CH618273A5

CH618273A5 -

Info

Publication number: CH618273A5
Application number: CH796876A
Authority: CH
Inventors: Thadee Domanski
Original assignee: Charbonnages Ste Chimique
Priority date: 1975-06-23
Filing date: 1976-06-22
Publication date: 1980-07-15
Also published as: AU501326B2; IE42861B1; IT1063164B; AR212864A1; NO762148L; CA1080842A; JPS523129A; ES449119A1; LU75210A1; IE42861L; DE2626620C2; SE419810B; US4064546A; SE7606633L; BR7604088A; DD124756A5; NL7606588A; AU1493976A; JPS601808B2; DK280476A

Description

L'invention concerne un dispositif de détection d'un défaut de courant alternatif comportant au moins un interrupteur à lames souples magnétisables enfermées dans une ampoule de verre scellée. Il est connu d'entourer cette ampoule d'un enroulement destiné à être parcouru par un courant continu, lequel crée un champ magnétique qui agit sur les lames et ferme le contact interrupteur. On peut ainsi détecter le passage d'un courant continu lorsque l'enroulement est branché dans le circuit du courant à détecter.

Malheureusement, de tels interrupteurs ne peuvent être employés en courant alternatif même si on les alimente en courant redressé car le contact se ferme et s'ouvre à chaque alternance. Il s'ensuit des vibrations préjudiciables à la durée de fonctionnement des interrupteurs.

Le but de l'invention est de fournir un dispositif permettant d'utiliser ces interrupteurs en courant alternatif, sans rencon-trerles inconvénients susmentionnés. Le dispositif selon l'invention atteint ce but par le fait qu'un circuit comportant au moins un enroulement disposé autour de l'ampoule est alimenté par au moins une alternance du courant alternatif dont l'absence est à détecter et une ou plusieurs alternances d'au moins un courant alternatif déphasé par rapport au précédent, le nombre et la phase de ces alternances étant tels qu'en tout instant au moins une de toutes les alternances soit non-nulle pour engendrer un champ magnétique, maintenant en permanence une magnétisation suffisante pour que l'interrupteur reste fermé.

Le dispositif s'applique avantageusement à la protection des moteurs triphasés pour détecter une éventuelle coupure de phase ou un fonctionnement à vide du moteur, l'ouverture du contact permettant d'agir sur l'alimentation du moteur.

D'autres avantages ressortiront de la présente description qui se réfère au dessin annexé. Sur ce dessin:

la fig. 1 est une vue schématique d'un relais-interrupteur à lame souple fonctionnant en courant alternatif selon l'invention,

la fig. 2 est une variante de la fig. 1 pour fonctionnement en courant triphasé,

la fig. 3 est une variante simplifiée de la fig. 2,

la fig. 4 est une variante du schéma de la fig. 3 où le contact de l'ampoule sert de contact d'auto-alimentation,

la fig. 5 est une variante du schéma de la fig. 4 destinée à la protection des moteurs triphasés,

la fig. 6 est une variante de la fig. 5 dans laquelle la résistance de shuntage du contact d'auto-alimentation a été remplacée par un thyristor,

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la fig. 7 est un schéma perfectionné de la fig. 6 pour la protection des moteurs à long démarrage.

Selon la fig. 1, l'ampoule 1, renfermant un interrupteur 2 à deux lames souples magnétisables, est entourée de quatre enroulements, en parallèle deux à deux. Les enroulements, grâce chacun à une diode 5 branchée en série ne sont parcourus chacun que par une seule alternance et ils sont bobinés de façon que le champ magnétique qui se crée par passage du courant soit toujours dans le même sens.

Afin que le contact de l'ampoule reste fermé il est nécessaire que le champ magnétique créé par les enroulements ne tombe pas en-dessous d'une cartaine valeur. A cet effet, deux enroulements par exemple 3 et 4 reçoivent le courant à détecter et les deux autres reçoivent un courant déphasé par exemple le courant d'une autre phase quand on utilise le relais dans un réseau triphasé.

Ainsi, quand les alternances d'un courant passent par zéro, les alternances du courant déphasé créent le champ nécessaire au maintien de la fermeture du contact. Ainsi, si l'un des courants fait défaut, le champ magnétique s'annule entre chaque alternance de l'autre courant provoquant ainsi l'ouverture du contact. Pour obtenir une ouverture franche, il est préférable de grouper les enroulements aux deux extrémités de l'ampoule.

Si l'on dispose d'un réseau triphasé et que l'on veuille détecter le manque de courant sur une quelconque des trois phases, il est intéressant d'utiliser le schéma de la fig. 2 où l'ampoule est entourée de trois enroulements 6, 7 et 8 un pour chaque phase avec chacun une diode 9 en série. Les trois diodes étant branchées dans le même sens, elles laissent passer chacune une alternance de même sens et le champ magnétique créé par les trois enroulements ne devient jamais nul et il est constamment suffisant pour maintenir le contact de l'ampoule fermé.

