Petit problème d'électricité à résoudre !

[grelinette]

Bon... je viens de finir de lire les derniers commentaires et je vois que le débat commence à tourner en eau de boudin

Pour recentrer le débat, je redonne le contexte applicatif et je repose la problématique :

Monsieur G. (plus connu sous le sobriquet de Grelinette) possède des équidés parqués quelques fois loin de sa maison et il est arrivé que lesdits équidés soient retrouvés errants sur la voie publique (dont une fois sur le parking d'un supermarché !).

Après une enquête minutieuse, voici les causes de ces "évasions" :

- clôture cassée par les chevaux (ou des sangliers) effrayés par la foudre, un coup de feu de chasseur ou des chiens errants qui les attaquent
- branche cassée qui plaque le fil de clôture au sol (voire simplement l'accumulation de neige sur les fils)
- des promeneurs qui ont ouvert la clôture pour aller voir les chevaux
- ...et quelques fois des causes plus inquiétantes : http://www.hippoplus.com/hipposervices/protection/grev/chevaux_voles.htm )

Bref, pour pallier à tous ces problèmes, il s'agit de réaliser un système simple, efficace, peu couteux, facile à installer et accessible à tous (c.à.d des propriétaires d'équidés qui n'ont aucune connaissance ni compétence en électronique ou bricolage) et qui permette :
1°) de déceler un problème de clôture
2°) de prévenir quelqu'un à distance

c'est tout !

[Forhorse]

Peut-être que ce matériel fiable, efficace, facile à brancher (et à bricoler) et bon marché peut servir de base au système ?...

C'est exactement le même genre de testeur que j'avais acheté afin d'y relever les valeurs des résistances utilisées.
Par contre bon marché je dirais pas ça. J'ai payé le miens 15 euros alors qu'il y'en a à peine pour 5 euros de composants.


Lorsqu'on l'ouvre, on trouve ceci : (on ne peut plus simple : 8 resistances et 6 voyants au néons)


J'ai relevé le schéma de ce genre de testeur que voici :


Le probleme de ce genre de testeur c'est que les impulsions très courtes des electrificateurs font à peine des petit flash dans les lampes, ce qui rend la lecture très difficile.
Dans l'electrificateur sur batterie que j'utilise ils ont palié ce probleme par l'ajout de composants supplementaire.
J'ai profité un jour de le demonter pour relever le schéma de ce voyant que voici. On note que celui n'est alimenté qu'en 1000V car une prise intermediaire sur le transformateur haute tension à été amenagée spécialement pour ce voyant.


Partant de tout ça j'en ai donc déduit ce schéma (que je repost dans ce sujet pour la troisième fois)

Qui fonctionne parfaitement a part un petit soucis de tension trop importante au niveau des resistances chutrices (les 4 de 2.7kohms) que je pense remplacer par 8 de 1.2 ou 1.5kohms

A noter que personnelement j'utilise plutôt un testeur de cloture "digital" qui indique la tension avec une resolution de 100V mais qui est, lorsqu'on l'achete, un peu plus couteux (j'avais beneficié d'une promo à l'epoque où j'ai acheté un electrificateur secteur, le testeur digital était offert)

Ce testeur, aussi evolué soit-il, utilise aussi le principe du pont diviseur resistif pour faire sa mesure, en tout cas pour le premier étage. Je ne l'ai pas étudié outre mesure.


Certains fabricants utilisent cependant l'effet capacitif dans certains de leur testeur. ça permet par exemple d'avoir des testeurs qui fonctionnent sans prise de terre (j'en ai eu un dans ma jeunesse, que j'avais payé une petite fortune)
Voir "Digivolt" ou "Bip contrôle" de chez Lacmé par exemple.
http://www.lacme.com/Scripts/WebObjects ... ?idDep=416

Ton tableau est interessant car il montre que, comme je l'expliquais plus haut, le courant delivré dans une cloture electrique peut-être très importante est depasser l'ampère.
les données son confirmé dans n'importe quelle notice serieuse d'electrificateur electrique
http://www.lacme.com/rd/613600_NU01.pdf
On remarque qu'un electrificateur de 0.8J est capable de delivrer une tension de 3800V sur une charge de 500ohms.
si on applique la loi d'ohm ça donne ? I = 3800/500 = 7.6A !
C'est cette caracteristique qui permet aux electrificateur "modernes" dit basse impedance, de pouvoir continuer à delivrer une tension importante est donc efficasse même si il y'a beaucoup de defaut sur le cloture (herbes qui touchent le fil) là ou les electrificateurs de (très) ancienne generation, appelé ulterieurement "haute impedance" voyaient leur tension de sortie s'ecrouler au premier brin d'herbe qui venait toucher la cloture.
Les "basses impedances" ont par contre des impulsions beaucoup plus courtes, là où les "hautes impedances" prenaient leur temps.

