Brevet FR2218640A1 — publié le 19740913

La présente invention concerne les dispositifs permettant de détecter la rupture d'un fusible, dans le cas où le fusible est d'un type dont la rupture s'accompagne d'une impulsion lumineuse fugitive. Dans les dispositifs connus de ce genre, l'impulsion lumineuse fugitive est captée par un élément photo-sensible, la résistance électrique dudit élément photosensible diminuant de ce fait, ce qui permet l'allumage d'une 1ère lampe disposée à proximité, cette 1ère lampe étant branchée en série avec l'élément photosensible entre les bornes d'une source de courant. La lampe fournit une énergie lumineuse suffisante pour que la résistance électrique de ltélément photo-sensible reste faible et pour que le courant continue de passer dans le circuit d'alimentation de ladite lampe. Cette 1ère lampe a donc un rôle d'auto-alimentation lumineuse-.En dehors du boitier à parois opaques contenant le fusible, l'élément photosensible et la 1ère lampe, sont disposés une 2è lampe ou un dispositif de signalisation quelconque qui sont bran chés en série avec ltélément photosensible et la 1ère lampe. Tant que la 1ère lampe éclaire l'élément photosensible, le courant continue de passer dans le circuit d'alimentation du dispositif de signalisation. De tels dispositifs présentent des inconvénient. En effet,- lors de la rupture du fusible, l'impulsion lumineuse est très brève et, pour que le système fonctionne, il faut qu'elle ait une durée supérieure au temps nécessaire pour que l'élément photosensible soit excité en permanence par la lumière de la 1ère lampe. L'inertie du dispositif découle de l'inertie thermique du filament de la 1ère lampe. Certes il existe des lampes dont l'inertie est négligeable, par exemple les diodes électroluminescentes, mais leur prix est trop élevé et leur faille luminosité les rend difficilement exploitables. Le fonctionnement des dispositifs existants, dans tous les cas et en particulier dans les cas de courtcircuit franc, est donc délicat et dépend de plusieurs facteurs type du fusible, distance entre fusible et élément photosensible etc.... Par ailleurs, l'élément photosensible admet une intensité relativement faible ; l'intensité pouvant passer dans la 2è lampe de signalisation est donc également faible, à moins que l'on n'emploie un relai supplémentaire entratnant un cott supplémentaire. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci en effet, il est possible de détecter des ruptures de fusible malgré la brièveté de l'impulsion lumineuse, avec toute garantie de fonctionnement, le temps de réponse du circuit de signalisation ne jouant aucun rôle dans le fonctionnement. De plus le courant circulant dans le circuit de sortie, et par conséquent dans le dispositif de signalisation, peut dtre indépendant et donc plus fort que celui qui circule dans l'élément photosensible. Le dispositif objet de l'invention comporte au moins un fusible d'un type dont la rupture staccompagne d'une impulsion lumineuse fugitive, cette impulsion pouvant être captée directement à travers la capsule transparente du fusible ou par l'intermédiaire d'un conducteur optique, par exemple. Un capteur est disposé pour recevoir l'impulsion lumineuse fugitive provenant du faible rompu ; il est constitué par un éliment photosensible qui peut Store par exemple, une photo-r4ais- tance, un phototransistor, une phetodiode. Dans toua les cas ces liements ont leur résistance électrique qui diminn lorsque l'éc- lairement augmente. Cet élément photesensible est branché dal un circuit lectri- que de telle façon que, lorsqu'il reçoit ne impulsion lumineuse fugitive, il actionne une mfireire eoutitaée par un élément bista- ble à autoalimentation électrique qui ferme et maintient fermé le circuit d'alimentation du dispositif de signalisation. Cet élément bistable est constitué par exemple, par un thyristor ou un tran- sistor. Dans un tel dispositif, le système d'autoalimentation est donc électrique et non lumineux. Ainsi le terps de réponse de l'élément bistable est suffisamment rapide peur que ledit élément soit amorcé avant la disparition du signal lumineux fugitif ma- nant du fusible. Un interrupteur normalement fermé est incorpore au circuit de l'élément bistable de telle façon que son ouverture interrompe l'autoalimentation dudit élément et en mime temps l'alimentation du dispositif de signalisation. Les dessins annexés illustrent à titre d'exemples quelques modes de réalisation conformes à la présente invention. La figure 1 représente le schéma de branchement du 1er mode de réalisation conforme à la présente invention. La figure 2 représente le schéma de branchement du deuxième mode de réalisation conforme à la présente invention. La figure 3 représente le schéma de branchement du troisième mode de réalisation conforme à la présente invention. La figure 4 représente le schéma de branchement du quatrième mode de réalisation