BE556543A - - Google Patents

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BE556543A
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/40Synchronising a generator for connection to a network or to another generator
    • H02J3/42Synchronising a generator for connection to a network or to another generator with automatic parallel connection when synchronisation is achieved

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description


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   L'invention a pour objet un équipement   electri-   que à courants alternatifs polyphasés, à grande sécurité de   marche.,   Cet équipement présente, par rapport aux équipements connus, des avantages d'exploitation considérables, grâce à une combinaison nouvelle de moyens comportant notamment : la mise en parallèle de machines polyphasées par un procédé plus simple que les   procèdes   classiques, en utilisant   notam-   ment un mode nouveau de réglage de la tension, et une dispo- sition spéciale de protection contre les effets des courts- circuits. 

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     'L'exploitation   d'un tel équipement présente, grâce à ladite combinaison de moyens faisant l'objet de l'invention, l'avantage d'une grande facilité de manoeuvre et d'une sécuri- té de fonctionnement inconnue jusqu'ici;cet avantage est par- ticulièrement remarquable dans les installations qui exigent une sécurité absolue, notamment les installations pour l'ali- mentation en énergie électrique des services auxiliaires à bord des navires. 



   L'invention est décrite ci-après en se référant au dessin annexé, sur lequel-sont représentés des exemples      non exclusifs de'réalisation: 
La fig. 1 est un schéma relatif au mode de cou- plage selon l'invention de deux alternateurs triphasés, avec couplage successifs des phases; 
La fig. 2 est un schéma relatif au mode de cou- plage de deux alternateurs triphasés, à circuits d'induit en parallèle; 
La fig.3 représente schématiquement un autre mode de réalisation avec maintien de la tension d'alimenta- tion des appareils auxiliaires; 
Les fig. 4, 5,6 se rapportent au.système de ré- glage de tension à réponse-rapide prévu dans l'invention; 
La fig. 7 représente schématiquement la disposi- . tion prévue dans   l'équipement,, pour'.le   protéger contre les   effets.des courts-circuits.    



   -' .L'équipement selon l'invention comporte un dis- positif de mise en parallèle de machines électriques à cou- rants polyphasés, avec point neutre accessible, comportant essentiellement, mais non limitativement, la combinaison des moyens suivants: a) branchements successifs des phases de la machine à coupler, ou de circuits séparés en parallèle dont chaque 

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 groupe constitue une phase; b) intervalles de temps entre les branchements suc- cessifs, supérieurs à la durée de rétablissement de la tension, sous l'action d'une régulation automatique, de préférence à réponse rapide (quelques dixièmes de seconde); c) réunion des neutres entre eux par une liaison électrique non forcément permanente, mais persistant au moins pendant la durée de l'opération de couplage. 



   Selon la fig, 1, dans une installation comportant des barres 1 ( R S T), l'opération à réaliser est le branche- ment d'un alternateur 3 sur les barres 1, sur lequel débite un alternateur 2. L'alternateur 2 est relié aux barres 1 par un interrupteur tripolaire ou un groupe d'interrupteurs unipolaires   4,5,6,   dont tous les pôles sont supposés fermés. 



   L'opération à effectuer est la réunion aux barres (R S T) de l'alternateur 3, au moyen d'un interrupteur tripolaire 7,8,9, dont tous les p8les sont initialement ouverts, 
D'autre part, selon une caractéristique essen- tielle de   l'intention,   les neutres des alternateurs sont réunis en nermanece ou au moins avant le couplage, par un   conduct ..   



     Lralternateur   2 tournant et débitant .en régime normal, on commence par établir par les moyens classiques - l'égalité approximative'de la   vitesse et   de la fréquence, et l'égalité approximative de la tension de l'alternateur 
3 par rapport à l'alternateur 2, en agissant sur le moteur de l'alternateur 3, et sur son excitation. 



   Quand ces égalités approximatives sont obtenues, . et sans rechercher la concordance des phases entre les alter- nateurs 2 et 3, on ferme l'interrupteur d'une seule des pha- ses de l'alternateur 3, par exemple l'interrupteur 7. Il s'établit donc un courant monophasé dans le circuit compre- 

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 nant la phase R de l'alternateur 3, le conducteur unipolaire la réunissant à la barre 1 R, en passant par l'interrupteur unipolaire 7, le conducteur et l'interrupteur de la phase R de l'alternateur 2 et le conducteur 10 de liaison des neutres des deux alternateurs.

