FR2470466A1 - Mains overvoltage protector - uses magnetic core balance operated by break-over devices connected to earth and coil detecting resulting core flux - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de protection contre les surtensions et, plus particulièrement, un dispositif destiné à assurer la protection des sections les plus sensibles d'une installation électrique d'abonné contre les surtensions accidentelles. The present invention relates to a device for protection against overvoltages and, more particularly, to a device intended to ensure the protection of the most sensitive sections of an electrical subscriber installation against accidental overvoltages.
Dans fesïostallatiens; Elsetriques d'abonné, il peut arriver que les lignes du réseau de distribution introdulzent des sur- tensions d'origine atmosphérique (foudre) ou autres (inductions par '- exemple). De telles surtensions se présentent sous la forme d'impulsions à front plus ou moins raide dont le niveau de tension peut atteindre, dans le cas de la foudre par exemple, une valeur très élevée, la durée de cette impulsion pouvant être relativement importante dans le cas de surtensions dues à des inductions par exemple. In fesïostallatiens; Elsetrics of subscriber, it can happen that the lines of the distribution network introduce overvoltages of atmospheric origin (lightning) or others (inductions for example -). Such overvoltages are in the form of pulses with a more or less steep front, the voltage level of which can reach, in the case of lightning for example, a very high value, the duration of this pulse being able to be relatively long in the overvoltages due to inductions for example.
Les équipements d'abonné comportent en général deux types d'appareils : des appareils électromécaniques à forte isolation tels que des appareils à moteur, de chauffage et d'éclairage, capables de supporter sans détérioration des surtensions instantanées ; et des appareils à composants semi-conducteurs ou à l'état solide tels que des récepteurs de télévision, des chaînes haute-fidélité et des dispositifs de commande des appareils électroménagers à microprocesseur, qui sont d'une particulière vulnérabilité en présence des surtensions même instantanées. Subscriber equipment generally comprises two types of device: electromechanical devices with high insulation such as motor, heating and lighting devices, capable of withstanding instantaneous overvoltages without deterioration; and devices with semiconductor or solid state components such as television receivers, high-fidelity channels and devices for controlling microprocessor-based household appliances, which are particularly vulnerable in the presence of overvoltages, even instantaneous .
I1 en est de même dans les installations industrielles où les installations électriques comprennent à la fois des appareils capables de supporter sans détérioration des surtensions instantanées très élevées ( les machines de fabrication en général) et des appareils particulière- ment fragiles (calculateurs de gestion ou de commande desdites machines, appareils de laboratoires). The same is true in industrial installations where the electrical installations include both apparatuses capable of withstanding very high instantaneous overvoltages without deterioration (manufacturing machines in general) and particularly fragile apparatuses (management or control computers). control of said machines, laboratory apparatus).
Les dispositifs de protection actuellement utilisés comprennent principalement, chez l'abonné particulier, un disjoncteur différentiel connecté immédiatement en sortie du compteur, ainsi que des fusibles associés chacun à une partie des postes de l'installation et destinés chacun à isoler du reste de l'installation la parte associée dans laquelle se produit un court-circuit. Ces dispositifs sont totalement inefficaces lors de l'apparition d'une surtension accidentelle. En effet ils ont en général un temps de réponse très supérieur à la durée des impulsions de surtension.D'autre part, pour éviter un fonctionnement intempestif et continuel du disjoncteur différentiel provoqué par les fuites inévitables des différents appareils de l'équipement alimenté, le seuil de déclenchement de ce disjoncteur est choisi arbitrairement à une valeur moyenne (750 mA par exemple3 tenant compte de la somme des fuites estimées de l'ensemble des appareils que peut comprendre ltdquipe- ment de l'abonné. Il en résulte que ce seuil de déclenchement particulièrement élevé, associé au temps de réponse relativement long, retire au disjoncteur différentiel beaucoup de son pouvoir de protection des usagers contre lesdits courants de fuite. The protection devices currently used mainly include, at the private subscriber, a differential circuit breaker connected immediately at the output of the meter, as well as fuses each associated with a part of the stations of the installation and each intended to isolate from the rest of the installation the associated part in which a short circuit occurs. These devices are totally ineffective when an accidental overvoltage appears. In fact, they generally have a response time much longer than the duration of the overvoltage pulses. On the other hand, to avoid untimely and continuous operation of the residual current device caused by inevitable leaks from the various devices of the equipment supplied, the the tripping threshold of this circuit breaker is arbitrarily chosen at an average value (750 mA for example3 taking into account the sum of the estimated leaks of all the devices that the subscriber's equipment may include. It follows that this threshold of particularly high tripping, associated with the relatively long response time, removes the RCD much of its power to protect users against said leakage currents.
