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PERFECTIONNEMENTS AUX ESSAIS SYNTHETIQUES DE DISJONCTEURS.
On sait que les essais indirects de disjoncteurs, dénommés "essais synthétiques", qui font intervenir un disjoncteur auxiliaire, ne sont pas con- cluants lorsque le disjoncteur principal en essai réamorce seul.,
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients du- ne telle discordance de fonctionnements. Elle a pour objet un dispositif d'es- sai synthétique comportant un circuit de shuntage du disjoncteur auxiliaire.et des organes de fermeture de ce circuit, et se caractérisé essentiellement par des organes qui commandent cette fermeture après une coupure définitive du dis- joncteur auxiliaire au bout d'un temps réglable qui est de l'ordre de 5 èmes à
1000 25 èmes de période, c'est-à-dire 100 à 500 microsecondes pour un courant d'une 1000 fréquence de 50 périodes par seconde.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui en sera faite ci-après en se référant aux dessins dans les- quels la figure 1 représente, à titre d'exemple, le schéma simplifié d'un dispositif dressai dont le circuit de shuntage du disjoncteur auxiliaire est pourvu d'un relais thermionique à commande électronique, la figure 2 donnant un schéma détaillé de ce dispositifs
Le disjoncteur à essayer est désigné par 1; le disjoncteur auxiliai- re par 20 La gourée qui peut fourbir un courant de court-circuit sous une fai- ble tension est désignée par 3; la source qui peut fournir une tension élevée de rétablissement est désignée par 4;
un éclateur 5 permettant dappliquer la haute tension.au disjoncteur 1.
Le disjoncteur 2 est shunté par l'ensemble d'un relais de commuta- tion ultra-rapide 6 et d'un disjoncteur 7 montés en série, cet ensemble pou- vant mettre le disjoncteur 2 en court-circuit et couper le courant de court- circuit qui en résulte dans l'intervalle d'une demi-période. La fermeture du relais 6 peut être effectuée par un dispositif retardateur électronique 8 com-
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mandé par un dispositif 9, lequel est influencé par le courant qui circule dans le disjoncteur 2.
Le fonctionnement des dispositifs décrits est le suivant
Dès que le disjoncteur 2 a coupé,, c'est-à-dire dès que le conduc- teur qui le relie aux sources 3 et 4 n'est plus parcouru par un courante le dispositif 9 excite le dispositif électronique 8 lequel, au bout d'un temps T réglable, qui est de l'ordre de 100 à 500 microsecondes dans le cas d'un courant d'alimentation à 50 périodes/actionne le relais ultra-rapide 6. Ce- lui-ci fonctionne dans un temps extrêmement court et met les bornes du disjonc- teur 2 en court-circuit par l'intermédiaire du disjoncteur 7.
Les phénomènes qui ont pu se produire jusqu'à cette mise en court- circuit sont les suivants : - ou bien le disjoncteur 1 a coupé définitivement; la tension to- tale des source-$ 3 et 4 se rétablit alors à ses'cornes pour n'être supprimée qu'à l'expiration du retard T précité, la durée de ce retard étant suffisante pour l'achèvement de l'essai du disjoncteur, - ou bien le disjoncteur 1 a réamorcé. La mise en court-circuit des bornes du disjoncteur 2 provoque alors la reprise de la circulation du courant dans le circuit 1-3-6-7, ce courant étant coupé ensuite par le disjoncteur 7 à son premier passage par zéro.
A l'issue de cette deuxième coupure du courant qui parcourt le conducteur reliant le disjoncteur 2 aux courses 3 et 4, une ou plusieurs répé- titions des mêmes phénomènes peuvent être obtenues en prévoyant un ou plusieurs dispositifs analogues à l'ensemble 6 à 7 mis en circuit dans l'ordre voulu au moyen d'organes convenables.
Un mode de réalisation pratique du dispositif d'essai, qui est re- présenté schématiquement par la figure 1, est donné, à titre d'exemple par le schéma de la figure 2, les mêmes organes et dispositifs étant désignés par les mêmes références.
Le relais ultra-rapide 6 est du type themionique en vue de la ra- pidité de son fonctionnement. Il peut être constitué, par exemple,par deux électrodes placées dans une enceinte spéciale, dont l'atmosphère peut être brusquement portée à une très haute température,ce qui a pour conséquence de diminuer la rigidité diélectrique de l'espace situé entre les deux électro- des et de permettre ainsi à un arc de jaillir entre ces dernières, cette élé- vation de température étant marquée par la libération d'une énergie préalable- ment emmagasinée, sous une forme chimique de préférence., et cela sous l'ac- tion d'un organe de commande excité lui-même par une impulsion extérieure, élec- trique de préférence, par une étincelle par exemple.
