Brevet FR2219600A1 — publié le 19740920

La présente invention concerne un dispositif d'éclairage de sécurité, associé à au moins un appareil éclairage principal branché sur le réseau alternatif de distribution du courant; un tel dispositif est destiné à remplacer provisoirement l'appareil d'éclairage principal en cas de panne du réseau, notamment dans des zones, telles que magasins, cages d'escalier sans fenêtres..., où la sécurité exige un éclairage permanent. I1 est avantageux qu'un tel éclairage de sécurité puisse être adapté sur des appareils d'éclairage variés déjà installés, sans necessiter la pose de fils de connexions supplémentaires; il doit alors être peu encombrant afin d'être logé facilement au voisinage de l'appareil d'éclairage principal auquel il est associé. Néanmoins la batterie d'alimentation de l'éclairage de secours doit pouvoir être rechargée en permanence par le réseau, que l'interrupteur de l'éclairage normal soit en position d'allumage ou d'extinction. On a proposé dans le brevet français nO 70 46 274 la mise en oeuvre d'un dispositif d'éclairage de secours se composant d'une unité incorporant au moins une lampe d'éclairage normal et commandé par un interrupteur de contrôle shunté par une diode. Un condensateur est branché en série avec la lampe d'éclairage et, en parallèle avec cet ensemble, sont disposés une batterie d'accumulateurs avec son chargeur, une lampe de secours, et un commutateur à relais pour relier cette lampe à la batterie en cas de panne du secteur. Lorsque l'interrupteur est ouvert, le condensateur, chargé complètement par la diode, doit interrompre le passage du courant dans la lampe. I1 passe encore cependant alors dans la lampe un faible courant dû à la forme du courant redressé par la diode. En outre l1intensité du courant de charge de la batterie est abaisse dans le chargeur par une impédance, et la dissymétrie du courant redressé par la diode empêche que cette impédance soit de forme purement inductive. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et de réaliser un dispositif d'éclairage de sécurité à brancher directement sur les deux fils d'alimentation d'une lampe d'éclairage normal et permettant l'emploi d'un transformateur pour abaisser le courant de charge de la batterie. La présente invention a pour objet un dispositif d'éclairage de secours associé à au moins une lampe d'éclairage normal alimentée par le réseau alternatif et à son Uzerrupteur, comportant une impédance shuntant l'interrupteur, des moyens associés à chaque lampe empêchant l'allumage de la lampe quand l'interrupteur est en position d'extinction, une batterie d'accumulateurs de secours munie de son chargeur relié au réseau à travers l'interrupteur shunté et une lampe de secours alimentée par ladite batterie par l'intermédiaire d'un organe sensible à la tension du réseau.L'invention est caractérisée par le fait que l'impédance est telle qutelle laisse passer un courant de valeur moyenne nulle et provoque une chute de tension pour et au-dessus de laquelle lesdits moyens coupent l'arrivée. du courant à la lampe normale. A titre d'exemples préférés, cette impédance peut être une résistance, un condensateur ou une paire de diodes Zener, arrangées en série, mais en opposition. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description suivante qui sera faite à l'aide du dessin annexé donné à titre illustratif mais nullement limitatif et dans lequel: -la figure 1 est un schéma général d'un dispositif d'éclairage de sécurité selon l'invention, -la figure 2 est un schéma de plusieurs variantes de commutateurs appartenant à un dispositif selon l'invention, -la figure 3 est un schéma d'un premier mode de réalisation très simple d'un dispositif d'éclairage de sécurité selon l'invention, - la figure 4 est un schéma d'un second mode de réalisation d'un dispositif d'éclairage de sécurité selon l'invention comportant des moyens sensibles à un seuil de tension, - la figure 5 est un schéma d'un troisième mode de réalisation à système de mémorisation incorporé permettant l'allumage de la lampe de secours dans le seul cas où la lampe- d'éclairage normal est en service avant la panne de secteur. Sur la figure I est illustrée une installation d'éclairage normal comportant une lampe I et une lampe 2 connectées à un réseau alternatif de distribution de courant par l'intermédiaire de deux fils 3 et 4 et d'un interrupteur commun 10. Le dispositif d'éclairage de sécurité comporte un bloc de sécurité 5 associé à la lampe 1, dont l'entrée est reliée aux fils 3 et 4 et dont la sortie est reliée aux fils 8 et 9 d'alimentation de la lampe 1. Ce bloc contient une batterie de secours, au moins une lampe de secours alimentée par cette batterie à travers un organe sensible à la tension du réseau et des moyens permettant l'interruption du courant dans la lampe 1 en fonction de la tension d'entrée du bloc 5. Un dispositif 40 contenant seulement des moyens d'interruption sensibles à un seuil de tension est inséré dans le circuit d'alimentation d'une lampe 2. Les blocs 5 et 40 seront décrits en détail plus loin, notamment à l'aide des figures 4 et 5. Un commutateur 6 comprend un interrupteur 10 de l'installation