Brevet FR2218567A1 — publié le 19740913

L'invention a pour objet un dispositif de surveillance de réseau électrique et de sens de rotation des phases d'un réseau triphasé, dans lequel les conducteurs des différentes phases R, S, T sont réunis entre eux par l'intermédiaire de résistances et de condensateurs et dans lequel il est prévu une liaison de comparaison de tension. On connaît un tel dispositif avec lequel on peut constater que l'ordre de succession des phases R, S, T est convenable. Dans les installations où des servo-moteurs sont- commandés en position entre deux positions extrêmes et dans lesquelles le sens de marche de dispositifs de commande dépend de l'ordre de succession des phases de l'alimentation en courant triphasé, la permutation de deux phases, par exemple à l'occasion d'une réparation, peut provoquer des dégâts importants. En particulier s'il se produit une permutation de phases dans une serre, toutes les souffleries, commandes de pompe et organes analogues tournent à l'en- vers Les commandes pour le réglage d'ouverture des châssis ne peuvent plus être coupées par les commutateurs de fin de course qui leur sont associés,de sorte que dans le sens de marche "Ouvert" tous les organes d'aération sortent de leurs guides et que les châssis vitrés basculants actionnés se ferment brusquement sous l'effet de leur poids propre.Les personnes travaillant dans la serre peuvent être grièvement blessées par les éclats de verre provoqués par le bris des vitres et les cultures de la serre peuvent périr. Un but de l'invention est. de créer un dispositif de surveillance d'un réseau électrique et du sens de rotation des phases d'une alimentation triphasée qui, en cas de permutation de phases, d'asymétrie fortement marquée de la courbe de tension de phase des différentes phases ou de défaillance d'une phase, signale l'incident. Ce but est atteint, selon 11 invention, par le fait que les liaisons de comparaison aboutissent à un organe de commutation électrique, qu'elles commandent et qui, dans une de ses positions de commutation, maintient fermé un circuit de commande, et dans l'autre position de commutation, ouvre ce circuit, et où,dans une position de commutation, les phases R, S, T ont des courbes de tension identiques avec un décalage respectif de +1200, et dans l'autre position de commutation, il se présente une modification de ces grandeurs sous l'effet de laquelle la valeur de la tension délivrée varie. Cet appareil a une durée de vie particulièrement longue et fonctionne d'une façon sûre par la réalisation de l'organe de commutation électrique comme relais commandé par transistor. On peut également utiliser éventuellement comme élément de commutation électrique un ou plusieurs transistors de puissance. Selon un mode de réalisation donnant toute sécurité pour empêcher les'dégâts éventuels, le circuit commandé par le relais aboutit à la bobine de maintien d'un relais d'un commutateur principal, de sorte qu'en cas d'incident de fonctionnement, toute arrivée de courant est interrompue par l'intermédiaire du commutateur principal, et qu'aucun dispositif moteur ou d'entraînement ne peut tourner dans le mauvais sens. Selon un-mode de réalisation particulièrement avantageux, le circuit commandé par le relais aboutit à un dispositif indicateur qui, lorsque le circuit de commande est fermé, fait apparaître une indication de validité et qui, lorsque le circuit de commande est ouvert, fait apparaître une indication d'incident.Suivant l'invention, le relais commandé par transistor est un relais inverseur avec un contacteur de travail et un contacteur de repos, et le circuit de commande est fermé par le contacteur de travail. Selon un mode de réalisation avantageux, les liaisons de comparaison aboutissent à un circuit logique intégré et, pour modifier la position de commutation, ce circuit rend le transistor conducteur lorsque les courbes de tension sont identiques avec un décalage respectif de +1200, et bloque le transistor dans le cas contraire. Selon un mode de réalisation facilitant particulièrement la comparaison de tensions, les liaisons de comparaison sont reliées chacune à un redresseur monté en pont, dont les sorties négatives sont reliées entre elles et dont les sorties positives aboutissent au circuit logique intégré. Pour alimenter en courant le circuit de commande et le circuit logique intégré, une des liaisons de comparaison. est reliée à un transformateur, dont les sorties sont connectées au redresseur en pont. A cet effet une sortie du redresseur est reliée à la bobine de maintien du relais pour le