant au moins égale au courant de limitation maintenu par le limiteur de courant. Le dispositif de coupure comprend en outre un circuit de commande présentant un mode de fonctionnement de coupure dans lequel il est configuré pour maintenir une commande d'ouverture de l'interrupteur commandé de la ligne de conduction principale et une commande de fermeture de l'interrupteur commandé de la ligne de conduction secondaire.
Ainsi, lors d'une surintensité, le limiteur de courant maintient le courant le traversant à un courant de limitation et la différence de potentiel aux bornes du limiteur de courant augmente jusqu'à ce que le courant de limitation soit atteint. Le condensateur connecté en parallèle du limiteur de courant est alors chargé. À la fermeture de l'interrupteur commandé de la ligne de conduction secondaire, le circuit oscillant formé force le courant traversant l'interrupteur de la ligne de conduction principale à passer par une valeur nulle lors de la décharge du condensateur s'étant préalablement chargé. Avec un maintien d'une commande d'ouverture sur l'interrupteur de la ligne de conduction principale, l'ouverture effective initiée pour cet interrupteur est aisément obtenue lorsque le courant le traversant atteint la valeur nulle, un éventuel arc électrique étant coupé ne s'opposant alors plus à son ouverture. Si à la coupure de l'arc électrique la distance entre contacts est suffisante il est possible de couper définitivement le passage du courant. Le dimensionnement de cet interrupteur en termes de pouvoir de coupure peut ainsi être réduit. Un tel interrupteur peut ainsi être un interrupteur conçu pour du courant alternatif, pour un coût réduit.
Un tel dispositif de coupure de courant pourra par exemple être dimensionné pour des tensions continues au moins égales à 10 kV, voire au moins égales à 50 kV, typiquement au moins égales à 100 kV, et potentiellement au moins égales à 300kV. Un tel dispositif de coupure de courant pourra également être dimensionné pour un courant continu de service au moins égal à 1 kA, voire au moins égal à 2 kA.
La figure 1 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation d'un exemple de dispositif de coupure 1 selon l'invention. Le dispositif 1 comporte une borne d'entrée 101 , destinée à être connecté à une source de tension continue 2 connues en soi. Le dispositif 1 comporte par ailleurs une borne de sortie 102, destinée à alimenter par exemple une charge électrique ou un réseau électrique.
Le dispositif de coupure 1 comporte d'une part une ligne de conduction principale 141 et une ligne de conduction secondaire 142, connectées en parallèle entre les bornes 101 et 102. La ligne de conduction principale 141 est destinée à être traversée par le courant nominal fourni par la source de tension continue 2.
La ligne de conduction principale 141 comporte un circuit, incluant un limiteur de courant 111 et un condensateur 131 connectés en parallèle. Un interrupteur commandé 121 est connecté en série avec ce circuit, entre les bornes
101 et 102. Le limiteur de courant 111 est configuré pour maintenir le courant le traversant à un niveau inférieur ou égal à un courant de limitation. Le courant de limitation du limiteur 111 est par exemple au moins égal à deux fois le courant nominal du dispositif de coupure 1.
Lors d'une surintensité, par exemple due à un court-circuit entre la borne
102 et la terre, le profil du courant traversant un limiteur de courant comprend typiquement et transitoirement une rampe croissante jusqu'à un pic et franchit notamment une valeur d'activation du limiteur 111. Le limiteur 111 est mis en œuvre de sorte que l'amplitude du pic soit au plus égale à 6 fois le courant nominal. Le courant redescend ensuite très rapidement jusqu'au courant de limitation auquel le limiteur 111 est maintenu. Afin d'éviter un échauffement excessif du limiteur 111 , le dispositif 1 est configuré pour couper le courant traversant ce limiteur 111 en un temps réduit.
La ligne de conduction secondaire 142 comporte un interrupteur commandé 123 connecté en série avec un condensateur 132. Les interrupteurs 121 et 123 sont bien entendus dimensionnés pour pouvoir résister aux courants et différences de potentiels auxquels ils sont destinés à être soumis.
