Brevet FR2269188A1 — publié le 19751121

La présente invention concerne un disjoncteur électrique comportant un premier déclencheur secondaire et un deuxième qui le déclenche en cas de défaillance du premier. Un tel disjoncteur est connu d'après le catalogue Siemens EG (Appareils à haute tension), édition d'avril 1973, chapitre 2. Chacun des deux déclencheurs secondaires est agencé en accumulateur élastique dont lténergie est libérable sous 11 action d'une bobine magnétique. Les déclencheurs secondaires servent à transmettre, sous la forme d'une impulsion mécanique de déclenchement, un signal qui leur parvient et à déclencher ainsi le disjoncteur électrique, c'est-à-dire à à provoquer la séparation de ses contacts. Dans ce disjoncteur connu, le premier déclencheur secondaire provoque le déclenchement soit arbitrairement, par exemple à la main, soit automatiquement, par exemple en liaison avec un relais de protection. Le deuxième déclenche le disjoncteur dans les cas de défaillance du premier. L'un et l'autre sont de meme genre et ont un temps de manoeuvre de 11 ordre de 20 à 30 ms. On entend par le temps de manoeuvre d'un déclencheur secondaire le temps qui s'coule entre son déclenchement, c'est-à-dire l'arrivée d'un signal; et l'émission d'une impulsion mécanique de déclenchement vers le disjoncteur électrique. Dans un tel dispositif connu de disjoncteur électrique à premier et deuxième déclencheurs secondaires, il faut avoir soih par des mesures techniques de branchement, que le deuxième déclencheur secondaire ne transmette une impulsion au disjoncteur qutaprès expiration du temps de manoeuvre du système formé par celui-ci et par le premier déclencheur secondaire,ctest-à-dire du temps qui stécoule entre le déclenchement de ce premier déclencheur secondaire et l'instant auquel les contacts du disjoncteur atteignent leur distance d'extinction. C' est seulement à cette condition q'en cas d'échec d'une coupure de courant à l'aide du premier déclencheur secondaire, le deuxième déclenchera le dis j oncteur et augmentera ainsi la sécurité de son fonctionnement L'invention a pour objet un disjoncteur électrique du genre annoncé dans lequel soient évitées des mesures techniques de branchement particulières fixant l'instant de déclenchement du deuxième déclencheur secondaire. Ce disjoncteur est caractérisé par le fait que le premier déclencheur secondaire est agencé en déclencheur électrodynamique et le temps de manoeuvre du système formé par ce déclencheur élec trodynamique et par le disjoncteur est inférieur à celui du deuxième déclencheur secondaire. Le disjoncteur électrodynamique possède un temps de manoeuvre nettement plus court que celui d'un déclencheur secondaire de type connu utilisable en deuxième déclencheur secondaire dans le cadre de l'invention. I1 est ainsi toujours possible, dans le cas normal, d'amener les contacts du disjoncteur à la distance d'extinction avant l'écoulement du temps de manoeuvre du deuxième déclencheur secondaire. De plus, en cas de perturbation, c'est-àdire s'il faut déclencher le disjoncteur au moyen du deuxième déclencheur secondaire, ce déclenchement peut avoir lieu beaucoup plus tôt que dans la réalisation de disjoncteur connue. Si nécessaire en cas de défaillance du déclencheur électrodynamique, le déclenchement du deuxième déclencheur secondaire peut être entrepris après écoulement du temps de manoeuvre du système composé du déclencheur électrodynamique et du disjoncteur électrique. Dans ce cas, les contacts du disjoncteur atteignent la distance d'extinction au bout d'un temps au moins égal à la somme des temps de manoeuvre des déclencheurs secondaires et du double du temps de manoeuvre du disjoncteur. Mais il est particulièrement avantageux que les deux déclencheurs secondaires soient déclenchés simultanément. En ce cas, on atteint plus tôt la distance d'extinction, cela d'un intervalle de temps qui est au moins égal au temps de manoeuvre du système formé par le disjoncteur électrique et le déclencheur électrodynamique. -Dans le disjoncteur électrique selon l'invention, il peut de plus entre avantageux de disposer deux condensateurs maintenus chargés par une source de tension de service et déchargeables l'un après l'autre à travers l'enroulement d'excitation du déclencheur électrodynamique. Un tel disjoncteur convient à des coupures brèves dans lesquelles en cas de surintensité due à un court-circuit, le disjoncteur est mis hors circuit puis remis en circuit après une pause d'environ 300 ms. Suivant une extension intéressante de cette dernière