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Installation d'interconnexion de deux parties d'un réseau à courant alternatif polyphasé La présente invention a pour objet une installation d'interconnexion de deux parties d'un réseau à courant alternatif polyphasé qui sont respectivement le siège d'une première et d'une seconde tension alternative,
comprenant un disjoncteur comportant des moyens de fermeture sensibles auxdites première et seconde tensions alternatives et agencés de manière à assurer la fermeture du disjoncteur et à connecter ainsi entre elles les deux parties du réseau seulement quand les deux tensions alternatives présentent entre elles des relations déterminées.
On admet généralement comme principe dans le fonctionnement des réseaux de distribution que les disjoncteurs connectant un transformateur au réseau doivent être connectés seulement quand la tension du transformateur est en avance sur la tension du réseau, et aussi quand elle dépasse la tension du réseau. Jusqu'ici, cette condition a été détectée par des moyens électromécaniques qui présentent les inconvénients de tous les dispositifs mécaniques. Par exemple, un tel dispositif pose un problème sérieux pour obtenir une sensibilité suffisante sans sacrifier la souplesse du fonctionnement.
L'emploi de parties mobiles précises, nécessaires à la sensibilité, augmente la difficulté d'entretien du dispositif car il devient difficile de faire les réparations requises. Les relais mécaniques sont très sensibles aux tensions. harmoniques et peuvent entraîner un fonctionnement erroné du dispositif protecteur. En outre, un dispositif mécanique est facilement encombrant car dans beaucoup de cas le disjoncteur et l'élément de commande sont montés sur un pôle d'un secteur électrique.
L'installation faisant l'objet de l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend des premiers moyens électriques agencés de manière à produire une première tension de sortie tendant à actionner lesdits moyens de fermeture chaque fois que le déphasage des première et seconde tensions alternatives présente une valeur telle que le vecteur représentant l'une de ces tensions se trouve dans un premier domaine déterminé,
et des seconds moyens électriques agencés de manière à produire une seconde tension de sortie tendant à actionner lesdits moyens de fermeture chaque fois que la grandeur de ladite tension alternative dépasse une valeur déterminée telle que l'extrémité du vecteur représentant cette tension se trouve dans un second domaine déterminé, ces moyens de fermeture étant agencés de manière à fermer le disjoncteur seulement quand le déphasage desdites.
première et seconde tensions alternatives et ladite grandeur de l'une d'elles sont tels que l'extrémité dudit vecteur se trouve dans un domaine commun auxdits premier et second domaines.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'installation selon l'invention et des diagrammes illustrant son fonctionnement.
La fig. 1 est un schéma de cette forme d'exécution.
Les fig. 2 à 5 sont des diagrammes vectoriels.
Les fig. 6 à 14 sont des diagrammes de réglage. L'installation dont le schéma est représenté à la fig. 1 est destinée à connecter deux parties d'un. réseau triphasé A, B, C, l'une de ces parties comprenant des conducteurs 1, 2 et 3, alimentés. depuis un transformateur non représenté et susceptibles d'être connectés par un disjoncteur 15 à l'autre partie qui comprend des conducteurs 4, 5 et 6 alimentant des récepteurs. Le réseau peut comprendre plusieurs disjoncteurs similaires à celui décrit, en divers endroits du réseau.
Des résistances 9 et 10, constituant des diviseurs de tension, sont connectées de manière à donner une
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mesure de la tension du conducteur 4 par rapport au neutre, des résistances 11 et 12 étant utilisées pour le conducteur 5 et des résistances 13 et 14 pour le conducteur 6. Ainsi, la tension aux bornes de la résistance 10 représente une partie de la tension entre le conducteur 4 et le neutre du réseau.
Des résistances 17, 18, 19 et 24 en série sont excitées par la différence de tension existant entre le conducteur 4 et le conducteur 1. Cette tension sera désignée sous le nom de tension de mise en phase. Des varistors 24 et 25, connectés en opposition quant à leur polarité, constituent des moyens de limitation empêchant la fraction de la tension de mise en phase existant aux bornes des résistances 18, 19 et 20 de dépasser une valeur déterminée,
en produisant une chute de tension IR variable aux bornes de la r6sis- tance 17. On évite ainsi des surcharges dans le circuit quand la différence de tension aux bornes du disjoncteur est élevée. Une telle surcharge existe par exemple, quand les conducteurs, 4, 5, 6 du réseau ne sont pas excités et qu'une tension existe seulement dans les conducteurs 1, 2, 3 reliés au transformateur.
