FR2641411A1

FR2641411A1 - Ensemble auxiliaire-dispositif de commande pour disjoncteur en boitier moule

Info

Publication number: FR2641411A1
Application number: FR8916924A
Authority: FR
Inventors: Ronald Richard Russell
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1988-12-30
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1990-07-06
Anticipated expiration: 2009-12-20
Also published as: JPH02231917A; US4890184A; FR2641411B1; JP2873029B2; CA1323897C; IT1237878B; BR8906858A; DE3942786B4; DE3942786A1; IT8922651A0

Abstract

Un ensemble intégré de protection est un disjoncteur 10 qui comporte la protection de base contre les surcharges ainsi que des auxiliaires électriques sélectifs. Un couvercle auxiliaire d'accès 13 en matériau plastique moulé est fixé au couvercle 12 de l'ensemble intégré de protection assure la protection contre l'environnement des composants auxiliaires que renferme le couvercle. La combinaison d'un dispositif de commande du déclenchement pour surcharge et d'un ensemble à auxiliaires multiples est soit installée sur place soit montée en usine à l'intérieur de l'ensemble intégré de protection. Un tel ensemble auxiliaire-dispositif de commande comporte un circuit de déclenchement pour surcharge à libération rapide. Application aux disjoncteurs électriques.

Description

La présente invention concerne un ensemble auxiliaire-

dispositif de commande pour disjoncteur en boîtier moulé.

La tendance dans l'industrie de la protection des circuits est axée sur une protection complète qui est obtenue par l'adjonction d'un dispositif de protection supplémentaire aux dispositifs standard de protection contre les surcharges, tels que les disjoncteurs en boîtier moulé. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 622 444 décrit un accessoire qui peut être installé sur place dans un disjoncteur sans gêner l'intégralité des composants internes de ce disjoncteur. Cela est effectué en montant les accessoires dans un évidement

ménagé dans le couvercle de l'enceinte du disjoncteur.

Un dispositif électronique de commande du déclenche-

ment qui est monté à l'intérieur de l'enceinte du disjoncteur est décrit dans le brevt des Etats-Unis d'Amérique n 4 679 019. Le dispositif de commande du disjoncteur répond à des

signaux de déclenchement produits par un ensemble électro-

nique de déclenchement entièrement contenu dans une puce à semiconducteur telle que celle décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 589 052. Le développement de la combinaison d'un dispositif de commande du déclenchement pour la protection contre les surcharges ainsi que pour assurer

une fonction auxiliaire est décrit dans le brevet des Etats-

Unis d'Amérique n 4 700 161. On incorpore ici à titre de références les brevets des Etats-Unis d'Amérique venant

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d'être cités, lesquels représentent l'état de pointe de la

technique des dispositifs de protection des circuits.

Un ensemble auxiliaire de déclenchement en dérivation permet au mécanisme de manoeuvre du disjoncteur d'être articulé de façon à séparer ses contacts, généralement pour exécuter une fonction de déclenchement pour la commande et la protection d'un système électrique. On décrit un tel ensemble auxiliaire de déclenchement en dérivation dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 786 885. Un ensemble auxiliaire à commutateur permet à un opérateur de déterminer les états "marche" ou "arrêt" des contacts du disjoncteur en boîtier moulé à un emplacement situé à distance au moyen d'une alarme audible ou d'un dispositif de visualisation. On décrit un tel

ensemble à commutateur auxiliaire dans le brevet des Etats-

Unis d'Amérique n 4 794 356. On incorpore ici à titre de références les deux brevets des Etats-Unis d'Amérique venant

d'être mentionnés.

On trouve un exemple d'un circuit de libération pour manque de tension dans la demande de brevet du Royaume Uni n 2 033 177A. Le circuit décrit dans cette demande applique une impulsion initiale de courant à intensité élevée à la bobine de libération pour manque de tension de manière à entraîner un plongeur à l'encontre de la sollicitation exercée par un ressort de compression puissant et utilise une résistance ballast pour limiter à une faible valeur le courant de maintien traversant la bobine de libération. On pense que la chaleur dégagée dans ce circuit ne permettra pas sa mise en

place dans les limites de l'enceinte du disjoncteur.