formule, il existe un thyristor branché en série avec l'enrou- lement d'excitation du déclencheur électrodynamique et un relais bistable comportant deux contacts de repos, ceux-ci disposés chacun entre un condensateur et ledit enroulement d'excitation et étant actionnés en symétrie, ou push-pull. On reviendra en détail sur le fonctionnement de ce dispositif. En variante de la réalisation que l'on vient de définir, il est disposé entre ltenroulement-d'excitation du déclencheur électrodynamique et chacun des deux condensateurs un thyristor ,et ces deux thyristors sont amorçables l'un après l'autre. Dans ce cas, les signaux de déclenchement du déclencheur électrodynamique sont transmis alternativement aux deux thyristors; le condensateur relié au thyristor considéré se décharge ainsi à travers l'enroulement d'excitation du déclencheur électrodynamique et le dissona teur électrique se trouve déclenché. Selon une extension possible de l'invention, il est associé à chacun des déclencheurs secondaires un dispositif qui indique l'émission d'une impulsion de déclenchement vers le disjoncteur électrique. I1 faut entendre par un tel dispositif par exemple une touche limite qui est reliée à chacun des déclencheurs secondaires et qui, lors d'un fonctionnement non pertubé du déclencheur secondaire correspondant , ferme un contact dans une ligne de signalisation. On peut de la sorte surveiller le fonctionnement des deux déclencheurs secondaires.Dans le cas d'un déclenchement du disjoncteur provoqué par le deuxième déclencheur secondaire, les dispositifs indicateurs laissent en effet reconnattre nettement si la perturbation porte sur le premier déclencheur secondaire, c'est-à-dire le déclencheur électrodynamique, ou sur les éléments de commande du disjoncteur reliés audit déclencheur. Si le deuxième déclencheur secondaire émet une impulsion et que par exemple le dispositif affecté au déclencheur électrodynamique indique le fonctionnement non perturbé de celuici, le défaut ne peut tenir qu'aux éléments de commande reliés au déclencheur électrodynamique. Dans le cas d'installations multipolaires comportant un disjoncteur équipé selon l'invention pour chaque pble et un dispositif de synchronisme forcé, connu en soi, pour la commande des deuxièmes déclencheurs secondaires, la surveillance des premiers peut aussi entre exercée au moyen d'un organe de signalisation qui réagit en cas d'actionnement du dispositif de synchronisme forcé. Un dispositif de synchronisme-forcé consiste ici dans le branchement en série de contacts de repos et de travail montés en paral- lèle en nombre correspondant à celui des piles. Les contacts de repos reproduisent la position de contact du disjoncteur; les contacts de travail sont déplacés à l'opposé des contacts de repos. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de deux modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est le schéma d'un montage de déclenchement d'un disjoncteur électrique; la figure 2 représente une variante. Le disjoncteur 1 représenté schématiquement sur la figure 1 est muni d'un premier et d'un deuxième déclencheurs secondaires 2 et 3. Le premier est agencé en un déclencheur électrodynamique 2. I1 comporte une bobine excitatrice fixe 4 à petit nombre de spires qui fait face à un enroulement ou un disque métallique 23 mobiles. Deux condensateurs 6,7 maintenus chargés par une source de tension de fonctionnement 5 et par l'intermédiaire de résistances 8,9 etde diodes 10,li forment chaque fois avec la bobine d'excitation 4 le circuit d'excitation du déclencheur électrodynamique 2. Entre les condensateurs 6,7 et la bobine d'excitation 4 sont insérés des contacts 12,13 d'un relais-bistable 14, lesquels sont déplacés en symétrie, ou push-pull.Cela permet, comme on l'exposera plus loin, de brèves coupures du disjoncteur électrique 1. Le deuxième déclencheur secondaire 3 correspond aux types connus. On voit de plus sur la figure deux contacts auxiliaires 17,18 branchés respectivement en série avec la bobine d'excitation 4 du déclencheur électrodynamique et avec le deuxième déclencheur secondaire 3; ces contacts auxiliaires 17,18 reproduisent la position de contact du disjoncteur électrique 1. On va exposer la façon dont le disjoncteurélectrique 1 déclenche. Après la transmission d'un signal par fermeture d'un contact 15, les deux déclencheurs secondaires 2,3 sont actionnés simultanément. Dans le déclencheur électrodynamique 2, l'amorçage du thyristor 16 à travers une résistance 24 provoque la décharge du condensateur 6 sur la bobine d'excitation 