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Interrupteur thermique
L'invention concerne un interrupteur thermique dont les contacts sont fermés à froid et qui comporte, pour l'élément thermique de l'interrupteur, deux résistances de chauffage dont l'une est montée en série et l'autre en parallèle avec au moins les contacts mentionnés.
La résistance en série sert à ouvrir l'interrupteur et à interrompre ainsi le circuit du courant qui traverse les contacts de cet interrupteur lorsque l'intensité de ce courant dé- passe en permanence ou, d'une manière intermittente pendant un temps trop long une valeur déterminée. Par contre, la résistance en parallèle a pour but de maintenir l'interrupteur en position ouverte.
Dans les formes d'exécution connues de cet interrupteur il
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arrive que l'interrupteur ouvert se referme, ce qui constitue un sérieux inconvénient.
L'invention obvie à cet inconvénient. Elle est basée sur l'idée que le fonctionnement indésirable précité de l'inter- rupteur est attribuable au fait qu'au moment de l'ouverture des contacts, la résistance en parallèle est encore froide ou du moins ne se trouve pas encore à une température telle que l'inter- rupteur reste ouvert avec certitude.
Suivant l'invention, l'élément thermique et les résis- tances de chauffage de l'interrupteur sont disposés de manière que la résistance en parallèle isole thermiquement la résistance en série par rapport à l'élément thermique. De ce fait, la résis- tance en série n'influence pas directement l'élément thermique, mais bien indirectement par l'intermédiaire de la résistance en parallèle de sorte qu'à l'ouverture de l'interrupteur, cette dernière résistance est portée à une température telle que les contacts ne tendent plus à se fermer.
Dans une forme d'exécution avantageuse de l'invention, la résistance en parallèle est placée sur la surface extérieure d'un support cylindrique creux, qui renferme la résistance en série.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
Sur le dessin, l'élément thermique 1 de l'interrupteur est constitué par un ruban bimétallique dont, à l'état froid, l'extrémité de droite 2 fait contact avec un fil métallique 3 plié en forme de U. La partie 2 du ruban bimétallique constitue le contact actif de l'interrupteur et l'extrémité du fil 3, qui fait contact avec la partie 2, constitue le contre-contact.
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Le fil 3 est relié à un mince fil 4 qui fait office de résistance en série de l'interrupteur. Cette résistance est disposée dans un tube cylindrique 5, en matière céramique par exemple, dont la surface extérieure est recouverte d'une couche résistante 6 constituant la résistance en parallèle. Les extré- mités de cette résistance comportent des contacts 7 et 8. L'élé- ment thermique 1 est fixé à l'organe de contact 7.
Dans le montage représenta l'interrupteur thermique fait office d'interrupteur de protection pour le dispositif d'aor- çage 9 d'un tube à décharge dans le gaz et/ou dans la vapeur 10.
Les électrodes 11 et 12 de ce tube sont reliées, l'une par l'in- termédiaire d'une bobine de self-induction 13, et l'autre par l'intermédiaire d'un interrupteur principal 14, aux bornes 15 et 16 d'une source de courant appropriée. L'extrémité de l'élec- trode 11 la plus écartée de la bobine de self est connectée à l'organe de contact 8 et aussi à un contact du dispositif d'amor- çage 9; l'extrémité de l'électrode 12 la plus écartée de l'inter- rupteur principal 14 est reliée à l'organe de contact 7. Le dis- positif d'amorçage 9 consiste en un rupteur de courant qui peut se fermer et s'ouvrir automatiquement à plusieurs reprises. Ce rupteur peut être un interrupteur bimétallique à décharge par effluve.
Le dessin ne montre que les contacts du dispositif d'amorçage 9 qui sont fermés ou qui se ferment avant l'amorçage du tube, de sorte que les électrodes sont alors traversées par un courant de chauffage dont l'intensité est déterminée par l'impé- dance de la bobine de self 13, celle des électrodes 11 et 12 et celle de la résistance en série 4. Les contacts du dispositif s'ouvrent alors automatiquement; le tube à décharge peut s'amorcer, amorçage que facilite la bobine de self 13 qui provoque une pointe de tension. Si la première tentative d'amorçage échoue, le dis-
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positif d'amorçage répète jusqu'à ce que les conditions dans lesquelles le tube s'amorce, soient réalisées.
Cependant, si le tube refuse,la résistance en série chauffe - au moins pendant les périodes de fermeture du dispositif d'amorçage 9 - à une tem- pérature telle que les contacts 2 et 3 s'écartent l'un de l'autre.