Un exemple plus récent de la combinaison d'un dispositif de commande du déclenchement pour surcharge et d'un ensemble à accessoires multiples est décrit dans le brevet'des Etats-Unis d'Amérique n 4 788 621, combinaison qui nécessite un évidement de montage séparé dans le couvercle du disjoncteur pour enfermer la plaquette à circuits imprimés supportant le circuit de commande des

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accessoires. La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique no 163 589 décrit une combinaison de cette sorte d'un dispositif de commande du déclenchement pour surcharge et d'un ensemble à accessoires multiples, dans laquelle la plaquette à circuits imprimés et l'ensemble auxiliairedispositif de commande sont contenus dans le même évidement de montage ménagé dans le couvercle du disjoncteur. La demande de brevet des EtatsUnis d'Amérique n 176 589 décrit l'utilisation d'un opto-isolateur pour montage entre les circuits de surcharge et de manque de tension afin d'éviter une interaction électrique néfaste entre les circuits. Tous les brevets et demandes de brevet des Etats-Unis d'Amérique

venant d'être cités sont incorporés ici à titre de référence.

Selon la présente invention, un ensemble intégré de protection qui comporte une protection contre les surcharges en même temps qu'une fonction auxiliaire à l'intérieur d'une enceinte commune contient un couvercle auxiliaire pour accéder aux modules des auxiliaires sélectionnés de manière à

permettre le montage sur place desdits modules. La combinai-

son d'un ensemble auxiliaire-dispositif de commande assure les fonctions de protection contre les surcharges et de libération pour manque de tension et est disposée le long de la plaquette à circuits imprimés contenant le circuit de commande auxiliaire dans une partie de l'enceinte. Le circuit de commande auxiliaire comprend un commutateur à corps solide qui fournit un trajet de faible impédance pour la bobine de déclenchement de l'ensemble auxiliaire-dispositif de commande tout en présentant un trajet à impédance élevée lorsqu'il se produit une surcharge pour assurer une libération rapide de

la bobine de déclenchement.

La suite de la description se réfère aux figures

annexées qui représentent respectivement: Figure 1, une vue en perspective de dessus d'un disjoncteur intégré en boîtier moulé contenant un circuit de

déclenchementn à libération rapide selon la présente inven-

- 4 - tion, figure 2, une vue en perspective éclatée de dessus du disjoncteur intégré de la figure 1, avant le montage de la combinaison formée par l'ensemble auxiliaire-dispositif de commande, figure 3, une représentation schématique du circuit de commande pour manque de tension et du circuit de commande

pour surcharge utilisés avec le disjoncteur intégré représen-

té en figures 1 et 2, et figure 4, un schéma détaillé du circuit de commande pour manque de tension et du circuit de commande pour

surcharge de la figure 3.

En figure 1, on a représenté un disjoncteur intégré 10 comprenant un boîtier 11 en matériau plastique moulé et un couvercle 12 en matériau plastique moulé, un couvercle auxiliaire 13 étant fixé au couvercle du disjoncteur par des vis 14. Le boîtier comporte une fente de câblage 15 pour permettre la connexion extérieure à un commutateur ou une alarme situés à distance. La poignée 16 de manoeuvre du disjoncteur s'étend vers le haut à partir d'une fente d'accès 17 ménagée dans le cache-entrée 18 du couvercle. Un bouchon d'étalonnage 19 tel que celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 728 914, incorporé ici à titre de référence,est monté dans le couvercle auxiliaire. Deux portes auxiliaires 20, 21 sont formées dans le couvercle auxiliaire pour permettre l'accès à la combinaison 22 formée par un ensemble à auxiliaires multiples et dispositif de commande électromécanique, qu'on désigne ci-après par l'expression "ensemble auxiliaire-dispositif de commande" contenu dans un évidement 23 représenté en figure 2. Toujours en liaison avec la figure 2, le bouchon d'étalonnage 19 est monté dans un évidement 24 ménagé dans le couvercle auxiliaire 13 après fixation de ce couvercle au couvercle du disjoncteur par les vis 14, des trous traversants 25 et des ouvertures filetées 26. L'accès au bouchon d'étalonnage à des fins d'étalonnage -5-

est effectué par un trou 27.