Le dispositif de coupure 1 comprend en outre un circuit de commande 103. Le circuit de commande 103 est configuré pour appliquer des signaux de commande aux interrupteurs commandés 121 et 123, en vue d'obtenir sélectivement leur ouverture/fermeture respective. Le circuit de commande 103 est en outre configuré pour détecter une surintensité. Le circuit 103 peut à cet effet recevoir une mesure du courant traversant le limiteur de courant 111 (par exemple envoyée par une sonde de courant) ou recevoir une mesure de la différence de potentiel aux bornes du limiteur de courant 111 ou du condensateur 131 (par exemple envoyée par un voltmètre). La détection de la surintensité peut être réalisée par le limiteur de courant 111 lui-même. Ainsi, si le franchissement d'un seuil de courant ou de différence de potentiel est détecté par le circuit 103, celui-ci peut basculer d'un premier mode de fonctionnement dans lequel le dispositif 1 doit conduire un courant nominal entre les bornes 101 et 102, vers un deuxième mode de fonctionnement dans lequel le dispositif 1 doit couper le courant entre les bornes 101 et 102.
Dans le premier mode de fonctionnement, le circuit 103 maintient l'interrupteur 123 ouvert pour éviter la conduction dans la ligne de conduction secondaire 142, et maintient l'interrupteur 121 fermé pour garantir la conduction dans la ligne de conduction principale 141 à travers le limiteur de courant 111.
Dans le deuxième mode de fonctionnement, le circuit 103 génère une commande d'ouverture de l'interrupteur 121 et une commande de fermeture de l'interrupteur 123. Avantageusement, le circuit 103 détecte au préalable l'apparition d'une surintensité lors du franchissement du courant d'activation, et génère la commande d'ouverture de l'interrupteur 121 seulement après un délai d'attente. Le courant d'activation pourra par exemple être au moins égal à 4 fois le courant nominal, afin de limiter des ouvertures intempestives de l'interrupteur 121.
Le délai d'attente permet de garantir que le limiteur de courant 111 a atteint une phase de maintien du courant de limitation. Dans cette phase de maintien, la différence de potentiel aux bornes du limiteur de courant 111 a permis de charger le condensateur 131. Le délai d'attente entre la détection de la surintensité et la génération de la commande d'ouverture de l'interrupteur 121 est par exemple au moins égal à 5 ms, voire au moins égal à 10 ms. Afin de de ne pas maintenir le limiteur de courant 1 1 1 pendant un temps excessif à son courant de limitation, le délai d'attente entre la détection de la surintensité et la génération de la commande d'ouverture de l'interrupteur 121 est par exemple au plus égal à 50 ms, voire au plus égal à 30 ms.
Dans le deuxième mode de fonctionnement, le circuit 103 génère avantageusement la commande de fermeture de l'interrupteur 123 après la génération de la commande d'ouverture de l'interrupteur 121 . Ce décalage de génération de la commande de fermeture de l'interrupteur 123 permet de garantir que la formation du circuit oscillant induisant un passage à zéro du courant à travers l'interrupteur 121 est bien obtenue alors que la commande d'ouverture de l'interrupteur 121 est appliquée et que l'ouverture par écartement des contacts de l'interrupteur 121 est bien initiée. Le circuit oscillant est ici formé par l'intermédiaire des condensateurs 131 et 132 et des inductances de câblage des lignes de conduction primaire et secondaire. Ce délai d'attente permet également de tenir compte du décalage entre l'application de la commande d'ouverture sur l'interrupteur 121 et l'effet de cette commande, pour un interrupteur 121 du type mécanique. Ce décalage entre la commande d'ouverture de l'interrupteur 121 et la commande de fermeture de l'interrupteur 123 est par exemple au moins égal à 500 is. Afin de limiter au maximum le temps de fonctionnement du limiteur de courant 1 1 1 à son courant de limitation, et afin de limiter le temps de présence d'un arc dans l'interrupteur 121 après l'application d'une commande d'ouverture, ce décalage entre les commandes est avantageusement au plus égal à 5 ms, et de préférence au plus égal à 3ms.