circuit de commande. Pour lisser la tension qui doit être comparée et pour rendre inoffensives les pointes de tension éventuelles, les sorties de chacun des redresseurs sont respectivement reliées entre ellespar un condensateur de filtrage et une diode Zener en parallèle. Les redresseurs sont constitués chacun de quatre diodes montées en pont. Pour accorder l'appareil la phase choisie comme phase médiane S est reliée à chacune des phases voisines R et T par une résistance d'accord et un condensateur. I1 est possible d'abaisser le prix de revient et en même temps de réaliser un accord plus précis si la résistance d'accord se compose d'au moins une résistance fixe et d'une résistance réglable. Suivant un mode de réalisation particulièrement avanta-geux, la liaison d'entrée à chacun des redresseurs est établie entre le condensateur et la résistance réglable. Pour protéger le redresseur branché directement contre toute surintensité, une résistance est montée en amont de chaque entrée. Une entrée du circuit logique intégré est connectée un diviseur de tension entre les sorties de l'un des redresseurs. Selon un mode de réalisation, le diviseur de tension est réglable au moyen d'un potentiomètre. La sortie positive de l'autre redresseur est reliée par l'intermédiaire d'une diode à l'entrée du circuit logique intégré et cette entrée est reliée à la sortie du redresseur en parallèle avec une résistance et un condensateur et elle reliée à la sortie négative du redresseur avec un condensateur en parallèle.Pour éviter toute surcharge du circuit logique intégré, sa sortie est reliée à la base du transistor par une résistance. Le circuit de la bobine de maintien du relais commandé par transistor se ferme, à ses bornes, de la sortie négative à la sortie positive d'un des redresseurs en passant par une résistance et par l'émetteur et le collecteur du transistor. Pour déclencher un système d'alarme indépendant du réseau, le commutateur principal comporte un contact auxiliaire, par l'intermédiaire duquel peut être déclenchée i'alarme. Pour permettre la vérification immédiate, lorsqu'un incident de fonctionnement est signalé, et rechercher s'il y a eu permutation de phases, le dispositif comporte un indicateur de sens de rotation des phases qui peut être relié par une clef de contrôle avec les conducteurs de phases R, S, T. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, uniquement à titre d'exemple, d'un mode de réalisation particulier. On se reportera à cet effet au dessin annexé dans lequel - la figuré 1 représente le schéma d'un dispositif de contrôle de réseau et de sens de rotation des phases selon l'invention - la figure 2 représente schématiquement une serre dont la commande de châssis vitrés ouvrants est protégée par un dispositif selon l'invention. Dans une serre 1, des châssis vitrés 4 basculants autour d'un axe horizontal sont manoeuvrables entre leurs positions extrêmes par des servo-moteurs 2 par l'intermédiaire de crémaillères 3. A ces positions extrêmes sont prévus des commutateurs de fin de course 5 et 6 qui, lorsque le châssis vitré 4 basculant a atteint ses positions extrêmes, stoppent chacun le servo-moteur intéressé 2. L'aération est réglée par la position des châssis vitrés basculants 4, pour l'obtention de laquelle sont disposés des répétiteurs de position 7 reliés à un appareil de réglage 8, ainsi qu'à une thermistance 87 de mesure de température. Les servo-moteurs 2 et les commutateurs de fin de course 5 et 6 sont réunis à une unité de couplage de base 9, dans laquelle entrent les câbles conducteurs Il à 13 des phases R, S, T d'un commutateur principal 10.Le commutateur principal 10 est constitué par un relais, ayant des contacts principaux 14 à 16 qui permettent d'interrompre les conducteurs 11 à 13, et un contact auxiliaire 17 grâce auquel peut être déclenché un dispositif d'alarme 18 dès que ce contact auxiliaire 17 est ouvert. Le commutateur principal 10 est-commandé par l'intermédiaire d'une bobine de maintien 19 qui, par l'intermédiaire d'un circuit conducteur de courant 20, est reliée d'une part à un fil de masse 21 et d'autre part à un contact de travail 22 d'un relais commandé par transistor. Les conducteurs Il à 13 arrivant du réseau général sont raccordés chacun en tant que phases R, S, T, par l'intermédiaire de coupe-circuits de protection contre les court-circuits 24 à 26, au dispositif de surveillance de réseau de sens de rotation proprement dit, dont le schéma de montage est représenté à la partie gauche de la figure 1. Les conducteurs 11 à 13, qui sont désignés après les coupe-circuits 