   Ce courant crée entre les alterna- teurs un couple synchronisant qui agit sur l'alternateur 3 pour l'amener en concordance de phase avec l'alternateur 2, Quand la concordance de phase est établie, ou quand la dis- cordance (différence des phases) a diminué suffisamment, on procède à la même opération de fermeture sur l'interrup- teur 8, puis sur l'interrupteur 9, en réalisant ainsi un branchement en trois temps. Si les conditions le permettent, on peut fermer simultanément les interrupteurs 8,9, réali- sant de cette manière un branchement en deux temps. 



   Les caractéristiques de fonctionnement de l'équi- pement décrit sont très différentes de celles qui se présen- tent dans le cas classique de la fermeture simultanée des phases, et manifestent des avantages   con sidérables.   



   Tout d'abord, les échanges de puissance entre les machines, du fait de la mise en service phase par phase, sont limités à une fraction des valeurs qu'ils prennent dans.le cas de la mise en service simultanée des phases. 



   Les variations de tension sont en conséquence considérablement réduites. Dans le-cas où le montage com- porte des dispositifs de régulation-automatique agissant sur l'excitation de chaque alternateur et si la fermeture des interrupteurs des phases.se fait à des intervalles de temps un peu supérieurs à la durée de rétablissement de la tension normale de l'alternateur en service, le coupla- ge définitif est réalisé sans variation de tension exces- sive. 



   Comme on le voit facilement,   l'intérêt   du procé- 

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 dé de couplage en parallèle conforme à l'invention, est de remplacer une opération généralement,unique par une succes- sion d'opérations élémentaires   d'importance   réduite, qui ne compromettent pas le bon fonctionnement des appareils alimentés, notamment des moteurs et de leur appareillage et, en particulier, permettent de maintenir en permanencé une tension suffisante aux bornes des bobines des contadteurso 
La fig. 2 est un schéma d'une installation dans\ laquelle l'alternateur à coupler comporte des phases d'induit constituées chacune par des circuits en parallèle, et débi- tant en parallèle après le couplage sur les.barres.

   Dans le      cas représenté, l'alternateur à coupler comporte deux cir- cuits par phase, mais pourrait bien entendu en comporter un plus grand nombre 
Les phases R, S, T, du jeu-de barres   1, aboutis-   sent respectivement aux groupes de deux.interrupteurs uni- polaires   7   et 7bis, 8 et 8bis-, 9 ét 9bis. 



   On ferme successivement d'abord un circuit par phase, puis les deuxièmes circuits de chaque phase, soit les interrupteurs   7, ,8,   9, puis les interrupteurs 7bis, 8bis, 9bis, On obtinet ainsi des couples   synchronisants   réduit.s, intéressant toutes les phases, ces couples étant ensuite renforcés par ceux qui résultent de la deuxième série   d'interrupteurs   
Bien entendu, la fermeture successive des in- terrupteurs unipolaires peut être assurée selon'un ordre correct par un équipement automatique actionné par exemple par une série de contacteurs auxiliaires commandés par une série de relais à temps, de retards réglés expérimentalement aux essais. 



   Le procédé et l'équipement décrits s'appliquent      avec la modification suivante au couplage en parallèle des 

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 moteurs synchrones, sur un réseau polyphasé. Dans ce cas, la régulation automatique de   l'excitation   de la machine à coupler (moteur synchrone) qui n'était déjà pas indis- pensable dans le cas où cette machine était un alternateur, devient inutile. 



   Ce procédé et l'équipement s'appliquent également à la mise en marche des moteurs asynchrones, en permettant notamment le branchement sur un réseau polyphasé de moteurs à rotor en court-circuit à simple et à double cage,l'appel de courant étant réduit dans une mesure considérable, de même que la perturbation correspondante de   tensiona   
Dans ce cas, les moteurs comportent des induits bobinés en étoile avec neutre sorti, le neutre du moteur étant relié au neutre d'un alternateur ou à une barre neu- tre du tableau. 



   Selon une variante de'réalisation de l'invention} l'équipement comporte un dispositif ayant pour objet et pour effet d'empêcher que la tension'aux bornes des élé- de ments monophasés de l'appareillage manoeuvre de l'équipe- ment, notamment des bobines des contacteurs, tombe au-des- sous de sa valeur normale. 



   Selon la fig. 3, un moteur asynchrone polyphasé Il (triphasé à titre d'exemple), à rotor en court-circuit, de préférence à double cage, est alimenté par le courant fourni par un   jeu/1   de barres R,S,T, par l'intermédiaire de trois contacteurs unipolaires 12 ,13 et 14, chacun d'entre eux fermant le circuit formé par une des phases et dont les bobines 15,16 et 17 sont alimentées entre les mêmes phases S T du jeu de barres 1 par l'intermédiaire d'un relais à mouvement d'horlogerie, dont le rôle est de provoquer, dès la manoeuvre d'un interrupteur de mise en marche   18',   l'enclenchement du contacteur 12 et ensuite, à 

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 environ une demi-seconde d'intervalle, l'enclenchement des contacteurs 13 et   14.   