La réduction du temps de fonctionnement du limiteur de courant 1 1 1 à son courant de limitation durant le deuxième mode de fonctionnement pourra en outre faciliter une phase ultérieure de basculement vers le premier mode de fonctionnement, par une nouvelle fermeture de l'interrupteur 121 . Un limiteur de courant de type à supraconducteur nécessitera un temps avant d'être à nouveau mis en service, d'autant plus important qu'il aura été échauffé longtemps en mode de limitation de courant.
Par ailleurs, le condensateur 132 permet de couper le courant continu dans la ligne de conduction secondaire lorsqu'on a obtenu l'ouverture de l'interrupteur 121 et la suppression d'un éventuel arc. Le limiteur de courant 1 1 1 est avantageusement du type SCFCL. Ainsi, dans le premier mode de fonctionnement, le limiteur de courant 1 1 1 a une différence de potentiel nulle entre ses bornes et permet donc de limiter les pertes induites par le dispositif de coupure de courant 1 . Le limiteur de courant 1 1 1 peut en particulier être du type résistance supraconductrice. Un tel limiteur de courant 111 de type résistance supraconductrice est typiquement prévu pour faire apparaître une résistance entre ses bornes si sa température augmente du fait de l'apparition d'une surintensité, afin de limiter l'amplitude de la surintensité de court-circuit. Un tel limiteur de courant 111 comprend par exemple un barreau de matériau supraconducteur traversé par le courant nominal entre les bornes 101 et 102. Le barreau de matériau supraconducteur est baigné dans un bain d'azote liquide afin de le maintenir en dessous de sa température critique durant le premier mode de fonctionnement. Le limiteur de courant 111 peut comporter une composante inductive.
Un autre type de limiteur de courant 111 peut bien entendu être envisagé, en particulier un limiteur de courant incluant des IGBT et dont la structure est connue en soi.
L'interrupteur 121 est avantageusement un interrupteur électromécanique, notamment du fait des faibles pertes en ligne qu'il est capable de générer.
La figure 2 illustre un deuxième mode de réalisation d'un exemple de dispositif de coupure 1 selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, la ligne de conduction secondaire inclut une inductance 133 connectée en série avec l'interrupteur 123. Indépendamment de l'inductance 133, le dispositif de coupure 1 comporte ici un interrupteur 122 connecté en série avec le condensateur 131. L'interrupteur 122 est maintenu fermé dans les premier et deuxième modes de fonctionnement. La structure des autres composants du dispositif de coupure 1 de la figure 2 est par ailleurs identique à celle du dispositif de coupure de la figure 1. Une telle inductance 133 permet de définir avec précision la fréquence de résonance du circuit oscillant formé lors de la fermeture de l'interrupteur 123. En effet, la valeur d'inductance de cette inductance 133 sera alors prépondérante par rapport aux inductances parasites dans le circuit oscillant pour la détermination de la fréquence de résonance du circuit oscillant.
La détermination des caractéristiques du condensateur 131 , du condensateur 132, et dans ce cas particulier de l'inductance 133, pourra être réalisée de la façon suivante.
On fixe tout d'abord la valeur fr de la fréquence de résonance que l'on souhaite pour le circuit oscillant, ainsi que la valeur lo de l'amplitude minimale d'une oscillation lors de la fermeture de l'interrupteur 123. lo doit respecter la condition lo > Inl, avec Inl le courant de limitation du limiteur de courant 111. Inl est par exemple égal à deux fois le courant nominal du dispositif de coupure 1.
Pour l'exemple de la figure 2, on obtient les équations suivantes :
Ιπ-jL * Ceq Io = Vnl* ëqÏL
1 _ 1 1
Ceq ~ C131 + C132
Avec :
Vnl la différence de potentiel entre les bornes du limiteur de courant 111 lorsqu'il maintient son courant de limitation Inl, Ceq la capacité équivalente des condensateurs 131 et 132 en série dans le circuit oscillant formé, C131 la capacité du condensateur 131 , C132 la capacité du condensateur 132, et L la valeur d'inductance de l'inductance 133.
