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L'invention est relative à un contrôleur automatique pour des installations à courant alternatif dans lesquelles en plus des fils conduisant du courant sous tension il existe un autre fil, dé nommé fil protecteur, qui sert non seulement à la protection con- tre le contact électrique, mais qui, dans le cas de défauts ou pan- nes, doit provoquer la mise hors circuit de l'installation,
Le contrôleur de circuit, faisant l'objet de l'invention, convient particulièrement bien au raccordement des circuits d'éclai- rage. alimentés par du courant alternatif des galeries souterraines dans les mines. Ces circuits d'éclairage.sont constitués générale- ment par plusieurs secteurs ou câbles, comportant par exemple cinq
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lampes qui sont reliés entre eux par des raccords à fiches.
Le nom- bre de ces câbles ou sections aue l'on peut accoupler pour l'éclai- rage d'une galerie dépend de la puissance de la source fournissant le courant. Pour l'éclairage de galeries de mines on utilise géné- ralement des câbles sous caoutchouc avec plusieurs fils. Ces cibles comportent, en plus des fils pour le raccordement aux lampes et un fil supplémentaire pour l'interrupteur de signalisation, le fil pro- tecteur. Toutes les lampes ou une partie de celles-ci comportent un contact interrupteur. également dénommé interrupteur de signalisa- tion. Ces contacts sont reliés en série de sorte que l'ouverture d'un contact provoque l'extinction de l'éclairage total de la galerie
L'invention a pour but de réaliser un dispositif qui puisse remplir les fonctions suivantes.
Quand. dans l'installation, un des fils conduisant le courant ou le fil protecteur casse, ou quand les fils conduisant le courant viennent en contact entre eux ou avec le fil protecteur, ou quand l'installation vient en contact avec la terre en un endroit quelconque, le courant fourni doit être inter- rompu. Cette mise hors circuit ne doit, toutefois, pas se produire lors de l'interruption de l'amenée du courant oui sert à des buts de signalisation.
Le'contrôleur de circuit doit non seulement sur- veiller l'installation soumise' à la tension normale mais il doit également, avant de faire intervenir la tension normale. effectuer une vérification de l'installation, par la manoeuvre d'un organe contacteur en faisant intervenir une tension d'essai inoffensive, et ce n'est que lorsqu'on est certain que l'installation ne présente pas des défauts que le contrôleur doit provoquer l'intervention de la tension normale, Les tensions de vérification qui servent à la vérification permanente ou temporaire de l'installation sont lors dérivées. de préférence. de la tension normale.
Un autre but de l'invention est de constituer de manière tel- le le contrôleur de circuit que les différents câbles ou secteurs de l'installation à courant alternatif puissent être mis hors d'ac- tion alors que les secteurs subsistants peuvent être vérifias en ce
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qui concerne leurs défauts que l'ori puisse délimiter ainsi le? dé- fauts des conducteurs et les trouver plus facilement. Le contleur de circuit doit également mettre l'installation hors circuit quand le prélèvement de courant devient trop fort ou quand la tension de la source de courant descend trop fort' en-dessous de la valeur nomi nale.
Ce but est atteint, conformément à l'invention. quand le con- trôleur de circuit automatique pour des installations à courant al - ternatif présente les caractéristiques suivantes: a.- en ayant recours à des résistances fortement ohmiques en forme un circuit dans lequel se trouve également le fil protecteur et un dispositif de surveillance, par exemple un relais, et dans le quel passe un courant à faible intensité; la tension qui produit le courant, est dérivée de préférence de la tension normale et elle agit aussi bien pendant le fonctionnement permanent de l'installa- tion que lors de la vérification de celle-ci avant l'intervention de la tension normale;
b.- à l'aide des fils sous tension, du fil protecteur et de résistances spéciales indépendantes de la tension, on forme un mon- tage en pont pour lequel les résistances indépendantes de la ten- sion, montées .en partie en série avec les conducteurs sous tension. des ramifications, le fil protecteur et un autre dispositif de sur- veillance. tel qu'un relais, forment le pont; quand la mise en ac- tion de l'installation se fait sana défaut, le pont n'est pas tra- versé par du courant aussi bien dans le cas où la tension normale agit sur les extrémités du pont que lorsque celui-ci n'est sollicita que par une tension de vérification inoffensive; par contre, si le pont est traversé par un courant, le dispositif de surveillance qui se trouve dans une branche du pont, intervient pour interrompre la tension normale ou la tension de vérification;
c.- le contrôleur de circuit comporte plusieurs relais; un relais provoque la mise en action de la tension de vérification; un autre relais Qui fonctionne avec retardement, provoque la mise hors faction de la tension de vérification et l'entrée en'ieu de la
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tension de service ;
relais sont dépendants des appareils de sur- veillance spécifiés suivant a. - et b.- et interviennent, dans le cas où il existe ou se produit un défaut dans les éléments conduc- teurs et provoquent la mise hors d'action de la tension de vérifi- cation ou de la tension de service,
A l'aide de contacts à fiches terminaux, on peut raccorder le contrôleur de circuit de manière telle à l'installation aue les circuits dans lesquels se trouvent les appareils de surveillance, puissent être établis en faisant intervenir un nombre quelconque de câbles faisant partie de l'installation. On peut ainsi mettre hors circuit la dernière section, l'avant-dernière section. etc.. pour pouvoir déterminer dans quelle section de trouve le défaut.
