Brevet FR2101038A1 — publié le 19720331

La présente invention a pour objet un dispositif du type disjoncteur destiné à assurer la protection électrique des réseaux de distribution d'énergie électrique et des récepteurs, tels que moteurs, utilisant cette énergie, contre les surcharges et court-circuits. Le dispositif suivant l'invention est caractérisé en ce qu' il comprend un transformateur d'intensité monté sur chaque conducteur d'alimentation de l'installation réceptrice, une résistance de charge montée en dérivation sur chaque transformateur d'intensité, un circuit RC dont la charge du condensateur est sous la dépendance des tensions aux bornes des résistances de charge, la tension de charge du condensateur, lorsqu'elle excède une valeur de seuil, assurant après temporisation le déclenchement d'un dispositif électronique qui lui-meme provoque par l'intermédiaire d'un relais statique la mise sous tension de la bobine de commande et l'ouverture de l'interrupteur général du circuit. Un tel dispositif permet d'obtenir les résultats et avantages suivants En se référant à la fig.1, on voit en A la courbe, en fonction du temps, de la tension V aux bornes du condensateur pour un courant de charge nominal In, cette courbe étant représentative de l'équation dans laquelle V est la tension aux bornes des transformateurs e d'intensité pour une intensité de courant donnée à contrôler. Cette courbe est asymptotique de la droite B représentant la tension V correspondant à I n n Sur cette figure on a représenté en C la tension correspondant au seuil de fonctionnement du dispositif et en D et E les tensions V' et V" aux bornes de la résistance de charge des transformateurs d'intensité pour I")I')I , Un premier résultat est que, en cas de mise sous tension du circuit sur une surcharge ou un court-circuit, on obtient un temps de fonctionnement plus rapide suivant l'importance du courant contrôlé. Un deuxième résultat est que le temps de fonctionnement (voir t' et t"), à partir de l'équilibre correspondant à In, est d'autant plus court que la tension V, laquelle est proportionnelle à l'intensité aux bornes des résistances de charge, est plus grande, Bien entendu, dans tous les cas, les temps de fonctionnement dépendent directement de la constante de temps imposée par le circuit RC, laquelle peut entre déterminée ou réglée suivant les applications. I1 doit entre observé que si le démarrage d'un moteur nécessite une pointe d'intensité, le premier résultat indiqué cidessus montre que cette intensité pourra entre absorbée. Par contre, une surcharge en cours de fonctionnement normal du récepteur pourra entre éliminée plus rapidement comme le montre le deuxième résultat. On décrit ci-après, simplement à titre d'exemples non limitatifs, des dispositifs propres à la mise en oeuvre de l'invention, Dans cette description on se réfère aux dessins ci-joints qui montrent fig.2 une vue schématique d'ensemble de l'appareil; fig.3 une vue schématique de la partie électronique de l'appareil; fig.4 des courbes relatives au fonctionnement de l'appareil, Sur le schéma de la fig.2, on voit en 1 l'interrupteur, en 2 son organe d'actionnement et en 3 la bobine à émission commandant l'ouverture de l'interrupteur. Sur chaque phase, et sur le neutre, allant à l'utilisation de puissance 4 est monté un transformateur d'intensité 5, les bornes de sortie de ces transformateurs d'intensité alimentant des résistances de charge 6. Les circuits de ces résistances passent par des diodes redresseuses 7 pour aboutir au dispositif de détection et de temporisation représenté globalement en 8 et qui commande la bobine 3. Ce dispositif de détection et de temporisation est représenté sur la fig.3. I1 est alimenté, par les bornes a b, en courant redréssé provenant des diodes 7, a tension d'alimentation étant V c La détection du seuil de tension - soit par exemple 1,10 Vc- est obtenue par une diode Zener 10. Le circuit temporisateur est formé lui-même par les deux transistors uni-jonction Il et 12, la résistance 13 et le condensateur 14. Lorsque l'ensemble atteint le seuil de fonctionnement le courant envoyé sur la gachette du thyristor 15 est suffisant pour assurer son amorçage. Le courant aux bornes c d provoque le déclenchement du thyristor 16 monté sur une diagonale d'un pont redresseur 17, le déclenchement provoquant la mise sous tension de la bobine 3, laquelle assure alors l'ouverture de l'interrupteur général 1 du circuit. I1 est prévu une diode Zener 18 destinée à la protection des transistors unijonction contre les effets de surtension. Le montage comprend également des condensateurs et résistances disposés de façon classique et qui sont représentés sur le schéma. I1 comprend en outre des résistances 19 montées en diviseur de tension. Aux bornes du thyristor 15 peut titre prévue une diode Zener 20 qui assure le déclenchement instantané du thyristor 16 pour des tensions d'alimentation qui sont déterminées à l'avance, par exemple V1 correspondant à 2 I n pour un disjoncteur destiné à une installation de distribution, V2 correspondant à 3 In ou 4 In pour un disjoncteur de protection de moteur, La résistance 13 peut entre ajustée pour régler le temps de temporisation, lequel peut, par exemple, être de 5 à 6 minutes pour V = 1,10 Vc. Les courbes de la fig.4 sont relatives au fonctionnement du relais qui vient d'entre décrit, les tensions V étant portées en abscisses et les temps en ordonnées. La courbe F est relative au fonctionnement sans diode Zener aux bornes du thyristor 15. Les courbes G et H sont relatives respectivement à une alimentation distribution et à une alimentation moteur. Il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée au dispositif de relais-temporisation qui vient d'être décrit mais que l'on peut utiliser tout agencement et schéma convenable. C'est ainsi notamment que, comme représenté fig.5, on peut remplacer la diode zener par un thyristor 21 suivant le schéma indiqué. On peut également, suivant une autre variante, connecter directement la bobine d'émission 3 aux bornes c et d du schéma de la fig.3 REVENDICATIONS 1) Disjoncteur dont le dispositif de coupure est actionné par une bobine de commande caractérisé en ce qu'il comprend un transformateur d'intensité monté sur chaque conducteur d'alimentation de l'installation réceptrice, une résistance de charge montée en dérivation sur chaque transformateur d'intensité, un circuit RC dont la charge du condensateur est sous la dépendance des tensions aux bornes des résistances de charge, la tension de charge du condensateur, lorsqu'elle excède une valeur de seuil, assurant après temporisation le déclenchement d'un dispositif électronique qui lui-même provoque par l'intermédiaire d'un relais statique la mise sous tension de la bobine de commande et l'ouverture de l'interrupteur général du circuit. 2) Disjoncteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on règle la résistance R du circuit RC suivant la temporisation à obtenir. 3) Disjoncteur suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de détection et de temporisation comportant deux transistors unijonction dont l'un synchronise l'autre, le seuil de déclenchement assurant l'amorçage d'un thyristor avec lequel peut entre disposé en parallèle une diode Zener ou un autre thyristor.