Une résistance 22 et un condensateur 23 sont reliés aux résistances 18, 19 et 2.0 pour former un circuit déphaseur. La tension de sortie, prélevée entre une prise réglable 21 sur la résistance 19 et la jonction entre la résistance 22 et le condensateur 23, est déphasée d'environ 900 sur la fraction de la tension de mise en phase apparaissant aux bornes des varistors 24 et 25.
La prise réglable 21 sur la résis- tance 19 permet de faire varier ce déphasage et ainsi d'adapter le circuit aux divers réseaux qui présentent des modes de fonctionnement différents par suite du type de charge.
La sortie du circuit déphaseur est reliée aux enroulements primaires 29 et 30 de deux transformateurs 31 et 32. Des enroulements primaires 37 et 38 de deux autres transformateurs 33 et 34 sont excités par la fraction de la tension entre phase et neutre qui apparaît aux bornes de la résistance 10. Les quatre transformateurs 31, 32, 33 et 34 comprennent respectivement des enroulements secondaires 39, 40, 41 et 42 qui sont connectés en série dans un circuit à prise centrale 43 alimentant deux redresseurs 44, 45 à une alternance. Les enroulements 39 et 40 alimentent le redresseur 44 et les enroulements 41 et 42 le redresseur 45.
La tension de sortie continue des redresseurs 44 et 45 apparaît aux bornes de résistances 35, 46 et 47 connectées en. série. Des condensateurs 51 et 52, connectés entre le côté sortie des redresseurs et la prise centrale 43, assurent le filtrage de la tension de sortie pulsée fournie par les redresseurs.
La connexion entre les quatre transformateurs 31, 32, 33 et 34 sera expliquée en référence à la fig. 3 qui donne une relation vectorielle entre les tensions existant des deux côtés du disjoncteur ne permettant pas la fermeture du disjoncteur. Le vecteur E,z représente la tension du conducteur 4 par rap- port au neutre. Et représente la tension par rapport au neutre du conducteur 1 de la même phase disposé sur le côté transformateur du disjoncteur 15.
On voit sur la fig. 1 que le circuit déphaseur et la résistance 17 en série sont excités par la tension de mise en phase qui est la différence entre les tensions existant des deux côtés du disjoncteur. Cette tension est représentée par En à la fig. 3.
La fig. 2 montre une relation vectorielle entre les mêmes tensions qui permet la fermeture du disjoncteur. La tension du conducteur 1 a été représentée légèrement en avance sur la tension du conducteur 4. C'est le cas ordinaire. Cependant, il est possible que la condition inverse existe et que la tension du conducteur 1 soit en retard sur la tension du conducteur 4. Il se peut aussi que les deux tensions soient identiques, par exemple lorsque le disjoncteur est fermé.
Le circuit déphaseur fait tourner le vecteur E" d'environ 90 , selon la position de la prise 21 sur la résistance variable 19, pour produire une tension EP (fig. 3).
C'est cette tension E" qui excite les enroulements primaires 29 et 30 des transformateurs 31 et 32. Les enroulements primaires 37 et 38 des deux autres transformateurs 33 et 34 sont excités, par une partie de la tension E,t qui apparaît aux bornes de la résisr tance 10. Les enroulements secondaires 39 et 40 des transformateurs. 31 et 33 sont connectés en série, de sorte que la somme vectorielle de E" et de E" apparaît aux bornes des deux enroulements 39 et 40, entre le redresseur 44 et la prise centrale 43.
Les enroulements secondaires 41 et 42 des, deux autres transformateurs 32 et 34 sont connectés de manière que la différence vectorielle entre E" et Et' apparaisse aux bornes de ces enroulements, entre le redresseur 45 et la prise centrale 43.
Ainsi, le redresseur 45 est excité avec le vecteur résultant E,,'-E,, et le redresseur 44 avec le vecteur résultant E,, '+E,,. La tension de sortie continue du redresseur 44 est sensiblement égale à la valeur de crête de la somme E,'+ E,t, car le condensateur 51 se charge à cette valeur par suite de l'impédance relativement élevée du circuit de charge. De même, la tension de sortie continue du redresseur 45 charge le condensateur 52 sensiblement à la valeur de crête de la différence E,,'- E", pour la même raison.