L'ensemble de déclenchement pour le disjoncteur inté-

gré 10 est placé sur une plaquette à circuits imprimés 28 qui est placée dans un évidement 29 destiné à cet ensemble. Le bouchon d'étalonnage 19, après insertion dans son évidement, relie la plaquette à circuits imprimés au moyen de broches 30 s'étendant vers le haut de la plaquette et d'embases 31 formées sur la partie inférieure du bouchon. Un commutateur auxiliaire 32 est placé dans son évidement 33 et est semblable à celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 794 356 mentionné ci-dessus. Après montage du commutateur auxiliaire et de la plaquette à circuits imprimés

de l'ensemble de déclenchement dans leurs évidements appro-

priés, on installe alors l'ensemble auxiliaire-dispositif de

commande 22 dans l'évidement 23. L'ensemble auxiliaire-

dispositif de commande comporte un logement 34 à l'intérieur duquel une bobine 35 est enfermée et qui contient en outre un plongeur 36 et son ressort (non représenté), ressort qui projette le plongeur dans la position de déclenchement avant à l'encontre de la force de maintien fournie par la bobine 35

lorsqu'elle est sous tension. L'ensemble auxiliaire-disposi-

tif de commande est semblable à celui décrit dans le demande

de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 163 589 mentionnéeci-

dessus, dans laquelle un verrou 37 du dispositif de commande du déclenchement est fixé en pivotement au logement 34. Un crochet 38 formé à une extrémité du verrou coopère avec le mécanisme de manoeuvre du disjoncteur, comme cela est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 700 161 et la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 176 589

mentionnés ci-dessus. Le fonctionnement de l'ensemble auxi-

liaire-dispositif de commande est semblable à celui décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 4 641 117 et 4

679 019, brevets qu'on incorpore ici à titre de référence.

L'ensemble auxiliaire-dispositif de commande comporte une plaquette à circuits imprimés 39 qui contient les composants

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-6- nécessaires au fonctionnement de la bobine 35 de l'ensemble auxiliaire-dispositif de commande et est connecté à une paire de broches 40 dressées sur la plaquette à circuits imprimés 28 de l'ensemble de déclenchement au moyen de connecteurs 41 qui sont reliés à la plaquette à circuits imprimés de l'ensemble auxiliaire-dispositif de commande. Une paire de fils 42 relie l'ensemble auxiliaire-dispositif de commande à une source de tension lorsqu'on désire une protection contre les manques de tension et une paire séparées de fils 43 est reliée à une source de tension lorsqu'on souhaite une fonction de déclenchement en dérivation. La bobine 35 est reliée intérieurement à la plaquette à circuits imprimés 39 de l'ensemble auxiliaire-dispositif de commande au moyen

d'une paire séparée de fils 44, comme cela est indiqué.

Lorsqu'on désire une fonction de libération par manque de tension en même temps qu'une protection contre les surcharges, on incorpore le circuit représenté en 39A dans la

plaquette 39 à circuits imprimés de l'ensemble auxiliaire-

dispositif de commande, qu'on a représentée antérieurement.