conforme à la présente invention. Tel qu'il est représenté sur la figure 1, le premier mode de réalisation du dispositif conforme à la présente invention comporte un fusible 1 dont la rupture s'accompagne d'une impulsion lumineuse fugitive 2 et, branchés entre les bornes 3 et 4 d'un circuit d'alimentation en courant continu, un phototransistor 5 et un thyristor 6, ce dernier en parallèle avec le phototransistor et en série avec une lampe de signalisation 7. La gachette 8 du thyristor est reliée à l'émetteur du phototransistor, Une capacité 9 est branchée en série avec le phototransistor 5, entre le collecteur de celui-ci et la borne 4o Un interrupteur 10 normalement fermé est branché en série avec la lampe 7 et le thyristor 6. Le fonctionnement du dispositif est le suivant : l'impulsion lumineuse fugitive 2 produite par la rupturedu fusible 1 est captée par le phototransistor 5 qui se sature et fournit une impulsion de courant dans la gachette 8 du thyristor 6 qui lui meme se sature et reste conducteur. Le courant passe donc dans le circuit constitué par la lampe de signalisation 7, le thyristor 6, l'interrupteur 10, et la lampe 7 reste allumée, signalant ainsi la rupture du fusible. On remarque que plusieurs fusibles peuvent ainsi entre surveillés par un seul phototransistor et que plusieurs phototransistors, surveillant chacun un groupe de fusibles, peuvent store branchés en parallèle de telle sorte que l'impulsion électrique provenant de l'un des phototransistors sature le thyristor et mette en marche le dispositif de signalisation qui est ici une lampe 7 mais pourrait Qtre un dispositif quelconque, sonore, par exemple. L'ouverture volontaire de l'interrupteur 10 permet d'éteindra la lampe 7 et de désamorcer le thyristor qui est alors bloqué et constitue un interrupteur ouvert ; la lampe 7 reste alors éteinte lorsque l'interrupteur 10 est ferme à nouveau dans l'attente d'une nouvelle rupture de fusible. La capacité 9 n'a qu'un rtle relativement secondaire : elle évite les déclenchements dus aux parasites électriques et positionne le thyristor dans l'état bloqué, donc non conducteur, lors de la mise sous tension du dispositif. La figure 2 représente un 2ème mode de réalisation conforme à la présente invention. Le schéma de branchement est identique à celui du 1er mode de réalisation mais le phototransistor 5 est remplacé par une photo-résistance 12, la capacité 9 est remplacée par une résistance 13 ; de plus une résistance 14 est branchée entre la borne d'entrée du thyristor et celle de la photo-résistance.Les autres éléments sont identiques à ceux du 1er mode de réalisation (fige1)* Le fonctionnement de ce 2è mode de réalisation est le suivant: l'impulsion lumineuse fugitive 2 produite par la rupture du fusible 1 est captée par la photorésistance 12 dont la résistance diminue alors, permettant le passage d'une impulsion de courant suffisante dans la gachette 8 du thyristor 6 qui se sature et reste conducteur ; le courant passe donc dans le circuit constitué par l'interrupteur 10, la lampe 7, le thyristor 6 et la lampe 7 restée allumée, signalant ainsi la rupture du fusible. La tension aux bornes du thyristor devisent pratiquement nulle, supprimant ainsi la tension aux bornes de la photo-résistance, la dissipation de chaleur de celle-ci devenant ainsi négligeable. On remarque que plusieurs fusibles peuvent ainsi strie surveillés par une seule photo-résistance et que plusieurs photo-rsis- tances, surveillant chacune un groupe de fusibles, peuvent outre branchées en parallèle de telle sorte que l'impulsion électrique provenant de l'une des photo-résistances sature le thyristor et mette en marche le dispositif de signalisation constitué iei par une lampe 7 mais qui pourrait Outre un dispositif quelceaque, sonore par exemple. L'interrupteur 10 a le mOme rôle que celui décrit dans le 1er mode de réalisation (Fig.1). Le rôle des deux résistances 13 et 14 consiste à définir les points de fonctionnement duthy- ristor en fonction des paramètres électriques et photoélectriques des composants utilisés. La figure 3 représente un 3è mode de réalisation conforme à la présente invention. Il comporte un fusible 1 dont la rupture s'accompagne d'une impulsion lumineuse fugitive 2 et, branchés en série entre les bornes 3 et 4 d'un circuit d'alimentation en courant continu, un interrupteur 10 normalement fermé, un transistor 15, et une lampe de signalisation 7 Un phototransistor 5 est branché entre la base 16 du transistor 15 et la borne 4, une résistance 17 étant intercalée entre la base 16 du transistor 15 et le collecteur du phototransistor Une diode 18 est branchée en série avec une résistance 19 entre la base 20 du phototransistor 5 et le collecteur du transistor 15.Une capacité 21 est branchée entre l'anode de la diode 18 et la borne 4 Le fonctionnement de ce troisième mode de réalisation est le suivant : l'impulsion lumineuse fugitive 2 produite