<Desc/Clms Page number 1>
Dispositif de commande temporisé pour la protection des lignes électriques par échelonnement des temps de dé- clenchement.
La. présente invention pour objet un dispositif de commande temporisé permettant d'utiliser avec la plus grande précision des intervalles de temps de faible durée.
Le besoin de tels dispositifs de commande temporisés existe notamment dans le cas de la protection par échelonnement
<Desc/Clms Page number 2>
des temps de déclenchement dans les réseaux de distribu- tion électriques dans lesquels on provoque la manoeuvre d'interrupteurs, dans le cas d'une perturbation, dans un intervalle de temps réglable par échelons. L'efficacité d'une telle installation de protection par échelonnement des temps de déclenchement est d'autant plus grande que l'intervalle de temps susceptible d'être utilisé est plus court et que la précision avec laquelle ce temps peut être observé est plus grande.
Les intervalles de temps sont avantageusement déterminés par le nombre de pas de manoeuvre d'un mécanis- me pas à pas recevant d'un métronome les impulsions de courant qui le font avancer, par exemple d'un pendule émettant des impulsions de courant. Les petits intervalles de temps de l'ordre de grandeur de 0,2 seconde nécessaires à la protection par échelonnement des temps de déclenche- ment, exigent que ce mécanisme pas à pas avance à raison de cinq pas environ par seconde. Il existe des moyen, simple. permettant de construire un métronome de façon qu'il émette par fermeture d'un circuit cinq impulsions de courant par seconde. Mais l'emploi d'un tel métronome présente des inconvénients considérables.
Si l'on utilise un métronome fonctionnant d'une façon continue et auquel le mécanisme pas à pas qu'il faut faire avancer est raccordé quand c'est nécessaire, l'intervalle de temps qui s'écoule jusqu'au premier mouvement d'avance dépend de la précision de l'instant du branchement au métronome, et il peut arriver que cet intervalle de temps soit réduit en moyenne de 50 % par rapport aux intervalles de temps déterminés par le métronome. Si, pour
<Desc/Clms Page number 3>
éviter cet inconvénient, on utilise des métronomes qui ne commencent à se mettre en marche que lorsqu'on en a besoin, il peut également arriver que le premier intervalle de temps soit réduit de 50 % environ par les manoeuvres de mise en train du métronome.
Ces écarts de la valeur du premier intervalle de temps par rapport à la valeur exigée diminuent considérablement l'avantage de ces installations de commande temporisée.
Afin d'obtenir une précision aussi grande que possible des échelons extrêmement petits de l'intervalle de temps, on fait avancer selon la présente invention, le mécanisme pas à pas déterminant par ses pas de manoeuvre des échelons de 0,2 seconde environ et de 0,5'seconde au maximum, non pas directement par le métronome, mais seule- ment tous les deux pas au moins, de préférence à chaque quatrième pas d'un mécanisme pas à pas auxiliaire commandé par le métronome, et on utilise un métronome fonctionnant à une vitesse de 20 fermetures de circuit environ par seconde.
Suivant le rapport de transformation choisi, on réduit, par ce moyen, l'influence des manoeuvres irrégu- lières du métronome à la durée du premier intervalle de temps, et lorsque les échelons sont de l'ordre de grandeur de 0,2 seconde, il est facile de réduire les irrégularités à une valeur de l'ordre de 0,025 seconde, c'est-à-dire du même ordre que les retards de mise en mouvement des interrupteurs à commander.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée,
Le dispositif de commande temporisé représenté sur le dessin permet d'utiliser des intervalles de temps divisés en échelons de 0,2 seconde et d'une durée pouvant
<Desc/Clms Page number 4>
aller jusqu'à 7 secondes, et d'actionner plusieurs inter- rupteurs après écoulement d'intervalles de temps de durée différente. Pour la commande de chaque interrupteur, un relais S peut être relié au moyen d'une fiche St à un contact du mécanisme pas à pas LW. Tous les contacts de ce mécanisme sont reliés à cet effet à des douilles ou jacks permettant l'introduction de fiches.