   L'intervalle d'une demi-seconde est indiquéà titre d'exemple; il suffit qu'il soit légèrement supérieur à la durée du rétablissement de la tension sur les barres R, S, T, après une variation de   chargeo   
Cette durée de rétablissement dépend de la rapi- dité d'action du régulateur automatique de tension 22 et des constantes de temps des différents circuits d'excita- tion de l'excitatrice 21 et de l'alternateur 20 qui alimen- tent le moteur 11.      



   Dans l'exemple décrit, l'alternateur 20 est en- trainé par un moteur thermique 26, qui a une puissance suffi- sante pour démarrer et entraîner le moteur 11. 



   En pratique, la durée de rétablissement de la tension d'un ensemble constitué par le moteur thermique 
26, l'alterna-beur 20, l'excitatrice 21 et le régulateur automatique de tension 22 est d'un quart ou un tiers de seconde. On peut donc régler le relais à mouvement d'hor- logerie 25 pour qu'il alimente les bobines 15, 16,   17 .des   contacteurs 12, 13,   14,   à environ une demi-seconde d'inter-   valle.   Si la durée de rétablissement de la tension était plus grande, il faudrait régler le relais 25 pour des inter- valles plus longs. 



   Dans   1-'exemple   choisi, le régulateur automatique de tension 22 est branché entre les phases R S par le cir- cuit bipolaire 24, ce qui suppose que ce régulateur est monophasé et que les phases R S seront au point de vue de la régulation les phases de référence. 



   Le premier contacteur qui s'enclenche est celui de la phase R, ensuite s'enclenche celui de la phase 6, et en dernier lieu, celui de la phase T, 

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L'ordre d'enclenchement étant ainsi établi, il en résulte que les phases R S sont los premières affectées par la chute de fension le long du c'ircuit constitué par la phase R, le contacteur   12,   le conducteur qui relie ce contacteur au moteur 11 et le fil neutre 23, 
Le régulateur va immédiatement réagir contre cette influence, et comme l'autre phase S T est à vide, il va apparaître sur celle-ci une tension supérieure ou au moins égale à la valeur normale, la différence correspon- dant à la chute de tension qui existe dans la phase R et celle qui peut avoir lieu dans les phases S et T, mais qui      est plus faible et éventuellement nulle. 



   Il a été précisé que les bobines 15,16 et 17, des contacteurs 12, 13 et 14, sont branchées entre les phases S T. Elles sont donc légèrement survoltées pendant quelques dixièmes de seconde, ce qui n'a aucune importance ou égard à leur conservation, mais par contre, est très favorable à la bonne tenue de leurs contacts, 
Ensuite, quand le deuxième contacteur 13 s'en- clenche, l'entre-phase S T commence à être influencée' par la chute de tension le long de la phase S, mais le régula- teur automatique de tension a déjà   éta@@i à   l'intérieur de l'alternateur 20 un flux plus élevé. 



   La tendance   à .la   baisse de tension ne sera donc pas aussi forte, et comme il n'y a'aucune chute de tension le long de la phase T, la tension sur l'entre phase S T sera encore supérieure à celle de l'entre-phase pilote R S. 



   Lorsqu'enfin le contacteur 14 s'enclenche, la tension redevient normale sur l'entre-phase S T, puisque toutes les phases R, S et T sont à ce moment parcourues par le même courant, mais la tension ne descend jamais au-dessous   'de   la valeur normale, du fait que le champ 

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 inducteur de l'alternateur est beaucoup plus proche de la saturation au moment de ce dernier enclenchement. 



   En résumétant que l'alternateur 20 est capable de maintenir à la valeur normale la tension à ses bornes, le démarrage d'un moteur absorbant toute sa puissance appa- rente et éventuellement beaucoup plus, peut être réalisé sans que les éléments monophasés de son appareillage, tels que les bobines de contacteurs, aient à souffrir de chutes de tension qui seraient préjudiciables à leur bon fonction- nement,si les trois contacteurs 12, 13 et   14     s'enclenchent     simultanément.   



   Le même résultat peut être atteint si l'alterna- teur 20, au lieu d'être seul, était en parallèle avec un autre, le moteur 11 étant plus puissant en conséquence. 



