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SENTINEL D®- Surveillance de défauts

Installée sur les supports de lignes aériennes HTA, la gamme des détecteurs Sentinel-D-Aérien permet de localiser les défauts survenus sur le réseau, qu’ils soient monophasés à la terre, polyphasés, fugitifs ou permanents. Ils aident les exploitants à identifier rapidement les tronçons de réseau défaillants, en fournissant :- Une information lumineuse pour la signalisation des défauts permanents.- Un comptage de tous les évènements (défauts fugitifs ou permanents)Le Sentinel-D est un détecteur pour les réseaux HTA aériens, quel que soit le régime de mise à la terre du neutre :- Réseaux à neutre compensé- Réseaux à neutre impédant- Réseaux à neutre direct à la terre- Réseaux à neutre isolé

DÉTECTEURS DE DÉFAUTS DIRECTIONNELS POUR RÉSEAUX AÉRIENS HTA

> DESCRIPTIF

FonctionnementDétection directionnelle

Le Sentinel-D-Aérien mesure le champ magnétique et le champ électrique générés par la ligne aérienne. Il possède un capteur permettant d’obtenir une image du courant résiduel 3Io ainsi qu’un capteur permettant d’obtenir l’image de la tension résiduelle.

Le principe utilisé pour la détection des défauts phase-terre repose sur l’analyse des signaux de courant et tension résiduels. Ces derniers surviennent durant le régime transitoire provoqué par l’apparition d’un défaut monophasé à la terre.

Poste SourceHTB/HTA

Uo

Cas 2

Cas 3

Z

Cas 1

FABRICATION FRANÇAISE

La détection des défauts monophasés à la terre est directionnelle, c’est-à-dire que le détecteur indique au moyen d’une couleur différente (rouge ou verte) dans quelle direction se situe le défaut par rapport au détecteur.

Détection ampèremétrique

Le Sentinel-D-Aérien possède également un capteur permettant d’obtenir une image du courant de phase circulant dans le réseau.

AGRÉÉ Enedis

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SEN

TIN

EL-D

-Aér

ien

> LOCALISATION DES DÉFAUTS

Défaut en amontDéfaut en aval

RougeRouge

VertVert

Eteint

Service

Verspostesource

Ils se différencient des autres défauts par une signalisation bicolore (alternativement Rouge et Vert).

Seuls les détecteurs situés entre le poste source et le défaut clignotent. Le tronçon en défaut est localisé entre le dernier détecteur clignotant et le premier détecteur non clignotant.

Défauts polyphasés et doubles

Les défauts phase-terre sont signalés par une seule couleur.Lorsque tous les détecteurs sont placés de façon similaire (c’est-à-dire soit tous du côté du poste source, soit tous du côté opposé au poste source), le défaut est localisé sur le tronçon

de réseau qui précède le premier détecteur qui : - soit change de couleur,- soit ne clignote pas du fait d’un trop faible apport de courant capacitif du tronçon aval.

Défauts monophasés à la terre

Défaut en amontDéfaut en aval

VertVert

Rouge ou éteint

Service

Verspostesource

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En option, une télécommande radio permettant de consulter et paramétrer le Sentinel-D-Aérien à distance.Elle est équipée d’un clavier identique au clavier local du détecteur. D’une portée d’une vingtaine de mètres, la télécommande permet d’accéder au même menu que l’afficheur local. Elle facilite la configuration et la consultation des compteurs :• Sans sortir du véhicule• Dans les endroits difficiles d’accès• Lorsque le détecteur est placé à plus de 2 m de hauteur.Elle utilise des piles standards du commerce (2 piles LR06 alcaline AA 1.5V).

> SIGNALISATIONS DES DÉFAUTS

> INTERFACE HOMME-MACHINE

L’information de la présence d’un défaut ayant conduit au déclenchement définitif du départ, est signalée localement au moyen d’un voyant lumineux.La signalisation s’effectue au rythme d’un flash par seconde :- Flash rouge dans le cas d’un défaut monophasé (ou vert selon le sens de pose du Sentinel-D-Aérien)- Alternativement flash rouge puis vert dans le cas d’un défaut polyphasé ou double.

Deux sorties relais (contacts «sec» libre de potentiel) copient la signalisation lumineuse. Ces contacts (NO) permettent de rapatrier vers une application externe, les informations de passage de défaut.Ces contacts sont activés pendant 100 ms à l’apparition du défaut fugitif puis, si le défaut devient permanent, les contacts sont activés durant toute la durée de la signalisation lumineuse.

Une troisième sortie relais fournit à une application externe, une information sur le bon fonctionnement du détecteur. Deux contacts secs (un « normalement ouvert » et un « normalement fermé ») sont activés dès la perte d’alimentation du détecteur (fin d’autonomie de l’élément rechargeable – ultracapacité -pile arrivée en fin de vie) ou en cas de défaillance du processeur (watchdog).Il indique que le détecteur n’est plus opérationnel : - le contact noté NO s’ouvre- le contact noté NF se ferme.