D'autres critères de dimensionnement peuvent bien entendu être pris en compte, par exemple pour limiter la quantité d'énergie stockée dans le condensateur 131 lors de l'apparition d'une surintensité.
Les figures 4 et 5 sont des diagrammes de simulation d'un exemple de dispositif de coupure 1 selon la figure 2. Ces diagrammes permettent d'illustrer le fonctionnement du dispositif de coupure 1 , lors de l'apparition d'une surintensité. La figure 4 illustre le courant traversant l'interrupteur 121. La figure 5 illustre le courant traversant le condensateur 132.
On suppose qu'une surintensité apparaît à l'instant t=0 et que le limiteur de courant 111 se stabilise rapidement à son courant de limitation. Le condensateur 131 est alors chargé. Le circuit de commande 103 génère une commande de fermeture et l'interrupteur 123 ferme à l'instant t=25ms. Dès lors, la ligne de conduction principale 141 et la ligne de conduction secondaire 142 forment le circuit oscillant. Pour mieux illustrer le fonctionnement du circuit oscillant formé lors de la fermeture de l'interrupteur 123, la simulation est illustrée sans ouverture de l'interrupteur 121.
Comme illustré à la figure 5, à partir de t=25ms, le condensateur 131 se décharge dans le circuit oscillant, ce qui induit des oscillations de courant dans le circuit oscillant. Le circuit oscillant est dimensionné pour qu'au moins une oscillation présente une amplitude au moins égale au courant de limitation de courant du limiteur de courant 111. Ainsi, comme illustré à la figure 4, le courant traversant l'interrupteur 121 passe par une valeur nulle à au moins une oscillation. Ainsi, si le circuit 103 applique une commande d'ouverture de l'interrupteur 121 , lorsque ce courant prend une valeur nulle, l'arc électrique éventuellement présent durant la séparation initiale des contacts de cet interrupteur est coupé. Ainsi, l'interrupteur 121 peut être un interrupteur standard pour la coupure du courant alternatif, avec un pouvoir de coupure relativement réduit
La fréquence de résonance du circuit oscillant formé est avantageusement inférieure ou égale à 5 kHz. Ainsi, avec I le courant traversant l'interrupteur 121 , la valeur dl/dt (par exemple inférieure à δΟΌΑ/μβ) est suffisamment réduite pour faciliter l'ouverture effective de l'interrupteur 121 lors du maintien de sa commande d'ouverture. Avantageusement, la fréquence de résonance du circuit oscillant formé est avantageusement supérieure ou égale à 500 Hz pour obtenir une ouverture effective rapide de l'interrupteur 121 ou pour générer plusieurs passages à zéro du courant à travers l'interrupteur 121 , si celui-ci n'est pas ouvert immédiatement. Un exemple de dimensionnement du circuit oscillant est détaillé par la suite en référence aux modes de réalisation de la figure 2.
La figure 6 illustre un exemple de chronogramme des états d'ouverture/fermeture des interrupteurs 121 et 123 lors de l'apparition d'une surintensité. L'instant t=0 correspond à l'apparition de la surintensité. Le circuit 103 commande l'ouverture de l'interrupteur 121 à l'instant t= 23ms et commande la fermeture de l'interrupteur 123 à l'instant t= 25ms.
Bien que non illustré, le circuit de commande 103 peut ensuite appliquer une commande d'ouverture sur l'interrupteur 123. Cette commande d'ouverture est par exemple réalisée après un temps suffisant pour que l'interrupteur 121 ait pu s'ouvrir et que le courant traversant la borne de sortie 102 soit nul. Cette commande d'ouverture pourra par exemple être décalée d'une durée au moins égale à 5ms par rapport à la commande de fermeture de ce même interrupteur 123, ce décalage étant par exemple de 25 ms. L'ouverture de l'interrupteur 123 permettra de former à nouveau le circuit oscillant après une remise en conduction du dispositif de coupure 1.
