Brevet FR2058394A1 — publié le 19710528

la présente invention concerne un dispositif de commutation ajour la télésignalisation de ltétat de commutation de coupe-circuits de sûreté et/ou pour la manoeuvre d'un interrupteur de puissance disjoncteur ou autre organe analogue associé au dispositif de st- reté, avec un trajet de courant dérivé court-circuitant organe de sûreté pour agir sur un dispositif indicateur et/ou sur ltin terrupteur de puissance, une lampe à décharges montée en parallèle avec le dispositif de strette agissant sur un convertisseur photoélectrique qui commande un circuit de commande pour le dispositif indicateur et/ou pour l'interrupteur de puissance, et une première résistance étant montée en série avec la lampe à décharge. On a constaté qu'un perfectionnement d'un tel dispositif de commutation peut etre obtenu lorsque la lampe à décharge est raccordée par un pôle à la connexion côté alimentation du coupe-circuit tandis que le point de jonction de l'autre pôle de la lampe à décharge avec la première résistance est raccordé par l'intermé- diaire d'une deuxième résistance à un branchement de tension auxi- liaire, et qu'avant le fonctionnement du coupe-circuit la chute de tension à la première résistance est inférieure à la tension d'allumage de la lampe à décharge. Grâce à ces mesures, on a la certitude que la lampe à décharge continue à brtler après que le coupe-circuit a réagi et que la lampe à décharge siest allumée. Le circuit de manoeuvre commandé par le convertisseur photo-électrique, par exemple un relais, est alors maintenu excité et l'état de-commutation est mis en mémoire sans qu'il soit besoin de prévoir de mesures particulières dans le circuit de manoeuvre, par exemple un contact de maintien supplémentaire. En outre, en dimensionnant les résistances de façon appropriée, la tension d'allumage de la lampe à lueur n'est plus une valeur critique. Selon un développement de l'invention, il est prévu un contact de repos d'un relais dans le circuit de comriande, monté en série avec la première résistance. De cette façon, non seulement on interrompt un courant passant par la voie de courant dérivé après fonctionnement du coupe-circuit qui pourrait provoquer des ennuis, mais en outre, après fonctionnement du contact de repos, on évite toute action sur le circuit constitue de la lampe à décharge et de la deuxième résistance. Avec un réseau alternatif monophasé ou polyphasé, le raccordement de tension auxiliaire est avantageusement le fil neutre du réseau Lorsqu'il agit d'un groupe dJ'au moins deux coupe-circuits pour les cables d'un réseau alternatif polyphasé, il est prévu sui-- vant un développement de ltinvention une lampe à décharge associée à chaque coupe circuit} toutes les lampes à décharge agissant sur un convertisseur photo-électrique commun.Dans ce cas, il suffit davoir pour tous les coupe-circuit du groupe un seul convertisseur photo-électrique et un seul circuit de commande Avec un réseau al- ternatif polyphasé, on peut utiliser comme raccordement de tension auxiliaire pour chaque lampe à décharge le fil d'une autre phase ou bien le fil neutre commun. En cas de besoin, on peut également réa- liser le raccordement de tension auxiliaire pour toutes les lampes à decharge au moyen d7un point neutre artificiel. Lorsquton utilise dans le circuit de commande un relais, il peut être prevu suivant une autre proposition de l'invention que le bobInage du relais est monté en série avec une résistance photoélectrique entre le branchement côté alimentation du coupe-circuit ou de lJun des coupe-circuits et le raccordement de tension auxiliaire re. De cette façon, ou a un circuit de commande particulièrement simple car, en dehors de la photo-résistance, et du relais, aucun autre élément de construction ntest nécessaire. En outre, la tension auxiliaire sert en même temps à alimenter le circuit de commande. Pour éviter tout rampage dans la réponse du relais, on peut monter en série avec l'enroulement du relais et avec la photo-résistance une deuxième lampe à décharge de telle sorte que