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PROCEDE ET DISPOSITIF DESTINES A AVERTIR DU FONCTIONNEMENT PROCHAIN D'UN DISJONCTEUR LIMITEUR.
On utilise couramment à l'heure actuelle des disjoncteurs limiteurs pour la protection des installations électriques d'éclairage ou de force. Ces appareils, qui forment également interrupteur à main, sont destinés à couper automatiquement le circuit de l'installation lorsqu'une surintensité d'une certaine valeur, lente ou rapide, vient à se produire.
Ils permettent donc de remplacer avantageusement les éléments fusibles en assurant la protection des installations par des moyens plus modernes et mieux appropriés.
En outre ils permettent, dans le cas de certaines tarifica-
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tions, d'éviter l'emploi de compteurs, en obligeant les usagers à se placer dans des conditions d'utilisation de leurs installations rentrant dans des limites bien définies auxquelles correspondent certains frais déterminés*
Ces appareils sont donc d'un emploi fort intéres- sant, mais ils présentent l'inconvénient qu'il faut ensuite les réenclencher, généralement dans l'obscurité, souvent assez loin de l'endroit où l'on se trouve et parfois dans des lieux peu commodes d'accès, tels que caves ou grenier:
Aussi est-il plus intéressant encore de prévenir, l'usager que, les limites d'utilisation de son installation qui lui avaient été fixées ayant été dépassées par lui., le disjoncteur qui commande cette installation va fonction- ner et couper le courant, le temps matériel suffisant étant laissé à l'usager ainsi averti pour supprimer la surcharge qui existe dans son installation avant que la coupure du courant ne s'accomplisse*
La présente invention a précisément pour objet @ un procédé, ainsi que des dispositifs pour la mise en oeuvre de ce procédé, permettant d'obtenir ce résultat.
Il consiste à provoquer automatiquement, dès qu'une surcharge non permise se produit, et du faim de cette surcharge, la mise en veilleuse des lampes d'éclairage ou le ralentisse- ment des engins producteurs de-force de l'installation, en décourtcircuitant une ou plusieurs résistances par l'action d'un électroaimant, de préférence à effet retardé, qui assure en même temps le décourtcircuitage d'un élément, thermomagnétique ou autre, de retardement du fonctionnement de l'électroaimant à maxima qui commande le disjoncteur.
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soit un électroaimant indépendant de l'électroaimant ordinaire de commande automatique du disjoncteur, soit cet électroaimant de commande lui-même, qui remplit alors une double fonction*
Le retardement de l'action de cet électroaimant, qui est nécessaire, par exemple pour permettre l'enclenchement de lampes à fortes pointes de démarrage, telles que les lampes à atmosphère gazeuse, peut-être réalisé par tout moyen approprié: élément bilame combiné avec son élément de chauffage; élément à résistivité variable; élément thermomagnétique de retardement etc.
Bien entendu les dispositifs conformes à l'invention devront être tels que le disjoncteur puisse, comme d'habitude, se déclencher immédiatement en cas de surchar- ge très élevée, par exemple en. cas de court-circuit franc.
On a représenté,à titre d'exemples, aux dessins annexés, divers modes de réalisation de dispositifs permettant la mise en oeuvre du procédé faisant l'objet de l'invention. Dans tous ces dispositifs, on n'a envisagé que le cas d'une installation d'éclairage, mais ils pourraient également s'appliquer à une installation de force ou à une installation commune de force et d'éclairage.
Les figures 1 et 2 représentent un disjoncteur bipolaire équipé de façon à produire une signalisation, le retardement de l'électroaimant de mise en veilleuse se faisant par un élément bilame. La figure 1 est une vue d'ensemble du dispositif tandis que la figure 2 représente en détail l'électroaimant en question;
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Les figures 3 et 4 sont des vues analogues re- présentant un mode d'exécution dans lequel le retardement de l'électroaimant de mise en veilleuse est obtenu au moyen d'un élément à résistance variable.
