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PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS POUR LA PROTECTION D'INSTALLATIONS ELECTRIQUES CONTRE DES DEFAUTS D'ISOLEMENT.
La présente invention a trait à des perfectionnements aux dispositifs pour la protection d'installations électriques contre des défauts d'isolement. Le dispositif objet de l'in- vention est du type de ceux comprenant un relais différentiel avec des enroulements insérés dans chacun des conducteurs prin- cipaux de l'installation, le champ magnétique extérieur de ces enroulements étant infiniment faible lorsque l'installation se trouve en parfait état.
La caractéristique essentielle de l'invention réside dans les deux armatures dont est pourvu le relais différentiel.
L'une de ces armatures présente des dimensions telles qu'elle est attirée par le relais lorsque la perte ou autre défaut d'isolement analogue de valeurrelativement faible vient à se
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produire dans l'installation, et met ainsi en circuit un si- gnal d'alarme, par exemple un signal électrique lumineux ou so- nore, tandis que l'autre armature du relais n'est pas attirée avant que la perte dans l'installation n'ait atteint une,valeur beaucoup plus élevée, en fermant alors un circuit pour un re- lais ou analogue qui coupe l'installation des lignes principa- les de réseau.
Un tel dispositif de sûreté peut être utilisé, aussi bien dans des installations à deux lignes seulement - que l'une seulement ou les deux lignes soient conductrices - que dans des installations comportant trois ou plusieurs lignes, par exem- ple du triphasé avec ou sans fil neutre. Le dispositif prévient l'usager dans le cas où il se produit une faible perte dans l'installation et, si l'usager omet de vérifier l'installation en vue de déceler et de faire disparaître le défaut, le dispo- sitif coupera l'installation du réseau, lorsque le défaut aug- mentera en atteignant une valeur telle qu'il y ait un danger sérieux. Il y a lieu de noter que le mode de fonctionnement du dispositif est totalement indépendant de ce que les ap pa- reils utilisés dans l'installation soient en circuit ou hors circuit.
Dans ce qui suit, on va décrite différents modes de réa- lisation du dispositif conforme à l'invention, en se référant pour plus de clarté aux dessins annexés dans lesquels :
La fig. 1 montre le dispositif utilisé dans une instal- lation à deux fils,
La fig. 2 représente une variante du dispositif utilisé dans une installation triphasée avec fil neutre,
La fig. 3 montre une variante de réalisation des arma- tures du relais différentiel.
Dans la fig. 1, 0 et P désignent les deux lignes venant du réseau, et dans lesquelles sont intercalées des bobines V et Vp respectivement, tandis que N désigne les appareils
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d'utilisation employés dans l'installation. Les bobines VO et VP peuvent être enroulées sur un noyau de fer commun ou cha- cune sur un noyau séparé, et comportent chacune le même nom- bre, relativement faible, de tours disposés symétriquement les uns par rapport aux autres de la manière connue pour les re- lais différentiels, en vue d'avoir un champ magnétique résul- tant de valeur infiniment petite lorsque l'installation est en bon état.
Le relais possède deux armatures X et C qui, pour plus de clarté, sont figurées déplacées l'une par rapport µ l'autre et qui présentent des dimensions différentes, l'arma- ture X étant d'une mobilité telle qu'elle est attirée par le relais sur un contact M dans le cas où il se produit un défaut d'isolement de l'un des conducteurs de l'installation, équiva- lent à une perte de 1/10 d'ampère par exemple, ou moins. De même, l'armature C sera attirée au contact d'un point D lors- que la perte atteindra une valeur plus élevée, 1/2 Ampère par exemple.