celle-ci ne s'al- lume que lorsque la photo-résistance est éclairée par la première lampe à décharge. Lorsque la deuxième lampe à décharge agit également optiquement sur la photo-résistance, elle vient à l'aide, après allumage, de la première lampe à décharge de sorte que le courant passant par le photo-résistance augmente tres rapidement et fait réer le relais brusquement et sûrement. De plus, le couplage peut etre réalisé de telle façon que l'éclairement de la photorésistance par la deuxième lampe à décharge suffit à lui seul à faire passer un courant de maintien suffisant pour le relais.Après actionnement du relais, le circuit de commande est indépendant de la lampe à décharge dans la voie de courant de derivation de sorte que meme dans des conditions exceptionnelles, par exemple en cas de panne de la lampe à décharge de la voie de courant de dérivation, Eindication reste mise en mémoire. Pour la mise en réalisation pratique, il est recommandé sui vant un aéveloppement de l'invention que tous les éléments de commutation forment uneunité de construction qui en, réal-sant un contact électrique, peut etre posé sur les griffes porte-fusibles ae coupe circuits B.T. à haut pouvoir de rupture et qui comporte des branchements pour la tension auxiliaire ainsi que pour le dispositif indicateur et/ou pour l'interrupteur de puissance. Une telle unité de construction peut être posée apres coup sur des cartouches fusibles B.T. existantes, sans modifier les installations existantes. I1 n'est pas nécessaire d'avoir dans ce cas de cartouches fusibles d'un type particulier. Avec un groupe de coupe-circuits B.T., un mode de réalisation préféré de l'invention prévoit que tous les éléments du dispositif de couplage nécessaires pour le groupe forment une unité de cons truction qui est montée sur un interrupteur-separateur de sûreté, est mis en liaison par celui-ci avec les porte-îusibles et comporte des raccordements pour le dispositif indicateur et/ou pour l'interrupteur de puissance. Dans ce cas non plus, il n'est pas nécessaire de prévoir de modifications coûteuses des installations déjà réalisées. Lorsque le sectionneur est ouvert après qu'unie cartouche fusible a fonctionné, le circuit de commande revient automatiquement dans sa position de repos car son alimentation est simultanément coupée.En outre, lorsqu'un interrupteur de puissance automatique est monté à la suite du sectionneur on atteint un maximum de sécurité de fonctionnement. L'interrupteur de puissance au tornatique ne peut être réenclenché qu'après remplacement d'une ou de plusieurs cartouches fusibles et également seulement lorsque le sectionneur est fermé. Les caractéristiques et avantages de la presente invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre exemple, en référence au dessin annexé dans lequel : - ia figure 1 représente un mode de réalisation d'un dispositif de commutation suivant l'invention pour une cartouche fusible isolée, et - la figure 2 représente un mode de réalisation du dispositif de comIutation suivant l'invention pour les trois coupe-circuits d'un réseau triphasé. Dans l'exemple de réalisation suivant la figure 1, le dispositif de commutation assure la surveillance d'un coupe-circuit B.T. à haut pouvoir de coupure 1 qui est monté sur le fil de phase R d'un réseau de courant alternatif. Le cBté du fil R dési gne sur la figure par le mot entre,e1, vient de la tension excita rlce et le cote désigné par le mot "sortie" conduit au recepteur protégé par le coupe-circuit/1. Tous les éléments de construction du dispositif de commutation représentes sur la figure 1 à la droite du fil R et du coupe-circuit 1 qui seront décrits en détail ci-après sont rassemblés en une seule unité de construction et par conséquent disposés dans un boitier coinmun 2 qui est représenté en traits interrompus à la figure 1. Le boîtier peut etre posé sur les languettes porte-fusibles habituelles de la cartouche fusible B.T., ce qui établit en même temps la liaison électrique avec les deux pôles du coupe-circuit. Dans l'exemple de réalisation