Le détecteur Sentinel-D-Aérien, en plus des fonctions de base que sont la détection et la signalisation des défauts ayant conduit au déclenchement définitif du disjoncteur départ, comptabilise et restitue le nombre de défauts fugitifs, semi-permanents et permanents des différents types (monophasé et polyphasé).Une interface «Homme-Machine» composée d’un afficheur et de boutons poussoirs permet à l’utilisateur :• La consultation des messages en clair• La visualisation des 3 compteurs de défauts• La configuration des différents paramètres et seuils de réglage

Signalisations lumineuses

Signalisations à destination de la téléconduite

Signalisations de l’alarme «défaut équipement»

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SEN

TIN

EL-D

-Aér

ien

Le Sentinel-D-Aérien est destiné à être installé sur les poteaux électriques soutenant la ligne HTA aérienne. Les poteaux peuvent être en béton, en bois ou métalliques. Le boîtier se fixe au poteau à une hauteur comprise entre 1.5 m et 3.5 m (2 m étant la position par défaut).

La hauteur entre le sol et le conducteur le plus bas de la ligne doit être comprise entre 7 m et 14 m. Le poteau doit être exempt de toutes végétations hautes sur un rayon de 3 m autour du poteau.

> INSTALLATION

Important : Pour conserver sa sensibilité, le Sentinel-D-Aérien ne doit pas être installé à :

• Moins de 50 m d’une autre ligne HTA,• Moins de 200 m d’une ligne HTB (< 100 kV) ou ferroviaire,• Moins de 500 m d’une ligne HTB (>100 kV),• Moins de 50 m d’une remontée aéro-souterraine.

7 à 14 m

1.5 à 3.5 m

Précaution à prendre : Le Sentinel-D-Aérien ne doit pas être installé dans les cas suivants :

• Sur les supports d’étoilement,• Sur les remontées aéro-souterraines,• Sur les supports mixtes (comprenant des conducteurs HTA et BT),• Sur les supports supportant deux ternes ou plus.

Le Sentinel-D-Aérien s’installe au centre du poteau, dans l’axe de la ligne aérienne :

Cas particulier du portique :Pour l’utilisation du Sentinel-D-Aérien sur un

portique, le détecteur doit être installé sur une traverse entre les deux poteaux.

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> EXPLOITATION

Exemple d’utilisation des compteurs de défauts pour rechercher le tronçon provoquant des défauts fugitifs. Grâce aux compteurs de temps, il est facile d’identifier le tronçon en défaut :

COMPTEUR Poly : 150 J 1h51 min

COMPTEUR Poly : 40 J 1h51 minPOSTE SOURCE

COMPTEUR Poly : 11 An 163 Jours

COMPTEUR Poly : 8120 J 08h15 min

Les touches «↑» et «↓» permettent de faire défiler l’affichage des 3 compteurs de défauts. Une fois ceux-ci lus, l’utilisateur a la possibilité d’effectuer leur remise à zéro.

En plus des compteurs de défaut, le Sentinel-D-Aérien indique le délai depuis le dernier incrément de chaque compteur. Cette information supplémentaire :

• permet de savoir, après l’extinction de la signalisation lumineuse, si le Sentinel-D-Aérien a vu passer le défaut.• fournit une aide pour la maintenance préventive de la ligne HTA. Lors d’une augmentation inhabituelle du nombre de défauts fugitifs, les Sentinel-D-Aérien fournissent une information précieuse sur le tronçon de la ligne HTA provoquant ces défauts fugitifs. Grâce aux compteurs de défauts et à cette information de temps, il est possible de savoir quels détecteurs ont vu ces défauts et donc d’identifier la localisation du défaut avant qu’il ne provoque un déclenchement définitif.

Affichage des compteurs de défauts

Appui sur C

Appui sur OK

Appui sur OK

Appui sur ↑ ou ↓

Appui sur ↑ ou ↓

Appui sur ↑ ou ↓

Appui sur OK

Appui sur OK

RAZ compteurs

Appui sur C

Appui sur C

Appui sur C

Appui sur OK

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SEN

TIN

EL-D

-Aér

ien

Auscultation du défaut

Lors de la recherche du défaut, l’afficheur alphanumérique peut apporter à l’exploitant, une aide supplémentaire en indiquant en clair le type de défaut : «polyphasé», «double», «monophasé rouge» ou «monophasé vert».Le défaut est mémorisé tant que la tension HTA est absente.

En absence de défaut, le Sentinel-D-Aérien indique la présence ou l’absence de tension HTA.

Appui sur C

Appui sur OK

Charge de la supercapacité (selon modèle)

Ce menu permet de consulter le niveau de charge de la supercapacité associée aux panneaux photovoltaïques.

Appui sur C

Appui sur OK

État du détecteur

Le menu «état du détecteur» permet d’avoir un diagnostic en cas de défaut équipement du Sentinel-D-Aérien.