Pour faciliter encore davantage le travail aven le contact à fiches terminal, une partie des résistances aui appartiennent au montage en pont, peut. conformément à une autre disposition selon l'invention, former un ensemble avec le contact à fiche terminal.
A l'aide de ce contact, le nouveau contrôleur de circuit permet une vérification des différentes sections d'une installation défectueuse en utilisant exclusivement une tension de vérification inoffensive.
Le danger n'existe donc pas que lors de la recherche de défauts, il se produise des explosions pa.r l'intervention de la tension complète.
Si. au cours du fonctionnement, il se produit un défaut dans le circuit. par exemple par la rupture d'un fil extérieur. le con- trôleur de circuit met d'abord toute l'installation hors d'action.
Pour trouver le défaut, on détache le contact à fiches de l'extrémi- té du cble et. si l'endroit où existe le défaut ne peut pas être déterminé à première vue. on le relie avantageusement après avoir détaché le raccord de la dernière section du cble. à la prise de courant de la partie restante du câble. Si le défaut existe dqns la partie du cble qui a ainsi été séparée, la tension de service in- tervient à nouveau automatiquement après vérification préalable a- près que le contact à fiche terminal raccordé le contrôleur de cir- cuit à la partie reseante du câble.
Par contre. si le défaut existe
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dans cette partie restante du câble, le raccordaient du contact à fiches terminal produit bien la vérification préalable avec la pe- tite tension de vérification, mais l'intervention automatique de toute la tension de service ne se produit pas et cela jusqu'à ce que. par les raccordements systématiques saccessifs du contact à fiches d'un raccord de sections du cble au raccord suivant, on ait trouvé la section défectueuse.
A ce moment, le contrôleur de circuit provoque automatiquement, après la vérification préalable, l'entrée en jeu de toute la tension de service dans la partie restante du câble, On a insi déterminé, en même temps, que le défaut se trouve dans la section da câble qui se trouve directement en aval de la. partie restante, du circuit d'éclairage de la galerie, que l'on a pu. faire fonctionner à nouveau. On se rend aisément compte que cette manière de rechercher les défauts peut se faire sans difficulté. même par du personnel non spécialisé et sans perte de temps.
En outre, pour le mode de connexion adopté conformément à l'invention pour le contrôleur de circuit et par la faible tension da courant de vérification, la recherche des défauts peut se faire sans le moindre dauber pour le personnel qui procède à cette vérification.
Uniquement quand un certain défaut se produit - un courtècircuit entre les conducteurs extérieurs - l'intervention d'une personne qualifiée devient nécessaire car dans ce cas le fusib le qui est établi dans le contrôleur de circuit en amont du montage protecteur ou du circuit de vérification, est brûle et doit donc être remplacé.
Conformément à l'invention, on peut également rechercher le défaut dû à un court-circuit sans faire intervenir toute la tension normale. Si la recherche du défaut, dans le cas de la rupture d'un fil ou d'un contact entre les fils extérieurs et le fil protecteur. se fait systématiquement en déplaçant le contact à fiches terminai d'une section à la suivante depuis 1' extrémité du câble jusqu'au dispositif protecteur, il est avantageux, dans le cas d'un court- circuit de procéder à la recherche en sens inverse.
A cet effet on coince par délacer tout le cäble du contrôleur de circuit et on
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"branche tumulte sur celui.-ci 1 t" l sirs,.s nprèa lew Patres, !. }1.t'S la eo.;-.3iion d' Ltl' section, la tension de vérification inter- vient automatiquement et quand aucun c.-e'-m¯r. n e. - '-e. la to-usion uorùple intervient ensuite. Si la partie du. cble dans laquelle la défait est t .I."...;cordé. le fusible fond à nouveau quand la ten- sion de vérification intervient, sans que toute la tension normale puisse entrer en jeu.
Pour faciliter le contrôle de l'état de fonctionnement de l'installation par le personnel qui s'en sert on monta, conformément à une outre disposition selon l'invention, une lampe de signalisa- tion dans 'Le contrôleur de circuit. cette lampe brûle d'une manière intense, donc normale, quand l'inst@@lation fonctionne sans défiât.
Si un fil est lompu ou si un contact se produit avec le fil protec- teur, ce défaut est indiqué par le fait que la lampe de signalisa- tion brûle avec une intensité nettement plus faible. Une extinction compléta de la lampe indioue un court-circuit ou une panne de tan- sion. Pour pouvoir vérifier à tout moment st le contrôleur de cir- cuit est en état de fonctionner, on établit sur celui-ci une touche d'essai à l'aide de laquelle on peut interrompre le circuit passant par le fil protec teur ou qui permet de relier le fil protecteur, par une résistance prédéterminée à un des fils dans lesquels passe le courant. La résistance prédéterminée constitue une mesure pour la dissymétrie du câble.