La figure 7 est un diagramme d'une simulation de différences de potentiel respectives aux bornes du condensateur 131 (courbe en trait plein) et aux bornes du condensateur 132 (courbe en pointillés). La figure 8 est un diagramme d'une simulation du courant au niveau de la borne 102. La figure 9 illustre respectivement le courant à travers l'interrupteur 121 (trait plein) et le courant à travers le limiteur de courant 111 (pointillés).
Lors de l'apparition de la surintensité, la différence de potentiel aux bornes du condensateur 131 suit une rampe avant d'atteindre la valeur Vnl. Lors de la fermeture de l'interrupteur 123, les oscillations induites dans le circuit oscillant permettent l'ouverture de l'interrupteur 121 à courant nul. Dès lors, la différence de potentiel aux bornes du limiteur de courant 111 chute, et le courant au niveau de la borne 102 devient également rapidement nul, le condensateur 132 bloquant le courant continu dans la ligne de conduction secondaire.
La figure 3 illustre un troisième mode de réalisation d'un exemple de dispositif de coupure 1 selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, la ligne de conduction secondaire inclut un parasurtenseur 112 connecté en parallèle du condensateur 132. Indépendamment du parasurtenseur 112, le dispositif de coupure 1 comporte ici un interrupteur 122 connecté en série avec le condensateur 131. La structure des autres composants du dispositif de coupure 1 de la figure 3 est par ailleurs identique à celle du dispositif de coupure de la figure 1.
Le parasurtenseur 112 permet de limiter l'amplitude de la différence de potentiel aux bornes du condensateur 132 et permet d'absorber l'énergie inductive stockée dans la ligne électrique connectée à la borne 102.
La figure 10 illustre les différences de potentiel respectives aux bornes des condensateurs 131 (trait plein) et 132 (pointillés) en l'absence de parasurtenseur 112.
La figure 11 illustre comparativement les différences de potentiel respectives aux bornes du condensateur 132 en présence d'un parasurtenseur 112 (trait plein) et en l'absence de ce parasurtenseur (pointillés).
La figure 12 illustre comparativement le courant au niveau de la borne 102 en présence d'un parasurtenseur (trait plein) et en l'absence de ce parasurtenseur (pointillés).
La figure 13 illustre comparativement le courant traversant le condensateur 132 en présence d'un parasurtenseur 112 (trait plein) et en l'absence de ce parasurtenseur (pointillés). La figure 14 illustre un quatrième mode de réalisation d'un exemple de dispositif de coupure 1 selon l'invention. Ce mode de réalisation diffère structurellement du deuxième mode de réalisation par la suppression de l'interrupteur 122 en série avec le condensateur 131 et par l'inclusion d'un interrupteur commandé 126 connecté entre d'une part la borne 101 , et d'autre part un nœud de connexion entre la ligne de conduction secondaire et le condensateur 131. Le circuit oscillant inclut ici les condensateurs 131 et 132 et l'inductance 133. La logique de commande des interrupteurs commandés est identique à celle du deuxième mode de réalisation. L'interrupteur 126 est maintenu fermé dans les premier et deuxième modes de fonctionnement. La figure 15 illustre un cinquième mode de réalisation d'un exemple de dispositif de coupure selon l'invention. Ce mode de réalisation diffère structurellement du quatrième mode de réalisation par une connexion directe entre l'interrupteur 123 et l'inductance 133 en remplacement du condensateur 132. Le circuit oscillant inclut ici le condensateur 131 et l'inductance 133.
La logique de commande des interrupteurs commandés est identique à celle du deuxième mode de réalisation. L'interrupteur 126 est maintenu fermé dans le premier mode de fonctionnement. Une commande d'ouverture de l'interrupteur 126 est appliquée dans le deuxième mode de fonctionnement. L'interrupteur 126 ouvert permet de couper le courant continu dans la branche de conduction secondaire. La commande d'ouverture de l'interrupteur 126 peut précéder la commande de fermeture de l'interrupteur 123.