d'éclairage normal shunté par une impédance Il laissant passer un courant de valeur moyenne nulle et permettant d'alimenter le bloc de sécurité 5, même si l'interrupteur 10 est ouvert. Par contre, le dispositif 40 et les moyens d'interruption du bloc 5 empêchent le courant de parvenir aux lampes 1 et.2 lorsque l'interrupteur 10 est ouvert. La figure 2 illustre quelques variantes de réalisation du commutateur 6. L'interrupteur 10 de l'installation d'éclairage normal est shunté par une impédance laissant passer un courant de valeur moyenne nulle et qui peut être: -une résistance RI -ou un condensateur C1 -ou une résistance RI et un condensateur Cl connectés en série ou en parallèle - ou deux diodes Zener D1 et D2 montées en opposition. La mise en oeuvre de deux diodes est sans doute plus onéreuse que celle d'une résistance mais elle permet de-réaliser une chute de tension-bien déter-- minée et indépendante. du courant passant dans le shunt. On peut ajouter à cet ensemble un contact d'essai 12 permettant de simuler une interruption de la tension d'alimentation et de vérifier la bonne marche du bloc de sécurité 5. La figure 3 illustre un schéma d'un mode de réalisâtion très simple d'un dispositif selon l'invention applicable à des installations de faible puissance. Le commutateur 6 comprend dans ce cas l'interrupteur 10, shunté par un condensateur C'I et une résistance R'lqu'i pourraient être remplacés par une simple résistance. Le blocage sécurité 5 adaptable sur la lampe 1 comprend une batterie de secours 21 et son chargeur constitué par deux diodes D6 et D7, une bobine de relais 13 et deux diodes Zener D4 et D5. Lorsque l'interrupteur 10 est fermé, le courant d'alimentation de la lampe 1 passe alternativement-dans D4-D7 et dans D6-D5. La batterie est chargée, que l'interrupteur 10 soit en position d'allumage (fermé) ou d'extinction (ouvert). En cas de fonctionnement normal du réseau, le courant traversant un enroulement 13 maintient les contacts du relais 14 ouverts; en cas de panne du réseau, les contacts se ferment et la lampe 20 alimentée par la batterie 21 s'allume. On choisit les valeurs de C'1 et de R'1 de façon à limiter le courant de charge de la batterie 20 lorsque l'interrupteur 10 est ouvert, afin de permettre une extinction pratiquement totale de la lampe dans ce cas. La figure 4 illustre un dispositif selon l'invention comportant un bloc de sécurité 5 plus élaboré que le précédent et susceptible d'entre appliqué à des installations de puissance électrique plus importante. Le commutateur 6 comprend un interrupteur 10 shunté par une des impédances représentées sur la figure 2. Le bloc de sécurité 5 comprend schématiquement: -une batterie de secours 21, - une lampe de secours 21, -un ensemble de chargeur-commutateur statique relié au secteur par l'intermédiaire d'un transformateur 22, - des moyens 40' sensibles à un seuil de tension inséré dans l'alimentation de la lampe 1 (il faut remarquer-qu'un interrupteur analogue est- branché sur la lampe 2 du schéma dé la figure 1). Les moyens 40' (et 40)sensibles à la tension sont tels qu'ils interrompent l'alimentation de la lampe 1 (et 2) lorsque la tension est abaisse par la mise en circuit de l'impédance 11 par suite de l'ouverture de l'interrupteur 10. Examinons d'abord les moyens 40' qui correspondent aux moyens 40: Q21 est un thyristor qui est passant lorsque-le courant passe dans l'ensemble constitué par la diode D21, les diodes Zener D22 et D23 et les résistances R21 et R22; si la valeur maximale de la tension. du réseau est-supérieure à la tension. Zener, le courant passe dans les diodes D22 et D23 et la tension qui apparaît aux bornes de R22- est suffisante pour commander le thyristor Q21. Dans ce cas C22 est chargé par l'intermédiaire de. R23 de façon qu'il y ait un courant suffisant à l'entrée de Q22 pour le polariser pendant la demi-période négative de la tension du réseau'afin de transmettre le maximum de puissance électrique à la lampe ]. Le condensateur C21 est inséré entre la porte du thyristor Q21 et le réseau en vue de garder toujours positive la tension de commande de ce thyristor. Examinons maintenant l'ensemble chargeur-commutateur statique du bloc de sécurité Le chargeur de la batterie 21 comprend un transformateur d'entrez 22, un transistor Qil, des résistances R11, R12, des diodes D11, D02, D13 et D14 et un condensateur C11 formant une source de courant constant. Le courant de charge de la batterie 21 est défini par la valeur de la résistance R11. Deux transistors Q12 et Q13 constituent un organe de puissance susceptible d'alimenter correctement ia lampes de secours 20. En présence du réseau, quand l'interrupteur 10 des lampes 1 et 2 est fermé (voir figure 1), les lampes 1 et 2 sont allumées; lorsqu'il est ouvert elles sont complètement éteintes grace à la présence des moyens 40 et 40' sensibles à un seuil de tension. Que l'interrupteur soit ouvert ou fermé, la batterie de secours 21 est chargée. En cas de panne de secteur, que l'interrupteur 10 soit ouvert ou fermé, la tension n'apparaît plus aux bornes des résistances R13 et R14 et la lampe de secours 20 s'allume car les transistors Q12 et Q13 deviennent passants. Un