   Le procédé est particulièrement intéressant à appliquer à bord des navires où la puissance de la centrale est relativement modérée par rapport à la puissance des auxiliaires installés, et où il importe que le démarrage d'une grosse unité ne fasse pas déclencher intempestivement les contacteurs d'autres auxiliaires indispensables à la marche du navire ou au contrôle de sa navigation. 



   Non seulement la tension sur l'entre-phase S T reste sensiblement égale à la valeur normale et généralement légèrement plus élevée, mais sur les autres phases, la chute de tension est beaucoup moins importante que celle qui ap- paraîtrait si le démarrage se faisait de la manière habituel- le, c'est-à-dire si les trois contacteurs 12, 13,   14   étaient enclenchés simultanément. 



   La réalisation de l'équipement décrit ci-dessus peut, sans affecter la conception générale de l'invention, comporter des éléments différents de ceux décrits ci-dessus, par exemple. 

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   Au régulateur de tension monophasé 22, on peut substituer un   régulateur   de tension triphasé; dans ce cas, au circuit bipolaire 23 est substitué un circuit à trois fils, le régulateur réglant alors à la tension moyenne, et les bobines des contacteurs ayant toujours à leurs bornes pas une tension qui ne sera/inférieure à la valeur normale. 



   Selon une autre variante, les bobines de contac- teurs peuvent être branchées entre phase et neutre ;   dansl'exemple décrit, elles seraient branchées entre la phase   
T et le neutre, utilisant ainsi la phase correspondant au ,dernier contacteur enclenché. 



   Conformément à la fig. 4, un équipement classique comporte un dispositif de compoundage des alternateurs, uti- lisant l'action directe de la variation d'intensité sur l'ex- citation de l'alternateur ou de son excitatrice. Selon la fig. 4, ce dispositif simple comprend un transformateur d'un- tensité 31 inséré dans une phase de l'alternateur 32 et qui alimente par son circuit secondaire 33 un redresseur de cou- rant   .34,   lequel alimente un enroulement spécial 35 concen- trique à l'enroulement normal 36 d'excitation de l'excita-   trice 37, équipée d'un rhéostat 38 ;

   maisl'inconvénient de   ce système rapide, mais simple, est que le renforcement de l'excitation de l'excitatrice ne dépend que de l'augmenta- tion de l'intensité du courant débité par l'alternateur, et on sait que l'excitation nécessaire pour conserver une ten- aux sion constante bornes, n'est pas la même si le facteur de puissance,   réchauffement   et la vitesse, diffèrent, 
Selon l'invention, et conformément à la fig. 5, l'équipement comporte une combinaison de deux dispositifs ayant chacun un rôle distinct et utilisant des moyens égale- ment dinstincts réalisant un ensemble qui assure, au cours d'une variation de charge, le rétablissement de la tension 

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 dans un temps très court. 



   Pour que l'un des dispositifs ne trouble pas le bon fonctionnement de l'autre et ne provoque pas des oscil- lations inacceptables, le dispositif utilisant le principe de compoundage précité n'est en action que pendant le temps très court de la variation de charge. Dès que le régime est à nouveau stable, il n'a plus d'effet sur l'excitation de l'alternateur ou sur son excitatrice. 



   Conformément à la fige 5, un régulateur 39, qui pour l'exemple peut être un appareil à deux secteurs rou- lants 41, assure le réglage de la tension en régime prati- quement stable, c'est-à-dire sans variations brusques de charge, quels que soient le facteur de puissance, la.vitesse et réchauffement de l'alternateur. Il est demandé à cet appareil, non   d'être   d'un fonctionnement rapide, mais d'a- juster la tension avec la précision désirée, quand le ré- gime est à nouveau établi et stable. Il suffit pour cela de la régler avec un degré d'amortissement suffisant. Il peut être monté en potentiomètre double, c'est-à-dire que ses résistances de réglage 40 sont branchées en parallèle aux bornes d'une batterie d'accumulateurs 42 et que¯les. secteurs 41 sont connectés à l'enroulement normal d'excita- tion 36 de l'excitatrice.

   Ce montage a l'avantage de per- mettre une inversion do courant dans   l'enroulement   36 lors- qu'il y a décharge brusque de l'alternateur, et de limiter ainsi l'augmentation de la tension au--dessus de la valeur affichée. 



   Le dispositif de réponse rapide qui vient supplé- er le régulateur 39 uniquement pendant le temps de la va- riation de charge est constitué par un transformateur d'in- tensité 31 monté dans une des phases de l'alternateur 32. 



