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BREVET D'INVENTION
Limiteur - de courant à réenclanchement automatique et à déclanchement permanent pour les forts dépassements de courant.
L'objet de l'invention est un limiteur de courant ayant plusieurs avantages sur les limiteurs actuels.
1 .- Lorsqu'il y a dépassement de l'intensité de cou- rant à laquelle l'abonné a droit, les étincelles qui se pro- duisent entre les contacts au moment de la rupture du courant sont soumises à l'influence d'un champ magnétique produit
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par les pôles d'un électro-aimant parcouru par le courant principal.
2 .- En cas de dépassement de faible intensité, l'abon- né est averti par des variations dans la lumière, puis le courant est complètement interrompu et n'est rétabli qu'après un certain temps.
3 .- En cas de dépassements de fortes intensités ou de courts-circuits le courant principal est interrompu, mais n'est pas rétabli automatiquement, l'abonné est obli- gé d'interrompre totalement le courant dans son installa- tion pendant quelques minutes, puis ensuite le rétablir pour obtenir à nouveau le courant.
Le dessin ci-joint représente une forme d'exécution de l'invention donnée à titre d'exemple.
La fig. 1 est une vue de face de l'appareil.
La fig. 2 est une vue en plan de l'appareil.
La fig. 3 est une vue de côté de l'appareil.
Les fig. 4,5, 6, 7, 8 et 9 sont des vues schématiques indiquant les connexions et le fonctionnement de l'appareil.
En fig, 1, 2 et 3, le limiteur représenté comprend un électro-aimant A fixé sur une plaque isolante B, un axe 0 fixé d'un côté à la plaque B porte à son extrémité deux pièces D et E pouvant pivoter sur ledit axe ; la pièce E en métal magnétique sert d'armature à l'électro A.
Lorsque l'électro A est parcouru par le courant prin- cipal, il peut attirer son armature, laquelle en pivotant vient frapper une vis F placée à une extrémité de la piè- ce D, alors que l'autre extrémité porte une pièce de con- tact G en relation avec une autre pièce de contact fixe H.
Il s'en suit qu'à chaque attraction de l'armature E, la
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pièce D pivote sur l'axe 0 et les pièces de contact sont écartées l'une de l'autre et comme elles se trouvent pla- cées à proximité des polos de 1 électro A, l'étincelle qui se produit au moment de l'écartement est soufflée par le champ magnétique créé par l'électro A.
Un support K porte, outre la pièce de contact H, une vis réglable I permettant de rapprocher ou d'éloigner l'armature E des pôles de l'électro A, une pièce isolante T évite tout contact électrique entre E et la vis I.
Le support K porte une seconde pièce de contact L en relation avec une autre pièce de contact M placée à l'ex- trémité mobile d'un bilame N, comme indiqué en fig. 1 et 3.
Ce bilame N porte deux enroulements de fil de grande résistivité 0 et P, ces enroulements sont isolés du bila- me N, l'enroulement 0 a une résistance beaucoup plus grande que l'enroulement P; lorsque ces résistances sont parcourues par un courant, elles s'échauffent et transmettent leur cha- leur au bilame N, lequel se dilate et peut rompre le courait principal en écartant les pièces de contact 1 de L.
Un support S porte une pièce de contact R qui se trouve à une faible distance réglable de la pièce de contact M.
Le dessin schématique de la fig. 4 indique'les connexions de ce limiteur.
Le courant principal arrive par le fil 1 à l'électro A, puis à la pièce de contact D, aux pièces de contact G et H, au support K, aux pièces de contact L et M, au bilame N et en dernier lieu aux appareils de consommation.
Le résistance P est reliée d'une part au support K et de l'autre au fil d'arrivée 1; la résistance 0 est reliée au support K et au support S.