Cependant, deux varistors 49 et 50 connectés aux bornes de l'enroulement secondaire 42 du transformateur 32 limitent la tension aux bornes de cet enroulement.
En fonctionnement normal, la différence En entre les tensions des deux côtés du disjoncteur est relativement faible. Si les conducteurs 4, 5, 6 du réseau étaient excités, ces deux tensions seraient pratiquement les mêmes. Dans le cas où la tension E" est nulle, on voit que la valeur de EP est égale à celle de Et. Les transformateurs 31 et 32 reçoivent une tension égale dans leurs enroulements primaires 29 et 30, puisque ces enroulements sont connectés en parallèle et sont excités par E.. Il n'y a pas de tension aux bornes des enroulements primaires 37 et 38
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des transformateurs 33 et 34 quand la tension dans le conducteur 4 est nulle.
Dans ce cas, la tension de sortie aux bornes de la résistance de charge 47 et de la partie utilisée de la résistance 46 est nulle, car les redresseurs 44 et 45 sont connectés en opposition et une prise 48 divise la résistance 46 dans le même rapport que celui existant entre les résistances 35 et 47. Cependant, les varistors 49 et 50 aux bornes de l'enroulement secondaire 42 du transformateur 32 limitent la tension maximum qui peut apparaître aux bornes de cet enroulement à une valeur supérieure à celle produite pour des valeurs normales de E,z, mais inférieure à celle induite quand cette tension E" est nulle.
La tension de mise en phase doit être bien au- dessus des valeurs normales pour que cette limitation se produise, de sorte qu'une telle limitation est pos, Bible seulement pendant la période où la tension des conducteurs 4, 5, 6 est nulle ou très proche de zéro. Supposons que la tension de mise en phase devienne très élevée. Elle est d'abord limitée par les varistors 24 et 25. Ceux-ci ont pour but d'éviter la surcharge du circuit déphaseur. La tension de sortie déphasée est alors envoyée aux enroulements primaires 29 et 30 des transformateurs 31 et 32.
Les, varistors 49 et 50 aux bornes de l'enroulement secondaire 42 du transformateur 32 limitent la tension qui alimente le redresseur 45. 11 n'existe aucune limitation semblable de la tension aux bornes de l'enroulement secondaire 39 du transformateur 31 qui alimente le redresseur 44.
En conséquence, pourvu que la tension aux bornes de chaque enroulement secondaire 39 et 42 dépasse la valeur à laquelle l'effet de limitation des varistors 49 et 50 se produit, la tension de sortie redressée du redresseur 44 dépasse la tension de sortie du redresseur 45 et une tension de sortie positive est obtenue aux bornes de la résistance 47 et de la partie de la résistance 46 limitée par la prise réglable 48. Cette prise permet un réglage en vue de localiser le point pour lequel la tension de sortie du redresseur 44 équilibre la tension de sortie du redresseur 45 pour une tension d'entrée donnée.
On voit à la fig. 2 que la tension Er, qui représente la somme vectorielle EP -I- E", est toujours supérieure à la tension Er qui représente la différence vectorielle E,; - E,,, tant que. le vecteur Et est compris dans l'angle A. Cela est vrai puisque EP doit être compris dans l'angle A'.
En conséquence, E,', qui est déphasée de 900 par rapport à EP, se trouve quelque part au-dessus du point extrême de En dans l'angle B, de sorte que ET est plus grande que E" et E,.' plus petite que E" . La tension de sortie continue du redresseur 44 dépasse la tension de sortie continue du redresseur 45 et une tension de sortie positive est obtenue aux bornes de la résistance 47 et de la partie utile de la résistance 46.
En résumant ces faits d'une autre manière, on peut dire que tant que le vecteur EP représentant la tension d'entrée dans le circuit déphaseur se trouve sur la gauche d'une ligne frontière passant par- le vecteur E,z, 1a tension de sortie Ep de ce circuit est un vecteur situé au-dessus d'une ligne frontière passant par la pointe du vecteur En et perpendiculaire à ce dernier.
Cela se produit puisque le déphasage est de 90(l. Il faut se souvenir que le circuit déphaseur est réglable, ce qui permet d'obtenir un déphasage variable de manière que la tension d'entrée En dans le circuit déphaseur puisse se trouver dans toute zone située à gauche d'une ligne frontière qui peut tourner autour de la pointe de E,z vers la gauche ou vers la droite de la verticale représentée.