  Le transformateur 31 alimente un redresseur 34 par le cir- 

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 cuit 33.Four la facilite de   l'expose,  le transformateur 31 et le redresseur 34 sont   monophasés.   Mais, pratiquement, on prévoit un système triphasé intéressant les trois phases de l'alternateur au lieu d'une seule. 



   Le redresseur 34   alimente,par   le circuit   43,le   primaire d'un transformateur   45,   dit transformateur d'im- pulsion, et le secondaire de ce transformateur alimente par- le circuit   44   l'enroulement de réglage 35 concentrique à l'enroulement normal d'excitation 36 de l'excitatrice 37. 



   Quand l'alternateur 32 débite un courant d'in- tensité constante, le transformateur 31 débite dans le circuit 33 et le redresseur 34 un courant alternatif d'in- tensité également constante à la fréquence du courant de l'alternateur 32. Le redresseur 34 débite à son tour un courant continu d'intensité constante dans le circuit 43 et le primaire du transformateur d'impulsion   45.   Ce cou- rant étant continu,d'intensité constante, il n'apparaît aucun courant dans le secondaire du transformateur 45,ni dans le circuit 44, ni dans l'enroulement 35. 



   Par contre, .lorsqu'il y a variation du courant débité par l'alternateur 32, l'intensité du courant continu dans le circuit 43 est variable et il en résulte l'appa- rition   'd'un   courant de même nature dans le circuit 44, c'est-à-dire un courant qui va augmenter, comme celui du circuit 43 et s'éteindre avec lui. 



   Un   courant   prend donc naissance dans l'enroule- oient 35 et augmente comme le   courut   débité par l'alterna- teur 32. Il se fait donc un   renforcement   sensiblement ins- tantané de l'excitation de l'excitatrice 37 et bien avant que 11 équipage mobile du régulateur 39 se soit mis en   mou-'   vement. Il est facile de combiner la rapidité de ce dernier pour que'les deux actions se succèdent sans se gêner. En      

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 dimensionnant suffisamment le   tranformateur     51,le   redresseur 
34 et le transformateur 45, on obtient un renforcement très énergique de l'excitation de l'excitatrice   37.   



   La fig. 6 représente une variante du dispositif de réglage rapide de la tension. Le redresseur 34 est ali- dont le primaire est menté par un transformateur de tension   46/'brancha   entre deux conducteurs de sortie de l'alternateur 32. Comme précédemment, ce redresseur 34 et le transformateur   '46   pourraient être tri- phasés au lieu de monophasés, et intéresser les trois phases . de l'alternateur au lieu d'une seule. Toutefois, entre le redresseur 34 et le transformateur 46, se trouve insérée une 'réactance variable 47, dite transducteur. On sait qu'avec ce genre d'appareil,la réactance varie avec l'excitation et   c'est   le rôle de l'enroulement d'excitation 48 du. transduc- teur de la faire varier dans de grandes limites. 



   Le redresseur 34 alimente directement l'enroule- ment de églage 35 de l'excitatrice 37,mais tant que le courant dans l'enroulement d'excitation 48 est nul,la réac- tance est assez grande pour qu'aucun courant sensible et u- tilisable n'alimente le redresseur 34. L'enroulement d'exci- tation 48 est alimente par l'intermédiaire d'un circuit 44 ' par le   secondaife   d'un transformateur d'impulsion 45,dont le primaire est alimenté, comme dans le cas de la   fige 3,   par un circuit 43, un redresseur 50 et un transformateur d'in- tensité 49, Comme il a été décrit dans le cas précédenteil n'y a pas de courant dans le circuit 44 et,par conséquent, dans l'enroulement d'excitation   48,   tant que ]-'intensité   du,,

     courant débité par l'alternateur dans le primaire du transfor- mateur d'intensité 49 est constante, fais stil y a augmenta- tion brusque de l'intensité de ce courant, il prend naissan- ce dans le circuit un courant continu qui sature le transduc- teur, 47 et le redresseur 34 se trouve alimenté et envoie à 

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   ion   tour du courant dans le circuit 35. L'excitation de ltex- citatrice 37 se trouve donc renforcée pendant le temps de l'augmentation de la charge de l'alternateur 32. 



   Le dispositif suivant, fig. 6, est moins rapide que celui de la   fig. 5,   du fait de la présence du transduc- teur   47   et de sa constante de temps, mais il a l'avantage malgré sa complexsité plus grande, d'admettre des appareils '46 et 34 moins volumineux, donc moins coûteux, puisqu'ils ne sont mis en service qu'au moment de la variation de charge et seulement pendant la durée de celle-ci. 