Dans certaines installations industrielles, des dispositifs parasurtensions sont connectés à la sortie du disjoncteur. Ces dispositifs comprennent essentiellement un tube à décharge connecté entre chaque conducteur et la terre. Lors de l'apparition d'une surtension d'amplitude supérieure à la tension d'amorçage du tube à argue, ce dernier s'amorce et assure la mise à la terre du conducteur électrique connecté à une de ses extrémités. L'installation est court-circuitée et le disjoncteur subissant une forte surintensste disjoncte.Le réarmement du disjoncteur après disparition de la surtension ramène au fonctionnement nornial Ainsi, dans ce type de protection, l'apparition d'une surtension amène l'arrêt total de l'alimentation en énergie électrique de l'ensemble de l'installation et le retour en fonctionnement normal de l'ensemble de l'installation na peut s'effectuer si au cours du fonctionnement précédemment décrit l1un quelconque des tubes à décharge s'est mis accidentellement en court-circuit. En outre, comme dans le type d'installation précédent, le seuil de déclenchement du disjoncteur prévu pour l'ensemble de l'installation n'assure aucune protection de l'usager. In some industrial installations, surge protection devices are connected to the output of the circuit breaker. These devices essentially comprise a discharge tube connected between each conductor and the earth. When an overvoltage of amplitude greater than the starting voltage of the argue tube appears, the latter starts and ensures the earthing of the electrical conductor connected at one of its ends. The installation is short-circuited and the circuit breaker undergoes a strong overcurrent circuit breaker. Resetting the circuit breaker after disappearance of the overvoltage returns to normal operation. Thus, in this type of protection, the appearance of an overvoltage brings the total stop of the supply of electrical energy to the entire installation and the return to normal operation of the entire installation na can take place if during the operation described above any of the discharge tubes accidentally short-circuited. In addition, as in the previous type of installation, the tripping threshold of the circuit breaker provided for the entire installation does not provide any protection for the user.
La présente invention a donc pour objet un dispositif de protection palliant les inconvénients des dispositifs connus. I1 permet d'assurer la protection de l'usager contre des fuites accidentelles dans les appareils utilisés, ainsi qu'une protection de ces appareils contre les surtensions de quelque origine qu'elles soient tout en assurant la continuité de l'alimentation du ou des appareils capables de supporter ces surtensions sans dztérioration. The present invention therefore relates to a protection device which overcomes the drawbacks of known devices. I1 makes it possible to ensure the protection of the user against accidental leaks in the devices used, as well as protection of these devices against overvoltages of any origin whatsoever while ensuring the continuity of the supply of the device (s) devices capable of withstanding these overvoltages without deterioration.
Le dispositif de protection de l'invention est essentiellement caractérisé par le fait qu'il comprend, pour chaque unité d'équipement à protéger, un disjoncteur différentiel connecté, par rapport à la source d'énergie, en aval de cet équipement, et un circuit à éléments disruptifs connecté entre le disjoncteur différentiel et 1'unité d'équipement. The protection device of the invention is essentially characterized by the fact that it comprises, for each unit of equipment to be protected, a differential circuit breaker connected, relative to the energy source, downstream of this equipment, and a circuit with disruptive elements connected between the differential circuit breaker and the equipment unit.
Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant exposés de façon plus détaillée dans la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitaif, en se reportant aux figures annexées qui représentent
- la figure 1, le schéma de principe du dispositif de
protection de la présente invention
- -la figure 2, le schéma détaillé d1un exemple de
réalisation des circuits DD et PF du dispositif de la figure 1.The various objects and characteristics of the invention will now be explained in more detail in the description which follows, given by way of nonlimiting example, with reference to the appended figures which represent
- Figure 1, the block diagram of the device
protection of the present invention
- Figure 2, the detailed diagram of an example of
realization of the circuits DD and PF of the device of FIG. 1.