24 à 26 par les références 11' à 131, sont reliés par des conducteurs 11" à 13t soudés de façon fixe avec un indicateur de sens de rotation de phases 27 par l'intermédiaire d'une clef de contrôle 28. Lorsqu'on actionne cette clef de contrôle 28, un disque rotatif 29 se met à tourner.Si le disque 29 tourne dans le sens d'une flèche représentée 30, l'ordre de succession fixé initialement des phases R, S, T des câbles 11 à 13 est toujours observé. Si, par contre, le disque tourne dans le sens opposé à la flèche, il y a eu permutation de phase sur les cabales en amont de l'appareil de contrôle. Pour contrôler la bonne succession des phases R, S, T et la symétrie de l'allure de la courbe de tension dans les différentes phases, il est prévu deux liaisons 31 et 32 pour une comparaison de phases. La liaison 31 s'effectue directement sur les conducteurs respectifs 11' et 12' des phases R et S, tandis que la liaison 32 est établie entre le conducteur 12' à travers un condensateur 33 et le conducteur 13' à travers un condensateur 34. Entre les conducteurs 11' et 12' sont disposés une résistance d'accord 35 et le condensateur 33. La résistance d'accord 35 se compose de deux résistances fixes 36 et 37 et d'une résistance réglable 38, dont la sortie constitue une extrémité de la liaison 32.Entre les conducteurs 12' et 13', il est de meme prévu le condensateur 34 et une résistance d'accord 39, qui se compose de deux résistances fixes 40 et 41 et d'une résistance réglable 42. La sortie de la résistance réglable 42 eonstitue l'autre extrémité de la liaison 32. Les deux extrémités de la liaison 32 sont reunies, par l'intermédiaire de résistances 43, 44, aux entrées d'un redresseur 45 constitué de quatre diodes. Le redresseur 45 est monté en pont. Sa sortie négative est reliée à la sortie positive 50 du redresseur 45 par l'intermédiaire d'un condensateur de filtrage 47, d'une diode de Zener 48 et d'une résistance 49 montés parallèlement les uns aux autres. La liaison 31 est connectée directement à la prise secteur d'un transformateur 51, dont les sorties sont reliées aux entrées d'un redresseur 52 également monté en pont. La sortie négative 53 de ce redresseur 52 est reliée à la sortie négative 46 du redresseur 45. Entre la sortie négative 53 et la sortie positive 54 du redresseur 52 est disposé un condensateur de filtrage 55 et, parallèlement à ce dernier, une diode de Zener 56 montee en série avec une résistance 57. Le condensateur de filtrage 55 sert à lisser la tension redressée, tandis que les diodes de Zener 48 et 56 limitent la tension maximale car, lorsqu'une tension déterminée est atteinte, elles deviennent conductrices et empêchent ainsi une nouvelle augmentation de tension. La sortie positive 50 du redresseur 45 est reliée, par l'intermédiaire d'une diode 58, à une entrée 59 d'un circuit logique intégré 60. Entre l'entrée 59 du circuit logique intégré 60 et la sortie négative 46 du redresseur 45, est disposé un condensateur 61 et, parallèlement à ce dernier, une résistance .62. Parallèlement à la diode de Zener 56 est disposé un diviseur de tension 63 avec trois résistances fixes 64 à 66 et un potentiomètre 67 dont la sortie est reliée à une autre entrée 68 du circuit logique intégré 60. Pour l'alimentation en énergie, le circuit logique intégré 60 est relié, par l'intermédiaire d'un câble 69, aux sorties négatives 46 et 53 respectives des redresseurs 45 et 52 d'une part, et à l'aide d'un conducteur 70, par l'intermédiaire de la résistance 57, d'autre part avec la sortie positive 54 du redresseur 52. Pour la réaction, la sortie 71 du circuit logique intégré 60 est reliée par l'intermédiaire d'une résistance 72 avec les résistances 64 et 65. La sortie 71 du circuit logique intégré 60 est, de plus, reliée par l'intermédiaire d'une résistance 73 à la base 74 d'un transistor 75. La base 74 est, de plus, en liaison, par l'intermédiaire d'une résistance 78 et d'un condensateur 77 monté parallèlement à cette dernière, avec les sorties négatives respectives 46 et 53 des redresseurs 45 et 52.A ces sorties négatives 46 et 53 est également relié, par l'intermédiaire d'une résistance 79, l'émetteur 78 du transistor 75. Le collecteur 80 est relié, par l'intermédiaire d'une bobine de maintien 81 du relais 23, à la sortie positive 54 du redresseur 52. Parallèlement à la bobine de maintien 81, est montée une diode 83 qui, en tant que diode à fonctionnement libre, empê che le courant induit de détériorer le transistor 75, lorsqu'on coupe le relais 23. Outre son contact de travail 22, le relais 23 commandé par transistor comporte