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Le fonctionnement est le suivant :
Lorsqu'il y a dépassement de l'intensité de courant à laquelle l'abonné a droit, l'armature E est attirée par l'électro A et vient frapper la vis F, ce qui fait basculer la pièce D et écarte les pièces de contact G et H, à ce moment une partie du courant principal passe par la résis- tance P, laquelle s'échauffe et par conductibilité échauf- fe le bilame N; après un certain nombre d'interruptions du courant principal, le bilame N s'échauffe de plus en plus jusqu'au moment où il écarte suffisamment la pièce de con- tact M de L pour produire l'interruption totale du courent principal.
Après un certain temps nécessaire au refroidissement du bilame N, le contact est rétabli entre L et M et les mê- mes phénomènes se reproduisent aussi longtemps qu'il y a dépassement.
En cas de court-circuit ou d'intensité trop élevée, le bilame N s'échauffe beaucoup plus et par conséquant son mouvement de dilatation est plus grand et lui permet de met- tre en relation les pièces de contact M et R, comme indiqué en fig. 5, ce qui a pour effet de laisser passer à travers la résistance 0, ce courant qui n'excède pas 0,03 Ampère sous 125 Volts, suffit néanmoins pour mai ntenir les pièces de contact M et R en relation et empêcher la relation des pièces de contact M et L aussi longtemps que le court-cir- cuit subsiste.
Pour obtenir à nouveau le courant normal, l'abonné est obligé d'interrompre complètement tout courant dans son ins- tallation jusque ce que le bilame N soit refroidi et remet- te les pièces de contact M et L en relation.
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La fig. 6 indique schématiquement une variante par laquelle on obtient les mêmes résultats qu'en fig, 4 et 5.
Dans ce dispositif, il est utilisé deux bilames N et U, le bilame N est entouré d'un fil P et le bilame U d'un fil 0. Le courant principal passe en A, G, H, L, M, N, Z, X, puis aux appareils de consommation.
Le fil P est relié d'un côté au support K et de l'au- tre au fil d'arrivée 1; quant au fil 0, il est relié d'un côté à la bobine A ou au fil d'arrivée 1 et de l'autre, au fil allant aux appareils de consommation.
Le fonctionnement est le suivant :
Lorsqu'il y a dépassement, le bilame N s'échauffe et en se dilatant interrompt le courant principal en séparant les pièces de contact M et L; à ce moment il passe un cou- rant dans le fil 0, lequel échauffe le bilame U, lequel en se dilatant tend à écarter les pièces de contact Z et X, mais si les temps d'écartement des pièces de contact M et L sont trop courts, le fil 0 ne peut échauffer suffisamment le bilame U pour qu'il écarte les pièces de contact Z, X or c'est ce qui se produit lorsque les dépassements de cou- rant sont trop faibles;
par contre, en cas de court-circuit, la durée d'écartement des pièces de contact M de L'étant beaucoup plus grande permet un échauffement suffisant du bi- lame U pour écarter les pièces de contact Z et X et inter- rompre le courant principal aussi longtemps que le eourt-cir- cuit subsiste.
Les fig, 7, 8 et 9, indiquent encore une autre variante par laquelle on obtient les résultats suivants :
En cas de faibles dépassements, le fonctionnement est le même qu'en fig, 4,' mais en cas de court-circuits ou de très fortes intensités, le courant principal est interrompu
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brusquement et n'est rétabli qu'après une interruption de longue durée et ainsi de suite aussi longtemps que dure le court-circuit.
Pour obtenir ce résultat, le thermostat N ne porte qu'un enroulement de grande résistivité P placé en dériva- tion sur les contacts principaux G et H, en outre un rochet S est fixé sur la pièce D, de façon qu'en pivotant sur son axe C, ce rochet S puisse s'enclancher sur un cliquet R placé à l'extrémité d'un ressort U, en outre le thermos- tat N en se dilatant peut appuyer sur ce ressort par le moyen d'un doigt 0 afin de libérer la pièce D et lui per- mettre de reprendre sa position primitive.