choisi, ces raccordements sont représensés schématiquement sous la forme de connexions enfichables 3f4. Paràllèlement au coupe-circuit 1 se trouve une voie de courant de dérivation qui se compose du montage en série d'une lampe à décharge 5, d'un contact de repos de relais 6 et d'une résistance 7. Le point de jonction entre la lampe à décharge 5 et le contact de repos 6 est connecté par l'intermédiaire d'une autre résistance 8 à un branchement de masse 9, par exemple une connexion enfichable ou un raccord à pince. Le raccordement 9 est connecté par l'intermédiaire d'un fil mobile à une tension auxiliaire qui, dans le cas représenté, est le fil neutre du réseau alternatif. Entre les raccordements 3 et 9 sont montés en série une deuxième lampe à décharge 10, une résistance 11, une photorésistance 12 et l'en- roulement 13 d'un relais qui contient le contact de repos 6. Dans des conditions de fonctionnement normales cwest-à-dire lorsque le coupe-circuit 1 n'a pas réagi, la lampe à décharge 5 ne s'allume pase La tension qui lui est appliquée est, si l'on considère comme négligeable la chute de tension relativement faible du coupe-circuit 1, déterminée par la tension auxiliaire (par exemple 220V) appliquée entre les connexions 3 et 9 et par le rapport de division de tension des résistances 7 et 8. Ce rapport est choisi tel que la chute de tension à la résistance 7 et par conséquent la tension appliquée à la lampe à décharge 9 soit en dessous de sa tension d'allumage.Si par exemple la valeur nominale de la tension d'allumage est de 150 V, les résistances 7 et 8 ayant respectivement une valeur de 0,5 M-ohm et de 5 M-ohm et la tension auxiliaire entre des connexions 3 et 9 étant de 220 V, la tension appliquée à la lampe à décharge 5 est d'environ 20 V. L'allumage de la lampe à décharge est alors impossible même si sa tension d'allumage differe largement de la valeur nominale. Comme l'indique la ligne en trait mixte, la lampe à décharge 5 agit optiquement sur la photorésistance 12. Lorsque la lampe décharge n'est pas allumée, la photorésistance 12 n'est pas éclairée et sa résistance est très élevée. En pratique aucun courant ne passe alors par le montage en série constitué par les eléments 10, 11, 12 et 13 de sorte que le relais 13 reste en po sition de décollage, position dans laquelle le contact de repos 6 est fermé. Un contact de travail 14 du relais représenté schématiquement en dessous de la-bobine de relais 13 signale l'état de commutation du coupe-circuit 1. A cet efiet, ie contact de travail 14 est relié par l'intermédiaire de connexions non représentées disposées sur le boîtier 2 et d'un conducteur à un dispositif indicateur central et, à cet endroit, monté par exemple en série avec une lampe de signalisation. Il est naturellement possible de prévoir à la place du contact de travail un contact de repos ou un contact inverseur ou encore des contacts supplémentaires de sorte qu'on peut ainsi commander autres opérations d'indication ou de commutation. Lorsque le coupe-circuit 1 fonctionne par suite d'un courtcircuit ou d'urne surcharge, la tension à la lampe à décharge 5 augmente fortement. Si par exemple on suppose qutaprès déclenchement du coupe-circuit la connexion 4 est reliée au fil neutre par l'intermédiaire du récepteur mis en ligne, les résistances 7 et 8 sont montées en parallèle et la totalité de la tension auxiliaire, qui est par exemple de 220 V, est appliquée par l'intermédiaire de ce couplage en parallele à la lampe à décharge 5. Celle -ci s'allume alors et éclaire la cellule photo-électrique 12.La résistance de cette dernière est de ce fait diminuée très fortement, par exemple de plusieurs puissances de dix, de sorte que maintenant la lampe à décharge 10 peut aussi s'allu- mer, et le courant qui passe alors par le bobinage de relais 13 fait déclencher brusquement ce relais. La résistance 11 a un rele de limitation de courant. Lorsque le relais est actionné, le contact de repos 6 est ouvert. La lampe à décharge 5 continue à brûler par l'irtermé- diaire de la resistance 8 et ne peut plus subir