On a constaté au'il est avantageux d'utiliser pour les re- lais. servant d'organe de vérification, des enroulements partielle- !lent court-circuités. De cette manière, on augmente bien un -peu la tension pour laquelle le relais est déclenché, mais on égalisa les pointes de courant.
D'autres détails apparaîtront au cours de la description des dessins qui montrant, à titre d'expié, un mode de réa- lisation de l'invention.
La fig. 1 montre le schéma de montage d'un contrôleur de cir- cuit. établi selon l'invention et utilisé pour une installa****
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=1' é..Ù',:l :('.':e d'une '!,.t,:i':1.,4' de aine.
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La fig. 2 montre le schéma de montage du contrôleur de cir- cuit.
La tension de service est fournie aux bornes R et T. On dé- signe par 11 un interrupteur à tambour muni d'une manette 13 à l'ai- de duquel les deux fils sous tension ¯u et v sont reliés aux dites bornes. Dans ces fils sont établis des fusibles 30à action rapide.
Immédiatement en aval de ces fusibles se trouve l'enroulement pri- maire du transformateur 6 qui fait partie du contrôleur de circuit et dont une des connexions comporte un autre fusible 31 a action rapide. Le raccordement a lieu à l'aide de l'installation d'éclairage à l'aide d'un relais contacteur 17 avec bobine d'attraction AS; bo- 'bine de retenue HS et interrupteur auxiliaire 15. Dans le fil qui s'étend d'abord sur toute la longueur de la galerie se trouvent les contacts d'interrupteur 33. Les lampes 26 sont reliées. d'une part. au fil sous tension u1 et, d'autre part, au fil y. On désigne par
S le fil protecteur.
Depuis les deux enroulements secondaires 7 et 8, dont le pre- mier fournit par exemple une tension secondaire de 40V et le dexiè- me une tension de ce genre de 20V. partent divers conducteurs reliés par des valves de redressement aux enroulements des relais 1, II, III, IV et V.
Dans le circuit des râlais V est établie une résistance 10 et un condensateur 32 ainsi qu'un interrupteur auxiliaire avec res- sort 9, Le relais I comprend deux bobines parmi lesquelles la bobine 1 peut être établie dans le circuit soumis à la tension produite dans l'enroulement secondaire 7 alors Que la bobine 2, montée en dérivation sur le condensateur 14, est reliée par la valve 16 à une branche d'un montage en pont alimenté en courant par le fil v et par le fil u,.
ce montre étant constitué de manière telle par des résistances 19 et 20, indépendantes de la tension que le fil u, et une des résistances 20 forme une partie et l'autre résistance 20 l'autre partie de la même branche du pont alors nue les deux par- ties de l'autre branche sont formées par une résistance 19 et par l'autre résistance 19 en série avec le fil v.
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La bobine 1 du relais II ne reçoit de courant que lorsque le relais I n'est pas excité. Cette bobine 1 se trouve dans le cir- cuit formé, à l'aide des résistances 21 fortement ohmiques avec le fil protecteur S. Sur ce circuit agit la tension redressée de l'en- roulement secondaire 7 du transformateur., Ce circuit sert à indiquer que le fil protecteur S n'est pas abimé.
Une résistance'25 est établie en amont des deux bobines du relais III où un condensateur 24 est branché en dérivation sur cel- les-ci. Ces deux éléments de circuit servent à retarder le déclen- chement du relais pendant un temps qui correspond à la durée de vé- rification du contrôleur de circuit. A l'aide du relais III on fait intervenir, d'une part, l'interrupteur qui commande le relais con- tacteur 17 et. d'autre part, un interrupteur qui se trouve en amont de la lampe de signalisation 12. Le relais 17 ainsi que la lampe de signalisation 12 sont alimentés avec la tension redressée de l'en- roulement secondaire 8.'En amont de la lampe 12 est établie une ré- sistance 22 Qui intervient aussi longtemps que le relais n'est pas excité.
Après l'excitation du relais III, la résistance 22 est couroircuitée. Dons le premier cas la lampe 12 brûle à peine alors que dans le deuxième cas elle brûle d'une manière intense,
La bobine du relais IV est alimentée par la tension redres- sée de l'enroulement secondaire 8 mais seulement pendant.'la période pendant laquelle le relais III n'a pas encore été excité. Le relais
IV fait agir la tension secondaire redressée de l'enroulement 8, c'est-à-dire la tension de vérification, .par les contacts 18 sur le "pont" c'est-à-dire sur le circuit d'éclairage de la galerie.
Les deux résistances 19 sont assemblées dans un appareil 27 avec.les fiches Qui permettent d'établir une connexion avec les fils u u1 v et avec le fil protecteur S. L'appareil de contrôle est logé dans une boite 26 dont le contour est indiaué par les traits mixtes.
Le fonctionnement. du contrôleur de' circuit, lors de la mise en marche de l'installation d'éclairage de la galerie, est le sui- vant:
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En manoeuvrant la manette 13 de l'interrupteur à tambour 11 on fournit la tension de service at transformateur 6. En actionnant cet interrupteur 11, on ferme, pendant peu de temps, le contact auxiliaire 9 avec ressort ce qui fait agir la tension fournie par l'enroulement 7 du transformateur et après redressement de cette tension, sur la bobine de relais V. Les deux contacts du relais V sont ainsi amenés depuis leur position inactive à leur position ac- tive. La bobine du relais V est dimensionnée de manière telle que le relais V ne soit excité que lorsqu'il existe une tension minimum déterminée qui correspond à une fraction de la tension de service.