Hé oui, car ce qui est dangereux ce n'est pas seulement le courant, mais aussi la durée du passage du courant. D'ailleur quand on passe une habitilitation electrique le monsieur formateur nous montre de jolie courbes où le seuil de dangerosité est donné non seulement par la valeur du courant, mais aussi par la durée de passage dudit courant.
voir page 5 (et encore la courbe commence à 10ms, ce qui est déjà très long)
http://lp-ampere-72.ac-nantes.fr/IMG/pd ... humain.pdf
Avec une cloture electrique les impulsions sont très très courtes, ce qui fait que même un courant important n'est normalement pas dangereux.
En plus quelqu'un touchant la cloture ne sera pas traversé par un telle courant car le corps humain présente une resistance bien superieur à 500 ohms (sourtout avec des chaussures)

Pour terminer cette petite explication on peut faire un autre calcul.
Si on reprend l'exemple ci dessus ont a 3800V sous un courant de 7.6A
Sachant ue l'energie de choc n'est de toutes façons que de 0.8J
selon wikipedia E(joules)= R(ohms)xI²(ampère)xT(secondes)
on pose 0.8=500x7.6²xT
T = 0.000028 secondes soit 28 micro secondes
(on peut le faire aussi avec E = U²/R x S car RxI² = U²/R)
Ce qui explique aussi pourquoi on a tant de mal à voir les loupiottes des testeur de cloture basiques, car en fait on doit plus les "deviner" par effet de percistance retinienne que de les voir vraiment.

A noter que Gallagher (qui est mon fabricant préféré de materiel de cloture) semble avoir mis sur le marché exactement l'appareil que l'on cherche à mettre au point.
http://www.gallaghereurope.com/france/g ... tnr=055654
seul son prix est un peu dissuasif.

[edfed]

vouloir une soluiton simple, peu couteuse, facile à mettre en oeuvre, efficasse necessite un minimum de connaissances electronqiue.
sinon, il faut accepter de payer le prix fort. c'est la raison pour laquelle on n'est jamais mieu servi que par soi meme, à condition de s'en donner la peine.

voilà un schémas de principe, sans valeurs de composants.

on voit nettement la chaine de resistances permettant de supporter les pics de haute tension. au prix (environ 15centimes les 10) des resistances normales (250v maxi) on va pas se gener pour en mettre 40*250=10000 Volts.

sur le schemas il n'y en a que 20, mais il en faudra 40, disposées en serie le à l'interieur d'une (ou plusieurs eppaisseur de) gaine isolante, tenue la plus droite possible, et dont l'entrée sera la plus eloignée possible du montage.

la diode zener sert a bloquer les pulses negatives et limiter les pulses positives, afin de preserver l'entrée de l'ampli op, mais n'est pâs necessaire, les derniers AOP sont conçus pour supporter des tension negatives par rapport au negatif de l'alim en entrée.

la sortie mesure se prend direct sur l'ampli op.
par contre, le comparateur va necessiter une base de temps, pour integrer les pulses, et permettre une detection pertinente.
le seuil du comparateur est ajusté par le pont diviseur sur son entrée +.
la sortie sera haute lorsque les pulses seronts absentes.

normallement, il faudrait isoler galvaniquement l'entrée du montage de la source de HT.
un ecreteur sur l'entrée de l'ampli op devrait suffire, une zener 12Volts, pour les pulses positives, elle ecretera à 12V, et les negatives seronts ecretées à -0.6V.

l'alimentation du montage se fera directement sur la batterie.

la led de sortie sera allumée lorsque les pulses HT seronts absentes un certain temps, determiné par la base de temps du petit integrateur RC en entrée du comparateur.

normalement, la realisation de ce montage ne devrait pas poser de problemes particulier, hormis la chaine de resistances qui doit imperativement etre tenue à l'ecrat du montage, et gainée au maximum.

voilà.