Si l'on fait tourner cette ligne, en changeant la position de la prise 21 pour faire varier le déphasage obtenu, la tension d'entrée dans le circuit déphaseur peut encore produire une tension de sortie positive aux bornes des résistances 46 et 47 alors même que la tension du conducteur 1 relié au transformateur retarde légèrement sur la tension du conducteur 4 relié à la charge.
La discussion précédente se rapporte seulement au cas d'une tension du, conducteur 1 située dans la zone qui permet au disjoncteur de se fermer (fig. 2). Si la tension de ce conducteur 1 retarde sur la tension du conducteur 4 d'une quantité notable, le dis- joncteur doit rester ouvert. Cette condition est représentée à la fig. 3.
On voit sur cette figure que la tension du conducteur 1 retarde d'un angle C sur la tension du conducteur 4. En est situé à l'extérieur des limites imposées par l'angle A à la fig. 2 et EP à l'extérieur de l'angle B. Par conséquent, Ep est dirigé vers le bas de sorte que la valeur de la résultante E,,' - E,z dépasse celle de la résultante E,; + E,z qui est égale à E,..
Cela signifie que l'amplitude de la tension alternative à l'entrée du redresseur 44 est inférieure à celle de la tension alternative à l'entrée du redresseur 45 et que la tension de sortie continue aux bornes des résistances 46, 47 présente une polarité négative.
De cette manière on obtient une tension de sortie positive quand la tension du conducteur 4 En est en retard sur la tension du conducteur 1 Et, ce qui établit une frontière pour Et en phase avec E,t .
Une autre condition qui doit être réalisée est que la composante de Et qui est en phase avec E,z doit dépasser E,z . Cette condition est obtenue dans une seconde partie de l'installation qui établit une frontière passant par la pointe de E,Z et perpendiculaire à E,Z . Cette seconde partie de l'installation va être décrite ci-après.
La tension aux bornes de la résistance 10 excite les enroulements primaires 53 et 54 de deux transformateurs 55 et 56, leur donnant une tension proportionnelle à la tension entre le conducteur 4 et le neutre. Les enroulements primaires 53 et 54 sont connectés en parallèle, de sorte que chaque transformateur reçoit la même tension. De même, deux autres transformateurs 57 et 58 comprennent des enroulements primaires 59 et 60 connectés en paral-
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lèle de manière à recevoir chacun la tension de mise en phase EP qui apparaît aux bornes des résistances 17, 18, 19 et 20.
La fig. 4 montre une relation vectorielle entre la tension du conducteur 1 relié au transformateur et celle du conducteur 4 relié à la charge, permettant la fermeture du disjoncteur. La tension excitant les enroulements primaires 53 et 54 des transformateurs 55 et 56 est une fraction de la tension entre le conducteur 4 et le neutre qui est représentée par le vecteur En. Les enroulements primaires 59 et 60 des deux autres transformateurs 57 et 58, connectés en parallèle comme on l'a vu, sont excités par la tension de mise en phase qui est la différence entre En et Et.
Dans le diagramme vectoriel de la fig. 4, cette tension est représentée par Ey. Les transformateurs 55 et 57 sont agencés de manière à produire aux bornes de leurs enroulements secondaires 62 et 63 connectés en série une tension égale à la somme vectorielle En i- E,, qui est représentée par E,. Un redresseur 67 est excité par cette tension E, .
Un redresseur 68 est excité par la tension aux bornes des secondaires 64 et 65 connectés en série. Cette tension est représentée par ET à la fig. 4 et est égale à la différence vectorielle entre E" et E,,. La tension de sortie des redresseurs 67 et 68 à une alternance est continue et pulsée. Des condensateurs de filtrage 69 et 70 sont connectés entre la sortie des redresseurs et une prise centrale 66. Les condensateurs de filtrage se chargent rapidement à la valeur de crête de la tension continue pulsée et restent pratiquement à cette valeur entre les cycles.
Une résistance 74 est connectée entre la sortie du redresseur 67 et la prise centrale 66, et des résistances 75 et 76 sont con- nectées entre la sortie du redresseur 68 et la prise centrale 66.
Si l'on se reporte à la fig. 4, on voit facilement que l'amplitude de E, est toujours supérieure à Er tant que le vecteur Et est dans l'angle A et que la composante de Et en phase avec E,z dépasse la valeur de E,,. En d'autres termes, la résultante E, est supérieure à la résultante E,' quand le vecteur Ep se trouve dans l'angle A'.
