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Dispositif de sécurité pour installations électriques de force motrice.
Pour fournir :le façon sûre en fonctionnement le courant aux installations électriques, spécialement sur les navires avec leurs centrales relativement petites mais fortement chargées, on a déjà proposé des dis- positifs qui en cas de panne ou de surcharge de machines primaires, empêchent la panne de toute la centrale électrique ;
dans les dispositifs connue un déchargement est provoqué par le fait qu'un certain nombre de consommateurs de courant les moins importants sont détachés automatiquement du réseau ou que tout au moins leur puissance est diminuée, pour assurer ainsi la fourniture de courant aux parties importantes :le l'installation. La mise hors circuit de ces consom- mateurs de courant moins importants, choisis d'avance,
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se faisait en même temps sans qu'on se demande à quel point les machines et les consommateurs étaient chargés et quelle diminution de charge serait suffisante pour écarter le dérangement.
Le nombre et la puissance des circuits de déchargement devraient donc être choisis largement pour assurer un déchargement suffisant de la centrale même en cas de panne complète :l'une machine pri- màire en pleine charge. Pour écarter une plus petite sur-, charge, le déchargement fourni par le réglage était alors inutilement grand. La présente invention a pour butd'ap- porter une amélioration aux dispositifs connus de sécurité :en ce sens que le déchargement de l'installation n'est exécuté que jusqu'au point où c'est nécessaire pour la conservation d'un fonctionnement assuré.
Ce but est obtenu suivant la présente invention par le fait que les disposi- tifs de déclenchement, fonctionnant sous l'effet d'une su- rintensité dans un circuit primaire, pour les commutateurs automatiques des circuits de distribution entrent en action l'un après l'autre et seulement en nombre tel que la charge des machines primaires restées en fonctionnement est ramenée à une valeur déterminée d'avance.
Les commu- tateu rs automatiques des circuits de répartition peuvent tre mis sous une dépendance telle l'un de l'autre que lorsqu'il se produit une surintensité dans un circuit primaire,les commutateurs automatiques ne peuvent être mis en fonctionnement par leurs dispositifs de déclenche- ment que l'un après l'autre. Suivant une autre caractéri s- tique de l'invention, on peut prévoir, outre un circuit auxiliaire qui influence en cas de surintensité les dis- positifs de déclenchement fonctionnant l'un après l'autre des commutateurs automatiques de répartition, un autre circuit auxiliaire par lequel, en cas :
le courant en retour ou de recul de tension, tous les dispositifs de déclenche-
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ment mentionnés sont misen fonctionnement en morne temps.
Les dispositifs de déclenchement dès commutateurs automa- tiques de répartition peuvent également être pourvus de dispositifs de retardement réglables qui peuvent être mis hors d'action par le circuit auxiliaire fonctionnant sous l'effet d'une surintensité, d'un courant en retour ou d'un recul de la tension. D'autres causes de dérangements peuvent également être écartées avec le dispositifsui- vant la présente invention. La cause de dérangement peut par exemple résider dans un mauvais fonctionnement parallèle de deux machines ou centrales ; en pareils cas il est nécessaire, comme premier remède, de supprimer le montage en parallèle.
Ceci peut être produit suivant une autre caractéristique de l'invention par le fait qu'on prévoit des disjoncteurs fonctionnant sous l'effet'du cou- rant en retour, disjoncteurs par lesquels en cas de mise hors de service 8,'une des machines primaires ou d'un des groupes de machines, le montage en parallèle est d'abord supprimé, après quoiau moyen des dispositifs de dé- clenchement fonctionnant sous l'effet d'une surintensité les circuits de répartition assignés à la machine ou au groupe de machines envisagé sont mis hors circuit l'un après l'autre. Avec le dispositif mentionné en dernier lieu, il estàonc possible d'écarter deux causes différentes de dérangement, courant en retour et surintensité,
de deux manières différentes,'- savoir: le courant en retour par suppression du montage en parallèle des machines, et la surintensité par détachement de circuits de consommation.
Le dispositif :le sécurité faisant l'objet de la présente invention est représenté au dessin schématiquement en deux exemples de réalisation. On a représenté à la fig. 1 en montage unipolaire une installation à trois
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machines primaires I, II, III montées en parallèle, dont la première 1 est mise hors circuit par ouverture du com- mutateur 2 à la main, ce qui est visible à la position de l'armature 3 de l'interrupteur automatique 4 du courant principal. Dans la machine II, le commutateur automatique
2 vient de tomber ; l'armature 3 est ici attirée et main- tient les contacts auxiliaires 5 fermés. III est une machine en fonctionnement normal dans laquelle l'armatu- re 3, attirée par suite d'une légère surintensité , a fermé les contacts auxiliaires 5.
Chacune des génératrices
I, II, III est raccordée à la barre collectrice 12par l'intermédiaire du commutateur automatique conjugué 2.