par la rupture du fusible 1 est captée par le phototransistor 5 qui se sature, ledit phototransistor fournissant une impulsion de courant dans la base 16 du transistor 15 qui se sature et devient conducteur Le courant passe donc dans le circuit constitué par l'interrupteur 10, la lampe de signalisation 7, le transistor 15, et la lampe 7 s'allume. Le transistor 15 fournit dans le mtme temps un courant de base dans la base 20 du phototransistor qui reste donc conducteur meme après la disparition de l'impulsion lumineuse fugitive 2.Le phototransistor fournit alors en permanence un courant dans la base 16 du transistor 15 et, le circuit constitué par la lampe 7 et le transistor 15 restant fermé, la lampe 7 reste allumée. La lampe 7 pourrait être remplacée par un dispositif de signalisation quelconque, par exemple sonore, sans sortir du cadre de la présente invention. On remarque que plusieurs fusibles peuvent ainsi titre surveillés par un seul phototransistor et que plusieurs phototransistors, surveillant chacun un groupe de fusibles peuvent être branchés en parallèle de telle sorte que l'impulsion électrique provenant de l'un des phototransistors, sature le transistor 15 et mette en marche le dispositif de signalisation. L'ouverture volontaire de l'interrupteur 10 permet d'éteindra la lampe 7 et d'interrompre le courant de base dans la base du phototransistor 5, ledit phototransistor n'étant alors plus conducteur et constituant un interrupteur ouvert Le courant fourni à la base 16 du transistor 15 est de ce fait interrompu Ledit transistor se bloque à son tour et ouvre le circuit d'alimentation de la lampe 7 qui reste éteinte lorsque l'interrupteur 10 est fermé à nouveau dans l'attente d'une nouvelle rupture de fusible0 La capacité 21 na qu'un role relativement secondaire : elle évite les déclenchements dus aux parasites électriques et positionne l'ensemble des circuits dans la position "Lampe éteinte", lors de la mise sous tension.Le rôle de la diode 18 est d'éviter l'écoulement des charges électriques de la base du phototransistor, charges électriques créées par l'impulsion lumineuse fugitive issue du fusible rompu Le ralle des 2 résistances 17 et 19 consiste à définir les points de fonctionnement du transistor 15 en fonction des paramètres électriques et photoélectriques des composants utilisés. La figure 4 représente un quatrième mode de réalisation conforme à la présente invention. Il comporte un fusible 1 dont la rupture sgaccompagne d'une impulsion lumineuse fugitive 2 et, branchés en série entre les bornes 3 et 4 d'un circuit d'alimentation en courant continu, un photothyristor 25, une lampe de signalisation 7, un interrupteur 10 normalement fermé. Le fonctionnement de ce quatrième mode de réalisation est le suivant l'impulsion lumineuse fugitive 2 est captée par le photothyristor 25 qui se sature et reste conducteur, jouant le rôle d'un interrupteur fermé ; le courant passe alors dans le circuit formé par le photothyristor 25, la lampe de signalisation 7 et l'interrupteur 10. La lampe 7 s'allume, signalant ainsi la rupture du fusible. On remarque que plusieurs fusibles peuvent ainsi store surveillés par un seul photothyristor0 L'ouverture volontaire de l'interrupteur tO permet d'4teindre la lampe 7 et do désamorcer le photothyristor qui est alors bloqué et constitue un interrupteur ouvert ; la lampe 7 reste alors éteinte lorsque l'interrupteur 10 est fermé à nouveau dans l'attente d'une nouvelle rupture de fusible0 Le dispositif objet de l'invention convient dans tous les cas où la rupture d'un ou plusieurs fusibles doit Outre signalée d'une façon sdre et économique. Il peut être utilisé par exemple pour la surveillance des fusibles des têtes de cables des centraux téléphoniques automatiques0 REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection de la rupture d'au moins un fusible dans une installation électrique, ledit fusible étant d'un type dont la rupture s'accompagne d'une impulsion lumineuse fugitive, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément photosensible disposé de façon à pouvoir capter ladite impul sion lumineuse fugitive, ledit élément photosensible coopérant avec un élément bis table à autoalimentation électrique incor poré dans le circuit d'alimentation d'un dispositif de signa lisation. 2. Dispositif de détection selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément bistable à autoalimentation électrique est constitué par un thyristor. 3. Dispositif de détection selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément photosensible et l'élément bistable à autoalimentation électrique coopérant avec lui sont constitués par un phototransistor associé à un transistor. 4. Dispositif de détection selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément photosensible et l'élément bistable à auto alimentation électrique coopérant avec lui, sont constitués par un photothyristor.