Les figures 5 et 6 sont des vues correspondantes dans le cas où l'on réalise le fonctionnement du disjonc- teur à l'aide d'un seul électroaimant formant à la fois éleotro de disjonction à asservissement thermomagnétique et électro de mise en veilleuse* en combinaison avec un élément thermomagnétique de.retardement de l'action de la palette de mise en veilleuse;
Enfin, la figure 7 est une vue analogue à la figure 6 dans le cas où le. deuxième élément thermomagné- tique est remplacé par un élément à résistivité variable '.
Ces différents dispositifs peuvent d'ailleurs s'appliquer indifféremment sur un des fils de l'installa- tion ou sur deux ou plusieurs fils, en tout ou en partie, d'après la nature du courant ou suivant le schéma de la protection à réaliser. Ils peuvent également s'appliquer à n'importe quel type de disjoncteurs retardés, mais trouvent une application particulièrement intéressante dans le cas des disjoncteurs à retardement thermomagné- tique.
Dans le mode d'exécution représenté en figé 1 et 2, 1 est un interrupteur bipolaire ordinaire, commandé par tout mécanisme approprié, automatique ou à la main, par exemple par un électroaimant à maxima 2, qui attire une palette 3 pivotée en 4 et agissant par une tringlerie
5 sur un levier 6 pivoté en'7, lequel, à son tour, par l'intermédiaire de la tringlerie 8, agit sur l'interrup-=
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L'électro-aimant 2 est muni d'un élément de retardement thermomagnétique 9, par exemple du type décrit dans le brevet français de la demanderesse, n 750.092 du 28 Avril 1932.
10 est un petit électroaimant (fig.1 et 2) qui commande une palette 11, pivotée en 18, et munie d'un contact 15 que peut venir rencontrer un contact 14 porté par l' élément bilame 13, chauffé par l'élément L6.
En série avec l'électro 10 est montée une résistance 17, susceptible de mettre en veilleuse les lampes telles que A de l'installation.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant;
Lorsque l'intensité de courant dans l'installation est normale, le chemin parcouru par le courant .est le suivant: interrupteur 1 - électroaimant 2 - lampe A palette 11 - contact 15 - contact 14 - bilame 13 - élément de chauffage 16 - interrupteur 1,
La résistance 17 se trouve donc courtcircuitée, et l'éclairage des lampes A se fait à tension normale@* S'il vient à se produire une augmentation de courant non permise pour une surcharge relativement faible, le bilame 13 chauffé, d'une façon plus intensive par son élément 16 s'incurve au bout d'un certain temps, si la faible surcharge persiste, dans le sens de la flè- che, en éloignant le contact 14 du contact 15 de la palette mobile 11.
Le courant se trouve donc interrompu de ce côté et ne peut plus passer, en quittant la lampe µque par l'élément de retardement 9, la résistance 17 et l'électroaimant 10, avant de rejoindre l'interrupteur 1.
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'Du fait de la mise en circuit de la résistance 17, les lampes A de l'installation se trouvent mises en veilleuse.
Si l'on coupe la surcharge dans un temps in- férieur au temps prévu pour le retardement de l'élé- ment 9, l'intensité parcourant l'électroaimant 10 n'est plus suffisante pour maintenir la palette 11 et cette dernière est lachée. Sommer par ailleurs, le bilame 13 a eu le temps de refroidir, le contact 15 de la palette 11 rencontre immédiatement le contact 1{4 du bilame et le passage du courant se fait à nouveau directement, en courtcircuitant la résistance 17.
lea lampes A de nouveau éclairent normalement* Si, au eontraire, la surcharge n'a pa s été in- terrompue à temps, la retardement thermomagnétique 9 de l'électroaimant 2 cesse de jouer et cet électroaimant coupe le circuit par l'intermédiaire du mécanisme de commande de l'interrupteur 1;
Si la surcharge qui s'est produite est très élevée, l'élément de retardement 9 est calculé, aomme dans les disjoncteurs usuels de telle sorte que l'élec- troaimant 2 produise lui-même directement le déclenche- ment extra-rapide nécessaire.