La bobine 35 de l'ensemble auxiliaire-dispositif de commande est reliée au circuit 36A au moyen des conducteurs 44 et de bornes T5, T6 et est connectée à la source de tension située à distance par les conducteurs 42 et des bornes T1, T2. Le circuit 46 de commande pour manque de tension est semblable à celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 788 621 mentionné ci-dessus et fournit un courant de maintien par les conducteurs 44 et les bornes T5, T6 à la bobine 35 jusqu'à ce que la tension fournie aux bornes T1, T2 tombe à une valeur prédéterminée, au moment auquel le courant de maintien est interrompu et la fonction de déclenchement est amorcée, comme on l'a décrit précédemment. Le circuit 39A est différent de celui décrit dans la demande de brevet des EtatsUnis d'Amérique n 176 589 mentionné ci-dessus par l'insertion d'un commutateur 49 à corps solide en série avec un c8té de la bobine 35 et le conducteur 52 relié au circuit -7- 46. L'autre conducteur 53 est relié directement à l'autre côté de la bobine. Le commutateur à corps solide fonctionne pour fournir une faible impédance à la bobine lors d'un fonctionnement normal tout en fournissant une impédance élevée lorsqu'un signal de déclenchement pour surcharge est appliqué à la bobine. Cet agencement surmonte les effects de l'inductance de la bobine, ce -qui sinon produirait une libération exponentiellement lente de l'énergie emmagasinée et se traduirait par une réponse lente pour le déclenchement par la bobine. La fonction de déclenchement pour surcharge est assurée au moyen du circuit 47 de commande de surcharge qui agit avec le circuit de commande pour manque de tension au moyen d'un opto-isolateur 48 constitué d'une diode électroluminescente D -et d'un phototransitor Q1' Le circuit de commande pour surcharge est relié à la plaquette à circuits imprimés 28 de l'ensemble de déclenchement de la figure 2 au moyen des bornes T3, T4 qui comprennent les connecteurs 41 et qui sont reliées à cette plaquette par les

broches 40, comme on l'a décrit précédemment.

On verra le mieux le fonctionnement du circuit 46 de commande pour manque de tension et du circuit de commande 47 pour surcharge en se reportant au circuit détaillé 39A de la figure 4. Le circuit de commande pour manque de tension invalide la bobine 35 de l'ensemble auxiliaire-dispositif de commande, bobine connectée dans le circuit au moyen des bornes T5, T6, lorsque la tension entre les bornes T1, T2 tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée pendant une durée

prédéterminée. Une source de tension extérieure (non repré-

sentée) est appliquée aux bornes T1, T2, via les conducteurs

42 (figure 3), d'o la fourniture d'un courant par l'intermé-

diaire de résistances limitatrices R0, R1 et d'un redresseur constitué de diodes D2-D5. Une sortie du redresseur est

reliée au bus positif 51 et l'autre sortie au bus négatif 50.

-8- Un varistor Z1 est monté entre les bornes par l'intermédiaire de la résistance R0 pour protéger le circuit de commande pour manque de tension contre les pointes de tension. La bobine 35 est montée entre le bus positif et la borne de drain d'un transistor à effet de champ FET2; la source du transistor est reliée au drain d'un transistor à effet de champ FET1 et la source de ce dernier transistor est reliée au bus négatif

par l'intermédiaire d'une diode D7, et de résistances R2-R9.

Une diode de retour D6 sert à renvoyer le courant dans la

bobine lorsque le transistor FET1 est rendu non conducteur.

La broche de sortie 7 d'un comparateur 55 est reliée à la grille du transistor FET1 et une broche d'entrée 6 de ce comparateur est connectée à sa source par l'intermédiaire d'une résistance R3 et d'une diode D8. La broche d'entrée 6

est reliée au bus négatif par l'intermédiaire d'un condensa-

teur C1. La borne d'entrée 5 au comparateur est reliée au point médian d'un diviseur de tension de test constitué de

résistances R6-R9. Le circuit hacheur, constitué essentielle-

ment du transistor FET1 et du comparateur 55, commande le

courant appliqué à la bobine 35 de la manière suivante.