Si la tension qui est fournie par l'enroulement secondaire 7 se trou- ve en-dessous de cette valeur minimum, c'est-à-dire si la valeur de la tension de service est notablement inférieure à la valeur nor- male. le relais V n'est pas déclenché. Le contact de droite des deux contacts n'est pas fermé et le fil qui relie l'enroulement secondai- re 8 aux contacts des relais II et III est interrompu. ne cette ma- nière, comme on s'en rendra compte après les explications données plus loin concernant le fonctionnement de l'installation, la mise en marche de l'installation est rendue absolument impossible. Si une telle diminution de la tension de service de produit pendant que l'installation fonctionne, le relais V cesse d'intervenir et l'in- stallation n'est plus alimentée avec du courant.
Ce cas se présente, par exemple, quand par suite d'un court-circuit dans l'installation la tension de service, produite par la génératrice, diminue fortement.
Si la tension secondaire, fournie par l'enroulement 7, est supérieure à la tension minimum, le relais V. après -son déclenche- ment, c'est-à-dire quand on cesse d'agir sur la manette'-13. reste enclenché de lui-mme pour la raison que le contact de gauche, des contacts actionnés par ce relais, reste à sa position Active. Afin qu'une diminution de courte durée de la tension de service ne pro- voque pas la mise hors d'action des contacts par le relais V, on branche sur la bobine de ce relais un condensateur 32.
La tension secondaire de l'enroulement 7 agit non seulement sur le relais V mais élément sur la bobine 1 du relais II quand -
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et <.;1""1' 1"" '+':"ll":: GlU' 1:3 contact du. r:1:::.ifl I 3d trouve '1., sa posi- tion ia<<c iue. balle que uontrée. cette position correspondant à un Ht't i.i.:: d'=ut de l'installation.
A l'aide de la bobine 1 du ro- lais II on ferais la circuit du. fil protecteur en. passant par les résistances 21 Fortement ohmiques* Si le fil protecteur n'est pas abîmée une faible intensité de courant, par exemple de quelques ma, traverse la bobine 1 du relais II dont le contact vient occuper sa position active,
De cette manière. aussi longtemps que le contact du relais à retardement II se trouve encore à sa position de repos, enfuit agir la tension, fournie par l'enroulement secondaire 8, sur la.
bo- bine du relais IV dont les contacts sont commutés de sorte que la tension de cet enroulement secondaire 8, par exemple une tension alternative de 20V, agit sur le "montage en pont", c'est-à-dire sur les fils u et v, Par la branche du pont dont question plus haut. ne peut pas passer du courant Quand l'état de l'installation est normal. A cette branche du pont appartient la bobine 2 du relais I.
Quand ce relais est excité lors de la mise en marche de l'installa- tion, c'est-à-dire lorsqu'un courant important circule dans la bran- che du. pont, la bobine 1 du relais II est mis hors d'action de sor- te que les relais III et IV cessent également d'être alimentés.
Corme on le verra par les explications supplémentaires données plus loin au sujet du fonctionnement, l'enclenchement du relais I ne peut faire intervenir la tension -de service. Par contre, quand l'instal- lation fonctionne, l'enclenchement du relais I met la tension de servies hors d'action.
A cause de la résistance 25 établie en amont et du condensa- teur 24 branché en dérivation, le relais III intervient vec un re-
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tard eOllsid'1':")bJ..3. La durée nécessaire pour la cO!l,:m\lt8tton du con- 'i.'?C3 i du " -1 r,' ITI ;;,,t "'' pour prolloqLt'3r, 3n l;{ (l( défauts :ï?.C::; J. 'installation, 1- LI '-', ';r1r":Il'Jr.len du. relaxa II (U. l 1....".">, "l'I('l,) "'"").1.. du r-'!<71"" I. cd ceci r Lt '= . eu lieu, on obtint d'abord, par oor.- G;E# L,;. ms .'1!7 c'Jvl". . t ('l t'.-'.1 .; ' .. C.1 m Jl l j. ,.t : ¯ f? ' L, ! 'i L c'i 1 . i! ,"''",' i 'Ç,.
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qu'à sa position active, quelle relais IV cesse d'elle alimenté.
De cette manière on met hors d'action la tension alternative uti- lisée pour la vérification et dérivée de l'enroulement secondaire 8..
La bobine d'attraction et la bobine de retenue sont alimentées en courant par le contact actif du refais III. Après l'enclenchement du relais, la bobine d'attraction est mise hors d'action.
La lampe de signalisation ou de contrôle 12 brûle faiblement aussi longtemps que le relais III n'a pas encore été enclenché.
L'allumage complet de cette lampe montre que la tension de service agit sur l'installation et que celle-ci est intacte.