Il est évident que.. l'électroaimant 2 se trouve disposé sous les contacts 1, de manière à produire un soufflage magnétique à la coupure.
Le dispositif représenté en figures 3 et 4 est analogue au précédent, sauf que l'élément bimane 13 est remplacé par un élément 18, à résistivité variable crois- sant avec la température, qui est monté en parallèle avec
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contact avec un plot 14 relié à l'interrupteur 1.
Lorsque le courant qui circule dans l'ins- tallation a une intensité normale, cet élément 18 laisse passer une petite quantité de courant dans l'électyro 10, insuffisante pour permettre à celui-ci d'attirer la pa- lette 11. les deux plots 15 et 14 sont en contact.En cas de surcharge faible, le. courant augmente dans l'élément
18 et dans l'éleotro 10. Mais comme la résistance de 18 augmente en bout d'un certain temps, la proportion d'aug- mentation de courant se trouve modifiée en faveur de l'éleotro 10 qui,recevant plus d'ampères, attire la palette
11. Le contact entre les plots 14 et 15 est rompu et la résistance 17 se trouve introduite dans le circuit.mettant en veilleuse les lampes A.
Si l'on supprime la surcharge, l'électro 10 lâche la palette 11 et l'éclairage redevient normal*^
Lorsqu'on ne supprime pas cette surcharge et lorsqu'il s'agit d'une forte surcharge, les fonctionnements sont les mêmes que ceux décrits pour le dispositif des figures 1 et 2.
Dans le mode d'exécution représenté en figures 5 et 6, c'est l'électroaimant de disjonction 2,muni de Isolément de retardement 9, qui agit d'une part sur la palette 3 et d'autre part sur la, palette 11, qui est normalement maintenue par un léger ressort 19 (fig.6) et se déplace parallèlement à elle-même devant deux plots 14' et 14" reliés respectivement à l'une et l'autre extrémité de la résistance 17. Un élément thermomagnétique supplémentaire 20 est interposé dans le circuit entre les lampes et l'électreaimant 2.
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Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant;
Lorsque le courant est normal, lélément ther- momagnétique supplémentaire 20, parcouru par ce courant, est maintenu à une température pour laquelle il est magnétique. La fermeture du circuit magnétique se fait alcra directement par les joues 21 (fig.6) et la palette 11, sollicitée par son ressort 19,vient en contact avec les @ plots-'14' et 14", court-circuitant ainsi la résistance 17.
Si le courant vient à augmanter pour une légère surcharge, l'élément 20 augmente de température et perd ainsi ses qualités magnétiques. Le circuit magnétique tente alors de se fermer en attirant la palette 11 contre' l'action de son re s sort. Le contact est rompu avec les plots 14' et 14" et la résistance 17 est décourtcircuitée, mettant de ce fait les lampes A en veilleuse.
Comme précédemment, si la surcharge persiste, l'élément de retardement thermomagnétique 9 permet, au bout d'un certain temps, à la palette pivotante 3 de dé- elencher le mécanisme de commande de l'interrupteur 1.
Comme précédemment aussi, la palette 3 peut-être attirée directement dans le cas d'une surcharge importante
La figure 7 représente une variante du dispositif de la figure 6, suivant laquelle l'élément de retardement thermomagnétique 20 est remplacé par un élément à résis- tivité variable 22, monté de manière à asservir le fonction- nement de la palette 11 aux variations de résistance dudit élément 22, de la façon déjà indiquée pour les figures 3 et 4; mais ici l'électroaimant 10 de ces figures est sup-
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METHOD AND DEVICE INTENDED TO ADVISE THE NEXT OPERATION OF A LIMITER CIRCUIT BREAKER.
Limiting circuit breakers are currently used for the protection of electrical lighting or power installations. These devices, which also form a hand switch, are intended to automatically cut the circuit of the installation when an overcurrent of a certain value, slow or fast, occurs.
They therefore make it possible to advantageously replace the fuse elements while ensuring the protection of the installations by more modern and better appropriate means.
