Brevet FR2290068A1 — publié le 19760528

La présente invention est relative à la protection des circuits électriques polyphasés., De nombreux dispositifs ont été proposés jusqu'à ce jour pour commander et contrôler des circuits électriques. Les dispositifs de ce type utilisent couramment des détecteurs de sous-tension polyphasée ; leur inconvénient rcsulte du fait qu'ils sont susceptibles de fonc tisonner sous lssaclion de phénomènes transitoires apparaissant sur la ligne électrique, si bien qu'il peut leur arriver de débrancher un circuit alors qu'en réalité celui-ci n'aurait donné lieu quSs une variation acceptable de la tension. Par ailleurs, certains dispositifs à sous-voltage présentent ltinconvénient d'être incapables de fonctionner comme un relais lorsque la tension est égale à zéro Autrement dit, si la chute de puissanoe est totale dans l'alimentation d'un utilisateur, le dispositif protecteur ne "bascule" pas et il n1 assure pas les diverses connexions de declen- chement souhaitées, Cette fonction est généralement assumbe gr ce à l1utilisation de moyens supplémentaires ou asservis0 La présente invention a pour but utiliser un procédé perfectionné du genre précité, pour détecter un état défectueux du système. Le procédé selon l'invention pour détecter Itétat défectueux digne alimentation électrique polyphasée, comprend les opérations suivantes - on prélève une fraction prédéterminée de la tension de chacune des phases de 11 alimentation ; - on redresse, on filtre, et on ajoute les tensions ; - on ajoute à ce total possédant une polarité donnée, une tension de référence à polarité apposée ; - on contrôle le résultat fi - on débranche des moyens de commutation, normalement excités, pour indiquer un état défectueux lorsque la tension résultante varie dtune quantité prédéterminée. L'invention concerne également un appareil de type perfectionné permettant la mise en oeuvre de ce procédé pour déceler un état défec- tueur. Un appareil selon l'invention. pour détecter un état défectueux sur une alimentation électrique polyphasée est caractérisé en ce qu'il comprend des noyens pour prélever une fraction prédéterminée de la tension de chacune des phases de l!alimentation, des moyens pour redresser ces tensions, des moyens pour les filtrer et des moyens pour les additionner, ainsi que par ailleurs des moyens pour ajouter à leur somme une tension de référence dont la polarité est opposée à celle de cette somme, des moyens pour contrôler la valeur résistance, des moyens commn- tateurs se trouvant normalement sous-tension, et des moyens puur débrancher ces moyens commutateurs afin de signaler un état défectueux lorsque la tension globale résultante varle d'unie quantité prèdéteiminée. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de ltinventionv La figure unique est le plan de câblage dtun appareil selon ltin- vention, branché sur une alimentation à trois phases et neutre. On a représenté sur le dessin trois lignes dtalimentation triphasée A, B et C qu'un contacteur 10 peut relier à un appareil d'utilisations non représenté. Le contacteur 10 possède un jeu 12 de contacts auxiliaires. La ligne neutre N de l'alimentation est reliée à la barre collectrice 14 de l'appareil. Un triac 16 est utilisé pour relier une tension d'alimentation auxiliaire 18 au bobinage de commandé 15 du contacteur 10o La tension auxiliaire 18 est également renvoyée dans un transformateur 20. La tension de sortie secondaire du transformateur est redresséo par un cirouit 22 à pont de diodes, puis stabilisée par un condensateur 24 pour fournir finalement à l'appareils une tension d'alimentation stable. Chacune des phases de la tension dlalimentation est reliée par un diviser de tension 26 à résistances à la ligne neutre N (o'est-8-dire à la barre collectrice inférieure 14). Le noeud de jonction 28 du circuit diviseur est relié par une diode 30 à un condensateur 32 raccordé à la ligne neutre N puis, par une résistance 34, à un point d'addi- tion 36. La tension dtalimentation de 11 appareil est stabilisée en un point 53 par l'intermédiaire dtune résistance 51 et dtune diode Zener 52, puis reliée au point d'addition par l'intermédiaire d'une résistance 38. Le point dtaddition 36 est relié à la base dtun transistor 40 qui est l'un des deux transistors formant un circuit déclencheur de Schmidt 42. Le collecteur du second transistor 44 de ce déclencheur de Schmidt est relié à la base du transistor p-n-p 46 lequel, à son tour est utilisé pour envoyer un courant de déclenchement à la porte du trias 16. En utilisation, les circuits diviseurs de tension prélèvent sur chacune des trois lignes d'alimentation, une fraction déterminée de la tension0 Ces fractions de tension sont redressées en demi-ondes par les diodes 30, filtrées par les condensateurs de shuntage 32, et additionnées au moyen des résistances d'addition 34. La tension totale, dont la polarité est négative, est ajoutée à la tension d'alimentation stabilisée qui se comporte à la façon d'une tension de référence positive, c'est-à dire dtune polarité opposée. Demis des conditions normales de fonctionnement, la tension résultante te finale au point d'addition 36 est négative par rapport à la tension