Brevet FR2218701A1 — publié le 19740913

L'invention concerne un dispositif de commutation permettant de connecter une source de courant continu à une utilisation sous l'effet d'un signal d'amor ,cagne, ce dispositif comportant un thyristor qui reçoit ledit signal et un relais électromagnétique dont un contact permet de court-circuiter ledit thyristor après l'amorçage de celui-ci. Certaines installations, en particulier celles qui fonctionnent à partir de courant continu ou redressé, exigent pour des raisons de sécurité une conti nuité d'alimentation même en cas de défaillance de la source normale, c1est-à- dire une alimentation instantanée par un circuit de secours qui se substitue au circuit principal. Pour effectuer cette substitution, on connaît des dispositifs de commutation rapide comportant des thyristors comme moyen de commutation (brevet français n" 1.492.820 et son addition nO 91.449). Dès que la tension de la source principale descend au-dessous d'un seuil prédéterminé, un régulateur d'amorçage rend le thyristor conducteur et relie ainsi une batterie de secours à une utilisation. Ledit dispositif comporte en plus un relais électromagnétique qui, par un de ses contacts, court-circuite le thyristor peu de temps après son amorçage, ce qui permet de sous-dimensionner le thyristor par rapport à-la puissance qui doit être délivrée de façon continue par la batterie à l'utilisation. Pour remettre en état de repos ce commutateur après le retour du réseau, il suffit d'ouvrir les contacts du relais électromagnétique car le thyristor est déjà désamorcé. Cependant, dans certains cas, la chute de tension aux bornes des contacts et des câbles de liaison permet le passage dans le thyristor d'un courant suffisant pour empêcher le désamorçage. L'invention vise à éviter ce défaut et à obtenir un désamorçage absolument certain. Dans un dispositif de commutation de ce genre, l'invention est caractérisée par le fait qu'une diode est reliée en série avec le thyristor entre les bornes dudit contact de façon à etre parcourue en sens passant par le courant -de la source lorsque le thyristor est conducteur et que les bornes de cette diode sont reliées à une source d'un signal de désamorçage qui alimente la diode en sens direct, la bloque ainsi et tend à faire parcourir ledit contact et le thyristor par un courant en sens inverse. La présence de cette diode et de la tension inverse provoquent le blocage du thyristor même en présence de tensions résiduelles dans le sens passant du thyristor. Le dispositif selon l'invention s'applique particulièrement bien à une alimentation de secours d'une utilisation électrique en cas de défaillance d'un réseau dans lequel les signaux d'amorçage et de désamorçage sont produits en fonction de la tension du réseau. Dans un tel cas il est utile de prévoir des moyens qui, au retour du réseau, produisent deux signaux distincts et consécutifs, le premier alimentant la diode en sens direct et le deuxième alimentant ledit relais et ouvrant le contact. Le premier signal est constitué dans une réalisation particulièrement simple de l'invention par une tension unipolaire qui est proportionnelle à la tension du réseau. En cas d'un réseau à courant alternatif, cette tension unipolaire est obtenue par redressement d'une fraction de la tension du réseau. Si lton exige que l'alimentation de secours soit coupée à un seuil prédé- terminé avec précision, on prévoit utilement un circuit de commande qui délivre le deuxième signal en fonction de la tension du réseau par rapport à un seuil prédéterminé et en fonction du courant passant à travers le thyristor. L'ínvention sera décrite plus en détail ci-après à l'aide d'une figureunique qui montre un schéma électrique d'un exemple de réalisation du dispositif de commutation selon l'invention. Sur cette figure, on voit une utilisation I qui est normalement alimentée par un réseau triphasé 2 à travers un pont redresseur 3. En cas de défaillance de ce réseau 2, une batterie 4 d'accumulateurs se substitue immédiatement au réseau à travers un thyristor 5 devenant conducteur. La porte 6 de ce thyristor est alimentée par une tension stabilisée fournie par une diode Zener 7 qui est chargée par la batterie 4 à travers une résistance 8. Tant que la tension du réseau principal est normale, la différence de potentiel entre la porte 6 et la cathode 9 du thyristor est négative, et le thyristor reste bloqué. La batterie 4 débite seulement un très faible courant dans la diode Zener 7 pour assurer la tension de référence pour la porte 6. Si la tension du réseau vient à baisser au-dessous de la valeur minimale choisie de sorte que la différence de potentiel entre la -porte 6 et la cathode 9 devienne positive, le thyristor 5 devient conducteur et la batterie 4 se substitue au réseau en l'espace de