In addition, they allow, in the case of certain tariffs,
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tions, to avoid the use of meters, by forcing users to place themselves in conditions of use of their installations within well-defined limits to which certain determined costs correspond *
These devices are therefore very interesting to use, but they have the drawback that they must then be re-engaged, generally in the dark, often quite far from where you are and sometimes in places that are difficult to access, such as cellars or attics:
It is therefore even more interesting to warn the user that, the limits of use of his installation which had been set for him having been exceeded by him., The circuit breaker which controls this installation will operate and cut the current, sufficient material time being left to the user thus warned to remove the overload that exists in his installation before the power is cut off *
The present invention specifically relates to a method, as well as devices for implementing this method, making it possible to obtain this result.
It consists in automatically causing, as soon as an unauthorized overload occurs, and the hunger for this overload, the placing of the lighting lamps on standby or the slowing down of the force-producing devices of the installation, by disconnecting one or more resistors by the action of an electromagnet, preferably with a delayed effect, which at the same time ensures the de-shortcircuiting of an element, thermomagnetic or otherwise, for delaying the operation of the maximum electromagnet which controls the circuit breaker.
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either an electromagnet independent of the ordinary electromagnet for automatic control of the circuit breaker, or this control electromagnet itself, which then fulfills a dual function *
The delay of the action of this electromagnet, which is necessary, for example to allow the switching on of lamps with high starting points, such as gas atmosphere lamps, can be achieved by any suitable means: bimetallic element combined with its heating element; variable resistivity element; thermomagnetic retardation element etc.
Of course, the devices in accordance with the invention should be such that the circuit breaker can, as usual, trip immediately in the event of a very high overload, for example at. case of clear short circuit.
There is shown, by way of example, in the accompanying drawings, various embodiments of devices allowing the implementation of the method forming the subject of the invention. In all these devices, only the case of a lighting installation has been considered, but they could also apply to a force installation or to a common force and lighting installation.
Figures 1 and 2 show a two-pole circuit breaker equipped so as to produce a signal, the delay of the standby electromagnet being effected by a bimetal element. Figure 1 is an overall view of the device while Figure 2 shows in detail the electromagnet in question;
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FIGS. 3 and 4 are similar views showing an embodiment in which the delay of the standby electromagnet is obtained by means of a variable resistance element.
FIGS. 5 and 6 are corresponding views in the case where the operation of the circuit breaker is carried out using a single electromagnet forming both a thermomagnetic servo-controlled circuit breaker and a standby electromagnet *. combination with a thermomagnetic element to delay the action of the standby paddle;
Finally, Figure 7 is a view similar to Figure 6 in the case where the. second thermomagnetic element is replaced by an element with variable resistivity.
These different devices can moreover be applied equally to one of the wires of the installation or to two or more wires, in whole or in part, according to the nature of the current or according to the diagram of the protection to be produced. . They can also be applied to any type of delayed circuit breaker, but find a particularly interesting application in the case of thermomagnetic delay circuit breakers.
In the embodiment shown in fig. 1 and 2, 1 is an ordinary bipolar switch, controlled by any suitable mechanism, automatic or manually, for example by a maximum electromagnet 2, which attracts a pallet 3 pivoted in 4 and acting by a linkage
5 on a lever 6 pivoted at '7, which, in turn, through the linkage 8, acts on the interrupt- =
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The electromagnet 2 is provided with a thermomagnetic retardation element 9, for example of the type described in the French patent of the applicant, n 750.092 of April 28, 1932.
10 is a small electromagnet (fig. 1 and 2) which controls a pallet 11, pivoted at 18, and provided with a contact 15 which can come to meet a contact 14 carried by the bimetal element 13, heated by the element L6 .
In series with the electro 10 is mounted a resistor 17, capable of putting the lamps such as A of the installation on the back burner.
