Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
La présente invention concerne un sémaphore pour
utilisation dans un système de détec-tion ainsi qu'une méthode
de détection d'une condi-tion prédéterminée dans un dispositlf
à haute tension (~iT), et selon laquelle lorsque la condition
prédéterminée du dispositif est détectée, il en résulte une
activation d'un dispositif re~troréflecteur qui réfléchit des
y
signaux infrarouges engendrés en continu au niveau du
dispositif, les signaux réfléchis indiquant que le disposi-tif
HT a a-tteint la condition prédéterminée.
Dans notre brevet U.S. 4.451.910, on décrit un
système de signalisation associé à un dispositif haute
tension ci-après appelé dispositif sectionneur, destiné à
déceler la position relative d'un contact mobile par rapport
à un contact fixe. Le système tel que décrit dans ce brevet
est de type ultrasonique. Il est extrêmement coûteux à
construire et n'est pas efficace lorsque le climat est
rigoureux, notamment pendant une tempête de neige, alors que
la surface réfléchissante des miroirs dans le dispositif
récepteur peut être obstruée par de la neige et de la glace,
rendant ainsi le récepteur imprécis.
Le système de signalisatlon à l'infrarouge selon la
présente invention a été concu pour utilisa-tion avec un
sectionneur haute tension du type décrit dans le brevet
référé ci-dessus, lequel est muni d'un contact fixe et d'un
contact mobile, et -tel qu'utilisé dans un réseau de
,; distribution et de transport électrique. Cependant, le
système de détection peut avoir d'autres applications avec
d'autres dispositifs à haute tension notamment pour la
signalisation d'un seuil de pression de gaz ou de niveau de
liquide dans un appareil à très haute tension.
-- 1 --
fi~
Ainsi que nous l'avons décrit dans notre breve-t
antérieur U.S. ~.451.910, jusqu'ici, l'information pertinente
à la position relative des contac-ts des sectionneurs a haute
tension a été recueillie au niveau du ~écanisme
d'entraînement de ia lame pivotante qui commande l'ouverture
ou la fermeture du sectionneur. Des microrupteurs sont
adjoints aux raccords mecan~iques motorisés des contacts
mobiles pour générer des signaux identifiant la.position du
contact mobile. Cependant, ces mécanismes de raccord
motorisés entre l'entrainement moteur et la lame du contact
mobile sont constitués de plusieurs raccords flexibles et
peuvent à l'occasion fonctionner de façon erronée, ce qui en
definitive peut provoquer une fermeture erronee du contact
mobile, bien que les microrupteurs indiquent que le contact
soit correctement ferme. De tels indications erronees peuvent
entraîner la destruction des contacts au moment du passage
d'un fort courant à travers le sectionneur, et requièrent
souvent une vérification visuelle du sectionneur pour
déterminer la position de ces contacts. En conséquence, les
systèmes de signalisation actuels s'avèrent peu fiables quant
aux informations fournies, empêchant ainsi leur utilisation
dans un système de controle à distance alors qu'il est
souvent requis d'effectuer une vérification visuelle du
sectionneur.
Un aspect de la présente invention réside en un
système de détection utilisant un sémaphore pour signaliser
une condition prédéterminée d'un dispositif haute tension en
réfléchissant des signaux infrarouges générés de facon
continue en direction du rétroréflecteur du sémaphore, les
signaux étant ensuite retournés par le rétroreflecteur monte
pivotant dans le logement du sémaphore. Un autre aspect de
6~
la présente invention réside en une méthode de détection
d'une condition prédé-terminée d'un dispositif hau-te tension
en utilisant un système de détection à l'infrarouge constitué
par un sémaphore comportant un élement rétrore~lecteur monté
de façon pivotante pour réfléchir les signaux infrarouges
générés de façon continue en direction du rétroréflecteur du
sémaphore, sur détection drune condition prédéterminée du
dispositif haute tension.