   L'équipement selon l'invention comporte un dis- positif de protection contre les courts-circuits qui, avec les alternateurs à grande réactance précités, permet l'étouf- fement de tout arc naissant et, ensuite, le rétablissement de la tension sur les barres. 



   La fig. 7   .représente   un schéma de l'équipement      selon l'invention, à titre d'exemple; les. alternateurs à grande réactance 51 ont leur enroulement d'excitation 52 alimenté par des excitatrices 53, dont l'enroulement d'exci- tation 54 est alimenté séparément par une batterie d'accu- mulateurs 83. Cette alimentation séparée pourrait éventuelle-   ment être   remplacée par une   excitation   shunt, dans le circuit de laquelle seraient insérées les résistances de valeur con- venable pour obtenir les mêmes effets. Dans l'exemple décrite l'alimentation des enroulements 54 passe par des régulateurs automatiques de tension 86. Cette alimentation passe égale- ment par des contacts principaux: 65, 66, 67, montés en sé- rie, des trois relais à déclenchement rapide 62 63, 64. 



  L'alimentation passe ensuite par les secteurs 77 et 76 dtun commutateur rotatif. Par la connexion 85, l'alimentation en courant continu des inducteurs des excitatrices des alterna- teurs termine son circuit. Les bobines de maintien au collage 

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 des relais à   déclenchement   rapide 62, 63, 64, sont branchées chacune sur une pnase des barres générales de distribution   1.   Le courant qui alimente ces bobines passe toutefois par lescontacts d'autealimentation   68,  69, 70, afin que, si pour ' un motif quelconque un de ses relais déclenche,il ne puisse se réenclencher de lui-même.

   Le   réenclenchement   de ces re- lais est réalisé mécaniquement par des cames 71,  72,   73 qui, lorsqu'elles tournent dans le sens de la flèche   82,   vien- nent appuyer sur les armatures des relais et les maintien- nent fermée .Ces cames sont solidaires d'un arbre commun sur lequel est claveté le secteur mécanique   74.   Ce sec-   ' teur   est attaqué par un doigt 75,qui est solidaire d'un arbre sur lequel sont montés les secteurs électriques 76, 
77, 78.

   Le plot électrique 79 met en communication le sec- teur central 77, soit avec le secteur 76 quand le dispo- sitif est revenu au repos sous l'action du ressort 81, soit avec le secteur 78, quand le petit servo-moteur 80   entraî-   ne l'ensemble dans le sens de la flèche 82 .Ce servo-mo- teur est à courant continu et alimenté par la batterie d'accumulateur 83. Son alimentation passe par les contacts montés en série de trois relais à rupture lente 59, 60, 61, 
Les bobines de ces relais sont branchées sur les trois phases des barres générales de distribution 1.

   La diffé- rence entre les trois relais à rupture rapide 62, 63, 64 et les trois'relais à rupture lente 59,60, 61, est la sui- vante :les trois relais à rupture rapide 62, 63, 64 ont chacun un circuit   maléfique   très simple, constitué comme l'indique le dessin, par une simple bobine à courant alter- natif. Ces bobines, calculées pour maintenir le relais fermé, lorsque la tension sur les barres est normale, aban- donnent leur armature dès qu'il   y   a sur ces barres une chute de t.ension de l'ordre de 25   )1. Ils   ont peu d'inertie, 

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 ils sont rapides, mais ne peuvent se réenclencher seuls quand la tension redevient normale.

   Il en résulte que, dès   qu'il   se produit un court-circuit, par exemple qu'un objet métallique tombe sur les barres ou sur les bornes d'un ap- pareil sous tension, il produit une série d'arcs dont le premier, même si le court-circuit n'est pas très franc, dé- termine une chute de tension sur au moins une des trois phases, égale ou supérieure à   25)la   Un des relais 62, 63,   64,   tombe et ne peut se réenclencher, du fait que l'un des con- tacts 65, 66, 67 maintient coupée sa bobine.

   La rupture d'excitation sur les excitàtrices 53 provoque la dispari- tion totale de la tension sur les barres 1, et l'arc nais- sant est étouffé avant qu'il ait eu le temps de se propager et de causer des   dégâts.   Mais on a vu que les relais 62, 63, 64, pour être sensibles à la première chute de tension, ne peuvent se réenclencher seuls. Le court-circuit peut n'avoir été que temporaire sur un départ 55, et avoir été éliminé par les fusibles ou disjoncteurs 58, ou bien l'objet insolite qui l'a causé a été éjecté aussitôt par les effets de répul- sion électro-magnétiques. Notamment, s'il s'agit de l'instal- lation d'un navire,il y a grand intérêt à obtenir le retour immédiat de la tension.