l'influence d'une tension eventuelle apparaissant à la connexion 4. En outre @@@ @@@@ @@@ @@ @@@@@s @e @op@@ @s@ ouvert, aucun courant de défaut ne peut arriver aux récepteurs par l'intermédiaire de la résistance 7. Le relais reste donc déclenché. Même si, après ouverture du contact de repos o, la lampe à décharge devait éclairer plus faiblement, ou même s'éteindre en raison d'une panne de fonctionnement, la relais 13 ne peut pas retomber parce que la lampe à décharge 10 allumée agit optiquement aussi sur la photorésistance et, par conséquent la résistance de cette derniére reste faible dans tous les cas.L'étant de commutation signalé par l'intermédiaire du contact 14 est donc mis en mémoire. Ce n'est que lorsque le boîtier 2 est sorti des griffes pour remplacer le coupe-circuit que les deux lampes à décharge 5 et 10 s'éteignent et que le relais revient dans sa position de repos Après remise en place sur une cartouche fusible neuve; le dispositif est de nouveau en état de fonctionnement. Lorsque dans des cas particuliers, l'état de commutation ne doit pas être mis en mémoire, le boïtier 2 peut être placé à l'envers sur les griffes porte-fusibles. Dans ce cas la connexion 4 correspond à la tension excitatrice. La figure 2 montre un exemple de réalisation du dispositif suivant l'invention pour le contr@le de trois coupe-circuits 21 qui sont placés sur les conducteurs R, S et T d'un réseau de courant alternatif triphasé. Comme l'indique la cassette 38 représentée an traits Interrompus es coupe-circuits sont disposés dans un sectionneur de sûreté de type connu. De même que dans l'exemple de réalisation de la figure 1, les autres éléments du dispositif de commutation forment une unité de construction commune 22 ou est fixée sur le sectionneur. les liaisons électriques entre l'unité de construction 22 et les cartouches fusibles peuvent alors s'effectuer par l'intermédiaire de la suspension de sécurité du sectionneur et être câblées de façon fixe. De même que dans la figure 1, il est prévu parallèlement à chaque coupe-circuit 21 une voie de courant dérivé qui contient une lampe à décharge 25 et une résistance 27. Le rôle donné à- la résistance 8 dans ia figure i est Joué ici par deux résistances 28 st par une résistance 35 qui assure l'équilibrage et réalise 1? symétrie nécessaire. Il n'est pas nécessaire de prévoir le raccordement' particulier de tension auxiliaire car les tensions auxiliaires sont fournies dans caque cas par les autres phases du réseau. Le circuit de commande qui est commun aux trois coupe-circuits 21 et aux trois lampes à décharge 25 correspond dans ie princi- pe au circuit de commande de 1V exemple de réalisation de la figure 8. Ici également, une bobine de relais 33, une résistance limiteuse dtintensité 31, une photorésistance 32 et une deuxième lampe à décharge 30 sont montées en série. Une deuxième photorsistance 37 vient sTajouter en tant qu'élément supplémentaire du circuit en série. En outre une résistance 36 est montée parallè- lement à la lampe à décharge 30. Lorsqutun des coupe-circuits 21 entre en action la lampe à décharge 25 correspondante s'allume et éclaire la photorésistance 32. Le couplage est calculé de telle façon que dans ce cas la lampe à décharge 30 stallume également et, en eclairant la deuxième photorésistance 37, diminue la résistance totale du circuit en série suffisamment pour que le relais 33 démarre. Si on prend des mesures telles que la lampe à décharge 30 éclaire les deux photorésistances 32,37, le relais 33 reste déclenché aussi bien lorsque la lampe à décharge 25 allumée originellement continue à brûler que lorsqu'elle s'éteint à nouveau. Il peut par ailleurs être également prévu que les lampe à décharge 25 agissent optiquement sur les deux photorésistances 32 et 37. Dans cet exemple de réalisation également, le contact d'indi- cation ou de signalisation n'est représenté que schématiquement en tant que contact de travail 34 du relais 33. Outre son rôle d'indication pour l'état de commutation des coupe-circuits, ce contact ou un autre contact commande