neutre, c'est-à-dire par rapport à la tension de la ligne ;le transistor 40 est bloqué. Par contre, le transistor 44 est entièrement conducteur, i ben que le transistor 46 coince, c'est-à-dire limite le signal par saturation. La porte triao est ainsi alimentée à travers la résistance 48 avec un courant de déclenchement qui maintient le triac pleinement conducteur sur 360 degrés.Lorsque le triao est conducteur, la bobine du contacteur 10 est sous-tension, ce qui permet de maintenir fermés les contacts d'alimentation et d'établir la connexion dtalimentation normale en direction de l'appareil d'utilisation. Si la tension de l'une des lignes tombe d1un pourcentage prédéterminé an-dessous de la tenson de phase normale, la tension globale an point d'addiction 36 augiente, si bien que le circuit de déclenchement de Schmidt 42 bascule, bloquant le transistor 46 et le triac. Par conséquent, l'alimentation de la bobine 15 du contacteur se trouve interrompue. Le contacteur coupe alors l'alimentation de puissanoe en direotion de 'appareil utilisateur. La même opération se déroule si les tensions dans deux ou trois des phases varient an-dessus d'un pourcentage prédéterminé, ou bien disparaissent complètement, L'appareil fonotionne alors comme un relais déclenchant en cas d'absence de tension. L'appareil selon l'invention permet également de résoudre le problème des déclenchements accidentels provoqués par des variations provisoires de la tension sur les lignes d'alimentation. On obtient ce résultat par l'effet de filtrage des condensateurs 32. La tension d'addition au noeud 36 est ainsi empêchée de suivre instantanément toute variation de courte durée dans la tension de la ligne, et ceci pendant un intervalle de temps prédéterminé. Cet intervalle de seuil est défini par le temps que la tension transmise par le condensateur 32 associé à la phase défectueuse met pour se disperser et faire varier la tension résultante de la quantité n pessaire au déclenchement de ltappareil. Si l'on prévoit un fonctionnement plus complexe, il est possible d'utiliser des contacts 12 en interaction, ce qui est particulièrement utile et avantageux pour des applications de commande programmée. Par exemple, on peut utiliser un système comportant plusieurs détecteurs selon l'inventionS les contacts 12 de chaque contacteu--détecteur 10 étant branchés en série avec la tension-d'alimentation 18 qui agit sur l'appareil du détecteur considéré ou tout autre système de sécurité. Si un défaut vient à apparattre, on peut ainsi stopper de façon séquentielle les différents appareils ou machines dtutilisation, évitant ainsi les détériorations graves qui pourraient apparattre si l'on surchargeait des convoyeurs, si on cessait d'arroser des outils dtusinage, ou si lton coupait le graissage (cas de la commande d'une rompe à huile) DGYShDICATIONS 1- Procâdé pour détecter un état défectueux dans une alimentation 21ectrique polyphasée, caractérisée en ce qulecomprend les opérations suiv.ntes :: - prél--vement d1une fraction prédcterminée de la tension sur chacune des phases de l'alimentation ; - redressement, filtrage et addition des tensions 5 - addition de la somme avec une tension de référence à polarité inverse de celle de la somme - contrôle de la valeur résultante générale ; - débranchement de moyens commutateurs, normalement placés sous tension, afin de signaler un état défectueux, dès que la tension résultante générale varie dtune quantité prédéterminée. 2- Dispositif pour détecter un état défectueux sur une alimentation électrique polyphasée, destiné à la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication ls et caractérisé en ce qutil comprend des moyens pour prélever une fraction prédéterminée de la tension sur chaque phase de l'alimentation, des moyens pour redresser chacune de ces fractions, des moyens pour les filtrer, et des moyens pour les additionner, ainsi que par ailleurs des moyens pour ajouter à la somme ainsi obtenue, une tension de référence ayant une polarité opposée à celle de cette son., des moyens pour contrôler et traiter la valeur résultante générale, des moyens de commutation alimentés en cas de fonctionnement normal, et des moyens pour débrancher ces moyens commutateurs afin de signaler un état défectueux lorsque la tension résultante générale varie d'une quantiti prédéterminée. 3- Appareil suivant la revendication 22 caractérisé en ce que les moyens pour prélever une fraction de la tension comprennent pour chaque phase de l'alimentationS un circuit à résistances diviseur de tension, relié à la ligne neutre de l'alimentation. 4- Appareil suivant l'uns quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens pour additionner les tensions comprennent une série de résistances reliant en parallèle chacune des tensions sur un noeud commun4 5- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les moyens de débranchement comprennent un dispositif commutateur à comparaison de tensions. 6- Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le comparateur comprend un système de déclenchement de Schnidt. 7- appareil suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les moyens commutateurs alimentés en fonctionnement normal comprennent un triac.