Le fonctionnement est le suivant :
Dans le cas de faibles intensités de dépassement, l'ar- mature E ne peut agir avec assez de force pour faire enclan- cher la pièce D sur le cliquet R, par contre à chaque écar- tement des pièces de contact G et H, le courant dérivé par le fil de grande résistivité P échauffe le bilame N lequel en se dilatant écarte les pièces de contact L et M, produi- sant ainsi l'interruption totale du courant principal, puis après refroidissement du bilame N, le contact est rétabli et ainsi de suite.
Mais dans le cas de court-circuit, l'armature E frappe avec force la pièce D, laquelle s'enclanche sur le cliquet R, conne indiqué en fig. 8, à ce moment le courant dérivé dans le fil P s'échauffe fortement et produit une grande dilata- tion du bilame N, lequel vient appuyer sur le ressort U et écarte le cliquet R suffisamment pour permettre à la piè- ce D de remettre en relation les pièces de contact G et H comme indiqué en fig. 9.
Après un certain temps nécessaire au refroidissement du
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bilame N, les pièces de contact M et L sont mises à nou- veau en relation et les mêmes phénomènes se reproduisent aussi longtemps que dure le court-circuit. Le fil P peut aussi être relié d'un côté à la pièce L au lieu de la piè- ce X, ce qui a pour effet de maintenir écarté les pièces de contact L de M aussi longtemps que le court-circuit subsiste.
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PATENT
Current limiter with automatic resetting and permanent tripping for severe current overruns.
The object of the invention is a current limiter having several advantages over current limiters.
1 .- When the current intensity to which the subscriber is entitled is exceeded, the sparks produced between the contacts at the moment of the current breaking are subject to the influence of a magnetic field produced
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by the poles of an electromagnet through which the main current flows.
2 .- In the event of a low intensity overrun, the subscriber is warned by variations in the light, then the current is completely interrupted and is only restored after a certain time.
3 .- In the event of high currents being exceeded or short circuits, the main current is interrupted, but is not restored automatically, the subscriber is obliged to completely interrupt the current in his installation for a few minutes. , then turn it on again to get power again.
The accompanying drawing shows an embodiment of the invention given by way of example.
Fig. 1 is a front view of the device.
Fig. 2 is a plan view of the apparatus.
Fig. 3 is a side view of the apparatus.
Figs. 4,5, 6, 7, 8 and 9 are schematic views showing the connections and operation of the apparatus.
In fig, 1, 2 and 3, the limiter shown comprises an electromagnet A fixed on an insulating plate B, an axis 0 fixed on one side to the plate B carries at its end two parts D and E which can pivot on said axis; piece E in magnetic metal serves as an armature for electro A.
When electro A is traversed by the main current, it can attract its armature, which by pivoting strikes a screw F placed at one end of part D, while the other end carries a part of con - tact G in relation to another fixed contact part H.
It follows that at each attraction of the frame E, the
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part D rotates on axis 0 and the contact parts are spaced apart from each other and as they are placed near the polos of 1 electro A, the spark which occurs at the time of gap is blown by the magnetic field created by electro A.
A support K carries, in addition to the contact part H, an adjustable screw I making it possible to move the armature E closer to or away from the poles of the electro A, an insulating part T prevents any electrical contact between E and the screw I.
The support K carries a second contact piece L in connection with another contact piece M placed at the movable end of a bimetallic strip N, as indicated in FIG. 1 and 3.
This N bimetal carries two windings of high resistivity wire 0 and P, these windings are insulated from the N bimetal, the winding 0 has a much greater resistance than the winding P; when these resistors are traversed by a current, they heat up and transmit their heat to the bimetallic strip N, which expands and can break the main current by moving the contact pieces 1 away from L.
A support S carries a contact piece R which is at a small adjustable distance from the contact piece M.
The schematic drawing of fig. 4 indicates the connections of this limiter.
The main current flows through wire 1 to the electro A, then to the contact piece D, to the contact pieces G and H, to the support K, to the contact pieces L and M, to the bimetal N and lastly to the consumer appliances.
The resistor P is connected on the one hand to the support K and on the other to the arrival wire 1; resistor 0 is connected to support K and support S.