un interrupteur automatique de puissance qui fait suite au sectionneur. De cette façon on obtient une déconnexion automatique sur les trois phases du récepteur lorsque l'un des coupe-circuits entre en action. Lorsque le récepteur est un moteur, une marche sur une phase ou sur deux phases est interrompue. En outre, on obtient ainsi un maximum de securité de fonctionnement car l'interrupteur de puissance automatique ne peut etre à nouveau enclencné qu'après rempiacement de la cartouche fusible ou des cartouches fusibles. REVENDICATIONS 1) Dispositif de commutation par la télé signalisation de l'état de fonctionnement de coupe-circuits et/ou pour l'action nment d'un interrupteur de puissance associé au coupe-circuit, dtun disjoncteur ou d'un organe analogue, avec une voie le courant dérivé court circuitant le coupe-circuit pour agir sur un dispositif indicateur et/ou sur l'interrupteur de puissance,dans lequel une lampe à décharge montée parallèlement au coupe-cir- cuit agit sur un convertisseur photo-électrique qui commande un circuit ae commande pour le dispositif indicateur etiou pour l'in- terrupteur de puissance, une première résistance étant montée en série avec la lampe à décharge, caractérisé en ce que la lampe à décharge est raccordée par un pôle au branchement côté réseau du coupe-circuit, en ce que le point de jonction de l'autre pôle de la lampe a décharge avec la première résistance est raccordé par l'internediaire d'une deuxième résistance à un raccordement de tension auxiliaire et en ce q'avant l'entrée en action du cou pe@circuit la chute de tension à la première résistance est plus petite que la tension d'allumage de la lampe à décharge. 2) Dispositif de commutation suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'un contact de repos d'un relais, monté en série avec la première résistance est placé dans îqcircuit de commande. 3) Dispositif de com.iutation suivant la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le raccordement de tension auxiliaire est le fil neutre d'un réseau alternatif monophasé ou polyphasé. 4) Dispositif de commutation suivant la revendication 1 caractérisé en ce que, dans un groupe d'au moins deux coupe-circuits pour les conducteurs d'un réseau de courant alternatif polyphasé, une lampe à décharge est associée à chaque coupe-circuita toutes les lampes à décharge agissant sur un convertisseur photoélectrique commun. 5) Dispositif de commutation suivant l'une quelconque des revendications précedentes comportant un relais dans le circuit de commande caractérisé en ce que le bobinage du relais est monté en série avec une photorésistance entre le raccordement côté secteur du ou d'un coupe-circuit et le raccordement de tension auxiliaire. 6) Dispositif de commutation suivant la revendication 5 caactérisé en ce qu'une deuxième lampe à décharge est montée en série avec le bobinage de relais et la photoxrésistance de telle façon que cette dernière ne s'allume que lorsque la photorésis tance est éclairée par la première lampe à décharge. 7) Dispositif de commutation suivant la revendication 6 caractérisé en ce que la deuxième lampe à décharge agit également optiquement sur la photorés-istance. 8) Dispositif de commutation suivant ltune quelconque des revendications 1 à 3 et 5 à 7 caractérisé en ce que tous les élé- lents ae commutation forment une unité de construction qui, en réalisant un contact électrique, peut etre placée sur les griffes porte-fusibles de cartouches fusibles B.T. à haut pouvoir de rupture et qui comporte des raccordements pour la tension auxiliaire ainsi que pour le dispositif indicateur etiou l'interrupteur de puissance. 9) Dispositif de commutation suivant la revendication 4 ca racterisé en ce que tous les éléments de commutation pour le groupe de coupe-circuits B.T. forment une unité de construction qui, montée sur un sectionneur de sûreté, se trouve en liaison par l'intermédiaire de ce dernier avec le4porte-fusibles des coupe-circuits et possède des raccordements pour le dispositif indicateur et/ou pour l'interrupteur de puissance.