On décrira tout d'abord, en se reportant au schéma de
principe de la figure 1, le dispositif de protection de la présente
invention.We will describe first, referring to the diagram of
principle of Figure 1, the protection device of this
invention.
Le schéma de principe de la figure 1 représente notamment
un ensemble compteur-disjoncteur CD d'abonné connecté à deux fils L1
et L2 de transport d'énergie électrique. Les différents équipements
de l'abonné sont alors alimentés par l'intermédiaire de deux fils
d'alimentation L1' et L2'.The block diagram of Figure 1 represents in particular
a subscriber CD counter-circuit breaker set connected to two L1 wires
and L2 for transporting electrical energy. The different equipment
of the subscriber are then supplied via two wires
supply L1 'and L2'.
Selon l'invention, les entrées d'alimentation de ces
équipements, telles les entrées C et D d'une unité d'équipement UD,
sont connectées respectivement à des points respectifs de connexion
A et B des fils d'alimentation L1' et L2' à travers un dispositif de
protection composé d'un disjoncteur différentiel DD et d'un circuit
d'éiéments disruptifs PF.According to the invention, the power inputs of these
equipment, such as inputs C and D of a unit of equipment UD,
are connected respectively to respective connection points
A and B of the supply wires L1 'and L2' through a device
protection composed of a DD differential circuit breaker and a circuit
disruptive elements PF.
Les entrées non référencées du disjoncteur différentiel DD
sont respectivement connectées aux points de connexion A et B par
l'intermédiaire de deux fils d'alimentation secondaire L3 et L4, les
sorties non reférencées du circuit d'éléments disruptifs PF étant
respectivement connectées aux entrées C et D de l'unité d'équipement.The unreferenced inputs of the DD RCD
are respectively connected to connection points A and B by
through two secondary supply wires L3 and L4, the
non-referenced outputs of the circuit of disruptive elements PF being
respectively connected to inputs C and D of the equipment unit.
Cette unité d'équipement comprend un ou plusieurs appareils qui
doivent faire l'objet d'une protection individuelle.This unit of equipment includes one or more devices which
must be the subject of individual protection.
Le disjoncteur différentiel DD est prévu notamment pour
détecter un déséquilibre entre les courants circulant respectivement ~sur les fils d'alimentation connectés à ses sorties et supérieur à
un seuil prédéterminé. Les seuls circuits alimentés à travers le
disJoncteur différentiel DD étant ceux de l'unité d'équipement UD, ce
seuil est fixé en fonction des courants de fuite tolérés dans cette
unité d'équipement UD, c'est-à-dire sans tenir compte des courants
de fuite existant dans les autres unités d'équipements UD', UD" de
l'installation connectés aux fils d'alimentation L1' et L2', soit
directement, soit par l'intermédiaire d'un autre disjoncteur. Le seuil
de déclenchement du disjoncteur DD est donc relativement bas, de.l'ordre -de 10 mA par exemple, c'est-à-dire inférieur à la limite maximale
supportable pour l'utilisateur de l'unité d'équipement UD.The DD differential circuit breaker is designed in particular for
detect an imbalance between the currents flowing respectively ~ on the supply wires connected to its outputs and greater than
a predetermined threshold. The only circuits powered across the
DD RCD being those of the UD equipment unit, this
threshold is fixed according to the leakage currents tolerated in this
unit of UD equipment, i.e. without taking currents into account
of leakage existing in the other equipment units UD ', UD "of
the installation connected to the supply wires L1 'and L2', or
directly, or through another circuit breaker. The threshold
tripping of the DD circuit breaker is therefore relatively low, of the order of -10 mA for example, that is to say less than the maximum limit
bearable for the user of the UD equipment unit.
Le circuit d'éléments disruptifs PF comprend des éléments
qui peuvent être, par exemple, des tubes à décharge de type connu, ou des éléments à semi-conducteurs tels que des diodes à effet Zener ; ces éléments sont connectés respectivement entre chacun des fils d'alimentation secondaire L3 et L4 et le potentiel de la terre.The circuit of disruptive elements PF includes elements
which can be, for example, known type discharge tubes, or semiconductor elements such as Zener diodes; these elements are connected respectively between each of the secondary supply wires L3 and L4 and the earth potential.