Le commutateur automatique est établi comme disjoneteur à surintensité et à courant en retour. Le mouvement de l'armature 3 de l'interrupteur automatique 4 du.courant principal est enrayé par le retardement réglable 6 de sorte que l'enroulement de ésurintensité 4 ne peut attirer l'armature que lentement en concordance avec la grandeur de la surintensité, de n'est qu'en cas de surintensités multiples que se produit le déclenchement rapide. La bobine de déclenchement 7 du relais à courant en retour est toutefois suffisamment forte pour qu'elle puisse attirer l'armature 8 contre l'action du retardement qui l'enraye, et provoque donc le déclenchement du commuta- teur automatique 2 sans retard.
Pour la mise en circuit du dispositif de sécurité qui doit encore être décrit on a disposé sur le relais de courant en retour des con. tacts auxiliaires 9, sur l'aimant de courant principal les contacts auxiliaires déjà mentionnés 5, et sur le commutateur automatique 2 les contacts auxiliaires 10.
Les lignes partant des contacts 5 pour la surintensité sont conduites par l'intermédiaire des contacts auxiliaires 10 à une ligne de commande 13 qui est raccordée directment
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aux appareils automatiques de mise hors circuit du premier branchement de consommateur de courant ( circuit de répartition). Les lignes partant des contacts 9 des relais de courant en retour aboutissent à une seconde ligne de commande 14 et par celle-ci à un relais 15 qui raccorde, lors de son fonctionnement, tous les commutateurs détachables automatiquement des circuits de répartition en parallèle au dispositif de sécurité et produit ainsi la mise en panne imméliate de tous les consommateurs dont on p@@t se passer. Le mode de raccordement des appareils automatiques de répartition aux deux lignes de commande 13 et 14 est donc différent.
Pour les commutateurs des circuits de répartitio n comman- dés par la ligne de commande 13 qui doit produire donc le déclenchement en casde surintensité la disposition est telle que c'est seulement après l'actionnement du premier commutateur automatique 16 et apèès la mise hors circuit de la bobine d'attraction conjuguée 17 que la bobine d'attraction 17 du second commutateur automatique 16 est mise en circuit, et après le fonctionnement de celle-ci, la troisième bobine d'attraction 17 est alors mise en circuit et ainsi de suite. En conséquence les appareils automatiques de répartition 16 retombent l'un après l'autre.
Le déchargement de la centrale augmente constamment en concordance avec la mise hors circuit des app areils automatiques de répartition; en cas de déchar- gement suffisant, l'armature de déclenchement 3 se trouvant sur le commutateur automatique 3 de la machine reviendra dans sa position de re os et coupera de nouveau les contacts auxiliaires 5 pour la mise en circuit du dispositif de sécurité. Ona ainsi la possibilité, en cas de surcharge, de ne mettre hors circuit que le nombre de consommateurs de courant qui est nécessaire exacte- ment pour écarter la surcharge.
Par l'intercalation de
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retardement 18 dans les appaeils automatiques de répar- tition, il est p'ossible de régler encore la vitesse de la mise hors circuit des commutateurs automatiques de circuits, A la fig, 1, le commutateur 16 représenté le plus à droite est le commutateur automatique tombant le premier car ce commutateur est raccordée directement à la ligne de commande 13. Par l'intermédiaire du contact auxiliaire 19, la bobine d'attraction 17 est excitée dans la position :le fermeture de ce commutateur, le courant de déclenchement est conduit après la mise hors circuit du commutateur 16, lers la bobine d'attraction 17 du commu- tateur suivant, par l'intermédiaire du contact auxiliaire 19 dans la position d'ouverture.
Si un consommateur raccordé au montage de sécurité ne doit pas être mis hors circuit en même temps la bobine 3'attraction de l'appareil automatique de circuit est mise hors circuit par un commutateur ( non représenté) et le courant de déclenche- ment est conduit directement par l'intermédiaire du commu- tateur à la bobine d'attraction suivante 17.
Comme ce dernier commutateur ie courant, on a raccordé un moteur 11 pour un ventilateur :l'air de balayage des moteurs Diesel actionnant les machines primaires I,II
III, moteur 11 qui étant un consommateur de courant im- portant pour le fonctionnement, ne doit pas être mis hors circuit complètement mais peut être momentanément réduit quant à la puissance par mise en court-circuit d'é- tages de régulateur enérivation 20 d'un commutateur auto- matique 21 actionné par la ligne de commande 13 et fonc- tiomatavec un retariement.
La disposition de la mise hors circuit successive offre pour le choix des dimensions des contacts auxiliaires et des lignes.auxiliaires l'avantage que le courant d'actionnèrent du dispositif de sécurité est maintenu dans
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de plus petites limites que dans les dispositions éeà connues, car actuellement les bobines d'attraction 17 sont mi ses sous courant successivement et non pas simultanément comme antérieurement.
La ligne de commande 14 fait tomber en même temps par l' intermédiaire du relais 15 tous les appareils automatiques de +répartition 16. Précisément en cas de panne de toute une machine, par suite du fonctionne- ment de l'appareil automatique conjugué sous l'effet du cou- rant en tetour, un déchargement aussi rapide que possible et aussi efficace que possible de la centrale est important tandis qu'en cas d'une surcharge se présentant, un dé- chargement progressif correspondant à la grandeur de la surcharge parait plus avantageu x.