[Forhorse]

La solution de l'ampli-op est élegante et très précise. Elle à l'avantage de tirer très peu de courant de la cloture, le calcul du pont diviseur est donc plus simple. On peut avoir une impedance côté HT très importante, c'est le gain de l'ampli qui fait le reste.
L'inconvenient c'est qu'il n'y a pas d'isolation galvanique entre la haute tension et le reste du montage (et donc son alim)
Mais ça me dit bien d'essayer quand même finalement. Je ferrais l'essais.

Le probleme avec mon montage à base d'optocoupleur, c'est qu'il faut tirer un certain courant de la cloture (entre 20 et 60mA) et que ce courant influe fortement sur la tension présente au bornes des résistances. Si on fait des calculs pour une certaine tension de cloture, ils ne sont plus valable pour une tension plus importante.
Ici c'est le voyant au néon qui fait office d'écreteur de surtension.
L'avantage c'est qu'il y une isolation galvanique, jamais la haute tension ne se melange avec le reste du montage.
Derrière il attaque un classique NE555, simple, courant, pas chère et fiable.

[dedeleco]

Ayant une expérience pratique approfondie en électronique dans des alimentations haute tension dangereuses pour laser ou flash rapides, radiofréquences avec très faibles signaux, je peux vous aider et résoudre le problème pratique mais il faudrait résumer votre objectif exact clair, avec vos choix, et possibilités, GSM, téléphone fixe ou talky walky (pas d'abonnement et moins de quelques Km) car le problème n'est pas de mesurer ou détecter la haute tension (immédiat à très faible courant avec transistor sans ampli opérationnel, comme un bon vieux système d'alarme avec 0,1mA) mais de faire les bons choix pour faire simple et pas cher mais fonctionnel.

Enfin la sécurité des clôtures électriques est à ne pas regarder les yeux fermés comme avec votre réponse "les électrificateurs du marché respectent des normes officielles", car celles que je vois par hasard dans la campagne, déjà, n'ont pas assez d'écriteaux informatifs et le jour où un promeneur cardiaque pissant dessus meurt, c'est la catastrophe avec les assurances qui cherchent tout pour ne pas payer et vous rendre responsable et vous aurez à payer de votre poche des millions de dommages et intérêts le reste de votre vie !!
Je peux vous garantir que les assurances avec une armada d'avocats réussissent toujours à se défiler et à ne pas assurer!!
C'est pas du blabla !!
Je ne ferais pas confiance dans "les électrificateurs du marché" et je regarderais comment marche l'alim HT (capacité, résistance série, fréquence) et quelle est la réglementation exacte pour vérifier qu'elle est respectée à la lettre :
En effet je suis très sceptique en lisant 15000V et 10Km vu les pertes électriques avec les HT et la réglementation qui limite à 1mA le courant et la valeur de capacité d'un fil sur 10 voire 100Km, et charge sur 50Ohms donnant des milliers de volts , je doute du fabricant et du respect de la sécurité.
On ne peut pas tirer des dizaines de mA de la clôture HT car sinon engin de mort !!

C'est pire, avec les médicaments, il ne faut pas faire confiance car en dissimulant le danger et en vendant un médicament dangereux les firmes gagnent un fric fou avant qu'il soit interdit !!
Lire le livre : Complot mondial contre la santé de Claire Séverac www.editions-alphee.com, autour des pages 101 !!
Exemple le Vioxx, les antidépreseurs, neurotin, etc..
C'est du blabla utile !!

[edfed]

pour ce qui est d'isoler galvaniquement le montage, on peut tres bien utiliser plusieurs techniques, mis comme la HT n'est pas issue du reseau EDF, c'est pas tres grave.

1/
passer un fil super bien isolé, accolé et parallèle au fil de la cloture, l'utiliser en tant qu'antenne pour entrer sur l'ampli op, sans le reseau de resistance evidement. isolement galavanique assuré. mais precision incertaine.

ou

2/
alimenter le montage via un convertisseur DC/DC pris sur la batterie.
isolement galvanique. et precision maxi, inconvenient, le prix du convertisseur DC/DC (une trentaine d'€ chez Radiospares), mais ce dernier pourra toujours alimenter d'autres detecteurs le long de la cloture, ou d'autres clotures.