Selon la fig. 3, on peut même n'employer qu'un seul enroulement 10 alimenté par la somme des alternances des trois phases branchées en étoile, trois diodes 11,12 et 13 sur chaque phase ne laissant passer que les alternances de même signe.

Un tel montage est particulièrement avantageux pour la protection des moteurs triphasés et le schéma de la fig. 4 montre la modification avantageuse donnant une ouverture franche du contact interrupteur en cas d'un défaut de courant ou même d'une intensité trop faible. Dans le cas représenté à la fig. 4, l'interrupteur 2 de l'ampoule sur laquelle se trouve l'enroulement 10 est branché en série avec cet enroulement et forme ainsi un contact d'auto-alimentation. En parallèle sur cet interrupteur 2 est branché un contact 14 manuel d'armement ou de mise en marche. En série avec le premier enroulement 10, est monté un second enroulement 15 entourant une autre ampoule dont l'interrupteur 2a commande le circuit d'alimentation du moteur.

A la fig. 5, les enroulements 10 et 15 ont été remplacés par un seul enroulement 16 qui influence les deux ampoules contenant les interrupteurs 16a et 16b.

Pour atténuer les effets des micro-coupures qui entraînent l'ouverture du relais 16, on branche en parallèle avec ce dernier un dispositif temporisateur composé d'un condensateur 17 en série avec une résistance 18 shuntée par une diode 19 en opposition avec les diodes 11, 12 et 13.

Ainsi, lors d'une brève coupure, le condensateur qui s'était chargé à travers la résistance 18, se décharge à travers la diode 19 dans l'enroulement du relais 16 maintenant ainsi les contacts 16a et 16b fermés.

Pour éviter au démarrage, après arrêt ou coupure ayant provoqué l'ouverture du relais, d'être forcé de court-circuiter le contact 16a d'auto-alimentation, on branche aux bornes de ce contact une résistance 20, qui permet au courant subtransitoire de démarrage d'actionner le relais tout en étant suffisamment important pour ne pas gêner le fonctionnement lorsque le moteur est en régime normal.

Pour visualiser les coupures de phase, sur les secondaires des transformateurs d'intensité, sont branchés en étoiles, trois diodes luminescentes 21,22 et 23 protégées, d'une part, contre les tensions inverses par trois diodes 24, 25 et 26 et, d'autre part, par une résistance 27 de limitation montée dans le commun. Ainsi, l'extinction d'une diode indique la phase qui est coupée.

Le dispositif décrit ci-dessus peut aussi protéger le moteur contre les surintensités supérieures au courant de démarrage. Il suffit pour cela de dimensionner les transformateurs d'intensité pour que ces derniers soient complètement saturés pour des intensités dépassant les intensités normales de fonctionnement. En effet, lors d'une saturation complète, les courants secondaires ne se recoupent plus et laissent des trous à courant nul,

aussi le relais 16 s'ouvre dans ces conditions. Par contre, pour des surintensités brèves, le dispositif temporisateur 17,18,19 maintient le relais en position de fermeture.

On notera également que le déphasage doit être correct, faute de quoi les alternances alimentant le relais peuvent être trop décalées en laissant des temps de courant nul, qui provoquent aussi l'ouverture du relais.

On peut également, si on le désire, remplacer le condensateur 17 par une batterie rechargeable de tension convenable.

Pour certains moteurs ou pour des moteurs non arrêtés complètement et surtout pour des appareils de chauffage, les courants subtransitoires sont trop faibles pour actionner le relais 16 par l'intermédiaire de la résistance shunt 20.

Dans ce cas, comme représenté à la fig. 6, un thyristor 28 est branché en parallèle sur le contact 16a entre le point commun des trois diodes 11,12 et 13 et le point commun entre la résistance 18 et le condensateur 17. Ce thyristor 28 a sa gâchette reliée au conducteur de retour aux transformateurs d'intensité par l'intermédiaire du contact 29a d'un relais 29 branché en série avec le relais 16.

A la mise sous tension de l'appareil protégé, il se produit une surtension aux bornes du thyristor, qui le rend conducteur, permettant ainsi au relais 16 de fermer son contact 16a tandis que le condensateur 17 se charge instantanément évitant tous risque de déclenchement intempestif. Dès que le relais 16a a fonctionné, le relais 29 ferme son contact 29a mettant ainsi la gâchette à une polarité négative qui coupe la conduction du thyristor. Le relais 29 au déclenchement doit ouvrir son contact après l'ouverture du contact 16a pour que le thyristor reste bloqué jusqu'à l'ouverture du contact 16a. Le relais 29 doit être donc plus sensible que le relais 16.