également un contact de repos 82 qui est relié à un dispositif indicateur d'incident de fonctionnement 84. Le relais 23 est un relais de commutation, de sorte que, d'une part le contact de travail 22 dans l'une de ses positions, et d'autre part le contact de repos 82 dans l'autre position sont en liaison avec le conducteur 11'. Dans la position de repos représentée, la tension du conducteur 11' est amenée à l'indicateur d'incident de fonctionnement 84 constitué d'une lampe à décharge lumineuse rouge, tandis -que, lorsque le contact de travail 22 est fermé, la lampe à décharge lumineuse verte d'un indicateur de marche correcte 85 s'allume. Lorsque les phases R, S, T sont correctement branchées et que les courbes de tension sont symétriques, les résistances réglables 38 et 42, ainsi que le potentiomètre 67, sont réglés de telle sorte que règne à la sortie 50 du redreaseur 45 une tension d'environ 2 V qui est transmise à travers la diode 58 à l'entrée 59 du circuit de commande intégré 60. Le diviseur de tension 63 constitué par les résistances 64 à 67 est accordé de telle sorte que l'entrée 68 du circuit logique intégré 60 a une tension positive plus élevée que celle de l'entrée 59. Grâce à cette disposition, le circuit logique intégré 60 a à sa sortie 71 pratiquement la totalité de la tension stabilisée de la diode de Zener 56. Cette tension est alors transmise par l'intermédiaire de la résistance de protection 73 à la base 74 du transistor 75. Le transistor 75 est ainsi rendu conducteur, et le relais 23 est donc excité, de sorte que la palette est attirée et que le contact de travail 22 est maintenu fermé. I1 en résulte également la fer- meture du circuit 20, de sorte qu'en même temps la bobine de maintien 19 du commutateur principal 10 est excitée et ferme le commutateur principal 10, en permettant l'alimentation en courant. Si maintenant, il y a défaillance d'une des phases du courant ou si, à l'occasion d'une réparation, il y a eu permutation entre deux phases, ou bien encore si, par suite de la surcharge d'une phase, la tension-d'une phase subit une forte chute, l'asymétrie qui en résulte pour la courbe des tensions élève la tension à la sortie 50 du redresseur 45, et l'entrée 59 du circuit logique intégré 60 reçoit un signal positif de tension plus élevée, sous l'effet duquel le circuit logique intégré 60 est immédiatement bloqué, car l'entrée 59 est alors .positive de -tension plus élevée que l'entrée 68. En ajustant le potentiomètre 67 en réduisant la résistance de sa branche du côté de la résistance 66, la valeur de l'asymétrie peut être réglée à une tolérance fixée. Une réaction parvient par la résistance 72, de sorte que la situation à la sortie du circuit logique intégré 60 change brusquement. Le transistor 75 est ainsi bloqué, et la bobine de maintien 81 du relais 23 se relâche et ferme le contact de repos 82, de sorte que la lampe d'affichage d'incident de fonctionnement 84, et en même temps, le circuit 20 d'alimentation des bobines de maintien 19 du commutateur principal 10 est interrompu, et, par conséquent, le eommutateur principal 10 retombe lui aussi et interrompt toute l'alimentation en courant. Par l'intermédiaire des contacts auxiliaires 17, une alarme 18 peut alors être déclenchée, ou bien un autre signal d'alerte peut être donné par l'intermédiaire d'un conducteur 86. Lorsque l'arrivée de courant s'effectue à nouveau de façon correcte, le commutateur principal 10 est automatiquement enclenché car, par l'intermédiaire du circ-uit logique intégré 60, le transistor 75 devient à nouveau conducteur. REVENDICATIONS 10/ Dispositif de surveillance de réseau électrique et du sens de rotation des phases d'un réseau triphasé, dans lequel les conducteurs des différentes phases sont réunis entre eux par l'intermédiaire de résistances et de condensateurs et dans lequel il est prévu deux liaisons de comparaison de tension, caractérisé en ce que les liaisons de comparaison aboutissent à un organe de commutation électrique, qu'elles commandent,et qui, dans une de ses positions de commutation, maintient fermé un circuit de commande et, dans l'autre position de commutation, ouvre ce circuit, et où, dans une posit.ion de commutation, les courbes de tension des phases sont identiques, avec un décalage respectif de +1200 et, dans l'autre position de commutation, il se présente une modification de ces données, sous l'effet de laquelle la valeur de la tension délivrée varie. 20/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commutation électrique est un relais commandé par transistor. 