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The operation is as follows:
When the current to which the subscriber is entitled is exceeded, the armature E is attracted by the electro A and strikes the screw F, which tilts part D and moves the parts away from it. contact G and H, at this moment a part of the main current passes through the resistor P, which heats up and by conductivity heats the bimetallic strip N; after a certain number of interruptions of the main current, the bimetallic strip N heats up more and more until the moment when it sufficiently moves the contact piece M from L to produce the total interruption of the main current.
After a certain time necessary for cooling the bimetallic strip N, contact is reestablished between L and M and the same phenomena occur as long as there is overshoot.
In the event of a short-circuit or an excessively high current, the N bimetallic strip heats up much more and consequently its expansion movement is greater and allows it to put the contact parts M and R in relation to each other, as indicated. in fig. 5, which has the effect of letting through resistor 0, this current which does not exceed 0.03 Amperes under 125 Volts, is nevertheless sufficient to may keep the contact parts M and R in relation and prevent the relation of contact pieces M and L as long as the short circuit remains.
In order to obtain normal current again, the subscriber is obliged to completely interrupt all current in his installation until the bimetallic strip N has cooled down and the contact pieces M and L are put in contact again.
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Fig. 6 schematically indicates a variant by which the same results are obtained as in FIGS, 4 and 5.
In this device, two N and U bimetallic strips are used, the N bimetal is surrounded by a P wire and the U bimetal with a 0 wire. The main current passes through A, G, H, L, M, N, Z, X, then to consumer devices.
The wire P is connected on one side to the support K and on the other to the incoming wire 1; as for the wire 0, it is connected on one side to the coil A or to the incoming wire 1 and on the other, to the wire going to the consumer devices.
The operation is as follows:
When there is an overrun, the bimetallic strip N heats up and by expanding, interrupts the main current by separating the contact parts M and L; at this moment a current passes through wire 0, which heats up the bimetallic strip U, which by expanding tends to separate the contact pieces Z and X, but if the separation times of the contact pieces M and L are too short, the wire 0 cannot heat the bimetallic strip U enough so that it moves the contact parts Z, X apart. This is what happens when the current overshoots are too low;
on the other hand, in the event of a short-circuit, the much longer duration of separation of the contact pieces M from the being allows sufficient heating of the twin blade U to separate the contact pieces Z and X and interrupt the main current as long as the short circuit remains.
Figs, 7, 8 and 9, show yet another variant by which the following results are obtained:
In the event of slight overshoots, the operation is the same as in fig, 4, 'but in the event of short circuits or very strong currents, the main current is interrupted
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abruptly and is only restored after a long interruption and so on for as long as the short circuit lasts.
To obtain this result, the thermostat N carries only one winding of high resistivity P placed in branch on the main contacts G and H, in addition a ratchet S is fixed on the part D, so that by pivoting on its axis C, this ratchet S can snap onto a pawl R placed at the end of a spring U, in addition, the thermostate N by expanding can press on this spring by means of a finger 0 in order to release part D and allow it to resume its original position.
The operation is as follows:
In the case of low overshoot intensities, the frame E cannot act with enough force to engage part D on pawl R, on the other hand each time the contact parts G and H move apart, the current shunted by the high resistivity wire P heats up the bimetal N which by expanding moves the contact parts L and M apart, thus producing the total interruption of the main current, then after cooling of the bimetal N, the contact is reestablished And so on.
But in the event of a short-circuit, the armature E strikes with force the part D, which engages on the pawl R, conne indicated in fig. 8, at this moment the current shunted in the wire P heats up strongly and produces a great expansion of the bimetallic strip N, which presses on the spring U and moves the pawl R aside enough to allow part D to put back in relation to the contact parts G and H as indicated in fig. 9.
After a certain time required for the cooling of the
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bimetallic strip N, the contact pieces M and L are put in relation again and the same phenomena occur as long as the short-circuit lasts. The wire P can also be connected on one side to the part L instead of the part X, which has the effect of keeping the contact parts L of M apart as long as the short circuit remains.