Les interrup- teurs manoeuvrés par le même dispositif de commande tempo- risé peuvent être disposés dans la même sous-station d'un réseau de distribution électrique, dans laquelle differen- tes lignes dérivées doivent être déclenchées successivement quand il se produit une perturbation. En utilisant des lignes auxiliaires, on peut également effectuer des manoe u- vres en d'autres points quelconques du réseau.
Le mécanisme pas à pas LW a une position de repos déterminée, au départ de laquelle il est mis en marche, à la mise en service, à une vitesse de 5 pas par seconde, par exemple. Les impulsions de courant assurant l'avancement du mécanisme pas à pas LW sont fournies par un métronome SP réglé au moyen d'un pendule, à des intervalles de temps consécutifs exactement déterminés, et au moyen du mécanisme auxiliaire NW. Le mécanisme auxiliaire NW avance également pas à pas. Il reçoit les impulsions de courant directement du métronome SP, mais ne fournit une impulsion de courant -pour l'avancement du mécanisme pas à pas LW qu'après chaque quatrième pas. Cette disposition sert à égaliser les impul- sions de courant provenant du métronome qui pourraient éventuellement être déformées.
Le fonctionnement du schéma pour le relais tempo- risé de commande à distance est le suivant : lamanoeuvre qui amorce le déclenchement du relaie temporisé de commande à distance, provoqua la fermeture du contact de démarrage K qui est commandé, par exemple, par un relais à maximum
<Desc/Clms Page number 5>
d'intensité qui n'est pas représente. Au moyen de ce contact, la terre et, par conséquent, le potentiel de la batterie dont un pôle est à la terre est appliqué par avance aux contacts désignés par le signe +. 0'est à travers cette batterie que sont constitués les circuits locaux. Dès la fermeture du contact K, le circuit suivant pour le relais R à échelons se ferme :Terre, K, +, bras f de LW, bras b de NW, enroulement 1 du relais R, -,, batte rie, terre.
Sous l'action de l'enroulement l, le relais R entre en action sur le premier échelon et il inverse tous ses contacts rl; il se constitue notamment au moyen du contact rl3 et indépendamment du bras de contact fdu mécanisme pas à pas LW et du bras de contact b du mécanisme auxi- liaire NW, un circuit de maintien.
Par le contact rl4, le relais R ferme un circuit pour l'électro-aimant d'avancement D2 du mécanisme auxi- liaire NW. Ce circuit est commandé par le métronome SP qui actionne, sous l'influence d'un pendule, un contact i à impulsions. Le mécanisme auxiliaire NW suit les impul- sions de courant avec un nombre de pas de 20, par exemple, par seconde. Les bras de manoeuvre a, b, c, d du mécanisme auxiliaire NW ont au repos la position représentée sur le dessin et ne sont susceptibles de former des circuits que tous les quatre pas par l'intermédiaire de leurs différents bancs de contacts qui sont connectés les uns aux autres d'une façon appropriée, Au premier pas du mé- canisme auxiliaire NW, un circuit de maintien pour l'avan- cement de ce mécanisme de manoeuvre est fermé par l'inter- médiaire de son bras de manoeuvre d.
En outre, le bras c insère la résistance Wi dans le circuit d'avancement pour l'électro-aimant Dl du mécanisme pas à pas LW. Le bras
<Desc/Clms Page number 6>
de contact b ouvre le circuit préparé aans la position de repos pour l'excitation au relais R, mais sans que ce relais retombe. Le relais R est muni d'un faible amortissement au cuivre et est donc légèrement retardé.