Selon les aspects précités, dans un sens large, la
présente invention est relative à un sémaphore pour
utilisation dans un système de détection pour dispositif
haute tension (HT) et pour la signalisation d'une condition
prédéterminée du dispositif. Le sémaphore comprend un
logement à l'intérieur duquel un élément rétroréflecteur est
supporté. Le logement est muni d'un orifice et le
rétroréflecteur possède une surface réfléchissante qui est
supportée de façon à s'aligner avec l'orifice. Des moyens
sont prévus pour monter le logement à proximité du
dispositif. Une liaison est reliée au logement ainsi qu'au
dispositif et est mise en marche lorsqu'une condition
prédéterminée se produit plaçant la surface réfléchissante à
l'intérieur du logement en position de réfléchir des signaux
à travers l'orifice. ~ln dispositif de détection à distance
génère en continu des signaux infrarouges en direction du
rétroréflecteur, et détecte des signaux réfléchis par la
surface réfléchissante du rétroréflecteur.
Selon un autre aspect plus large, la présente
invention constitue en une méthode de détection dlune
condition prédéterminée d'un dispositif haute tension (HT).
La méthode est caractérisée en ce que l'on suppor-te un
dispositif rétroréflecteur dans un logement muni d'un orifice
aligné avec le dispositif rétroréflecteur. Le dispositif
rétroréflecteur possède une surface réfléchissante et est
pivoté de fa,con à adopter une position ré1échissante et
non-réfléchissante. Une condition prédéterminée d'un
dispositif haute tension est per,cue par l'entremise d'un
moyen de liaison monté pour faire pivoter le dispositif
rétroréflecteur. Des signaux infrarouges son-t transmis en
` ~
direction du rétroréflecteur, et un détecteur .détecte les
signaux infrarouges qui sont retournés par la surface
réfléchissante du rétroréflec-teur lorsque ce dernier est
placé en position réfléchissante par la liaison, alors que la
condition prédéterminée du dispositif HT se produit.
Une réalisation préférée de la présente invention
sera maintenant décrite en référence aux dessins annexés,
dans lesquels:
la FIG~RE 1 est une vue en perspective illustrant
de façon schématique l'agencement d'un dispositif sectionneur
incorporant le système de signalisation suivant la présente
invention'
la FIGURE 2 est une vue en section montrant les
composantes du sémaphore;
la FIGURE 3 est une autre vue en perspective
illustrant un sous-ensemble du logement du sémaphore; et
la FIGURE 4 est une illustrati.on schématique d'un
sémaphore pour utilisation dans le cadre de la présen-te
invention, mais pour détecter un-changement de pression dans
un sectionneur haute tension.
En se référant maintenant aux dessins, plus
particulièrement à la Figure 1, on montre de façon générale
en 10 un sectionneur haute tension qui est habituellemen-t
relié à une ligne de -transmission d'un réseau de transport
-- 4
~ ~,ti ~7d;~
électrique triphasé (non illustré). Le sectionneur est
essentiellement constitué de deux structures métalliques de
support ll et 12, chacune possédant une colonne d'isolateur
en porcelaine 13 et 15, respectivement. Une colonne
additionnelle d'isolateurs lS est reliée avec le bras de
déplacement à contact 16 du sectionneur et peut etre
entralnée en rotation par le mécanisme d'entrainement
` ~ ~
motorisé 17 de façon a provoquer la rotation axiale de la
lame de contact 16. Une structure de cette sorte est bien
connue dans le domaine.