quelques microsecondes pour continuer à alimenter le circuit d'utilisation 1. Le thyristor 5 peut etre court-circuité par un contact 10 appartenant à un relais électromagnétique 11 qui est normalement alimenté par le réseau. Quelques millisecondes après que le réseau ait cessé de fonctionner, le relais est désalimenté et le contact 10 se ferme assurant ainsi le passage du courant de la batterie vers l'utilisation et la réduction du courant dans le thyristor. Le courant dans le thyristor ne devient toutefois pas obligatoirement nul à cause des chutes de tension sur le contact 10 et éventuellement à cause de la longueur des câbles entre ce contact et le thyristor. Pour exclure le risque que le thyristor. ne reste conducteur après la fermeture du contact 10, on insère conformément à l'invention une diode 12 en série avec le thyristor dans la branche qui est court-circuitée par le contact 10, et on relie les bornes de cette diode à une partie redressée de la tension du réseau. A cette fin, deux phases du réseau 3 alimentant un petit transformateur auxiliaire 13 qui est lui-même connecté à travers un self 14 à la branche alternative d'un pont redresseur 15 dont la branche courant continu est reliée aux bornes de la diode 12. Un condensateur 16 enparallèle avec cette diode évite le blocage de cette dernière à la suite d'oscillations irrégulières de la tension du réseau et permet d'accumuler l'énergie de désamorçage.Si par contre, le réseau revient, après une panne complète, le transformateur 13 et le redresseur 15 fournissent à la diode 12 une tension dans le sens direct provoquant le blocage de cette diode et le désamorçage certain du thyristor 5. Lorsque plus tard, un seuil prédéterminé de la tension du réseau est atteint un circuit de commande 17 du relais électromagnétique Il alimente ce dernier et ouvre le contact 10. Le circuit-dlutilisation 1 est donc de nouveau détache de la batterie de secours et est alimenté à partir du réseau 2. Pour éviter que le contact 10 ne s'ouvre trop vite après un retour brusque de la tension du réseau et avant désamorçage complet du thyristor, on prévoit un circuit temporisateur entre le circuit de commande 17 et le relais Il comportant un condensateur 18 et deux résistances en série 19 et 20. il est envident que ce circuit temporisateur peut être intégré dans le circuit de commande 17. Ce dernier délivre-son- signal de commande en fonction de la tension du réseau redressé et de l'intensité de courant passant par le thyristor. Cette intensité est transformée en tension dans une résistance 21 de faible valeur qui se trove entre l'utilisation 1 et le thyristor 5. L'invention n' est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus. On peut facilement imaginer d'appliquer le système de désamorçage du thyristor par un courant de sens opposé à un autre problème de commutation employant un thyristor qui est court-circuité par un contact ou un moyen analogue. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de commutation permettant de connecter une source de courant continu à une utilisation, sous l'effet d'un signal d'amorçage, ce dispositif comportant un -thyristor qui reçoit ledit signal et un relais électromagnétique dont un contact.permet de court-circuiter ledit thyristor après I'amorgage de celui-ci, caractérisé par le fait qu'une diode est reliée en série avec le thyristor entre les bornes dudit contact de façon à être parcourue en sens passant par le courant de la source lorsque le thyristor est conducteur, et qué les bornes de cette diode sont reliées à une source d'un signal de désamorçage qui alimente la diode en sens direct, la bloque ainsi et tend à faire parcourir ledit. contact et le thyristor par un courant en sens inverse. 2/ Dispositif selon la revendication 1, en application à une alimentation de secours d'une utilisation électrique en cas de défaillance d'un réseau, dans lequel les signaux d'amorçage et de désamorçage sont produits en fonction de la tension du réseau, caractérisé par le fait que des moyens sont prévus pour qutau retour du réseau deux signaux distincts et consécutifs soient produits, le premier alimentant la diode en sens direct, et le deuxième alimentant ledit relais et ouvrant le contact. 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le premier signal est constitué par une tension unipolaire qui est proportionnelle à la tension du réseau. 4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le réseau -étant du type AC, la tension unipolaire est obtenue par redressement d'une fraction de la tension du réseau. 5/ Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que le deuxième signal est délivré par un circuit de commande en fonction de la tension du réseau par rapport à un seuil prédéterminé et en fonction du courant passant à travers le thyristor.