Par contre si, lorsque la tension de vérification intervient, l'installation d'éclairage de la galerie présente déjà un défaut, le relais I est connecté et, par conséquent, le relais II est dé- clenché ou le relais II se déclenche sans que le relais I soit com- muté, srvant que le relais III puisse agir et faire intervenir la tension de service, c'est-à-dire pendant la durée de la vérifica tion. Dans le premier cas (commutation du relais I) un défaut do faire cesser la symétrie du montre en pont, par exemple par con- tant d'un fil extérieur avec le fil protecteur de sorte que dans le fil d'équilibrage et, par'conséquent, dans la bobine 2 du relais I peut alors passer un courant suffisamment-intense à l'aide duquel le relais I peut être excité.
Dans le deuxième cas (le relais II est lâché ou déclenché sans que le relais I soit commuté) le fil protecteur peut être rmmpu de sorte que le rais II sépare à nou- veau les relais de commande III et IV de. la source de tension avant que le relais à retardement III puisse commuter.
Quand un défaut se produit dans l'installation au cours du fonctionnement, on obtient. comme le relais II cesse d'être exc@@e que le relais' III et le relais contacteur 17 lâchent. Comme l'inter- rupteur à tambour 11 reste en action dans les deux cas et, par con- séquent, aussi le relais V, il suffit que dans ce cas seul le rac- cord à fiches terminal, comme décrit plus haut, soit déplacé depuis son endroit d'accouplement à l'endroit d'accouplement de l'installa-
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tion d'éclairage jusqu'à ce que le défaut, par découplement systé- matique d'une section de cette installation après l'autre, ait été décelé.
A ce moment, auquel le raccord à fiches terminal est ralié à un circuit sans défaut, le relais II enclenche à nouveau. et. en- suite, le relais IV. Quand sa période de retardement est terminée, le râlais III commute à nouveau ce qui met hors d'action la tension de vérification et fait intervenir la tension de service totale.
Il en résulte que l'installation d'éclairage fonctionne à nouveau.
Pendant la signalisation, le relais II continue à être exci- té par la deuxième tension de 'courant continu (enroulement secon- daire 7 du transformateur 6) ce qui empêche, par cette méthode d'in- terrompre la tension de service et de la remettre en action et évite une mise hors d'action du contrôleur de circuit. Tout autre déran- gement de l'état d'équilibre du montage en pont, qu'il soit produit par des défauts du genre susindiqué dans l'installation d'éclairage ou par la mise hors d'action d'une des résistances du pont, provoou-' aussi une mise hors service immédiate de cette installation par le contrôleur de circuit et la remise en action de la tension de ser- vice n'est possible que lorsque le défaut qui a provoqué cette mise hors service, est écarté.
Les fusibles 30 et 31, à action rapide et établis en amont du transformateur 6 interviennent en cas de court-circuit entre les fils extérieurs il et v pour interrompre, en un temps extrêment court, l'alimentation de l'installation en courant.
Une touche d'essai 34. permet d'interrompre le circuit reliant le fil protecteur S aux valves de redressement 16 et 23. On peut également courtcircuiter le fil qui relie, par l'intermédiaire de la résistance 35, le fil sous tension v aux valves de redressement.
Dans le premier cas. la bobine 1 du relais II doit commuter et dans le deuxième cas la bobine 2 du relais I doit être excitée. Dans les deux cas, il se produit une mise hors d'action. On peut déterminer ainsi si le mentage est intact.
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La fig. 2 comprend les éléments de couplageidentiques à ceux décrits et représentés à la fig. 1. I, II, III, IV et V désignent tant les éléments de couplage faisant partie des relais correspon- dants oue les contacteur actionnés par les dits éléments. G1r1 et
G1r2 désignent les redresseurs qui, sous la forme de transformateurs, sont reliés en amont des deux enroulements (7 et 8 de la fig. 1); le dit transformateur étant désigné par Tr à la fig. 2. Ici les ré- 'sistances différentes sont répérées par des désignations différentes, à savoir Wl' w , W3, W4, W5, tandis que pour des condensateurs dif- férents on a choisi les désignations C1 C2.
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The invention relates to an automatic controller for alternating current installations in which in addition to the wires carrying live current there is another wire, called the protective wire, which not only serves for protection against electrical contact. , but which, in the event of faults or breakdowns, must cause the installation to be switched off,
The circuit controller forming the subject of the invention is particularly suitable for connecting lighting circuits. powered by alternating current from underground galleries in mines. These lighting circuits are generally constituted by several sectors or cables, comprising for example five
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lamps that are interconnected by plug connectors.
The number of these cables or sections that can be coupled for the lighting of a gallery depends on the power of the source providing the current. For the lighting of mine galleries, rubber cables with several wires are generally used. These targets include, in addition to wires for connection to the lamps and an additional wire for the signaling switch, the protection wire. All or part of the lamps have a switch contact. also called signaling switch. These contacts are connected in series so that the opening of a contact causes the total lighting of the gallery to go out.
The object of the invention is to provide a device which can fulfill the following functions.
When. in the installation, one of the wires carrying the current or the protective wire breaks, or when the wires carrying the current come into contact with each other or with the protective wire, or when the installation comes into contact with the earth in any place , the current supplied must be interrupted. This switch-off must not, however, occur when the power supply is interrupted, and is used for signaling purposes.