The operation of the device is as follows;
When the current intensity in the installation is normal, the path traveled by the current is as follows: switch 1 - electromagnet 2 - lamp A paddle 11 - contact 15 - contact 14 - bimetallic strip 13 - heating element 16 - switch 1,
Resistor 17 is therefore short-circuited, and the lamps A are illuminated at normal voltage @ * If an increase in current not permitted for a relatively low overload occurs, the bimetallic strip 13 is heated in a manner more intensive by its element 16 bends after a certain time, if the slight overload persists, in the direction of the arrow, moving the contact 14 away from the contact 15 of the movable pallet 11.
The current is therefore interrupted on this side and can no longer pass, leaving the lamp µque by the delay element 9, the resistor 17 and the electromagnet 10, before joining the switch 1.
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'By switching on the resistor 17, the lamps A of the installation are placed on the back burner.
If the overload is cut off in a time shorter than the time provided for the delay of element 9, the current passing through the electromagnet 10 is no longer sufficient to hold the pallet 11 and the latter is released. . Sommer, moreover, the bimetallic strip 13 has had time to cool, the contact 15 of the pallet 11 immediately meets the contact 1 {4 of the bimetallic strip and the flow of current takes place again directly, by short-circuiting the resistor 17.
lamps A again illuminate normally * If, on the contrary, the overload has not been interrupted in time, the thermomagnetic retardation 9 of the electromagnet 2 ceases to operate and this electromagnet cuts the circuit via the switch 1 operating mechanism;
If the overload which has occurred is very high, the delay element 9 is calculated, as in conventional circuit breakers, so that the electromagnet 2 itself directly produces the necessary extra-rapid tripping.
It is obvious that .. the electromagnet 2 is located under the contacts 1, so as to produce a magnetic blow on the cut.
The device shown in Figures 3 and 4 is similar to the previous one, except that the bimane element 13 is replaced by an element 18, with variable resistivity increasing with temperature, which is mounted in parallel with
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contact with a pad 14 connected to switch 1.
When the current flowing in the installation has a normal intensity, this element 18 allows a small quantity of current to pass through the electyro 10, insufficient to allow the latter to attract the pallet 11. the two pins 15 and 14 are in contact. In the event of a low overload, the. current increases in the element
18 and in the Eleotro 10. But as the resistance of 18 increases after a certain time, the proportion of current increase is modified in favor of the Eleotro 10 which, receiving more amps, attracts the palette
11. The contact between pads 14 and 15 is broken and resistor 17 is introduced into the circuit.
If the overload is removed, the electro 10 releases the paddle 11 and the lighting returns to normal * ^
When this overload is not removed and when it is a strong overload, the operations are the same as those described for the device of Figures 1 and 2.
In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, it is the disconnection electromagnet 2, provided with a retardation element 9, which acts on the one hand on the pallet 3 and on the other hand on the pallet 11 , which is normally maintained by a light spring 19 (fig.6) and moves parallel to itself in front of two studs 14 'and 14 "connected respectively to one and the other end of the resistance 17. A thermomagnetic element additional 20 is interposed in the circuit between the lamps and the electromagnet 2.
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The operation of this device is as follows;
When the current is normal, the additional thermomagnetic element 20, through which this current flows, is maintained at a temperature for which it is magnetic. The closing of the magnetic circuit is done alcra directly by the cheeks 21 (fig.6) and the pallet 11, biased by its spring 19, comes into contact with the @ pads-'14 'and 14 ", thus short-circuiting the resistance 17.
If the current increases for a slight overload, the element 20 increases in temperature and thus loses its magnetic qualities. The magnetic circuit then tries to close by drawing the pallet 11 against the action of its exit. Contact is broken with pads 14 'and 14 "and resistor 17 is disconnected, thereby placing lamps A on the back burner.
As before, if the overload persists, the thermomagnetic delay element 9 allows, after a certain time, the pivoting pallet 3 to release the control mechanism of switch 1.
As before also, the pallet 3 can be attracted directly in the case of a significant overload
FIG. 7 represents a variant of the device of FIG. 6, according to which the thermomagnetic retardation element 20 is replaced by an element with variable resistivity 22, mounted so as to control the operation of the pallet 11 to variations in temperature. resistance of said element 22, as already indicated for Figures 3 and 4; but here the electromagnet 10 of these figures is sup-