4. I1 en résulte une répulsion du disque mobile 23, lequel transmet une impulsion mécanique de déclenchement au disjoncteur électrique 1. En cas de fonctionnement régulier du déclencheur électrodynamique 2 et des éléments de commande non représentés du disjoncteur électrique 1, les contacts de ce dernier se trouvent à un écartement égal à la distance d'extinction lorsque le temps de manoeuvre du système formé par lesdits disjoncteur 1 et déclencheur électrodynamique 2-expire. En meme temps s'ouvrent les contacts auxiliaires 17 et 18. L'ouverture du contact auxiliaire 17 provoque le blocage du thyristor 16 tandis que celle du contact auxiliaire 18 empeche l'émission dtune impulsion de déclenchement vers le disjoncteur électrique 1 par le déclencheur secondaire 3. En cas de défaillance soit du déclencheur électrodynamique 2, soit des éléments de commande du disjoncteur électrique 1, le deuxième déclencheur secondaire 3 déclenche le disjoncteur 1 Iiè montage représenté permet aussi, comme on l'a déjà dit, la brève coupure du disjoncteur électrique 1. Elle est réalisable, comme on le voit sur la figure 1, au moyen du condensateur 6. Le nouveau déclenchement du disjoncteur électrique qui est nécessaire après une brève coupure infructueuse peut s'effectuer au moyen du deuxième condensateur 7. Celui-ci est branché en série avec la bobine d'excitation 4 après expiration du temps de réponse du relais bistable 14, plus faible que la durée de brève coupure.Un signal de commande de déclenchement fourni par la fermeture du contact 15 provoque un nouvel amorçage du thyristor 16 et, par suite, une décharge du condensateur 7 à travers la bobine d'excitation 4. Il en résulte une nouvelle répulsion du disque mobile 3ramené à sa position de départ par unnressort hélicoldal 25. Dans le montage représenté par la figure 2, les éléments qui remplissent la même fonction que sur la figure 1 conservent les mimes références numériques. Les contacts 12,13 sont remplacés par des thyristors 19,20 amorçables l'un après l'autre par les contacts 12,13 du relais bistable 14. La coupure brève du dis jonfteur électrique 1 est possible de la façon déjà exposée en liaison avec la figure 1. Le blocage des thyristors 19,20 a lieu ici automatiquement après la décharge, qui ne dure que quelques millisecondes, des condensateurs correspondants 6,7 On voit de plus, sur les fi figures as 1 et 2, des dispositifs de signalisation indiquant un fonctionnement régulier des déclencheurs secondaires 2,3. Ces dispositifs se composent de touches limites non représentées , mais reliees aux déclencheurs secondaires et fermant chaque fois un contact dans une ligne de si ganlisation à l'émission d'une impulsion de déclenchement vers le disjoncteur électrique 1. Les lignes de signalisation comportent des dispositifs lumineux 21,22 qui répondent en cas de fermeture de leur ligne. REVEISDICADIONS 1 -. Disjoncteur électrique comportant un premier déclencheur secondaire et un deuxième qui le déclenche en cas de défaillance du premier, disjoncteur caractérisé par le fait que le premier déclencheur secondaire est agencé en déclencheur électrodynamique et le temps de manoeuvre du système formé par ce déclencheur électromécanique et par le disjoncteur est inSé- rieur à celui du deuxième déclencheur secondaire. 2 -. Disjoncteur électrique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les deux déclencheurs secondaires sont déclenchés simultanément. 3 -. Disjoncteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait qu'il comporte deux condensateurs maintenus chargés par une source de tension de fonctionnement et déchargeables l'un après l'autre à travers l'enroulement d'excitation du déclencheur électrodynamique. 4 -. Disjoncteur électrique selon la revendication 3 caractérisé par le fait qu'il comporte un thyristor branché en série avec l'enroulement d'excitation du déclencheur électrodynamique et un relais bistable présentant deux contacts de repos qui sont disposés chacun entre un condensateur et ledit enroulement d'excitation et fonctionnent en symétrie. 5 -. Disjoncteur électrique selon la revendication 3 caractérisé par le fait qu'il comporte un thyristor entre l'enroulement d'excitation du déclencheur électrodynamique et chacun des deux condensateurs, ces deux thyristors étant amor çables l'un après l'autre. 6 -. Disjoncteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait qu'à chacun des deux déclencheurs secondaires est associé un dispositif qui indique l'émission d'une impulsion de déclenchement vers ledit disjoncteur électrique.