La plupart des surintensités sont transitoires et ne sont pas liées à un court- circuit permanent. Par conséquent, le dispositif de coupure 1 est avantageusement configuré pour mettre en œuvre un cycle de type OFO, l'ouverture de l'interrupteur 121 dans le deuxième mode de fonctionnement étant suivie d'une décharge du condensateur 132 et d'une tentative de fermeture de cet interrupteur 121 pour déterminer si le défaut est persistant, puis d'une nouvelle ouverture de cet interrupteur 121 si on a déterminé que le défaut est effectivement persistant.
Dans les différents modes de réalisation illustrés, on peut envisager de connecter un autre limiteur de courant (non illustré) en série entre les bornes 101 et 102. Un tel limiteur de courant pourra être de type inductif et permettra de modifier le dimensionnement des différents interrupteurs du dispositif de coupure de courant 1. Un tel limiteur de courant s'avère en particulier avantageux en combinaison avec le cinquième mode de réalisation.
Dans les différents modes de réalisation, on peut envisager de disposer un parasurtenseur en parallèle aux bornes de l'interrupteur 121.

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif de coupure de courant (1 ) pour courant continu haute tension, caractérisé en ce qu'il comprend :
-des première et deuxième bornes (101 , 102) ;
-une ligne de conduction principale (141 ) et une ligne de conduction secondaire (142) étant connectées en parallèle entre les première et deuxième bornes;
-la ligne de conduction principale (141 ) comprenant un premier interrupteur commandé (121 ) et connecté en série avec un circuit incluant, connectés en parallèle, un premier condensateur (131) et un limiteur de courant (111 ) configuré pour maintenir le courant le traversant à un niveau inférieur ou égal à un courant de limitation;
-la ligne de conduction secondaire (142) comprenant un deuxième interrupteur commandé (123), les lignes de conduction principale et secondaire formant un circuit oscillant aux bornes du premier interrupteur commandé lorsque les premier et deuxième interrupteurs commandés sont fermés, avec une amplitude d'oscillation au moins égale au courant de limitation du limiteur de courant lorsque ce circuit limiteur de courant est traversé par ledit courant de limitation ;
-un circuit de commande (103) présentant un premier mode de fonctionnement dans lequel il est configuré pour maintenir le premier interrupteur (121 ) fermé et pour maintenir le deuxième interrupteur ouvert (123), et un deuxième mode de fonctionnement dans lequel il est configuré pour maintenir une commande d'ouverture du premier interrupteur (121) et maintenir une commande de fermeture du deuxième interrupteur (123).
Dispositif de coupure de courant (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel ledit limiteur de courant (111) est du type résistance supraconductrice.
Dispositif de coupure de courant (1 ) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite ligne de conduction secondaire comprend un deuxième condensateur connecté en série avec ledit deuxième interrupteur commandé.
Dispositif de coupure de courant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la fréquence de résonance dudit circuit oscillant formé est inférieure ou égale à 5 kHz et/ou la dérivée du courant dans le circuit oscillant par rapport au temps est au plus égale à δΟΟΑ/μβ.
Dispositif de coupure de courant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la fréquence de résonance dudit circuit oscillant formé est supérieure ou égale à 500 Hz.
6. Dispositif de coupure de courant (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ligne de conduction secondaire comprend une inductance (133) connectée en série avec ledit deuxième interrupteur (123).
7. Dispositif de coupure de courant (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit circuit de commande (103) est configuré pour détecter une surintensité dans le premier mode de fonctionnement et configuré pour générer un signal d'ouverture du premier interrupteur (121 ) au plus 50 ms après ladite détection de la surintensité.
8. Dispositif de coupure de courant (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit circuit de commande (103) dans le deuxième mode de fonctionnement est configuré pour générer un signal d'ouverture du premier interrupteur (121 ) et configuré pour générer un signal de fermeture du deuxième interrupteur (123) au moins 500 is après la génération du signal d'ouverture du premier interrupteur (121 ).
9. Dispositif de coupure de courant (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un parasurtenseur (1 12) est connecté en parallèle du deuxième condensateur (132).
10. Dispositif de coupure de courant (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dimensionné pour l'application d'une différence de potentiel au moins égale à 10 kV et d'un courant au moins égal à 1 kA entre les première et deuxième bornes.
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