Lorsque le transistor FET1 est à l'état non-conducteur, la broche d'entrée 5 du comparateur 55 est à une tension de 2 volts à la jonction des résistances R7 et R8. Lorsque la tension aux bornes du condensateur C1 est inférieure à 2 volts, la broche de sortie 7 du comparateur est à l'état haut, rendant conducteur le transistor FET1 et permettant la circulation du courant de maintien dans la bobine 35. Lorsque le transistor FET1 est conducteur, le courant du circuit traversant la diode D7, développe une tension proportionnelle aux bornes de R2 et R9. Le condensateur C1 se charge à cette tension par l'intermédiaire de la diode D8 et de la résistance R3. La diode D7, en série avec la résistance R2, fournit la compensation de tension ainsi que de température pour la diode D8 alors que la résistance R3 fournit un retard de courte durée pendant le cycle de charge du condensateur C1 -9- de sorte que le comparateur 55 ne se coupe pas prématurément par suite de l'apparition d'une pointe de courant pendant le recouvrement inverse de la diode D6. Pour des valeurs sélectionnées de R2 et R9 à une intensité de 30 milliampères dans le circuit, la tension développée entre R2 et R9 est approximativement 3 volts. La tension aux bornes de R9 s'ajoute à la tension aux bornes de R8 pour polariser la broche d'entrée 5 du comparateur à environ 3 volts. Lorsque

le courant du circuit dépasse 30 milliampères, le condensa-

teur C1 se chargera à une tension supérieure à 3 volts, amenant la broche 7 de sortie du comparateur à l'état "bas", d'o la mise à l'état nonconducteur du transistor FET1. Le transitor FET1 étant non-conducteur, la tension de la broche d'entrée 5 revient à la valeur de référence de 2 volts. Avec une tension de 3 volts aux bornes du condensateur C1, la sortie du comparateur ne peut pas passer à l'état'haut' tant que la tension aux bornes de C1 n'est pas tombée à moins de 2 volts. Le condensateur C1 ne peut se décharger que dans la résistance R4 qui est reliée à la broche 1 de sortie d'un second comparateur 54, qui est à l'état "bas". On choisit la valeur de la résistance R4 pour fournir un retard fixe pour que le condensateur C1 tombe à 2 volts, d'o l'établissement d'un temps de non-conduction fixe pour le transistor FET1. Le courant du circuit traversant la bobine de l'ensemble auxiliairedispositif de commande est réglé pour être coupé à environ 30 milliampères. La diode D6 fait alors circuler l'énergie emmagasinée dans l'inductance de la bobine de manière à maintenir le courant à une valeur suffisamment élevée pour empêcher que le plongeur 36 (figure 2) ne soit propulsé dans la direction avant. Le courant du circuit traversant la bobine décroît jusqu'à environ 20 milliampères après un retard prédéterminé qui est fonction des propriétés inductives et résistives de la bobine. Le commutateur 49 à corps solide est constitué d'un transistor FET2, et d'un condensateur C6 et d'une diode Zener D12. Le collecteur du

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phototransistor QI' de l'opto-isolateur 48 dans le circuit 47 de commande pour surcharge, est relié directement à la grille du transistor FET2 et au drain de ce transistor par l'intermédiaire d'une résistance R16. Un condensateur C5 est un filtre passe-bas HF pour le transistor Q1 alors qu'une

résistance R15 fournit la suppression du bruit. Le commuta-

teur à corps solide, comme on l'a décrit précédemment, permet

à la bobine de répondre rapidement à un signal de déclenche-

ment produit à l'intérieur du circuit de commande 47 pour surcharge par application d'un signal de déclenchement prédéterminé à la photodiode D1 au moyen de bornes T3, T4, par l'intermédiaire d'une résistance limitatrice R14 ou dans le circuit de commande 46 pour manque de tension en présentant un trajet de faible impédance à la diode de retour D6 jusqu'à ce qu'un signal de déclenchement pour surcharge bloque les bornes grille-source du transistor FET2, qui apparait alors comme une impédance élevée pour la diode D6,

ce qui permet à la bobine de répondre immédiatement.