En fonctionnement normal, l'énergie électrique fournie par les fils L1 et L2 est retransmise aux entrées C et D de l'unité d'équipement UD. In normal operation, the electrical energy supplied by the wires L1 and L2 is retransmitted to the inputs C and D of the equipment unit UD.
Lorsqu'une anomalie se produit dans cet équipement, une connexion accidentelle entre une des entres e et D de cet équipement et sa structure normalement connectée au potentiel de référence
(la masse) par exemple, il se produit un déséquilibre entre les courants circulant respectivement à ces entrées. Ce déséquilibre est détecté par le disjoncteur différentiel DD dès que son amplitude atteint le seuil de déclenchement, 10 mA selon l'exemple choisi. Ce disjoncteur bascule et coupe l'alimentation de l'unité d'équipement UD. When an anomaly occurs in this equipment, an accidental connection between one of the inputs e and D of this equipment and its structure normally connected to the reference potential
(ground) for example, there is an imbalance between the currents flowing respectively at these inputs. This imbalance is detected by the differential circuit breaker DD as soon as its amplitude reaches the tripping threshold, 10 mA according to the example chosen. This circuit breaker switches and cuts the power supply to the UD equipment unit.
On voit donc que, par l'intermédiaire du disjoncteur différentiel DD, le dispositif de l'invention assure la protection de l'utilisateur de l'unité d'équipement UD. It can therefore be seen that, by means of the differential circuit breaker DD, the device of the invention provides protection for the user of the equipment unit UD.
On suppose maintenant qu'une surtension accidentelle, provoquée par exemple par des phénomènes d'induction connus, apparaît sur le fil L1 et/ou le fil L2. Cette surtension est retransmise par l'ensemble compteur-disjoncteur CD sur le fil L1' et/ou le fil L2' et également sur les fils d'alimentation secondaire L3 et/ou- L4. It is now assumed that an accidental overvoltage, caused for example by known induction phenomena, appears on the wire L1 and / or the wire L2. This overvoltage is retransmitted by the counter-circuit breaker CD assembly on the wire L1 'and / or the wire L2' and also on the secondary supply wires L3 and / or -L4.
Cette surtension apparaît donc aux bornes d'entrée du circuit à éléments disruptifs PF et rend conducteur l'élément disruptif connecté entre le potentiel de la terre et le fil où apparaît cette surtension. De ce fait, cette surtension n'est pas retransmise 9 -l'unité d'équipement UD. Dès que la tension sur le fil considéré redevient normale, c'est-à-dire inférieure à la tension d'amorçage de l'élément disruptif, celui-ci ne conduit plus et le fonctionnement du système se poursuit normalement.This overvoltage therefore appears at the input terminals of the circuit with disruptive elements PF and makes the disruptive element connected between the earth potential and the wire where this overvoltage appears conductive. As a result, this overvoltage is not retransmitted 9 - the equipment unit UD. As soon as the tension on the wire considered becomes normal again, that is to say lower than the starting tension of the disruptive element, the latter no longer conducts and the operation of the system continues normally.
Le dispositif de l'invention assure donc bien la protection de l'unité d'équipement UD contre les surtensions. The device of the invention therefore effectively protects the unit of equipment UD against overvoltages.
Dans l'exemple précédent, l'amorçage de l'élément disruptif s'accompagne d'un déséquilibre entre les courants circulant respectivement sur les deux fils d'alimentation secondaire L3 et L4. In the previous example, the initiation of the disruptive element is accompanied by an imbalance between the currents flowing respectively on the two secondary supply wires L3 and L4.
Or le disjoncteur différentiel DD qui, pour assurer une protection efficace de l'utilisateur de l'unité d'équipement UD contre les courants de fuite, est un disjoncteur rapide a un temps de réponse de l'ordre de la dizaine de millisecondes. Ce temps est très nettement supérieur à la durée des impulsions de surtension accidentelle qui est de l ordre de quelques dizaines de microsecondes pour les surtensions d'origine atmosphérique par exemple. Le disjoncteur différentiel DD n'intervient donc pas dans le fonctionnement du dispositif de protection de la figure 1 lors de l'apparition d'une surtension accidentelle brève.However, the DD differential circuit breaker which, to ensure effective protection of the user of the unit of equipment UD against leakage currents, is a fast circuit breaker with a response time of the order of ten milliseconds. This time is very much greater than the duration of the accidental overvoltage pulses which is of the order of a few tens of microseconds for overvoltages of atmospheric origin for example. The differential circuit breaker DD therefore does not intervene in the operation of the protection device of FIG. 1 when a brief accidental overvoltage appears.