The circuit controller must not only monitor the installation subjected to normal voltage, but it must also, before switching on the normal voltage. check the installation, by operating a contactor unit using a harmless test voltage, and it is only when it is certain that the installation does not present any faults that the controller must cause the intervention of the normal voltage, The verification voltages which serve for the permanent or temporary verification of the installation are then derived. preferably. normal voltage.
Another object of the invention is to constitute the circuit controller in such a way that the different cables or sectors of the alternating current installation can be put out of action while the remaining sectors can be checked in. this
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which concerns their faults that the ori can thus delimit the? faults and find them more easily. The circuit controller must also switch off the installation when the current draw becomes too strong or when the voltage of the current source drops too much below the rated value.
This object is achieved, in accordance with the invention. when the automatic circuit controller for alternating current installations has the following characteristics: a.- by using high ohmic resistors in the form of a circuit in which is also the protective wire and a monitoring device, for example a relay, and in which a low current flows; the voltage which produces the current is preferably derived from the normal voltage and acts both during the permanent operation of the installation and during the verification of the latter before the intervention of the normal voltage;
b.- Using live wires, protective wire and special voltage independent resistors, a bridge connection is formed in which the voltage independent resistors, connected in part in series with live conductors. branches, protective wire, and other monitoring device. such as a relay, form the bridge; when the installation is activated without a fault, the bridge is not crossed by current, both in the case where the normal voltage acts on the ends of the bridge and when the latter is not is solicited only by a harmless checking tension; on the other hand, if the bridge is crossed by a current, the monitoring device which is located in a branch of the bridge, intervenes to interrupt the normal voltage or the verification voltage;
c.- the circuit controller has several relays; a relay causes the activation of the verification voltage; another relay Which operates with a delay, causes the de-faction of the verification voltage and the entry into place of the
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operating voltage;
relays are dependent on the monitoring devices specified according to a. - and b.- and intervene, in the event that a fault exists or occurs in the conductive elements and causes the deactivation of the test voltage or the operating voltage,
By means of terminal plug contacts, the circuit controller can be connected in such a way at the installation that the circuits in which the monitoring devices are located can be established by involving any number of cables forming part of the installation. We can thus switch off the last section, the penultimate section. etc .. to be able to determine in which section the fault is found.
To further facilitate the work with the terminal plug contact, some of the resistors belong to the bridge assembly, can. according to another arrangement according to the invention, forming an assembly with the terminal plug contact.
With the help of this contact, the new circuit controller allows verification of the different sections of a defective installation using exclusively a harmless verification voltage.
The danger therefore does not exist that when searching for faults, explosions will occur due to the intervention of the full voltage.
If during operation there is a fault in the circuit. for example by breaking an outer thread. the circuit controller first disables the entire installation.
To find the fault, detach the plug contact from the end of the cable and. whether the location of the fault cannot be determined at first glance. it is advantageously connected after having detached the connector from the last section of the cable. to the outlet of the remaining part of the cable. If the fault exists in the part of the cable which has been separated in this way, the operating voltage comes on again automatically after checking that the terminal plug contact connected the circuit monitor to the remaining part of the cable. .
On the other hand. if the fault exists
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in this remaining part of the cable, connected it from the terminal plug-in contact produces the preliminary check with the small check voltage, but the automatic intervention of all the service voltage does not occur and this until . by the systematic and systematic connections of the pin contact of a connector of sections of the cable to the following connector, the defective section has been found.
At this moment, the circuit controller automatically causes, after the preliminary check, the entry into play of all the operating voltage in the remaining part of the cable. At the same time it has been determined that the fault is in the section of cable which is directly downstream of the. remaining part, of the lighting circuit of the gallery, that we were able. operate again. It is easy to see that this way of looking for faults can be done without difficulty. even by non-specialized personnel and without wasting time.
In addition, for the connection mode adopted in accordance with the invention for the circuit controller and by the low voltage da verification current, the search for faults can be done without the slightest burden for the personnel carrying out this verification.
Only when a certain fault occurs - a short circuit between the external conductors - the intervention of a qualified person becomes necessary because in this case the fuse which is established in the circuit controller upstream of the protective assembly or the verification circuit , is burnt out and must therefore be replaced.
According to the invention, it is also possible to search for the fault due to a short-circuit without involving all the normal voltage. If looking for the fault, in the event of a wire break or contact between the outer wires and the protective wire. is done systematically by moving the terminal plug contact from one section to the next from the end of the cable to the protective device, it is advantageous in the event of a short circuit to carry out the search in the reverse direction .
For this purpose, the entire cable of the circuit controller is clamped and
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"branch tumult on this one 1 t" l sirs, .s nprèa lew Patres,!. } 1.t'S la eo.; -. 3iion d 'Ltl' section, the check voltage comes in automatically and when no c-e'-m¯r. born. - '-e. uorùple to-usion then takes place. If the part of the. cable in which the defeat is t .I. "...; strung. the fuse blows again when the test voltage intervenes, without all the normal voltage being able to come into play.