En se référant aussi a la Figure 2, on verra
illustrer de façon schématique les parties constituantes du
contact fixe 18 lequel reçoit la lame a contact 16 pour
compléter le circuit. Le contact fixe comporte des paires de
doigts de contact montés l'un vis-a-vis l'autre, notamment
les doigts 19 et 20, le doigt de contac-t 19 étant porté vers
le doigt fixe 20 par le moyen d'un ressort. Lorsque la lame
16 pénètre dans l'espace prévu entre les deux doigts de
contact 19 et 20, l'entralnement 17 lui fai-t subir une
rotation axiale de facon à assumer la position illus-trée en
Figure 2, la machoire de contact étant alors ouverte et une
pression s'exerçant sur la lame par les doigts de contact 19
et 20. On s'assure ainsi d'une bonne conduction élec-trique à
travers le contact fixe. Ainsi que nous l'avons décrit dans
notre brevet U.S. men-tionné ci-dessus, un cable 21 est muni
d'un fil mobile interne 22 relié au doigt de contact mobile
19 de façon a transmettre un signal mécanique traduisant la
position du doigt mobile lorsque ce dernier est engagé par la
lame, tel qu'on le voit sur la Figure 2. On comprendra aussi
que dans certaines applications, le fil interne 22 pourra
aussi être appelé à se déplacer en se servan-t de ~aux doigts
fa~onnés de façon spéciale, et mon-tés a proximité des doigts
normaux.
Lorsque la lame de contac-t mobile est comp]etement
rétractée, elle assume une position telle qu'illustrée en
pointillé en A.
- Ainsi qu'on le vèrra sur la Figure 1, le systeme de
détection et de signalisation selon la présente inventlon est
constitué d'un sémaphore 25 et 25' respectivement relié au
contact mobile 16 et au contact fixe 18. L'ensemble de deux
dispositifs de détection a l'infrarouge 26 et 26' est associé
avec son sémaphore respectif 25 et 25', et génère et détecte
un faisceau étroit de signaux infrarouges au` niveau de leurs
sémaphores respectifs, plus précisément au niveau de
l'orifice 33 de ces derniers. Ces détecteurs 26 sont bien
connus dans l'art et sont fournis par Banner, Modèle SBLX-l,
lequel est un détecteur pour rétroréflecteur à fins bien
précises pour applications à longue portée.
En se référant maintenant plus précisément aux
Figures 2 et 3, on va maintenant décrire les éléments
constitutifs du dispositif sémaphore 25' relié au contact
fixe 18. On notera que l'autre dispositif 25 est identique
sauf que son câble 23 est mu par une liaison (non illustrée),
qui agit lorsque le bras de contact 16 atteint une position
complètement ouverte A. Le sémaphore consiste en un
sous-ensemble comportant un logement 27, renfermant un
élément retroréflecteur 28. Un second sous-ensemble
comportant un logement 29 est constitué d'une paroi arrondie
de façon à se prémunir contre les décharges d'effluves émises
par les circuits à haute tension environnants, et empecher
les rayons directs du soleil de saturer le récepteur
incorporé au dispositif de détection 26. La face avant 30 du
logement 29 est constitué de préférence d'un fini
non-réfléchissant. Une tubulure 31 fait aussi partie
inhérente du sous-ensemble 27 e-t constitue un logement pour
le rétroréflecteur 28. La tubulure définit aussi l'orifice 33
qui recoit les signaux infrarouges et les réfléchit lorsque
le rétroréflecteur 28 est en position refléchissante telle
qu'illustrée en Figure 2. Un paravent 32 est formé par une
extension de la tubulure 31 qui s'avance au-delà de la face
antérieure 30 afin de prévenir des accumulations de neige
poussee par le vent sur le rétroréflecteur.
Ainsi qu'on l'a montré, le rétroréflectel~r est un
réflecteur de type tétraédrique possédant une surface
réfléchissante 34 et disposé sur un raccord à pivot, fixé au
disque 35 situé à l'extérieur de la tubulure 32 (cf. Figure
3). Le disque rétroréflecteur 28 peut se déplacer d'une
position non réfléchissante, illustrée en pointillé par le
chiffre de référence 28', en une position réfléchissante
telle qu'illustrée en Figure 2. Ce déplacement s'effectue au
moyen d'une liaison à bascule comportant un bras pivotant 36
ayant un pivot intermédiaire 37. Le fil 22 au départ du doigt
de contact mobile 19 est fixé à une extrémité du bras
pivotant 36 par l'entremise d'une attache convenable 38.