30/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit commandé par le relais aboutit à la bobine de maintien d'un relais d'un commutateur principal 40/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit commandé par le relais aboutit à un dispositif indicateur, lorsque le circuit de commande est fermé ce dispositif indicateur fait apparaitre une indication de validité et, lorsque le circuit de commande est ouvert il fait apparaître une indication d incident 50/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le relais commandé par transistor est un relais de commutation comportant un contact de travail et un contact de repos, le circuit de commande étant fermé- par le contact de travail. 60/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les liaisons de comparaison aboutissent à un circuit logique intégré et, pour modifier la position de commutation, ce circuit rend le transistor conducteur lorsque les courbes de tension sont identiques avec un décalage respectif de +1200, et bloque le transistor dans le cas contraire. 70/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les liaisons de comparaison sont reliées chacune à un redresseur monté en pont, dont les sorties négatives sont reliées entre elles et dont les sorties positives aboutissent au circuit logique intégré. 80/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une des liaisons de comparaison est reliée à un transformateur dont les sorties sont connectées au redresseur à montage en pont. 90/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 8, caractérisé en ce qu'une sortie du redresseur est reliée à la bobine de maintien du relais pour le circuit de commande. 100/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les sorties de chacun des deux redresseurs sont respectivement reliées entre elles par un condensateur de filtrage et une diode de Zener en parallèle. 110/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les redresseurs sont constitués chacun de quatre diodes. 120/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque phase est reliée à chacune des phases voisines par une résistance d'accord et un condensateur. 130/ Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la résistance d'accord se compose d'au moins une résistance fixe et d'une résistance réglable. 140/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 et 13, caractérisé en ce que la liaison d'entrée à chacun des redresseurs est établie entre le condensateur et la résistance réglable. 150/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une résistance est montée en amont de chacune des entrées de l'un des redresseurs. 160/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le redresseur connecté au transformateur sert à l'alimentation du circuit logique intégré. 170/ Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'une entrée du circuit logique intégré est connectée à un diviseur de tension entre les sorties de l'un des redresseurs. 180/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la sortie positive d'un redresseur est reliée par l'in- termédiaire d'une diode à l'entrée du circuit logique intégré et cette entrée est reliée à la sortie du redresseur en parallèle avec une résistance et un condensateur. 190/ Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la sortie du circuit logique intégré est reliée à la base du transistor par l'intermédiaire d'une résistance. 200/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de la bobine de maintien du relais commandé par transistor se ferme, à ses bornes, de la sortie négative à la sortie positive d'un des redresseurs en passant par une résistance et par l'émetteur et le collecteur du transistor. 210/ Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que la sortie du circuit logique intégré est reliée par l'intermédiaire d'une résistance au diviseur de tension entre la sortie positive et la sortie négative du redresseur. 220/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le commutateur principal comporte un contact auxiliaire, par l'intermédiaire duquel peut être déclenchée une alarme. 230/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que toutes les phases aboutissent par l'intermédiaire du commutateur principal aux appareils d'utilisation tels qu'appareils de réglage et servo-moteurs. 240/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un indicateur de sens de rotation des phases pouvant être mis en liaison avec les conducteurs de phase par une clé de contrôle. 250/ Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'une diode est montée parallèlement au commutateur principal;