Si la durée de la sur tension apparaissant sur le fil L1 et/ou le fil L2 est suffisamment longue ou si cette surtension se présente sous la forme d'une suite d'impulsions brèves suffisamment rapprochées la durée de conduction de l'élément disruptif concerné devient prohibitive et il peut en résulter une mise en court-circuit définitive de cet élément. Un dimensionnement judicieux du disjoncteur différentiel et de l'élément disruptif permet d'éviter cet inconvénient : le temps de réponse du disjoncteur différentiel est choisi de façon que lorsque la durée de la surtension est telle que l'élément disruptif risque 'd'être endommagé, ce disjoncteur bascule et ne retransmet plus au circuit PF et à l'unité d'équipement UD les signaux électriques fournis sur ses entrées. If the duration of the overvoltage appearing on the wire L1 and / or the wire L2 is sufficiently long or if this overvoltage is in the form of a series of short pulses sufficiently close together the duration of conduction of the disruptive element concerned becomes prohibitive and this may result in a definitive short-circuiting of this element. A judicious dimensioning of the differential circuit breaker and of the circuit breaker avoids this drawback: the response time of the differential circuit breaker is chosen so that when the duration of the overvoltage is such that the circuit breaker risks being damaged , this circuit breaker switches and no longer retransmits to the PF circuit and to the UD equipment unit the electrical signals supplied on its inputs.
Le dispositif de l'invention assure donc également la protection des éléments disruptifs du circuit PF contre les surtensions dont la durée dépasse un seuil déterminé. The device of the invention therefore also provides protection for the disruptive elements of the PF circuit against overvoltages the duration of which exceeds a determined threshold.
Malgré ces précautions, il est toujours possible qu'un élément disruptif se mette en court-circuit définitif dès ltapparition de la première surtension. I1 est évident que, en l'absence du disjoncteur différentiel DD tout se passerait alors comme si les points de connexion A et B des fils L1' et L2' étaient court-circuités. Despite these precautions, it is still possible for a disruptive element to short-circuit definitively as soon as the first overvoltage appears. It is obvious that, in the absence of the differential circuit breaker DD, everything would then happen as if the connection points A and B of the wires L1 'and L2' were short-circuited.
Le disjoncteur denturée de l'ensemble CD détecterait ce court-circuit et interromperait l'alimentation de tous les équipements de l'installation.The serrated circuit breaker of the CD assembly would detect this short circuit and interrupt the supply of all the equipment in the installation.
L'introduction du disjoncteur différentiel DD permet d'éviter cet inconvénient : il détecte le déséquilibre causé par la mise en court-circuit permanent de l'6lément disruptif du circuit PF et coupe alors l'alimentation des circuits situés en aval, c'est-à-dire uniquement du circuit PF et de l'unité d'équipement UD, les autres unités d'équipements de l'installation étant normalement alimentées. The introduction of the DD differential circuit breaker avoids this drawback: it detects the imbalance caused by the permanent short-circuiting of the disruptive element of the PF circuit and then cuts the supply of the circuits located downstream, this is ie only from the PF circuit and from the UD equipment unit, the other equipment units of the installation being normally supplied.
On décrira maintenant, en se reportant à la figure 2; un exemple de réalisation du disjoncteur différentiel DO et du circuit à éléments disruptifs PF du dispositif de protection de la figure 1. We will now describe, referring to Figure 2; an exemplary embodiment of the differential circuit breaker DO and of the circuit with disruptive elements PF of the protection device of FIG. 1.
Le disjoncteur différentiel DD comprend notamment un tore magnétique à trois enroulements GA, GB et GF, un pont redresseur à diodes FR, un condensateur CP et un relais bistable à haute impéndance RY dont les contacts ry1 et ry2 sont respectivement connectés en série sur les fils L3 et L4. The DD differential circuit breaker includes in particular a magnetic toroid with three windings GA, GB and GF, a rectifier bridge with diodes FR, a capacitor CP and a bistable high-impedance relay RY whose contacts ry1 and ry2 are respectively connected in series on the wires L3 and L4.