Quand E, augmente la valeur de E, au-dessus de celle de E,z, E, est plus grand que E.'. Il est évident d'après les fig. 4 et 5 que lorsque EP augmente E, au-dessus de E,z, il diminue aussi E,.' au-dessous de la valeur de -E, . La relation vectorielle représentée à la fig. 5 entre la tension du conducteur 1 et celle du conducteur 4 ne permet pas, la fermeture du disjoncteur.
Le fonctionnement de cette partie de l'installation produit une autre frontière pour le vecteur Et représentant la tension du conducteur 1. La partie de l'installation décrite jusqu'ici définit deux condi- tions de frontières pour le vecteur Et représentant la tension du conducteur 1, la première étant que la tension du conducteur 1 doit être en avance sur la tension du conducteur 4, et la seconde que la composante de la tension du conducteur 1 en phase avec la tension du conducteur 4 doit être plus grande que cette dernière tension.
On peut dire d'une autre manière que le vecteur Et représentant la tension du conducteur 1 doit se terminer dans la surface définie par les, rayons du second quadrant d'un cercle dont le centre est à la pointe du vecteur E" (voir fig. 6).
Les exigences d'un réseau standard à courant alternatif nécessitent que le disjoncteur soit fermé quand la tension de la ligne reliée aux récepteurs est nulle. Cependant quand la tension de cette ligne (conducteurs 4, 5, 6) tombe à zéro, les enroulements primaires 53 et 54 des transformateurs 55 et 56 ne reçoivent aucun courant, car la tension aux bornes de la résistance 10 est nulle. Cela revient à dire que la tension aux bornes des enroulements primaires 53 et 54 est nulle.
Comme les enroulements primaires 59 et 60 des deux autres transformateurs 57 et 58 sont excités en parallèle, les tensions apparaissant aux bornes de leurs secondaires de chaque côté de la prise centrale 66 sont égales et par conséquent la tension aux bornes de la résistance 74 est égale à celle aux bornes des résistances 75 et 76, ce qui ne donne aucune tension de sortie aux bornes de la résistance 75 et de la partie de la résistance 74 comprise dans le circuit jusqu'à une prise 79.
On verra plus loin qu'une tension de sortie positive doit être obtenue depuis ce circuit si le disjoncteur doit être fermé, de sorte qu'il est nécessaire d'utiliser certains moyens pour produire cette tension de sortie quand la tension du réseau est nulle.
On emploie pour cela deux varistors 77 et 78 connectés aux bornes de l'enroulement secondaire 65 du transformateur 58 et qui limitent la tension dans cet enroulement de la même manière que pour l'enroulement 42 du transformateur 32. Quand la tension de mise en phase EP atteint une valeur élevée, la tension aux bornes des enroulements secondaires 62 et 65 des transformateurs 57 et 58 atteint aussi une valeur élevée, dépassant le point auquel l'effet de limitation des varistors 77 et 78 se produit.
Cela signifie que la tension totale aux bornes des enroulements 64 et 65 du côté inférieur de la prise centrale 66 est sensiblement plus petite que la tension totale aux bornes des enroulements 62 et 63 du côté supérieur de la prise centrale 66, par suite de l'effet de limitation des varistors. La tension de sortie continue produite par le redresseur 67 est par conséquent plus grande que la tension de sortie continue produite par le redresseur 68. Comme ces deux redresseurs sont connectés en opposition, il s'ensuit que la tension de sortie entre la résistance 75 et la prise réglable 79 sur la résistance 74 présente aussi une valeur positive. La tension continue pulsée est filtrée par les condensateurs 69 et 70.
Comme un filtrage supplémentaire est nécessaire, on utilise un condensateur de filtrage 82 et une self de blocage 83.
De même, la tension de sortie du premier ensemble de transformateurs est filtrée à l'aide d'un condensateur de filtrage 84 et d'une self de blocage 85.
Un transformateur de puissance 88 comprend un enroulement primaire 89 excité par la tension entre le conducteur 1 et le neutre. De cette manière, ce
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transformateur reçoit une énergie en tout temps quand on désire fermer le disjoncteur. L'enroulement secondaire 90 de ce transformateur est connecté à un circuit de sortie par une série d'interrupteurs constitués par des transistors.