To facilitate the monitoring of the operating state of the installation by the personnel using it, a signal lamp was mounted in accordance with a further arrangement according to the invention in the circuit controller. this lamp burns intensely, and therefore normally, when the installation is operating without defect.
If a wire is broken or if contact occurs with the protective wire, this fault is indicated by the fact that the signal lamp is burning with a markedly lower intensity. If the lamp is completely switched off, a short circuit or a power failure occurs. In order to be able to check at any time whether the circuit controller is in working order, a test button is established on it, with the help of which the circuit passing through the protective wire can be interrupted or which allows to connect the protective wire, by a predetermined resistance to one of the wires through which the current passes. The predetermined resistance is a measure for the asymmetry of the cable.
It has been found to be advantageous to use for relays. serving as a checking device, partial windings short-circuited. In this way, the voltage for which the relay is triggered is increased a little, but the current peaks are equalized.
Further details will become apparent from the description of the drawings which show, by way of expiation, one embodiment of the invention.
Fig. 1 shows the assembly diagram of a circuit controller. established according to the invention and used for an installation ****
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Fig. 2 shows the circuit checker assembly diagram.
The operating voltage is supplied to the terminals R and T. 11 denotes a drum switch provided with a handle 13 with the aid of which the two live wires ¯u and v are connected to said terminals. In these wires are established fast-acting fuses 30.
Immediately downstream of these fuses is the primary winding of transformer 6 which is part of the circuit controller and one of its connections has another fast acting fuse 31. The connection is made by means of the lighting installation using a contactor relay 17 with AS pulling coil; HS retaining coil and auxiliary switch 15. In the wire which first runs the entire length of the gallery are the switch contacts 33. The lamps 26 are connected. Firstly. to live wire u1 and, on the other hand, to wire y. We denote by
S the protective wire.
From the two secondary windings 7 and 8, the first of which supplies, for example, a secondary voltage of 40V and the second a voltage of this kind of 20V. various conductors are connected by rectifier valves to the windings of relays 1, II, III, IV and V.
In the rail circuit V is established a resistor 10 and a capacitor 32 as well as an auxiliary switch with spring 9. Relay I comprises two coils among which coil 1 can be established in the circuit subjected to the voltage produced in the secondary winding 7 whereas the coil 2, mounted as a branch on the capacitor 14, is connected by the valve 16 to a branch of a bridge assembly supplied with current by the wire v and by the wire u ,.
this watch being constituted in such a way by resistors 19 and 20, independent of the voltage as the wire u, and one of the resistors 20 forms a part and the other resistor 20 forms the other part of the same branch of the bridge then bare the two parts of the other branch are formed by a resistor 19 and by the other resistor 19 in series with the wire v.
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Coil 1 of relay II receives current only when relay I is not energized. This coil 1 is located in the circuit formed, using the strongly ohmic resistors 21 with the protective wire S. On this circuit acts the rectified voltage of the secondary winding 7 of the transformer., This circuit is used for indicate that the protective wire S is not damaged.
A resistor 25 is established upstream of the two coils of relay III where a capacitor 24 is branched off thereto. These two circuit elements serve to delay the tripping of the relay for a time which corresponds to the duration of the circuit checker. Using relay III, the switch which controls the contactor relay 17 and is activated on the one hand. on the other hand, a switch which is located upstream of the signal lamp 12. The relay 17 as well as the signal lamp 12 are supplied with the rectified voltage of the secondary winding 8. 'Upstream of the lamp 12 is established a resistance 22 Which intervenes as long as the relay is not energized.
After energizing relay III, resistor 22 is cycled. So in the first case, the lamp 12 hardly burns while in the second case it burns intensely,
The coil of relay IV is supplied with the rectified voltage of secondary winding 8 but only during the period during which relay III has not yet been energized. Relay
IV causes the rectified secondary voltage of the winding 8, that is to say the verification voltage, to act, through the contacts 18 on the "bridge" that is to say on the lighting circuit of the gallery.
The two resistors 19 are assembled in a device 27 with the plugs which allow a connection to be established with the wires u u1 v and with the protective wire S. The control device is housed in a box 26 whose outline is indicated by mixed lines.
The operation. of the circuit controller, when switching on the tunnel lighting installation, is as follows:
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By operating the handle 13 of the drum switch 11, the operating voltage is supplied to transformer 6. By activating this switch 11, the auxiliary contact 9 with spring is closed for a short time, which activates the voltage supplied by winding 7 of the transformer and after rectification of this voltage, on the relay coil V. The two contacts of the relay V are thus brought from their inactive position to their active position. The coil of the relay V is dimensioned in such a way that the relay V is only energized when there is a determined minimum voltage which corresponds to a fraction of the operating voltage.
If the voltage which is supplied by the secondary winding 7 is below this minimum value, that is to say if the value of the operating voltage is notably lower than the normal value. relay V is not triggered. The right contact of the two contacts is not closed and the wire which connects the secondary winding 8 to the contacts of relays II and III is interrupted. In this way, as will be appreciated after the explanations given below concerning the operation of the installation, it is absolutely impossible to start the installation. If such a decrease in the product operating voltage while the installation is operating, relay V ceases to intervene and the installation is no longer supplied with current.