La mise en circuit du dispositif :le sécurité se fait en général par le fonctionnement des contacts auxi- liaires disposés sur les aimants des appareils automatiques, ou des contacts auxiliaires disposés sur les appaeils auto- matiques mêmes ; la mise en circuit est donc sous la dépendance du courant.Or, il peut se faire, en particulier dans les centrales comportant des dynamos Diesel, que les appareils automatiques ne fonctionnent pas vu que les dynamos Diesel diminuent de tension. Dans ce cas, un relais :le tension 22 raccordéà la barre collectrice 12 doit mettre en circuit, lorsqu'est atteinte une limite de tension inférieure, le dispositif de sécurité. Dans la disposition représentée à la fig. 1, le relais de tension 22 commande directement le relais 16.
On peut naturelle- ment aussi, dans le cas où les cousants nécessaires pour le dispositif de sécurité deviennent trop grands pour les contacts du relais de tension, employer un relais inter- médiaire.
Après le fonctionnement du montage en sécurité, la centrale est déchargée, les machines de fonctionnement acquiè-
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rent de nouveau leur nombre de tours normal et leur tension normale et le montage de sécurité est de nouveau mis hors circuit. Le personnel met en service une nouvelle machine de fonctionnement et les circuits séparés peuvent alors être remis en service en concordance avec la puissance disponible de la centrale. Pour avoir également la possibilité, dans des sas spéciaux, de faire fonctionner le montage de sécurité arbitrairement, on a prévu un com- mutateur 23 au moyen duquel les lignes de commande,13 ou 14 peuvent être mises en fonctionnement à volonté.
Les lignes de commande séparées 13 et 14 peuvent également être utilisées pour fonctionner sur des groupes séparés d'appareils automatiques ou de consommateurs. On peut ainsi obtenir que dans le cas d'un dérangement à une machine principale et lors du fonctionnement qui en ré- sulte du relais de courant en retour, le montage en paral- lèle des machines est d'abord supprimé et que dans le cas de la surcharge de certaines machines, les circuits détachables conjugués à ces machines sont détachés au moyen du déclencheur à surintensité.
Une semblable dis- position est particulièrement importante pour les installations dans lesquelles il y a deux ou plusieurs centrales qui, comme c'est l'habitude dans les navires de guerre, sont montées séparément l'une de l'autre. Dans le cas d'une détérioration et de la mise hors service d'une centrale, le montage en parallèle est d'abord supprimé au moyen du déclencheur à courant en retour, c'est-à-dire que la l-igne de liaison entre les deux centrales est cou- pée. La centrale restant en fonctionnement doit alors prendre pour elle tout le courant et pourrait dans certains cas être surchargée.
Au moyen du dispositif de sécrurité actionné par la surintensité, suivant la présente inven- tion, les consommateurs les moints importants sont
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toutefois mis hors de service successivement, de sorte qu'une suecharge de la machine.primaire ne se produit pas*
La fig. 2 montre une semblable installation.
On a prévu/deux stations dont chacune peut être formée de plusieurs machines primaires 31 ou 32; chaque station est représentée avec une machine. Les deux stations sont reliées en parallèle ensemble par l'intermédiaire de la barre collectrice principale 33. La barre collec- trice 33 peut être coupée parles appareils automatiques disjoncteurs 34 et 35. Le dispositif est établi de telle façon qu'en cas de courant en retour de la station 31, le disjoncteur 34 tombe, de sorte qu'alors la station 32 doit prendre le reste de la charge et vice-versa. En cas d'une surcharge éventuelle, les contacts auxiliaires 39 ou 40 mettent en circuit le dispositif de sécurité qui met hors d'action des circuits de distribution 36 ou 37 jusqu'àce que la chage de fonctionnement ne soit plus dépassée.
Les circuits particulièrement importants 38 restent donc constamment alimentés en courant.
L'effet consistant en ce que les dispositifs de déclenchement- des commutateurs automatiques de répartition fonctionnent l'un après l'autre est atteint, dans les dis- positifs décrits, par le fait que les commutateurs sont mis sous ladépendance l'un de l'autre de telle manière que c' est seulement après la mise hors d'action d'un circuit de répartition que le dispositif de déclenchement pour le commutateur automatique du circuit de répartition suivant peut fonctionner. Le même effet peut être produit d'une manière quelque peu différente également.
Si l'on adjoint aux dispositifs de déclenchement des commutateurs automatiques :le répartition, des dispositifs réglables de retardement qui peuvent être mis en action et hors d'action
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par des circuits auxiliaires fpnctionnant sous l'effet d'une surintensité, d'un courant en retour du d'un recul de tension, et si l'on règle ces dispositifs de retardement pour des durées différentes on obtient qu'au moyen du cir- cuit auxiliaire tous les dispositifs de retardement sont mis en même temps en action mais que le fonctionnement des dispositifs de déclenchement des commutateurs automatiques se fait seulement l'un après l'autre et en nombre voulu.
Revendications.