Appui sur C

Appui sur OK

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> CARACTÉRISTIQUES ÉLECTRIQUES

Réseau HTA Sentinel - D

Tension assignée UN Jusqu’à 36 kV

Fréquence assignée 50 Hz

Détection des défauts monophasés à la terre

Principe de détection Directionnelle (Analyse du phénomène transitoire)

Seuils de détection (Amplitude du transitoire)2 sensibilités réglables par l’opérateur

Courant transitoire (valeur crête) : «Jeu1 : 30A», «Jeu2 : 60A»*Tension transitoire (valeur crête) : «Jeu1 : 0.25Un», «Jeu2 : 0.55Un»*

Tension de validation (valeur efficace) : «Jeu1 : 0.1Un», «Jeu2 : 0.2Un»*

Signalisation ROUGE ou VERT selon la direction

Détection des défauts monophasés doubles

Principe de détection Ampèremétrique (Max de I sur un certain délai)

Seuils de détection du courant résidentiel 250 A

Durée de prise en compte 100 ms

Signalisation ROUGE et VERT

Détection des défauts polyphasés

Principe de détection Ampèremétrique (Max de I sur un certain délai)

Seuils de détection du courant résidentiel 450 A

Durée de prise en compte 100 ms

Signalisation ROUGE et VERT

Temporisations

Avant comptage d’un défaut (T retard) 0.34 sec, 0.8 sec, 3 sec

Avant signalisation d’un défaut permanent (T permanent) 1 sec, 10 sec, 20 sec ou 70 sec

Présence tension HTA pour «armer» la détection des défauts monophasés 5 sec

Retour de la tension pour effacer le défaut en cours 5 sec

Signalisation

Voyant lumineux extérieur Leds clignotantes à forte luminosité

Contact extérieur Contact sec à fermeture

Arrêt de la signalisation

Effacement du défautPar retour de la tension HTA Niveau retour tension Durée du retour tension

0.5 Un5 s

Arrêt signalisation avec défaut toujours mémoriséPar Bouton poussoir en face avantAutomatiquement après temporisation

2h, 4h, 12h, 24h

* «Jeu 1» et «Jeu 2» correspondent à un ensemble de valeurs de seuils définissant la détection des défauts monophasés à la terre. Pour un réseau 15kV, les seuils de courants sont diminués d’un quart : «Jeu 1 : 22.5A», «Jeu2 : 45A».

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SEN

TIN

EL-D

-Aér

ien

Normes Sentinel - D

Mécaniques

Encombrement (L x H x P) 320 x 260 x 140 mm

Indice de protection NF EN 60529NF EN 62262

IP 54 IK 09

Vibrations NF EN 68068-2-6 Accélération : 2g/ déplacement : 0,15 mm (valeur crête) - 10 Hz à 500 Hz

Climatiques

Température de fonctionnement NF EN 60068-2-1NF EN 60068-2-2

- 25° C à + 55° C

Température de stockage NF EN 60068-2-14 - 40° C à + 70° C

Humidité relative NF EN 60068-2-3 Essais Ca - 93% à 40°C - 96h coffret fermé, 4h coffret ouvert

Brouillard salin NF EN 60068-2-11 178 h

Tenues diélectriques

Entrée 12 V et Sorties contact sec par rapport au boîtier CEI 60255-5 2 kV - 50 Hz (1 mn) -

5 kV choc (1,2/50 µs)

Electromagnétiques

Ondes oscillatoires amorties NF EN 61000-4-12 2.5 kV en mode commun (100 kHz et 1 MHz)1 kV en mode différentiel (100 kHz et 1 MHz)

Transitoires rapides NF EN 61000-4-4 4 kV sur circuits alimentation2 kV sur autres circuits

Ondes de choc NF EN 61000-4-5 1 kV couplage entre fils2 kV couplage fil / terre

Décharges électrostatiques NF EN 61000-4-2 Sévérité 4 (8 kV au contact, 15 kV dans l’air)

Champ électromagnétique rayonné NF EN 61000-4-3 10 V / m - 27 MHz à 6 GHz

Alimentation

Autonome par pile 3 piles Lithium format D (non fournies)

Alimentation 12 V secourue de l’IAT 12 V + 30% - 10%

Alimentation solaire secourue par supercondensateur 2,5 V sans maintenance (15 ans)

> CONDITIONS ENVIRONNEMENTALES D’UTILISATION

Normes / SpécificationsHN 45-S-52 : «Réseau HTA aérien - Détecteurs de défauts monophasés directionnels et polyphasés non directionnels» de Décembre 2009 et son amendement V1

Medium Voltage DivisionCRDE, une société de Groupe CAHORS

ZI des Grands Camps - BP 946090 Mercuès - FRANCE

Tél. +33 (0)5 65 30 38 10Fax +33 (0)5 65 20 09 17