Un premier transistor 93 du type à jonction PNP comprend une base 94 connectée à la jonction de la résistance 35 et de la résistance 47 à travers l'impédance constituée par la self de filtrage 85. L'émetteur 95 du transistor 93 est connecté à l'enroulement secondaire 90 du transformateur 88. Un conducteur relie l'émetteur 95 à la prise réglable 48 sur la résistance 46. Un condensateur 96 est connecté entre l'émetteur 95 et la base 94 et assure une action de filtrage. II agit aussi avec la self 85 pour apporter un retard dans l'action d'interruption.
Une propriété du transistor à jonction PNP est que la résistance dans le sens de l'émetteur 95 au collecteur 97 est très élevée quand la base 94 est polarisée négativement par rapport à l'émetteur 95. La résistance en sens inverse, soit du collecteur à l'émetteur, est faible dans ces conditions. Pour éviter la nécessité d'utiliser deux transistors dans chaque interrupteur, on introduit une diode 98 dans le circuit pour bloquer les alternances inverses du courant alternatif. Si cette diode n'existait pas, l'inversion de polarité de la tension aux bornes de l'enroulement 90 entraînerait la conduction à travers le transistor dans le sens inverse et une coupure complète du courant collecteur-émetteur serait impossible.
Un second transistor 100 similaire au premier, à jonction PNP, comprend une base 101 connectée au point commun des résistances 75 et 76 et un émetteur 102 connecté à la prise réglable 79 de la résisr tance 74. L'émetteur 102 et le collecteur 103 sont en série avec le circuit à commander. Un condensateur 104 connecté entre l'émetteur 102 et la base 101 assure un filtrage de la tension de commande et agit avec la self 83 pour produire un retard. Bien que le conducteur 104 ne soit pas essentiel pour un fonctionnement satisfaisant de l'installation, on a trouvé que son emploi améliore grandement l'action d'interruption des transistors.
La raison d'une telle amélioration n'est pas absolument claire et peut être attribuée au fait que les transistors ne sont pas utilisés comme amplificateurs au sens ordinaire, mais présentent soit un état conducteur, soit un état non conducteur. Ce mode de fonctionnement augmente fortement le courant du transistor, car il n'y a qu'une faible énergie dissipée dans le transistor lui-même. Chaque interrupteur est sensible à la position du vecteur Et par rapport à une frontière.
Les deux frontières définissent une surface dans laquelle le vecteur E,l doit se terminer pour que les deux interrupteurs soient fermés. Dans le cas du premier interrupteur à transistor, la conduc- tion à travers cet interrupteur d'un courant continu pulsé se produit quand Er = (EP + E,) est plus grand que E,.' = (En - En) (fig. 2), ce qui polarise l'émetteur positivement par rapport à la base.
D'une manière semblable, la conduction à travers le second transistor d'un courant continu pulsé se produit quand Er = (Ep -I- En) est plus grand que Er = (Ev - E,t) (fig. 4); ce qui polarise l'émetteur positivement par rapport à la base. Un condensateur de filtrage 105 est connecté aux bornes de sortie du circuit comprenant les interrupteurs à transistors et le trans- formateur_ de puissance et sert à filtrer le courant continu pulsé.
Il faut noter que la description ci-dessus, se rapporte à un circuit triphasé, et que les circuits néces- sitant une protection dans les trois phases sont simi- laires. Les éléments associés à la phase B sont désignés par les mêmes numéros de référence que les éléments correspondants associés à la phase A mais avec un indice b. De même pour les éléments associés à la phase C qui comprennent un indice c.
La seule différence entre les trois circuits réside dans, les points de connexion aux deux parties du réseau de part et d'autre du disjoncteur.
Chaque circuit protecteur est connecté à son conducteur de phase respectif. Par exemple, les ré- sistances 11 et 12 sont reliées au conducteur 5 de la phase B, la tension aux bornes de la résistance 12 étant une fraction de la tension de ce conducteur 5 par rapport au neutre. Les résistances 13 et 14 sont reliées au conducteur 6 de la phase C, la tension aux bornes de la résistance 14 étant une fraction de la tension de ce conducteur 6 par rapport au neutre. La tension de mise en phase de la phase B est prélevée entre les conducteurs 2 et 5. De même, la tension de mise en phase pour la phase C est prélevée entre les conducteurs 3 et 6.