This case arises, for example, when, as a result of a short-circuit in the installation, the operating voltage produced by the generator drops sharply.
If the secondary voltage, supplied by winding 7, is greater than the minimum voltage, relay V. after - tripping, that is to say when you stop acting on handle'-13. remains engaged by itself for the reason that the left-hand contact of the contacts actuated by this relay remains in its Active position. So that a short-term decrease in the operating voltage does not cause the contacts to be disabled by relay V, a capacitor 32 is connected to the coil of this relay.
The secondary voltage of winding 7 acts not only on relay V but also on coil 1 of relay II when -
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Using coil 1 of roll II we would make the circuit of. protective wire in. passing through the resistors 21 Strongly ohmic * If the protective wire is not damaged, a low current intensity, for example of a few ma, passes through the coil 1 of relay II, the contact of which takes its active position,
In this way. as long as the contact of the delay relay II is still in its rest position, the voltage, supplied by the secondary winding 8, acts on the.
coil of relay IV, the contacts of which are switched so that the voltage of this secondary winding 8, for example an alternating voltage of 20V, acts on the "bridge connection", that is to say on the wires u and v, By the branch of the bridge discussed above. cannot pass current When the installation state is normal. To this branch of the bridge belongs coil 2 of relay I.
When this relay is energized when starting up the installation, that is to say when a large current is flowing through the branch of. bridge, coil 1 of relay II is put out of action so that relays III and IV also cease to be supplied.
As will be seen from the additional explanations given below on the subject of operation, the engagement of relay I cannot involve the operating voltage. On the other hand, when the installation is working, the closing of relay I puts the supply voltage out of action.
Because of the resistance 25 established upstream and the capacitor 24 connected in bypass, the relay III intervenes with a reset.
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that in its active position, which relay IV ceases to be supplied.
In this way, the AC voltage used for testing and derived from secondary winding 8 is disabled.
The attraction coil and the retaining coil are supplied with current by the active contact of remake III. After switching on the relay, the pull coil is disabled.
The signaling or control lamp 12 burns weakly as long as the relay III has not yet been activated.
The complete ignition of this lamp shows that the operating voltage acts on the installation and that it is intact.
On the other hand, if, when the verification voltage intervenes, the tunnel lighting installation already has a fault, relay I is connected and, consequently, relay II is triggered or relay II is triggered without relay I is switched, ensuring that relay III can act and bring in the operating voltage, that is to say for the duration of the check. In the first case (switching of relay I) a fault will stop the symmetry of the watch in bridge, for example by con- ting an external wire with the protective wire so that in the balancing wire and, by ' Therefore, in the coil 2 of the relay I can then pass a sufficiently intense current by means of which the relay I can be energized.
In the second case (relay II is released or tripped without relay I being switched) the protective wire can be rmmpu so that spoke II again separates control relays III and IV from. the voltage source before the time delay relay III can switch.
When a fault occurs in the installation during operation, we obtain. as the relay II ceases to be exc @@ e the relay 'III and the contactor relay 17 release. As the drum switch 11 remains in action in both cases and, consequently, also the relay V, it is sufficient that in this case only the terminal plug-in connection, as described above, is moved. from its coupling location to the coupling location of the installation
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lighting until the fault, by systematic decoupling of one section of this installation after another, has been detected.
At this point, when the terminal plug-in connection is re-linked to a fault-free circuit, relay II switches on again. and. then relay IV. When its delay period is over, the rail III switches again which puts the verification voltage out of action and brings in the total operating voltage.
As a result, the lighting installation is operational again.
During signaling, relay II continues to be energized by the second direct current voltage (secondary winding 7 of transformer 6) which prevents, by this method, interrupting the operating voltage and reactivate and prevent disabling the circuit controller. Any other disturbance of the equilibrium state of the bridge assembly, whether produced by faults of the type indicated above in the lighting installation or by disabling one of the resistors of the bridge , also causes an immediate shutdown of this installation by the circuit controller and the reactivation of the operating voltage is only possible when the fault which caused this shutdown is eliminated.
The fast-acting fuses 30 and 31 established upstream of the transformer 6 intervene in the event of a short-circuit between the external wires il and v to interrupt, in an extremely short time, the power supply to the installation.
A test button 34. makes it possible to interrupt the circuit connecting the protective wire S to the rectifying valves 16 and 23. It is also possible to short-circuit the wire which connects, via the resistor 35, the live wire v to the rectifying valves.
In the first case. coil 1 of relay II must switch and in the second case coil 2 of relay I must be energized. In both cases, a deactivation occurs. We can thus determine if the mentoring is intact.
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Fig. 2 comprises the coupling elements identical to those described and shown in FIG. 1. I, II, III, IV and V designate both the coupling elements forming part of the corresponding relays or the contactors actuated by said elements. G1r1 and
G1r2 denote the rectifiers which, in the form of transformers, are connected upstream of the two windings (7 and 8 of fig. 1); said transformer being designated by Tr in FIG. 2. Here the different resistances are denoted by different designations, namely Wl 'w, W3, W4, W5, while for different capacitors the designations C1 C2 have been chosen.