   C'est le rôle des relais 59, 60, 61, et de tout l'équipement   entraîné   par le se.rvo-moteur à cou- rant continu 80, de redonner la tension normale. Ce retour de la tension se fait en deux temps;- lorsque les relais 62, 63,   64   ont coupé toute excitation pour étouffer   l'arc   nais- sant, la tension, en tombant à une valeur inférieure à celle pour laquelle ont été construits et réglés les relais   59,   60, 61, fait fonctionner ces derniers.

   Cette valeur est ré-   glable   entre le quart et le tiers de la tension normale, mais avec cette circonstance particulière que la tension de dé- clenchement ne differe que de 15% environ de la tension de 

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 EMI17.1 
 réencl0nch8mento , Jc >}que les relais 599 6G 61 déclenchent ou qu'un seul d'enere eu.:

   déclenche,le moteur 80 est mis sous tension et entraîne dans le sens de la flèche 82 l'ar- bre du dispositif, Le plot électrique   79,   qui au repos éta-   blissaii-,   le contact entre les deux secteurs 75 et 779 commen- ce par couper ce contact (le courant parcourant ces secteurs était déjà coupé par la chute des   rolais     62,   63, 64),et le   rétablit   entre les secteurs 77 et 78, Par la connexion 84, une partie seulement de la batterie d'accumulateure est uti- lisée,ce qui correspondra à une excitation suffisamment réduite pour que l'arc ne se réallume pas. 



   En continuant à tourner,, le moteur entraîne l'arbre portant les cames 71, 72, 73. Ces dernières réar- ment mécaniquement les relais 52,63,   64   en amenant leurs armatures au collage. A fin de course, le moteur restera bloqué après avoir tendu au maximum le ressort 81.

   Tant que le court-circuit existe, tout reste en   l'état;,  car les relais 59, 60, 61, resteront déclenchéset le moteur 80 sera alimenté.Mais si le court-circuit est éliminé, soit par un appareil de protection 58,s'il s'agit d'un accident sur une partie de l'installation, telle qu'un départ 55, soit que l'objet qui a provoqué le court-circuit des barres générales ait été éjecté, le courant d'excitation fourni par la   con- .   nexion   84   est suffisant pour faire réapparaître sur les bar- res 1 une tension au moins égale à celle qui a provoqué le   réenclenchement   des relais 59, 60, 61, lesquels-, ainsi   qu'il   a été dit,se récenclenchent d'eux-mêmes pour une tension à choisir entre le quart et le tiers de la tension normale.

   Si les relais 59,60, 61 se   réenclenchent  l'alimentation du moteur 80 est coupée et le ressort 81 rappelle dans la posi- tion de repos tout le dispositif. Tout   d'abord,   du fait de l'espace libre laissé entre le doigt 75 et le secteur méca- 

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 nique 74,   ctest   le plot électrique 79 qui va en premier séparer- électriquement lés deux secteurs 77 et 78, et reconnecter ensem- ble les deux secteurs 76 et 77. Cette opération remet en servi- ce, grâce à là connexion 85, la totalité de la batterie d'accu- mulateurs, donc l'excitation normale des alternateurs. La ten- sion normale va réapparaître sur les barres, ainsi qu'aux bor- nes des relais 62, 63, 64, qui resteront collés.