Les enroulements CA et GB sont respectivement connectés en série sur les fils d'alimentation secondaire L3 et L4. The windings CA and GB are respectively connected in series on the secondary supply wires L3 and L4.
Les extrémités de l'enroulement de détection GF sont respectivement connectées aux entrées alternatives du pont redresseur
FR.The ends of the GF detection winding are respectively connected to the alternating inputs of the rectifier bridge
FR.
Le condensateur CP et l'enroulement d'excitation du relais
RY sont connectés entre les sorties continues du pont redresseur FR.The capacitor CP and the excitation winding of the relay
RY are connected between the continuous outputs of the rectifier bridge FR.
Lorsque les courants circulant respectivement sur les fils
L3 et L4, donc dans les enroulements CA et GB sont de même amplitude, aucune tension induite n'apparaît aux bornes de l'enroulement de détection GF donc aux entrées du pont redresseur FR. L'enroulement d'excitation du relais RY n'est pas alimenté. Le relais RY est au repos et ses contacts ry1 et .y2 sont en position fermée comme indiqué sur la figure.When the currents flowing respectively on the wires
L3 and L4, therefore in the windings CA and GB are of the same amplitude, no induced voltage appears at the terminals of the detection winding GF therefore at the inputs of the rectifier bridge FR. The excitation winding of relay RY is not supplied. Relay RY is at rest and its contacts ry1 and .y2 are in the closed position as shown in the figure.
Lorsque le courant circulant sur le fil L3 (donc dans l'enroulement GA) et le courant circulant sur le fil L4 (donc dans l'enroulement GB) sont d'amplitudes différentes, une tension induite, dont l'amplitude est fonction de la différence d'amplitude de ces courants, apparaît aux bornes de l'enroulement de détection CF et aux entrées alternatives du pont redresseur FR. Ce pont fournit alors une tension continue aux bornes du condensateur CP qui se charge. When the current flowing on the wire L3 (therefore in the winding GA) and the current flowing on the wire L4 (therefore in the winding GB) are of different amplitudes, an induced voltage, the amplitude of which is a function of the difference in amplitude of these currents, appears at the terminals of the detection winding CF and at the alternative inputs of the rectifier bridge FR. This bridge then supplies a DC voltage across the capacitor CP which charges.
Lorsque la charge du condensateur CP est suffisante, le relais RY est excité : il passe en position travail et ses contacts ryl et ry2 s'ouvrent. Les circuits situés en aval du disjoncteur différentiel DD ne sont plus alimentés par les fils d'alimentation secondaire L3 et L. When the charge of the capacitor CP is sufficient, the relay RY is energized: it switches to the working position and its contacts ryl and ry2 open. The circuits located downstream of the differential circuit breaker DD are no longer supplied by the secondary supply wires L3 and L.
Le circuit à éléments disruptifs PF de la figure 2 comprend essentiellement deux éléments disrupti.fs TN1 et TN2 et quatre varistances UR1 à UR4. The circuit with disruptive elements PF of FIG. 2 essentially comprises two disruptive elements TN1 and TN2 and four varistors UR1 to UR4.
L'élément disruptif TN1, qui peut être par exemple un tube à décharge, est connecté entre le fil L3 et la première extrémité de la varistance VR1 dont l'autre extrémité est connectée au potentiel de la terre. The disruptive element TN1, which can for example be a discharge tube, is connected between the wire L3 and the first end of the varistor VR1, the other end of which is connected to the earth potential.
De façon identique, 11 élément disruptif TN2 est connecté entre le fil L4 et, par l'intermédiaire de la varistance VR2, ie potentiel de, la terre. Similarly, the disruptive element TN2 is connected between the wire L4 and, via the varistor VR2, ie potential of, the earth.
Les varistances VR2 et VR4 sont connectées en série entre les fils L3 et L4, en aval des éléments disruptifs TN1 et TN2. Le point milieu des varistances VR3 et VR4 est connecté au potentiel de la tertre. Varistors VR2 and VR4 are connected in series between wires L3 and L4, downstream of the disruptive elements TN1 and TN2. The midpoint of the varistors VR3 and VR4 is connected to the potential of the mound.