L'autre extrémité du bras est munie d'un élémen-t de raccord
flexible constitué par une liaison à ressort 39, le ressort
ayant une extrémité 40 relié au bras 36 et l'autre extrémité
41 reliée au disque 35. Le bras pivotant 36 est normalement
sollicité vers le bas par un ressort à tension 42, alors que
le disque prend la position non-réfléchissante illustrée en
28'.
6~
Ainsi qu'on le voit sur les Figures 2 et 3, lorsque
le doigt de contact 19 se déplace vers l'ex-térieur dans la
position illu~trée en F.igure 2, le fil 22 ~a -tirer sur
l'extrémité fixée du bras 36 faisant en sorte que l'extré~lité
du bras 36 fixée au ressort se déplacera vers le haut. En
conséquence, une tension sera appliquée dans le ressort à
liaison et provoquera rapidement la rotation du disque 35 en
position illustrée en Figure 2, c'est-à-dire que le rétro-
réflecteur retournera rapidement dans sa position
réfléchissante. Donc, les rayons infrarouges pénétrant dans
la tubulure par l'orifice 33 et s'alignant sur le miroir (la
surface réfléchissante) seront retournés au détecteur 26'
approprié, qui détecte les rayons réfléchis; indiquant que la
lame de contact 16 a pénétré dans la machoire du contact fixe
18, et a ouvert les mâchoires de fason à ce que le
sectionneur ~T opère de façon normale. Dans l'application qui
nous concerne, les signaux infrarouges générés par le
détecteur étaient constitués de signaux infrarouges pulsés,
et ces derniers avaient l'avantage d'empêcher le détecteur
d'être affecté par les rayons infrarouges ambiants qui
pourraient être indirectement émis par le .soleil ou toute
autre source de lumière, notamment des arcs électriques.
En se référant maintenant à la Figure 4, on montre
une autre application du sémaphore selon la présente
invention, et dans ce cas particulier, ce dernier est
appliqué à la détection du niveau de pression d'un gaz dans
un coupe-circuit haute tension ou du niveau de l'huile
i.solante dans un transformateur ou dans une traversée, ou
tout autre variable qu'il serait intéressant de contrôler.
Ainsi qu'on l'a montré, le lien devrait inclure un manomètre
50 dont un raccordement 51 se désengage d'un raccordement 52
6~
associé avec le rétroréflecteur 53 Si la pression dans le
manomètre 50 tombe ou augmente au-dessus de certaines limites
prédéterminées, les raccords 51 et 52 se désengayeraient e-t
feraient prendre au rétroréflecteur 53 une position
horizontale résultant de l'action d'un moyen de sollicitation
à ressort, non illustré, afin d'empêcher la réflection des
rayons infrarouges 54 qui~ sLorientent ~ers l'orifice 55 du
logement 56.
On pourrait concevoir plusieurs autres applications
du dispositif de détection selon la présente invention, plus
particulièrement son usage avec des dispositifs à haute
tension, c'est-à-dire, lorsque la tension est au voisinage de
735 kV. Pour résumer, la présente invention fournit une
méthode et un système pour la détection d'une condition
prédéterminée dans un dispositif haute tension (HT) par
l'intermédiaire d'un dispositif rétroréflecteur supporté dans
un logement. Le logement est muni d'un orifice aligné avec le
rétroréflecteur. Le dispositif rétroréflecteur possède une
surface réfléchissante qui est montée à pivot pour se
déplacer entre une position réfléchissante et une position
non-réfléchissante. Une condition prédéterminée du dispositif
HT est perçue par une liaison qui est reliée avec le
dispositif rétroréflecteur de façon à faire pivo-ter ce
dernier, de sorte que sur détection de la condition
prédéterminée, la surface rétroréflichissante est placée de
façon à retourner les signaux infrarouges qui sont transmis
de façon continue vers l'ouverture jusqu'au rétroréflecteur
au moyen d'un dispositif à détection situé à distance du
sémaphore.
.
,
- 9 _
Il est entendu que selon la présente invention on
recouvre toutes modifications évidentes des exemples de
realisation décrits ci-dessus, a la condition que ces
mo~ifications soient prévues par les revendications annexées.
` ~
:
:
-- 10 --