   En continuant à agir, le ressort 81 rappelle à leur position de repos les cames 71,72, 73, qui libèrent entièrement les relais 62,63, 64, lesquels sont prêts à nouveau à fonctionner. Si le court-- circuit n'a pas été complètement éliminé et que la tension soit revenue trop tôt sur les barres 1, un nouvel arc prend nais- sance et les relais 62, 63, 64 tombent à nouveau, entraînant la répétition du cycle de fonctionnement du dispositif. Mais l'arc rétabli, puis aussit8t coupé pendant une seconde ou deux,      n'a pas le temps d'ioniser l'air confiné à l'endroit du court- circuit et de sé propager en causant des dégâts sérieux, ce qui protège le matériel contre les dégâts matériels dûs aux courts-circuits.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS 1. Equipement électrique à courant électrique à grande sécurité de marche comportant des alternateurs et é- ventuellement des moteurs polyphasés à neutre sorti caracté- risé par des dispositions constructives simplifiant la mise en parallèle consistant en ce que au moins les machines à coupler comportent des phases à au moins un circuit, sur chaque circuit de phase un interrupteur particulier per- mettant la fermeture de chaque circuit à une époque voulu et un conducteur de liaison entre le neutre de chaque machi- ne à coupler et celui du réseau et/ou des alternateurs déjà couplés, un conducteur de liaison; 2.
    Equipement selon revendication 1, dans le- quel l'excitatrice d'au moins un alternateur déjà en service normal est à excitation autonome, caractérisé en ce que l'excitation est sous la dépendance d'une régulation auto- matique de tension à réponse rapide; 3. Equipement selon revendications 1 et 2,où les tensions sont prises entre conducteurs de phases, ca- ractérisé en ce que l'équipement comprend un régulateur au- tomatique de tension de préférence monophasé branché sur une des phases, des contacteurs monophasés mettant la ma- chine à coupler sous tension phase par phase,
    des bobines de contacteurs branchées entre deux fils de phase différents de ceux entre lesquels est branché le régulateur de tension9 un relais à mouvement d'horlogerie enclenchant les contac- teurs avec des intervalles de temps supérieurs à la durée de rétablissement de la tension sur les barres de distribu- tion;
    4. Equipement électrique selon revendications 1 et 2, où les tensions sont prises entre phase et neutre,, caractérisé en ce que l'équipement comprend un régulateur automatique de tension branché entre phases ou entre phases <Desc/Clms Page number 20> et neutre, des contacteurs. monophasés mettant le moteur sous tension phase par phase, des bobines de contacteurs branchées entre le neutre et le fil de phase du contacteur qui's'enclen' che le dernier, un relais à mouvement d'horlogerie enclen- chant les contacteurs avec des intervalles de temps supé- rieurs à la durée de rétablissement de la tension sur les barres de distribution;
    5, Equipement selon revendications 1 et 2, et 3 ou 4, comportant un dispositif de réglage de tension à réponse rapide, caractérisé en ce que le dispositif com- porte un régulateur de tension réglant la tension aux bor- nes d'un alternateur en régime pratiquement stable, avec résistances de réglage branchées en parallèle aux bornes d'une batterie d'accumulateurs, avec organes de mise en circuit desdites résistances connectées aux bornes de l'en- roulement d'excitation de l'excitatrice dudit alternateur, et d'autre part un dispositif de réponse rapide coopérant avec le régulateur de tension précité pendant toute varia- tion de charge, ce dispositif étant constitué par un trans- formateur d'intensité dont le primaire est intercalé dans au moins une phase de l'alternateur, et dont le secondaire est relié au circuit d'entrée d'un redresseur,
    et par un transformateur d'impulsion dont le primaire est alimenté par le circuit de sortie dudit redresseur, et dont le re- dresseur alimente un circuit auxiliaire d'excitation de l'excitatrice de l'alternateur; 6. Equipement selon la revendication 5, carac- térisé en ce qu'il comprend un transducteur branché, entre le transformateur connecté entre les conducteurs de sortie de la génératrice, et le redresseur alimenté par le secon- daire dudit transformateur, et en ce que l'enroulement d'ex- citation dudit transducteur est alimenté par un montage <Desc/Clms Page number 21> auxiliaire comprenant un transformateur d'impulsion, un deu- xième redresseur alimentant le primaire dudit transformateur d'impulsion, et un transformateur d'intensité alimentant le deuxième redresseur, et inséré dans un conducteur de sortie de l'alternateur, créant,
    lors d'une variation brusque de l'intensité du courant de sortie de la génératrice un cou- rant saturant le transducteur, de façon que le transducteur laisse passer le courant d'excitation auxiliaire produit sur le premier montage auxiliaire, en augmentant l'excitation de l'excitatrice de l'alternateur; 7.
    Equipement 'selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que cet équipement comporte des alterna- teurs à grande réactance prévus pour fonctionner en commun comme un seul alternateur, une source extérieure de courant d'excitation pour lesdits alternateurs, des relais à tempo- risation échelonnée, des relais sensibles à une faible chute de tension, mais ne pouvant se réenclencher seuls et des re- lais plus lents sensibles à une grande chute de tension et se réenclenchant par eux-mêmes pour une valeur de la tension voisine de la valeur de déclenchement, un dispositif mécani- que de commande par arbre brisé comportant des cames pour le réarmement des relais sensibles et rapides et des secteurs conducteurs'électriques prévus pour réintroduire seulement une valeur modérée 'd'excitation, un moteur d'entraînement pour ledit dispositif mécanique de commande,
    une source ex- térieure d'alimentation dudit moteur, un ensemble de relais à minuterie de retardement'.
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