condensateur C23 est branché en parallèle avec une résistance R13,et la résistance R14 et sert à bloquer des variations de courte durée de la tension par rapport à la lampe de secours 20. Un. tal mode de réalisation est particulièrement avantageux lorsque l'inter rupteur 10 est constamment en position de fonctionnement et que l'établissement à éclairer doit outre en permanence. La figure 5 est un schéma d'un troisième mode de réalisation de l'invention grâce auquel l'allumage des lampes de secours ne sleffectue que si l'éclairage normal est préalablement au passage en secours en service, autrement dit, si l'interrupteur 10 (figure 1) est en position de fonctionnement. Cette variante comprend - un commutateur 6 conforme à celui de la figure 2, - un bloc-de sécurité comportant un chargeur et un interrupteur à seuil de tension analogue à ceux de la figure 4, et en plus un organe de mémorisation de l'état de l'interrupteur 10 au moment de la panne de secteur. Lorsque le réseau fonctionne,. le transistor Q32 est polarisé à l'aide de la tension redressée par les diodes D13 et D14, filtrée par le condensateur C32 et transmise à la base de Q32 par les résistances R13, R34 et R35. Le transistor Q32 assure le blocage du-transistor Q33 ; il en résulte que-le transistor Q3- commandé par le transistor Q33 est également bloqué et que la lampe de secours 20 reste éteinte. L'organe de mémorisation précité comporte un condensateur C33 chargé par un transformateur redresseur auxiliaire 41 connecté à la sortie de l'interrupteur sensible à la tension 40. Lorsque l'éclairage normal est en service, le condensateur C33 est chargé par le transformateur 41. En cas de panne de réseau, la décharge du condensateur C32 étant plus rapide que la décharge du condensateur C33, le transistor Q33 est polarisé par la résistance R38. La polarisation du transistor Q33 est maintenue ensuite par la résistance R40 en série avec la diode Zener D36, et le transistor Q34 est passant : la lampe de secours 20 s'allume. Lorsque l'éclairage normal n'est pas en service, le condensateur C33 se décharge dans la résistance R37. Une panne de réseau est alors sans effet car le transistor Q33 n'est pas polarise. il faut remarquer que la lampe de secours 20 s'éteint automatiquement lorsque la tension aux bornes de la batterie21 descend au-dessous d'une certaine valeur ; la diode Zener D36 cesse en effet de conduire lorsque la tension aux bornes de la batterie 21 est inférieure à tension émetteur-collecteur de Q34 + tension aux bornes de R40 + tension émetteurbase de Q33 + tension seuil de D36. Enfin le dispositif selon l'invention comporte un interrupteur à chaînette 50 permettant d'assurer le blocage des transistors Q33 et Q34 et ainsi l'extinction à volonté de la lampe de secours 20. Les différentes variantes de l'objet de l'invention proposées ci-dessus permettent d'adapter simplement, sans fils de connexion supplémentaires, un éclairage de secours sur des lampes existantes. Ce dispositif de secours peut être enfermé dans un boîtier peu encombrant et donc facilement logeable dans un mur à proximité de la lampe d'éclairage normal, sans nuire au décor. L'objet de l'invention trouve son application notamment dans les établissements publics où la loi exige un éclairage permanent. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté. On pourra, sans sortir du cadre de l'invention remplacer certains moyens par des moyens équivalents. REVENDICATIONS 1/ Dispositif d'éclairage de sécurité associé à au moins une lampe d'éclairage normal alimentée par un réseau alternatif et à, son interrupteur, comportant une impédance shuntant l'interrupteur, des moyens associés à chaque lampe empêchant l'allumage de la lampe quand l'interrupteur est en position dXextinction, une batterie d'accumulateurs de secours munie de son chargeUr relié au réseau à travers l'interrupteur shunté et une lampe de secours alimentée par ladite batterie par l'intermédiaire d'un organe sensible à la tension du réseau, caractérisé par le fait que l'impédance est telle qu'elle laisse passer un courant de valeur moyenne nulle et provoque une chute de tension pour et audessus de laquelle lesdits moyens coupent l'arrivée du courant à la lampe normale. 2/ Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que l'impédance est purement résistive. 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'imseuanc^- est constituée par deux diodes Zener montées en série en sens opposé. 4/ Dispositif selon la-revendication 1, caractérisé par le fait que l'impédance est capacitive. 5/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit organe sensible à la tension du réseau comporte un seuil de eommutation tel qu'il connecte la lampe de secours à la batterie pour une chute de tension du réseau supérieure à la chute de tension amenée par l'ouverture de l'interrupteur. 61 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit organe comporte en outre un moyen de mémorisation de l'état -de 1-' interrupteur. 7/ Dispositif selon- la revendication 6, caractérisé par le fait que le moyen de memorisation comporte un condensateur qui est chargé par le réseau lorsque l'interrrupteur est en position de fonctionnement.