Les bornes de sortie des circuits protecteurs de phase respectifs peuvent être connectées à des relais montés en série avec le circuit de fermeture du disjoncteur, de manière que le disjoncteur ne se ferme que si les conditions de fermeture voulues sont réalisées dans les trois phases. Les bornes de sortie peuvent être connectées au contraire dans un circuit comprenant des relais montés en parallèle, de manière qu'une condition de fermeture pour l'une des phases seulement permette une fermeture du disjoncteur. Dans la forme d'exécution décrite et représentée, les bornes de sortie de ces trois, circuits sont reliées en série, de sorte qu'une condition de fermeture doit être réalisée dans les trois, phases pour assurer la fermeture du disjoncteur.
Chaque réseau. de distribution présente son problème particulier ou sa protection particulière, puisque le mode de fonctionnement varie avec les caractéristiques électriques du réseau. Par exemple, une charge proche du point de distribution peut être cause d'un déphasage qui indiquerait une condition d'endommagement sur un autre réseau, mais qui n'est pas anormale pour le réseau considéré.
La protection du réseau peut être facilement réglée pour tenir compte des conditions variées. de fonctionnement entre les réseaux et même entre les phases d'un même réseau.
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Les fig. 6 à 14 montrent les divers réglages possibles pour permettre le fonctionnement du réseau selon différentes caractéristiques électriques. Ces réglages sont assurés au moyen de la prise 21 sur chaque circuit déphaseur, de la prise 48 sur la résistance 46 et de la prise 79 sur la résistance 74.
Dans ces diagrammes, le vecteur E,z, qui représente la tension du conducteur 4, par exemple, est pris comme référence, le sens de rotation étant le sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre. Par exemple, un vecteur partant de la valeur zéro, représenté par 0, et se terminant à la gauche du vecteur En, est en avance sur la tension du réseau. Ainsi, la surface qui comprend tous les vecteurs en avance sur le vecteur E,, est représentée par la surface hachurée située à la gauche de la ligne de support du vecteur E,,.
Quand la prise 21 est réglée pour produire un déphasage de 90o de la tension de mise en phase E,'; une tension de sortie positive est envoyée aux bornes du transistor 93 tant que le vecteur représentant la tension du conducteur 1 se trouve dans ladite surface hachurée.
A la fig. 7, la prise 21 a été déplacée de manière que le déphasage soit supérieur à 900. Dans ce cas, le vecteur représentant la tension du conducteur 1 doit être compris encore dans la surface hachurée pour produire une tension de sortie positive, mais il faut noter que la frontière de cette surface hachurée a été modifiée.
Au lieu d'être une ligne correspondant au vecteur E", la frontière passe seulement par la pointe du vecteur E,z et fait un angle avec ce dernier, de sorte que certains vecteurs légèrement en avance sur E,z ne produisent plus, une tension de sortie positive aux bornes du circuit émetteurbase du transistor 93.
La fig. 8 montre l'effet d'une position de la prise 21 telle que le déphasage de E. soit inférieur à 900. Dans ce cas, la surface dans laquelle le vecteur Et peut se trouver pour une tension positive aux bornes du transistor 93 comprend certains. vecteurs qui sont légèrement en retard sur la tension E,,.
Non seulement la relation de phase doit être satisfaite, mais encore la grandeur de Et doit dépasser une valeur minimum, valeur qui varie avec la phase de Et.
Si l'on se reporte aux fig. 4 et 5, on voit qu'une tension de sortie positive est envoyée aux bornes du circuit émetteur-base du transistor 100 quand E,. est plus grand que E,'. La prise variable 79 sur la résistance 74 détermine la partie de E, qui est équilibrée par E,.'. Si la prise 79 divise la résistance dans le même rapport que celui existant entre les résistances 75 et 76, les fractions des résultantes E, et ET prélevées ont des valeurs égales, de sorte que E, n'a besoin de dépasser ET que légèrement pour produire une tension positive nécessaire à la conduction du transistor 100.
Dans ce cas, le vecteur Et doit se terminer au-dessus de la ligne perpendiculaire à E,z et passant par le point extrême de E, pour produire une tension positive aux bornes du circuit émetteur= base du transistor 100. Cette condition est représentée aux fig. 6, 7 et 8. La ligne CD représente la valeur minimum de Et qui peut produire une condition de conduction du transistor 100.