Lorsqu'une tension située au-dessus d'une valeur prédétermi-

née est appliquée aux bornes T1, T2, la tension directe développée aux bornes du transistor FET2 appliquera une polarisation directe à la grille pour la faire passer en conduction via la résistance R16. La diode Zener D12 fixe la tension grille-source afin de protéger le transistor FET2

contre les transitoires de commutation alors que le condensa-

teur C6 forme un filtre passe-bas de haute fréquence. Le circuit 46 de commande pour manque de tension est également relié au commutateur 49 à corps solide en connectant le drain du transistor FET1 à l'anode de la diode D6 et à la source du transistor FET2. L'effet de régulation de la tension du circuit de commande pour manque de tension s'effectue de la manière décrite dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique nc 176 589, dans laquelle on choisit la résistance R4 pour décharger le condensateur C1 de 3 volts à 2 volts dans le même temps prédéterminé en l'absence de tout signal

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de déclenchement appliqué à la bobine de l'ensemble auxili-

aire-dispositif de commande. Après le temps prédéterminé, la broche 7 de sortie du comparateur 55 passe au niveau "haut", provoquant la répétition de lui-même du processus venant d'être décrit. Si la tension appliquée aux bornes T1, T2 doit tomber à tout instant au-dessous d'une valeur prédéterminée, la broche 1 de sortie du second comparateur 54 passera au niveau "haut", d'o la charge du condensateur C1 jusqu'à la tension du rail positif du second comparateur, ce qui provoque le passage à l'état "bas" de la broche 7

de sortie de comparateur 55, d'o le passage à l'état non-

conducteur du transistor FET1. Un condensateur C7 fournit la dérivation HF au comparateur. Lorsque la tension aux bornes Ti, T2 augmente, la broche i de sortie du second comparateur 54 est à l'état "bas", d'o la décharge du condensateur C1 dans la résistance R4. Dès que la tension aux bornes du condensateur C1 tombe à 2 volts, le transistor FET1 passe à

l'état conducteur et le processus décrit cidessus se répète.

Des résistances R10, Rli, reliant les bus positif et négatif 51, 50 en combinaison avec un second condensateur C2, monté entre les bornes de R11 et avec la broche 2 d'entrée du second comparateur 54 par l'intermédiaire d'une résistance R5, forment un simple circuit de prise de moyenne qui produit une tension de sortie approximativement constante aux bornes de C2. La valeur de la tension aux bornes C2 détermine la valeur de la tension au-dessus de laquelle le courant du circuit est appliqué à la bobine 35, valeur qui est définie ici par la valeur de "détection" et audessous de laquelle le courant circulant vers la bobine sera interrompu, qu'on définit ici par valeur de "retombée". En fonctionnement, la tension moyenne établie aux bornes du condensateur C2 est appliquée à la broche 2 d'entrée du second comparateur 54 par

l'intermédiaire de la résistance R5 limitatrice du courant.

La résistance R5 limite le courant entrant dans la broche 2 lorsque la tension aux bornes de C2 dépasse la tension du

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rail positif appliquée au second comparateur 54. La broche 3 d'entrée du second comparateur 54 est soumise à une tension d'environ 7 volts par le diviseur R6-R9 de tension de référence qui détermine la tension apparaissant au point de connexion entre R6 et R7. Lorsque la tension aux bornes du condensateur C2 est inférieure à 7 volts, la broche 1 de sortie du second comparateur 54 passe au niveau "haut" provoquant l'interruption par le premier comparateur 55 du courant circulant dans la bobine. Inversement, lorsque la tension aux bornes de C2 est supérieure à 7 volts, la broche 1 de sortie du second comparateur est au niveau "bas" ce qui permet au comparateur 55 d'appliquer une tension de passage à l'état conducteur à l'électrode de grille du transistor FET1