Pour certains moteurs à long démarrage, il peut être nécessaire de limiter la charge du condensateur 17 pendant la période de démarrage. A cet effet, comme représenté à la fig. 7, on insère en série avec le relais 16 un relais 30 sensible seulement au courant de démarrage et dont le contact 30a, branché aux bornes du condensateur par l'intermédiaire d'une résistance 31, décharge ce condensateur pendant le démarrage, le contact 30a étant ouvert en marche normale.

Dans tous les cas où l'on veut également obtenir un déclenchement pour la marche à vide, on insère en série dans le circuit du relais 10 ou 16 de détection une résistance réglable 32 que l'on ajuste pour avoir une ouverture du contact d'auto-alimentation du relais quand le courant alimentant l'appareil tombe en dessous d'une valeur minima qui peut être celle de la marche à vide du moteur.

Il est bien entendu possible de faire commander par l'enroulement 16 les contacts 29a et 30 en positionnant convenablement les ampoules contenant ces contacts par rapport à l'enroulement 16, ce positionnement permettant d'obtenir la

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sensibilité désirée pour chaque contact. représentées et décrites en détail car diverses modifications

L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

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3 feuilles dessins

Claims

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1. Dispositif de détection d'un défaut de courant alternatif, comportant au moins un interrupteur à lames souples magnétisables enfermées dans une ampoule de verre scellée! caractérisé en ce qu'un circuit comportant au moins un enroulement (3-4, 6-7-8,10,16) disposé autour de l'ampoule est alimenté par au moins une alternance du courant alternatif dont l'absence est à détecter et une ou plusieurs alternances d'au moins un courant alternatif déphasé par rapport au précédent, le nombre et la phase de ces alternances étant tels qu'en tout instant au moins une de toutes les alternances soit non nulle pour engendrer un champ magnétique maintenant en permanence une magnétisation suffisante pour que l'interrupteur (2, 16a) reste fermé.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit comporte quatre enroulements disposés autour de l'ampoule, chaque courant alternatif étant appliqué à deux enroulements montés en parallèle (3-4) et chaque enroulement étant en série avec une diode (5) pour n'être parcouru que par une alternance.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le courant alternatif dont l'absence est à détecter est un courant d'un réseau polyphasé, caractérisé en ce que ledit courant alternatif déphasé est le courant d'une autre phase.

4. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le courant dont l'absence est à détecter est un courant d'un réseau polyphasé, caractérisé en ce que le circuit comporte autant d'enroulements disposés autour de l'ampoule (6, 7, 8) qu'il y a de phases et chaque enroulement est alimenté par le courant d'une phase, une diode (9) sur chaque phase laissant passer une seule alternance.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les enroulements (6, 7, 8) sont branchés en étoiles.

6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit comporte un seul enroulement disposé autour de l'ampoule (10,16) alimenté par la somme des courants des phases redressés.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'interrupteur (2) est branché en série avec l'enroulement (10, 16), jouant ainsi le rôle d'un contact d'auto-alimentation (2, 16a).

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'aux bornes de l'enroulement (16) est branché en parallèle un circuit temporisateur (17,18) pour compenser les brèves interruptions de courant.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le circuit temporisateur (17,18) est formé d'un condensateur (17) en série avec une résistance (18) shuntée par une diode (19).

10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le temporisateur est formé d'une batterie rechargeable en série avec une résistance shuntée par une diode.

11. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'une résistance (20) est branchée entre les bornes du contact d'auto-alimentation (16a).

12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'en dérivation du contact d'auto-alimentation (16a) est branché un thyristor (28) dont la gâchette est reliée au conducteur de retour de polarité négative par l'intermédiaire du contact (29a) d'un premier relais dont l'enroulement (29) est en série avec celui (16) disposé autour de l'ampoule.

13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le thyristor (28) est branché entre le point commun du condensateur (17) avec la résistance (18) du temporisateur et le point commun de diodes (11,12,13) branchées sur chaque phase pour redresser le courant.

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend un second relais sensible au courant de démarrage dont l'enroulement (30) est en série avec celui (29) du premier relais et dont le contact (30a) permet la décharge du condensateur (17) de temporisation.

15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que le contact de décharge (30a) est en série avec une résistance de décharge (31).

16. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 15, caractérisé en ce qu'une résistance réglable (32) est branchée en série avec l'enroulement disposé autour de l'ampoule (16).

17. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 16, caractérisé en ce que des diodes luminescentes (21, 22, 23) montées en étoile sont alimentées chacune par un courant de phase pour visualiser le défaut, et en ce que des diodes (24,25, 26) sont branchées en série chacune avec une diode électro-lumi-nescente et une résistance (27) est branchée au point commun des diodes électro-luminescentes, de manière à protéger ces dernières.