Lorsque la tension du fil d'alimentation L3, par exemple, augmente et atteint la valeur de la tension d'amorçage de l'élément disruptif IN1, ce dernier. s'amorce et assure l'écoulement de cette surtension à la terre à travers la varistance VR1, Une différence de potentiel constante de l'ordre de 15 V s'établit alors aux bornes de l'élément TN1 supposé être un tube à décharge de type connu.Un courant pouvant atteindre plusieurs kiloampères peut ainsi être écoulé à travers le tube à décharge et la varistance entre les bornes de laquelle il apparaît finalement une différence de potentiel sensiblement constante fonction du type de varistance utilisé, Cette différence de potentiel permet d'augmenter la tension de la ligne pour laquelle le tube se désamorce et qui serait égale à 80 V en l'absence de la varistance VR1. When the voltage of the supply wire L3, for example, increases and reaches the value of the ignition voltage of the disruptive element IN1, the latter. starts and ensures the flow of this overvoltage to earth through the varistor VR1, A constant potential difference of the order of 15 V is then established at the terminals of the element TN1 supposed to be a discharge tube of known type. A current of up to several kiloamperes can thus be flowed through the discharge tube and the varistor between the terminals of which there appears a substantially constant potential difference depending on the type of varistor used, This potential difference allows increase the line voltage for which the tube is defused and which would be equal to 80 V in the absence of the varistor VR1.
Le varistance VR3 est utilisée pour amortir l'impulsion de surtension et, par conséquent, le tube ayant un temps de réponse non négligeable bien que réduit (quelques dizaines de millisecondes par exemple) pour éviter que la tension de la ligne ne devienne par trop supérieure à la tension d'amorçage du tube
Dans la description qui précède la nature des fils d'alimentation L1 et L2 et donc des fils L1' et L2' et des fils L3 et L4 n'a pas été précisée. Il est bien évident qu'ils peuvent être, l'un un fil de phase, l'autre le fil de neutre ou bien l'un et l'autre de-n fils de phase.Varistor VR3 is used to dampen the overvoltage pulse and, consequently, the tube having a non negligible response time although reduced (a few tens of milliseconds for example) to prevent the line voltage from becoming too much higher at the tube start voltage
In the preceding description, the nature of the supply wires L1 and L2 and therefore of the wires L1 'and L2' and of the wires L3 and L4 has not been specified. It is obvious that they can be, one a phase wire, the other the neutral wire or else both of-n phase wires.
De même on n'a considéré que le cas où une- surtension apparaît sur un seul fil. Lorsqu'une surtension apparaît sur les deux fils le fonctionnement du dispositif de protection décrit, est identiques
En effet, cette surtension n'est pas égale sur les deux fils et, dans tous les cas, l'un des éléments disruptifs du circuit PF s'amorce toujours ayant, l'autre si bien qu'un déséquilibre etr,e les courants circulant sur ces fils existe toujours. Dans toua les cas,, le disjoncteur différentiel fonctionne donc. Likewise, only the case where an overvoltage appears on a single wire has been considered. When an overvoltage appears on the two wires, the operation of the protection device described is identical
Indeed, this overvoltage is not equal on the two wires and, in all cases, one of the disruptive elements of the PF circuit always starts having, the other so that an imbalance etr, e the currents circulating on these wires still exists. In all cases, the differential circuit breaker therefore works.
Il est bien évident que la description qui précède n'a été donée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadré de l'invention. Les précisions numériques notamment n'ont été fournies que pour faciliter la dsscriptinn et peuvent varier avec chaque cas d'application. It is obvious that the above description has been given only by way of nonlimiting example and that numerous variants can be envisaged without departing from the scope of the invention. Numerical details in particular have been provided only to facilitate dsscriptinn and may vary with each application case.
Claims (5)
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FR7928912A FR2470466A1 (en) | 1979-11-23 | 1979-11-23 | Mains overvoltage protector - uses magnetic core balance operated by break-over devices connected to earth and coil detecting resulting core flux |
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Also Published As
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---|---|
FR2470466B1 (en) | 1985-04-05 |
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