qui appliquera un courant à la bobine de l'ensemble auxili-

aire-dispositif de commande. Une résistance R12, une diode Zener D9, un transistor Q2' un condensateur C3 servent à réguler la tension à l'émetteur d'un transistor FET3 de la façon suivante. La résistance R12 et la diode Zener D9 établissent une tension de référence pour la base de Q2 qui fournit, à son tour, une tension de sortie régulée à l'émetteur de Q2' tension qui est appliquée à l'entrée de la broche 3 du second comparateur 54 par l'intermédiaire de la résistance R6. La résistance R12 et le collecteur de Q2 sont reliés à un c6té d'un condensateur de stockage C4. Le circuit 46 de commande pour manque de tension nécessite une valeur relativement faible du courant constant, de l'ordre de 1 milliampère, de manière à maintenir le fonctionnement des dispositifs électroniques discrets tels que le transistor FED1, les comparateurs 55, 54 et le transistor Q2. Une valeur élevée de l'intensité, de l'ordre de 30 milliampères, est appliquée à la bobine de l'ensemble auxiliairedispositif de commande afin de produire un flux magnétique suffisant pour retenir le plongeur 36 (figure 2). Le courant de 30 milliampères traversant la bobine doit être maintenu alors que la tension à courant alternatif appliquée aux bornes T1,

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T2 passe par zéro lors de chaque demi-cycle alternatif. Cela est obtenu par la combinaison du transistor FET3 et d'une résistance R13 et du condensateur de stockage C4. La résistance R13, en série avec une diode Zener D10, établit une tension de référence de grille de 33 volts à l'électrode de drain du transistor FET3 qui donne une valeur de charge de volts pour le condensateur de stockage C4. Lorsque la tension du condensateur C4 est inférieure à 30 volts et que la tension alternative appliquée aux bornes T1, T2 est supérieure à 30 volts, l'électrode de grille du transistor FET3 est positive par rapport à l'électrode de source de sorte que le transistor FET3 applique le courant de charge au condensateur de stockage C4. Alors que la tension de C4 se

rapproche de 30 volts, le transistor FET3 est rendu non-

conducteur pour appliquer le courant constant de faible valeur qu'on a décrit antérieurement. En conséquence, une diode Zener D11 protège la grille de FET3 contre les surtensions dans le cas o la tension alternative est appliquée aux bornes T1, T2 lorsque le condensateur C4est complètement déchargé. Le condensateur C4 étant complètement chargé, une température ambiante élevée provoquerait un courant de fuite dans le transistor FET3 pour charger encore

le condensateur au-delà de la valeur nominale de ce condensa-

teur. La diode Zener D11 fonctionne pour limiter la tension appliquée au condensateur de stockage C4 à une tension de diode supérieure à la tension entre les bornes de la diode Zener D10. La diode Zener D11 fournit par conséquent une tension négative à l'électrode de grille de FET3 pour réduire

son courant de fuite et par conséquent protéger le condensa-

teur C4 contre les tensions excessives. Comme on l'a décrit précédemment, le condensateur de stockage C4 fournit aussi de l'énergie à la bobine de l'ensemble auxiliaire-dispositif de commande lorsque la tension appliquée aux bornes T1, T2 tombe au-desous de 30 volts. Le trajet de décharge pour le

condensateur de stockage C4 comprend la diode interne source-

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drain du transistor FET3, la bobine 35, le transistor FET2,

le transistor FET1, la diode D7 et les résistances R2, R9.

Comme on l'a décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 788 621 mentionné ci-dessus, le circuit de commande 46 pour manque de tension a la préférence par rapport aux circuits classiques RC de stockage de l'énergie à cause de sa faible dissipation d'énergie aux hautes tensions d'entrée, ce qui permet un emploi bénéfique de condensateurs de stockage de plus petites dimensions et de valeur nominale plus faible. La faible dissipation d'énergie est fournie par le transistor FET3 dans le circuit avec le condensateur de stockage C4, d'o il résulte que le condensateur C est chargé par suite du fonctionnement du transistor FET3 seulement au cours de la partie montante de la forme d'onde de la tension alternative appliquée entre les bornes d'entrée T1,i T2, généralement entre 30-80 volts. Le transistor FET3 reste non-conducteur jusqu'à ce que la tension tombe de nouveau à une valeur inférieure à 30 volts. Comme la tension de crête apparaissant entre les bornes d'entrée T1, T2 peut dépasser 350 volts, on voit que la charge du condensateur de

stockage C4 à une tension plus faible constitue une carac- téristique importante pour la fourniture de la faible

dissipation d'énergie.