Au aeuxième pas du mécanisme auxiliaire NW, le circuit pour l'excitation du relais R sur le deuxième échelon, passant par le bras a, est fermé à. travers l'en- roulement s de ce relais. . ce moment, les contacts rs sont également. inversés. Le contact rs5 ferme indé- pendamment du bras a, fermé temporairement seulement, du mécanisme auxiliaire NW, un circuit de maintien pour le relais R par l'intermédiaire duquel sa pleine excita- tion par l'enroulement s est maintenue. Au moyen du contact rs2,le circuit de retour pour le mécanisme LW est interrompu; par contre, le circuit de mise en marche pour l'électro Dl du mécanisme pas à pas LW est préparé par le contact rs6 .
Lorsqu'au quatrième pas du mécanisme auxiliaire NW. la résistance Wi est court-circuitée, l'électro de rotation Dl du mécanisme LW peut recevoir par l'intermé- aiaire du contact rs6 suffisamment de courant pour faire avancer ses bras alun pas. Ces bras arrivent sur le premier contact de leur banc de contacts. . travers le bras a et le contact ul5, le potentiel de la terre est porté sur le jack 0,2.
Si une riche Stl reliée au relais Sl se trouvait dans ce jack, ce relais de commande à distance ,il pourrait entrer en action et exciter au moyen ae ses contacts sl la bobine P de déverrouillage o ae déclenchement d'un interrupteur à huile par exemple, ae sorte que l'interrupteur serait déclenché, si l'on admet que le métronome SP effectue 20 battements par
<Desc/Clms Page number 7>
seconde, ceci se produit, donc après 0,2 seconde.
Le bras de contact c du mécanisme auxiliaire NW transmet après chaque cinquième de seconde une impul- sion de courant d'avancement sur l'électro de rotation Dl du mécanisme LW. On a supposé que le mécanisme utilisé contient sur ses bancs de contacts onze positions de contact disponibles. On admet d'autre part qu'une fiche, par exemple la fiche St2, à laquelle est raccordé le relais de commande à distance S2, se trouve dans le jack 5,0.
Quand le mécanisme LW a effectué huit pas, le relais à échelons A est excité sur le premier échelon par l'intermédiaire du bras e et de son enroulement 1, de sorte qu'il inverse ses contacts al. Avec le contact al4 il se constitue, pour cet étage d'excitation, un circuit de maintien, et au moyen du contact al3, il prépare sa pleine excitation qui est obtenue au moyen de l'enroulemen Lorsque le mécanisme LW atteint la position 12, le circuit d'excitation pour la pleine excitation du relais A se forme par l'intermédiaire du contact de repos ul4.
Au moyen du contact as2, le relais A se constitue sur le deuxième échelon d'excitation un circuit de maintien; au mpyen du contact aa5 l'excitation du relais à échelons B est préparée et,au moyen du contact as6 , l'excitation de ce dernier relais s'établit, par l'intermédiaire de l'enroulement 1 du relais à échelons U. Le relais U qui, par conséquent, entre en action dans le premier échelon, inverse ses contacts ul et il branche par cette manoeuvre, notamment au moyen du contact ul3 et par l'intermédiaire du contact inverseur us2 qui est encore au repos, le potentiel de la terre sur le bras b du mécanisme LW.
<Desc/Clms Page number 8>
de sorte qu'à la rotation suivante d'un demi-tour de ce mécanisme, les jacks 2, 6 à 4, 6 sont successivementconectés à ce potentiel.
Jusqu'à l'inversion du contact ul3, le potentiel de la terre est appliqué au jack 2,4 par le contact al4, le bras d du mécanisme LW, et le contact b14 qui se trouve au repos, de sorte que la position 12 du mécanis- me, qui correspond la position de repos, peut aussi être pleinement utilisée. Dans cette position, les bras de manoeuvre a à C ne sont appliqués sur aucun contact du banc de contacts. Afin de permettre l'inveson,du les bras de manceuvre d et e sont décalés d'un pas, comme représenté sur le dessin. Avant la fin de la deuxième rotation d'un demi-tour du mécanisme LW, il se produit dans la deuxième position et par l'inter- médiaire du bras.!. et du contact as5 fermé entre temps, une excitation du relais à échelons B dans le premier échelon par l'enroulement l.