ou

3/
alimenter le montage avec sa propre petite batterie toute petite + panneau solaire, et utiliser la sortie pour piloter un opto, un relais ou autre isolateur.
isolement galvanique et precision maxi
de plus, independance totale du detecteur par rapport à la cloture, autonomie importante, si la baterie tombe en rade, il sera capable de piloter l'envoi d'une alerte sans necessiter une logique complexe et gourmande au repos.
un relais forcé à l'etat passant tant que ça marche, c'est pas tres economique niveau energie.

ou

4/
on s'en fiche de l'isolement galvanique pour cette application.

j'ai une preference pour la solution 3, et un peu la 4

[dedeleco]

grelinette spécifie

de prévenir quelqu'un à distance

quelle distance? fixe le choix technologique et prix
100 à 300 mètres sirène ou par fil de type téléphone fixe, par radio commande basique amplifiée, ou télécommande pas chers, sans abonnement.
http://www.conrad.fr/systeme_sans_fil_4 ... 261_223220
5 à 10 km par radio simple type talky walky ou CB (pas cher car sans abonnement) mais pas secret.
Plus de 10km, GSM avec carte du commerce, mais abonnement coûteux à l'usage avec des pièges commerciaux coûteux et parfois problème de compatibilité.
Enfin contre le vol, des caméras vidéo (fausses bien visibles, mais dissuasif) et des vrais peu visibles permettent d'enregistrer toutes les images en mouvement en particulier celles des voleurs (pour le prix de un deux ans d'abonnement GSM) et peuvent être envoyées par radio et par GSM comme par ADSL.

Le problème n'est pas de détecter la haute tension (qui excite dans ce forum avec de l'électronique qui oublie qu'il s'agit de pulses très courts (microsecondes! ) et son alimentation qui consomme trop car non optimisée, alors que on peut réduire la consommation électrique à quelques microwatts, comme pour les montres électriques bien plus complexes, qui marchent des années sur une minuscule pile, avec les bons circuits !!),
mais faire le bon choix et réaliser l'interface qui envoie le signal avec le plus possible de matériel existant et pas cher.

L'idéal c'est une alarme qui envoient l'image ou la vidéo de la cause de l'incident, déclenchée par la baisse de la tension de clôture, même quelques secondes, (quelqu'un ou voleur débranchant et rebranchant avec des gants)!
Par GSM ou ADSL via téléphone portable, l'envoi d'image ne revient pas plus cher qu'un signal d'alarme, comme pour l'ADSL, où envoyer un email avec "la clôture a été forcée" revient au même qu'envoyer la photo de la clôture cassée !!!!
Les caméras et cartes GSM comportent tout les circuits complexes tous faits et il suffit d'utiliser.
Exemple pris au hasard (les prix ont beaucoup baissé) pour maison :
http://www.spiri-tech.com/fr/monitoring ... Camera.php
et plus cher mais avec des conseils pratiques cruciaux :
http://www.comodalarm.com/camera-videos ... obile.html
Vous pouvez avoir la photo de l'enclos et compter vos chevaux pour 199€ (+abonnement GSM) en même temps que l'alarme de "problème de clôture"!!!
La caméra peut filmer avec quelques photos le parc à chevaux et le voyant de l'électrificateur qui s'il change déclenche l'envoi du SMS et de MMS (aucun montage électronique à câbler !!!) ou pour plus de sécurité sans fausse alarme, être déclenchée seulement à travers le "DETECTEUR PORTE FENETRE" de la caméra par un montage faible consommation mesurant la présence ou la valeur des pulses HT de la clôture.
En montant un relai bistable qui ne consomme du courant que lors de son changement d'état on réduit à presque rien la consommation de courant (au seul moment du signal d'alarme).

Enfin pour moins que le prix de Gallagher
http://www.gallaghereurope.com/france/g ... tnr=055654
vous pouvez avoir les photos de vos chevaux et les compter.
(Gallagher ne parle pas de difficultés pratiques, carte sim, abonnement, etc..)
Enfin la foudre est un vrai problème, avec des millions de volts sur la clôture (microsecondes) même en tombant loin, qui si mal étudié, détruit votre système et oblige à tout racheter et refaire, GSM etc.. !!!
Avec la foudre j'ai une expérience personnelle sur ma maison (feu) !!
Gallagher a un parafoudre intégré et ce n'est pas très facile avec de longues clôtures !!!
Je serais très surpris qu'il protège à tout coup sur des milliers de coups de foudre !!!!