L'utilisation du commutateur 49 à corps solide pour contrôler les conditions d'impédance présentées à la diode D6 est une considération importante lorsque le circuit protégé

doit être interrompu dès que possible pour éviter l'endomma-

gement d'un équipement électrique sensible associé lors de l'apparition d'une surcharge. La présence d'un trajet de faible impédance pour la diode lors du fonctionnement normal et d'un trajet à impédance élevée lors de l'apparition d'une surcharge assure une réponse instantanée par déclenchement dès l'application du signal correspondant de déclenchement

pour surcharge.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Ensemble auxiliaire-dispositif de commande (22) pour disjoncteur, caractérisé en ce qu'il comprend: une bobine électromagnétique (35) de libération pour manque de tension; un plongeur (36) sollicité par ressort associé à la bobine; un circuit de commande pour manque de tension (46) relié à la bobine, ce circuit comportant un moyen pour interrompre le courant de maintien circulant dans la bobine et permettre au plongeur d'être propulsé pour venir en contact avec un levier de déclenchement lors de la réception d'un signal prédéterminé pour manque de tension appliqué au circuit de manque de tension; un circuit de commande pour surcharge (47) agissant mutuellement avec le circuit pour manque de tension, le circuit de surcharge comportant un moyen pour interrompre le courant de maintien lors de la réception d'un signal prédéterminé de surcharge appliqué au circuit de surcharge; et un commutateur à corps solide (49) interconnectant le circuit de commande pour manque de tension et le circuit de commande pour surcharge à la bobine électromagnétique afin de fournir une première impédance à la bobine électromagnétique en l'absence du signal prédéterminé de surcharge et une seconde impédance à la bobine électromagnétique lors de l'apparition du signal prédéterminé de surcharge, la seconde

impédance étant supérieure à la première.

2. Ensemble auxiliaire-dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le commutateur à corps solide (49) comporte un transistor à effet de champ (FET2)

relié à un c6té de la bobine électromagnétique (35).

3. Ensemble auxiliaire-dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen aux bornes de la grille et de la source du transistor à effet

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de champ afin de limiter la tension grille-source appliquée à

ce transistor.

4. Ensemble auxiliaire-dispositif de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (C7) aux bornes de la grille et de la source pour un

contournement à haute fréquence.

5. Ensemble auxiliaire-dispositif de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de limitation

de la tension grille-source comprend une diode Zener (D12).

6. Ensemble auxiliaire-dispositif de commande selon la

revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de contourne-

ment à haute fréquence comprend un condensateur (C7).

7. Ensemble auxiliaire-dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de surcharge agit avec le circuit pour manque de tension par

l'intermédiaire d'un opto-isolateur (48).

8. Ensemble auxiliaire-dispositif de commande selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'opto-isolateur (48) comporte un photo-transistor (Q1) relié au circuit de manque de tension (46) par l'intermédiaire d'un premier commutateur à transistor et d'une photo-diode (D1) connectée à une première paire de bornes d'entrée (T3, T4) afin de recevoir

le signal prédéterminé de surcharge.

9. Ensemble auxiliaire-dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de manque de tension comporte un premier comparateur (55) relié à la bobine électromagnétique et au transistor à effet de champ par l'intermédiaire d'un second transistor à effet de champ

(FET1).

10. Ensemble auxiliaire-dispositif de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un troisième transistor à effet de champ (FET3) relié au premier comparateur par l'intermédiaire d'un second comparateur (54)

et d'un commutateur à transistor.

11. Ensemble auxiliaire-dispositif de commande selon

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la revendication 8, caractérisé en ce que le collecteur du phototransistor est relié à la grille du transistor à effet de champ et en ce que l'émetteur du phototransistor est relié

à la source du transistor à effet de champ.

12. Ensemble auxiliaire-dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une diode de retour (D6) connectée par la cathode à un côté de la bobine électromagnétique et par l'anode reliée à la source du

transistor à effet de champ.