Par l'intermédiaire du circuit suivant : terre, +, al4, 617, relais B et enroulement l, -, batterie, terre, le relais B se constitue le circuit de maintien pour le premier échelon d'excitation. Au moyen du contact b13, ce relais prépare l'excitation sur le deuxième échelon par l'enroulement s, et ce circuit est fermé dans la position 12 du mécanisme LW par l'intermédiaire du bras de manoeuvre e. Même à pleine excitation, le potentiel de maintien est porté par l'intermédiaire des contacts al4 et bl7 sur l'enroulement s du relais B, parce que le contact bs2 est fermé. Dans la position 12, le potentiel de la terre est appliqué, d'autre part, au jack 4,8 par l'intermédiaire du bras de manoeuvre d, du contact a14 et du contact bl4 désormais inversé.
<Desc/Clms Page number 9>
Au moyen( du contact bs6 , l'enroulement du relais U est excité. Par ce moyen, le relais U est amené sur le deuxième échelon d'excitation et il inverse son contact us2. A ce moment, le potentiel de la terre n'est plus appliqué aux bras de manoeuvre ± ou b, mais il est appli- qué au bras de manoeuvre c du mécanisme LW. Par l'inter- mediaire de ce bras le potentiel arrive sur le jack 5,0 après 5 secondes en offrant, par ce moyen, la possibilité de l'excitation du relais dle commande à distance 82 branché par l'intermédiaire a'une fiche. Ce relais provo- que à son tour, et de préférence à l'aide d'une bobine de déclenchement non représentée, la manoeuvre destinée à ce relais.
Par suite de la constitution du circuit d'excita- tion pour la bobine de déclenchement, le contact K est également ouvert d'une manière qui n'est pas représentée et, par ce moyen, le potentiel de la terre enlevé des circuits locaux. De ce fait, tous les circuits de maintiex sont interrompus. Aeec la chute du relais R, le circuit de retour du mécanisme LW se ferme par le contact rs2.
Tant que les bras de manoeuvre de ce mécanisme occupent une position de travail, l'interrupteur StP est branché à l'électro- rotatif Dl par l'intermédiaire du bras de manoeuvre g du mécanisme pas à pas LW et du contact fermé rs2. Cet électro fait avancer les bras de manoeuvre du mécanisme LW jusqu'à ce que, dans la position de repos, le bras de manoeuvre g interrompe le circuit.
Quoiqu'on puisse choisir 35 temps de déclenchement dif- férents, il suffit pour atteindre la position de repos que le mécanisme pas à pas LW fasse dix pas au maximum.
La fréquence d'impulsion de l'interrupteur StP doit être
<Desc/Clms Page number 10>
choisie relativement grande pour que le dispositif de commande temporisé soit rapidement disponible pour une nouvelle manoeuvre. On voit que les relais de commande à distance raccordés répondent aux besoins même lorsque le dispositif de manoeuvre est utilisé pour des manoeuvres se succédant rapidement.
La présente invention n'est pas exclusivement limitée à l'utilisation de mécanismes comportant des bras de manoeuvre, elle pourrait, au contraire, être utilisée également avec des mécanismes avançant pas à pas au moyen de cames. D'autre part, il n'est pas néces- saire d'utiliser des fiches et jacks qui ont été repré- sentés de préférence; on pourrait aussi faire usage de sélecteurs de types quelconques commandés à la main ou à distance. De même l'utilisation de relais à échelons n'est prévue que dans le but de diminuer le prix de l'enr semble du dispositif, parce que ces relais et les relais à doubla armature qui leur sont équivalents ont une gran- de capacité pour un faible encombrement. On pourrait, naturellement, utiliser également à leur place des relais à simple armature.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.