Les deux armatures sont reliées à la ligne 0 de l'ins- tallation, tandis que les contacts M et D sont reliés à l'autre ligne P de celle-ci, avec interposition d'un dispositif de si- gnalisation L et d'un relais B, ceux-ci coopérant avec un com- mutateur A normalement fermé, situé dans la ligne P, et qui est ouvert lorsque le relais B reçoit du courant. Entre les lignes P et 0 se trouve préférablement un signal d'alarme E, par exemple une lampe de signalisation montée en série avec un commutateur F, normalement ouvert, et qui est manoeuvré par le relais B lorsque du courant est envoyé dans ce dernier, de sor- te que le signal d'alarme E est mis en circuit lorsque le re- lais différentiel aura coupé l'installation.
Le dispositif fonctionne de la manière suivante :
S'il vient à se produire une perte dans l'installation, le camp externe du relais différentiel VO et VP augmentera, et, lorsque la perte sera devenue suffisamment importante, le relais différentiel attirera l'armature K pour mettre en circuit
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le dispositif de signalisation L. Si l'on n'a pas remédié à @ temps au défaut, le relais différentiel pourra ensuite, lorsque la perte aura encore augmenté, attirer l'armature C qui ferme, par le contact D, le circuit comprenant l'enroulement du relais B, en ouvrant ainsi le commutateur A et en mettant en circuit le signal d'alarme E.
Dans le mode de réalisation figuré, on suppose que la ligne P est conductrice, et la ligne 0 constituée par un fil neutre, dans quel cas il suffit de prendre pour le commutateur A, un commutateur unipolaire disposé dans la ligne conductrice.
Si les deux lignes sont conductrices, le commutateur A devra être du type bipolaire, afin de permettre la séparation complè- te de l'installation et du réseau dans le cas où la perte de- vient telle que l'armature C est attirée.
Le dispositif de signalisation L peut être constitué par une lampe électrique insérée directement dans le circuit en question, ou par tout autre dispositif de signalisation lumineu- se ou sonore, manoeuvré directement ou indirectement.
Le dispositif de signalisation est représenté monté dans un circuit relié au conducteur de l'installation du côté instal- lation du relais différentiel, mais le circuit peut aussi être relié du côté réseau du relais différentiel. Dans les deux cas, le champ externe du relais dépendra, en cas de perte, constam- ment et uniquement de cette perte, mais dans le mode de montage suivant fig. 1, on obtient de plus l'avantage que le circuit du dispositif de signalisation L sera soumis à l'action protectri- ce du dispositif de sûreté.
Le relais B est relié à la ligne P côté réseau du relais différentiel, mais peut, le cas échéant, être relié du côté installation de celui-ci.
Dans la iig. 2, on a désigné par R, S et T les trois con- ducteurs'de phases d'une installation triphasée, et par 0 le fil neutre. Les fils de phases sont normalement reliés à l'ins-
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tallation avec interposition du commutateur tripolaire A et, dans le cas présent, le relais différentiel comprend quatre en- roulements VR, VS, VT et VO, montés chacun dans la ligne cor- respondante. On a désigné par W un moteur ou tout autre appa- reil d'utilisation'alimenté par cette installation.
Un relais différentiel actionne, d'une manière analogue à celle décrite pour la fig. 1, deux armatures, mais on peut utiliser au lieu du dispositif précédent, et comme l'indique le dessin, une seu- le armature G qui, pour une perte bien faible, peut être atti- rée partiellement pour fermer le circuit du dispositif de signa- lisation L, à travers un contact élastique H ; au cas où une per- te plus élevée viendrait à se produire, 1 annature continue son déplacement en fermant le circuit du relais B par l'intermédiai- re d'un contact élastique H et d'un autre contact I.
Le relais B actionne comme précédemment le commutateur A et le signal d'alarme E. Au lieu de disposer les deux contacts H et 1 l'un sous l'autre, ceux-ci pourront aussi être disposés l'un à côté de l'autre, comme le montre la fig. 3; dans ce cas, le contact H, le plus rapproché du point de rotation de l'armature C, s'étend suffisamment en avant de l'autre contact I pour qu'il soit fer- mé un peu avant: que l'armature C vienne toucher l'autre con- tact I.