Le disjoncteur 7 est un disjoncteur pneumatique sans mouvement mé- canique. Il comporte., à cet effet,, un fil fusible qui est tendu entre les contacts du disjoncteur, un soufflage pneumatique étant exercé en permanence sur ce fil fusible. Il en résulte que l'arc produit par la fusion du fusible, lors du passage d'un courant., sera coupé au premier passage de ce dernier par zéro.
Le relais 6 et l'organe de commande 7 peuvent être combinés dans un seul et même appareil.
L'ensemble du dispositif retardateur électronique 8 et de son dis- positif de commande 9 est réalisé comme suit :
Un transformateur Tesla 10 constitue l'organe de commande. Son enroulement- primaire est monté en série avec le disjoncteur 2, son enroule- ment secondaire formant un circuit oscillant avec une capacité 11 et deux résistances 12. Une valve 13 branchée aux bornes de ces deux résistances peut commander la fermeture d'un thyratron 14, lequel peut amorcer un é ola- teur triple 15. Un condensateur 16, chargé par une source de courant conti- nu à haute tension, peut être déchargé par le triple éclateur. Cette dé- charge est utilisée pour provoquer directement la fermeture du relais ultra- rapide 6. .
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Le fonctionnement des dispositifs décrits est le suivant
Tant que le disjoncteur 2 est fermé, l'enroulement primaire du transformateur 10 est parcouru par un courant sinusoïdale l'enroulement se- condaire de ce transformateur est alors parcouru par un-courant de faible intensité. Lorsque le disjoncteur 2 coupe au premier passage du courant par zéro, le condensateur 11 qui est chargé au maximum, se décharge en donnant u- ne oscillation de haute fréquence et de forte intensité qui produit une sur- tension aux bornes des résistances 12 entraînant 1¯'amorçage de la valve 13.
Celle-ci supprime alors la tension de polarisation de la grille du thyratron 14 qui amorce à son tour et provoque la décharge de la sphère médiane de l'é- dateur triple 15, entraînant ainsi l'amorçage de ce dernier. Le condensateur 16, qui est chargé sous une tension continue convenable, se décharge alors dans l'éclateur 15 et déclenche le fonctionnement du relais ultra-rapide 60 La décharge de la sphère médiane de l'éclateur 15 peut se faire avec une constante de temps réglable à volonté au moyen d'une résistance réglable 17 et d'un condensateur 18.
Un contact auxiliaire 19 permet de mettre le retardement électro- nique en service au moment voulu seulement.
Un commutateur 20 à plusieurs directions permet de commander suc- cessivement en 21 et 22, par exemple, deux autres dispositifs analogues à 6 - 7,qui pourraient être prévus. Pratiquement., étant donné le fait que la dif- férence des temps d'arc passible pour les disjoncteurs 1 et 2 est faible, l'in- tervention d'un nombre limité de dispositifs tels que 6 - 7 permet de déceler si le disjoncteur 1 est capable de couper ou non, des défaillances répétées signifiant, en fait, une incapacité de coupure.
REVENDICATIONS.
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IMPROVEMENTS IN SYNTHETIC CIRCUIT BREAKER TESTS.
It is known that the indirect tests of circuit breakers, called "synthetic tests", which involve an auxiliary circuit breaker, are not conclusive when the main circuit breaker under test restarts alone.
The object of the present invention is to remedy the drawbacks of such a mismatch in operations. Its object is a synthetic testing device comprising a bypass circuit for the auxiliary circuit breaker and the closing members of this circuit, and is essentially characterized by members which control this closing after a definitive shutdown of the auxiliary circuit breaker. after an adjustable time which is of the order of 5 th to
1000 25th period, that is to say 100 to 500 microseconds for a current of 1000 frequency of 50 periods per second.
Other characteristics of the invention will become apparent during the description which will be given hereinafter with reference to the drawings in which FIG. 1 represents, by way of example, the simplified diagram of a dressing device of which the auxiliary circuit breaker bypass circuit is fitted with an electronically controlled thermionic relay, figure 2 giving a detailed diagram of this device
The circuit breaker to be tested is designated by 1; the auxiliary circuit breaker by 20 The constriction which can provide a short-circuit current under a low voltage is designated by 3; the source which can provide a high recovery voltage is designated 4;
a spark gap 5 allowing high voltage to be applied to circuit breaker 1.