La branche de courant de la résistance en série 4 est alors inter- rompue. Pour que les contacts 2 et 3 restent écartés, la résis- tance en parallèle 6 est montée de manière qu'elle shunte le dis- positif d'amorçage 9, la résistance en série 4 et les contacts 2 et 3. Avant l'ouverture des contacts 2 et 3, la résistance 6 est traversée par un courant intermittent, tandis qu'après l'ouver- ture, elle est traversée par un courant ininterrompu. La résis- tance 6 est dimensionnée de manière que, sous l'effet de ce cou- rant ininterrompu, les contacts 2 et 3 restent écartés.
Comme, avant l'ouverture des contacts, la résistance 6 est traversée par un courant dont la valeur instantanée est au maximum égale à celle du courant ininterrompu (si le dispositif d'amorçage 9 est un relais à décharge par effluve, l'intensité maximum du premier courant est inférieure à celle du second) et que cette intensité maximum ne s'obtient que par intervalles, il n'est pas certain que l'interrupteur thermique resterait ouvert si la résistance 6 n'était chauffée que par le courant qui la traverse.
La résistance en parallèle 6 entourant la résistance en série 4, elle subit un échauffement additionnel. Cette dispo- sition des résistances offre encore un autre avantage : latempé- rature de la résistance en parallèle 6 influence directement l'élément sensible de l'interrupteur thermique. En effet, par suite de la disposition spéciale de la résistance en parallèle 6, la résistance en série 4 est thermiquement isolée de l'élément thermique 1. De ce fait, la température de la résistance en @
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parallèle 6 assure déjà l'ouverture de l'interrupteur thermique, de sorte qu'à ce moment, la résistance est suffisamment chaude pour maintenir l'interrupteur ouvert.
Lorsque le tube 10 s'amorce, le dispositif d'amorçage 9 étant interrompu, l'intensité du courant dans la résistance en parallèle 6 diminue, car celle-ci est alors portée à une tension égale à celle du tube, cette dernière étant toujours inférieure à la tension de la source de courant 15,16. La résistance en parallèle 6 est dimensionnée de manière que, dans ces conditions, elle ne puisse ouvrir l'interrupteur thermique.
La résistance en série 4 est traversée par le courant de chauffage très intense des électrodes. Sa valeur doit être petite, pour ne pas réduire notablement l'intensité de ce courant de chauffage et ne pas augmenter trop notablement la dissipation d'énergie dans la résistance 4. La résistance en parallèle 6 shunte aussi le tube à décharge et pour cette raison déjà, elle doit être notablement plus grande que l'impédance du tube en régime.
Dans un cas concret, l'intensité du courant de chauf- fage des électrodes était de 0,67 A, la tension du tube de 110 V pour une intensité du courant de décharge de 0,42 A; la valeur de la résistance en série était de 3 ohms. et celle de la résistance en parallèle de 70.000 ohms. Cette dernière résis- tance était appliquée, sous forme d'un ruban hélicoïdal, sur un tube en matière céramique d'environ 25 mm. de longueur et d'envi- ron 4 mm. de diamètre extérieur. L'interrupteur thermique eonsti- tue alors, avec les deux résistances et l'élément thermique, un ensemble peu encombrant.
Ses dimensions sont si petites qu'il peut se loger facilement, ensemble avec le dispositif d'amorçage 9, un relais à décharge par effluve par exemple, et un condensa- teur de déparasitage 17, dans une douille d'environ 33 mm.de
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longueur et d'environ 20 mm. de diamètre extérieur.
Dans l'exemple d'exécution représenté, la résistance en parallèle shunte non seulement les contacts 2 et 3, mais aussi la résistance en série 4 et le dispositif d'amorçage 9; il n'est cependant pas indispensable qu'il en soit ainsi dans tous les cas.
Il va de soi que, dans un montage dont les résistances ont les va- leurs précitées, peu importe, pour le bon fonctionnement, que la résistance en série soit shuntée ou non. Donc, si l'on attache pas d'importance à ce fait, le dispositif d'amorçage 9, les con- tacts 2 et 3 et la résistance en série peuvent être montés en série de sorte que la résistance en parallèle 6 ne peut shunter que le dispositif d'amorçage et les contacts de l'interrupteur thermique. Dans certains cas, par exemple lorsqu'il se produit un passage de courant entre les contacts ouverts du dispositif d'amorçage, ce qui peut arriver dans un relais à décharge par effluve, ce dispositif lui non plus ne doit pas nécessairement être shunté.
Le dispositif décrit comporte un tube à décharge 10, monté en série avec une bobine de self-induction 13 et est muni d'électrodes préchauffables 11 et 12. Comme on le sait, dans certains tubes à décharge, la bobine de self-induction peut être remplacée par une impédance stabilisatrice d'un autre type, alors que dans d'autres tubes à décharge, on peut substituer aux élec- trodespréchauffables des électrodes non préchauffables.