En d'autres termes, un vecteur Et représentant la tension du conducteur 1 doit se terminer dans la surface située au- dessus de la ligne CD pour fermer l'interrupteur à transistor 100. Plus le vecteur Et est en phase avec E", moins il peut dépasser E,z pour produire une tension de sortie positive, mais quand l'angle de phase s'élargit, Et peut devenir de plus en plus grand pour se terminer dans la surface située au-dessus de la ligne CD.
Aux fig. 6, 7 et 8, la surface quadrillée est celle dans laquelle le vecteur Et doit se terminer pour que les transistors 93 et 100 soient tous deux conducteurs.
Les fig. 9, 10 et 11 représentent un autre réglage des circuits. Il faut noter que la ligne CD tombe au-dessous du point extrême du vecteur E,. Cela signifie que la fraction de la résultante E,.' prélevée sur la résistance 74 est plus grande que la fraction correspondante de la résultante E,.. On peut obtenir cette condition en déplaçant la prise 79 de manière qu'elle soit plus éloignée de la prise centrale 66 que dans la condition représentée aux fig. 6, 7 et 8.
De cette manière, une plus grande partie de la tension aux bornes de la résistance 74 est équilibrée vis-à-vis de la tension aux bornes de la résistance 75.
Quand la prise 79 est proche de la prise cen- trale 66, la condition est celle représentée aux fig. 12, 13 et 14. Ici, la ligne CD est au-dessus du point extrême du vecteur E,,, de sorte que Et doit être plus grand que E,z même si les deux tensions sont exactement en phase.
Avec la prise 79 proche de la prise centrale 66, seule une petite partie de la tension de sortie du redresseur 67 est utilisée pour équilibrer la tension aux bornes de la résistance 75, de sorte que la tension aux bornes de la partie effective de la résistance 74 prédomine sur la tension aux bornes de la résistance 75 seulement quand la valeur de la somme vectorielle El, E,Z est sensiblement plus grande que la valeur de la somme vectorielle Ep -I- (- En).
Dans les fig. 9 à 14, en peut remarquer que la frontière AB ne coïncide pas avec le vecteur E,,. La grandeur et le sens du déplacement dépendent de la position donnée à la prise réglable 48 sur la résis- tance 46. Aux fig. 6, 7 et 8, la tension Er est produite aux bornes de la résistance 46 et la tension ET aux bornes de la résistance 47.
Si une faible partie de E,. est prise sur la résistance 46, une condition d'équilibre n'existe que si E, est plus grand que Er dans le même rapport que celui qui représente la faible partie de E, par rapport à la valeur complète de Er. Si la prise 48 est déplacée à proximité de la prise centrale 43, il existe une condition similaire à celle représentée aux fig. 12, 13 et 14.
Ici, le vecteur Et doit se terminer dans la surface
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située à la gauche de la ligne frontière AB, comme dans le cas des fig. 6, 7 et 8. Cependant, dans ce cas, la frontière a été déplacée vers la gauche du vecteur E,,. Il s'ensuit que les exigences relatives à la phase et à la grandeur sont plus strictes que dans le cas des fig. 6, 7 et 8.
D'une manière quelque peu similaire, les conditions représentées aux fig. 9, 10 et 11 peuvent être produites en réglant la prise 48 de manière à inclure dans le circuit une plus grande partie de la résistance 46 que celle correspondant au rapport des résistances 47 et 35. De cette manière, une relation vectorielle telle que celle représentée à la fig. 3 peut produire la fermeture du disjoncteur.
Quand la prise 48 est déplacée à distance de la prise centrale 43, une plus grande partie de Er est équilibrée vis-à-vis de E,. Cela augmente la surface qui permet la fermeture du disjoncteur, comme on le voit par déplacement de la ligne frontière AB vers la droite du vecteur E,z .
Ces réglages permettent d'adapter la protection du réseau pour fermer le disjoncteur pour une grande variété de relations de phase et de grandeur entre E,. et Et .
L'effet de tensions harmoniques, qui est un sérieux inconvénients des installations de protection de réseau du type mécanique ou à relais, a été éliminé par les connexions des transformateurs 31 à 34 et 55 à 58. Comme les tensions harmoniques sont égales des deux côtés du transformateur, elles contribuent également aux tensions produites du côté secondaire alimentant les deux redresseurs. Les bornes de sortie des redresseurs étant connectées en opposition, les tensions harmoniques redressées s'annulent entre elles.