Circuit breaker 2 is bypassed by the assembly of an ultra-fast switching relay 6 and a circuit breaker 7 connected in series, this assembly being able to short circuit circuit breaker 2 and cut off the short current. - resulting circuit in the interval of half a period. The closing of relay 6 can be effected by an electronic delay device 8 com-
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mandated by a device 9, which is influenced by the current flowing through circuit breaker 2.
The operation of the devices described is as follows
As soon as the circuit breaker 2 has cut, that is to say as soon as the conductor which connects it to the sources 3 and 4 is no longer carrying a current, the device 9 energizes the electronic device 8 which, at the end an adjustable time T, which is of the order of 100 to 500 microseconds in the case of a supply current of 50 periods / actuates the ultra-fast relay 6. This operates in an extremely long time. short and short-circuit the terminals of circuit breaker 2 via circuit breaker 7.
The phenomena which may have occurred up to this short-circuiting are as follows: - either circuit breaker 1 has cut off definitively; the total voltage of the sources- $ 3 and 4 is then reestablished at its horns so that it is not removed until the expiration of the aforementioned delay T, the duration of this delay being sufficient for the completion of the test of the circuit breaker, - or else circuit breaker 1 has reset. Short-circuiting the terminals of circuit breaker 2 then causes the resumption of current circulation in circuit 1-3-6-7, this current then being cut off by circuit breaker 7 on its first zero crossing.
At the end of this second cut of the current which runs through the conductor connecting the circuit breaker 2 to the races 3 and 4, one or more repetitions of the same phenomena can be obtained by providing one or more devices similar to the assembly 6 to 7 put into circuit in the desired order by means of suitable organs.
A practical embodiment of the test device, which is shown schematically in FIG. 1, is given, by way of example by the diagram of FIG. 2, the same members and devices being designated by the same references.
The ultra-fast relay 6 is of the thermal type in view of the rapidity of its operation. It can be constituted, for example, by two electrodes placed in a special enclosure, the atmosphere of which can be suddenly brought to a very high temperature, which has the consequence of reducing the dielectric strength of the space located between the two electrodes. - des and thus allow an arc to spring between them, this temperature rise being marked by the release of a previously stored energy, preferably in a chemical form., and this under the ac- tion of a control member itself excited by an external impulse, preferably electric, by a spark for example.
Circuit breaker 7 is a pneumatic circuit breaker without mechanical movement. It comprises., For this purpose, a fuse wire which is stretched between the contacts of the circuit breaker, a pneumatic blowing being permanently exerted on this fuse wire. As a result, the arc produced by the melting of the fuse, when a current passes, will be cut when the latter passes zero for the first time.
The relay 6 and the control unit 7 can be combined in one and the same device.
The whole of the electronic delay device 8 and its control device 9 is made as follows:
A Tesla transformer 10 constitutes the control unit. Its primary winding is mounted in series with the circuit breaker 2, its secondary winding forming an oscillating circuit with a capacity 11 and two resistors 12. A valve 13 connected to the terminals of these two resistors can command the closing of a thyratron 14 , which can ignite a triple spark gap 15. A capacitor 16, charged by a high voltage direct current source, can be discharged by the triple spark gap. This discharge is used to directly cause the closing of the high-speed relay 6..
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The operation of the devices described is as follows
As long as the circuit breaker 2 is closed, the primary winding of the transformer 10 is traversed by a sinusoidal current, the secondary winding of this transformer is then traversed by a current of low intensity. When the circuit breaker 2 cuts at the first passage of the current through zero, the capacitor 11 which is charged to the maximum, discharges giving a high frequency and high intensity oscillation which produces an overvoltage at the terminals of the resistors 12 driving 1 ¯ priming the valve 13.
This then removes the bias voltage from the gate of thyratron 14 which in turn initiates and causes the discharge of the middle sphere of the triple edator 15, thus causing the latter to initiate. The capacitor 16, which is charged under a suitable direct voltage, then discharges in the spark gap 15 and triggers the operation of the ultra-fast relay 60 The discharge of the middle sphere of the spark gap 15 can be done with a time constant adjustable at will by means of an adjustable resistor 17 and a capacitor 18.
An auxiliary contact 19 makes it possible to put the electronic delay into service only when required.
A multi-directional switch 20 makes it possible to successively control at 21 and 22, for example, two other devices similar to 6 - 7, which could be provided. In practice, given the fact that the difference in arcing times for circuit breakers 1 and 2 is small, the intervention of a limited number of devices such as 6 - 7 makes it possible to detect whether the circuit breaker 1 is capable of cutting or not, with repeated failures meaning, in fact, inability to cut.
CLAIMS.