[Forhorse]

j'ai une preference pour la solution 3, et un peu la 4

Je pense aussi que ça sera 3 ou 4 (plutôt 4 même)
mais j'avais pensé à une cinquieme methode, je ne sais pas ça fonctionnerais mais dans le principe je pense que oui :
utilisation d'un petit tranformateur.
Genre 220V-6V/1VA
On se debrouille pour que le primaire soit alimenté par des pulses entre 100 et 200V (avec le même principe du réseau de résistance des autres montages) et on recoupère des pulses BT au secondaire qui servent à attaquer le montage à base d'ampli-op.
C'est sans doute inutile mais ça me tenterais bien d'essayer.
J'avais même imaginé que l'energie des pulses ainsi transformé servent à charger des condensateurs qui serviraient à alimenter l'electronique du montage, mais c'est sans doute trop en demander (quoi que ça doit être possible, Lacmé fait un système qui est auto-alimenté par la cloture)
Ce genre de petit transfo se recupère facilement dans plein de petite appareils. J'en trouve souvent dans les modules de securité d'arrêt d'urgence que je change au boulot.

[edfed]

cette 5eme solution ne pourrait pas trop convenir car il s'agit bien de ne pas influencer la tension de la cloture.

ça devrait etre possible cependant.

mais il faudra un transfo dimensionné pour recevoir de la HT en entrée.

pour faire simple:
le primaire devra avoir Ue*K spires
le secondaire devra avoir Us*Kspires

je te laisse imaginer la misere que ça sera de bobiner 5000*10 spires au primaire, et recuperer 5*10 spires, en respectant l'isolement entre primaire et secondaire.

mais ça devrait etre possible. mais super galere, pusi il faut une ferrit qui transfere bien l'energie etc...
ça me semble plus que difficille à faire, on le fait en electronique pro pour SNCF ou EDF, mais c'est pour des appareils vendus 1500€ minimum...et installé sur des lignes a forte puissance disponible.

la solution 3 est ma preferée car elle permet aussi d'alimenter le transmetteur radio, et le pilotera avec du TOR issu du comparateur, via optocoupleur par exemple. un opto coupleur fait maison pour avoir une isolation galavanique tres elevée. deux leds face à face dans un tube metal de 10cm, un comparateur sur la led de sortie, et tu mesurera une legere tension en fonciton de l'eclairage de la led d'entrée.

de plus, pour proteger le montage du passage direct de la HT, tu peux mettre un fusible avant la chaine de resitances.
un fusible correspondant au courant (1mA?) qui pourrait passer en cas de court circuit dans les resistances.



deja, fair ele detecteur, ensuite, le transmetteur, ça sera une autre affaire qui fera intervenir un produit du commerce tout pret.

j'ia une nette preference pour un transmetteur radio genre talkie walkie, ou emetteur HF (module aurel ou autre) et faire ensuite un petit montage à microcontroleur qui permettrai de surveiller la tension de la cloture via la mesure sur l'ampli op. et envoyer la mesure en binaire via le module HF.
ensuite, le recepteur te montrerai les differents parametres sur un ecran lcd ou un afficheur 7segments.
pour la solution GSM, je sais pas, j'aime pas par principe de reseau payant.
apres, on peut d'installer une antenne GSM perso pour creer son propre reseau, c'est possible, une conference de hacker expliquait comment faire en russie. mais là, ça ne s'adresse ni aux debutants, ni aux bricoleurs confirmés, c'est du niveau expert.

pour ce qui est de surveilller la cloture avec une camera, pourquoi ne pas construire un mur de 3 metres de haut à la place de la cloture tant qu'on y est, avec barbelé, electrification 40kV, et aussi une petite milice armée qui ferai des rondes. le meilleur des mondes quoi...

[grelinette]

A noter que Gallagher (qui est mon fabricant préféré de materiel de cloture) semble avoir mis sur le marché exactement l'appareil que l'on cherche à mettre au point.
http://www.gallaghereurope.com/france/g ... tnr=055654
seul son prix est un peu dissuasif.

Je suis sûr qu'ils sont venus piquer l'idée ici !

En ce qui concerne la caméra de surveillance, c'est intéressant (et rassurant) mais pas réalisable partout.
Un parc en pleine nature peut couvrir plusieurs hectares dispersés avec un relief accidenté et une caméra ne couvrira qu'une petite zone. Par contre c'est une solution intéressante pour des écuries ou des parcs proches des écuries.