Lorsque l'installation triphasée ne comporte pas de fil nc-utre, l'enroulement Va est sanseffet et l'armature G peut alors être reliée au point neutre réalisé artificiellement, ou par tout autre moyen, du moteur W, ou à l'un des fils de phases non reliés au dispositif de signalisation L, ou au relais B.
Lorsqu'il existe un fil neutre, comme dans l'exemple figuré, on peut choisir arbitrairement parmi les conducteurs R, S et T celui dans lequel sera intercalé le dispositif de signalisation L et le relais B.
Dans le mode de réalisation suivant fig. 1, les armatu- res K et C peuvent avoir des ressorts de forces différentes,
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soit qu'ils soient constitues par des lames plus ou moins rigi- des, soit qu'ils soient manoeuvrés par un ressort de torsion, le cas échéant en utilisant des contrepoids ou autres disposi- tifs mécaniques analogues. De même, les armatures pourront être disposées à différentes distances du ou des noyaux du re- lais différentiel, le noyau étant debout, vertical ou suspendu, de sorte que l'effetde la pesanteur intervienne de différen- tes manières.
Dans le mode de construction suivant fig. 2, le déplacement en deux étapes de l'armature est obtenu le plus simplement en constituant l'armature G, aussi bien que le res- sort de contact H, par des ressorts à lames, dont les dimensions seront déterminées par des essais.
De même, les autres parties des disposiLifs ci-dessus décrits et représentés, peuvent être modifiées entre des limi- tes étendues sans sortir, de ce fait du cadre ni de l'esprit de l' invention. Dans les installations à deux fils, le commuta- teur F pour le signal d'alarme E, peut être supprimé dans le cas où ce signal est constitué par une lampe à incandescence qui, dans ce cas, est montée en parallèle avec le commutateur A. On notera néanmoins que la lampe s'allumera toujours lors- qu'un seul des appareils utilisés dans l'installation sera en service.
Il est évident que l'armature C peut avoir des dimen- sions telles que le commutateur A coupe les connexions entre l'installation et le réseau à l'instant où la perte et une sur- charge possible n'auront pas encore atteint une valeur telle que des fusibles de sécurité ordinaires aient fonctionné.
Enfin, il y a lieu de noter qu'il n'est pas possible de fermer le commutateur A sans remédier aux défauts ayant provo- qué une perte suffisante pour couper celui-ci et, s'il a été remédié à ce défaut, mais qu'il a été oublié de remédier à un défaut moins important, provoquant une perte suffisante pour actionnerll'armature K, le dispositif de signalisation L con-
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tinuera à faire connaître l'existence d'un tel défaut dans l'installation.
REVENDICATIONS, 1 Un dispositif pour la protection d'installations électri- ques contre des défauts d'isolement, consistant en un relais différentiel dont les enroulements sont interposés dans des lignes et présente un champ magnétique externe infiniment pe- tit lorsque l'installation est en parfait état, ce dispositif étant caractérisé par l'arrangement sur le relais différentiel de deux armatures dont l'une présente des dimensions telles qu'elle est attirée lorsqu'une perte dans l'installation a at- teint une valeur relativement faible, et met ainsi en circuit un signal lumineux ou sonore, tandis que l'autre armature n'est attirée que lorsque la perte a atteint une valeur plu- sieurs fois supérieure, en fermant un circuit pour un relais ou analogue qui coupe l'installation du réseau.
2 Variante du dispositif tel que revendiqué sous 1 carac- térisé par l'emploi dans le relais différentiel d'une seule armature au lieu de deux, cette armature étant partiellement attirée pour une faible perte, en fermant le circuit du dis- positif de signalisation, et continuant son trajet pour une perte plus importante, en fermant le circuit du relais ou ana- logue séparant l'installation du réseau.
3 Forme d'exécution de l'armature simple telle que revendi- quée sous 2 , caractérisée par le fait qu'on emploie deux con- tacts disposés côte à côte, celui situé près du point de rota- tion de l'armature dépassant l'autre d'une quantité telle qu' il est fermé un peu avant que l'armature ne vienne toucher le deuxième contact.
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