Brevet FR2349254A1 — publié le 19771118

L présente invention a pour objet un dispositif de protection électrique destiné en particulier mais non exclusivement, à la protection de locaux. I1 existe différents types de protection électrique dans lesquels une certaine quantité d'énergie électrique circule sur une ligne de dissuasion dont le but est de provoquer chez une personne touchant la ligne une décharge électrique. Les circuits de protection électrique de ce type doivent posséder des propriétés contradictoires. En effet, leur pouvoir dissuasif doit être intense, alors que les réactions.physiologiques doivent rester faibles, ce qui se traduit par le fait que la quantité d'électricité reçue par le récepteur (homme cherchant à pénétrer ou à franchir la ligne) doit être inférieure à une valeur définie. En France, cette quantité est règlementairement limitée à 5 millicoulomb en moins de 0,1 seconde. Des dispositifs de protection électrique ont déjà été réalisés à partir d'un découpage de la tension du secteur, ce qui demande des dispositifs de sécurité complexes et coûteux, dont ltefficacité reste cependant aléatoire. Dans un autre type de dispositif connu, les impulsions. délivrées par un générateur d'impulsions sont transposées en haute tension par des transformateurs disponibles dans le commerce. Les dispositifs de ce deuxième type exigent une surveillance constante deb largeur des découpages, un déréglage de celle-ci pouvant se traduire à la sortie du transformateur par une énergie mortelle. L'invention a pour but de pallier les inconvénients des dispositifs connus. Un premier objet de l'invention est la réalisation d'un dispostif.de protection dont les caractéristiques électriques décroissent en cas de défaillance de l'un des composants, assurant ainsi une auto-sécurité de l'ensemble. Un second objet de la présente invention est la réalisation d'un dispositif de protection muni d'un dispositif d'alarme en cas de coupure, d'isolement ou autre défaillance, tant des composants que de la ligne de dissuasion proprement dite. Selon la présente invention le dispositif de protection électrique comportant un transtormateur dont le circuit secondaire est connecté à une ligne de dissuasion parcourue par des impulsions électriques, est caractérisé en ce qu'un condensateur est branché en parallèle sur le circuit primaire dudit transformateur. Selon une autre caractéristique de l'invention, la source de tension d'alimentation est une source à basse tension, les organes de commande étant placés dans le circuit primaire du transformateur précité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un mode de réalisation particulier donné uniquement à titre d'exemple, en regard des figures qui représentent ; - la figure l un schéma de principe de l'invention ; - la figure 2 le schéma d'un exemple de réalisation pratique d'un dispositif de protection électrique. Sur la figure 1, une source de tension l est connectée électriquement à travers une résistance 2 de valeur R à l'extrémité de l'enroulement primaire du transformateur 5, la seconde extrémité de cet enroulement est reliée à la seconde borne de la source de tension l par un rupteur 4. Un condensateur 3 de capacité C est connecté en parallèle sur l'enroulement primaire du transformateur 5. L'enroulement secondaire du transformateur 5 est connecté par l'une de ses extrémités à la masse 15 et par la seconde extrémité à-la ligne de dissuasion 7 qui se referme sur lamasse 15, à travers la résistance 6. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant : la source de tension continue i charge le condensateur 3 à travers la résistance 2, les bornes du condensateur étant reliées périodiquement à l'enroulement primaire du transformateur 5 par le rupteur 4. La période de fermeture et d'ouverture du rupteur détermine la largeur des impulsions transmises sur la ligne de dissuasion 7.La capacité C du condensateur 3 est avantageusement choisie , de sorte qu'en cas de blocage du rupteur la quantité d'électricité CV contenue dans le condensateur soit inférieure à la valeur maximum autorisée, l'impulsion ne se produisant alors qu'une seule fois. Même si la tension aur ltenroulezent secondaire du transformateur 5 est élevée, la quantité envoyée sur la ligne ne pourra pas être supérieure à celle reçue du circuit primaire. La coupure du condensateur 3 réduit, d'autre part, considérablement la quantité de courant injecté, quantité qui est limitée par la résistance 2 de valeur R. La valeur de la résistance 2 peut d'ailleurs être d'autant plus grande que le rapport cyclique charge/décharge eera plus faible (l/lOOX par exemple). D'autre part, la tension U de la source d'alimentation 1 est avantageusement une source basse tension, ce qui permet de placer tous les composants et organes de commande sous cette basse tension. Par sa conception même, le dispositif présente une sécurité bien supérieure à celle des dispositifs existants. Cette sécurité est accrue par un ensemble de caractéristiques imposées au transformateur. En effet, celui-ci est de préférence calculé de sorte que la largeur d'impulsion qu'il trans met-ne puisse pas être supérieure à la valeur maximum mentionnée précédemment, ceci étant obtenu par une valeur convenable de l'inductance primaire L1 du transformateur 5, par exemple 20 milliHenrys. Une seconde sécurité magnétique est obtenue par un ajustage de l'inductance de fuite Lf de l milliHenry par exemple, qui limite automatiquement le courant secondaire. Ces sécurités magnétiques permettent, dans le cas où la résistance 2 se court-circuite pendant que le rupteur 4 se bloque (cas extrêmement peu probable) de limiter l'envoi sur la ligne 7 d'une énergie mortelle. On retrouve sur la figure 2 les éléments décrits en regard de la figure 1 et portant les mines références, à savoir la source 1, la résistance 2, le condensateur 3, le transformateur 5 et la masse 15. La fonction du rupteur 4 de la figure l est remplie par un étage générateur d'impulsions 8 dont la sortie est connectée & un transistor de puissance 9 qui amplifie le signal délivré par le générateur 8. Le circuit secondaire du transformateur est relié à la ligne de dissuasion 7 dont la seconde extrémité aboutit sur un pont diviseur de tension 10-11 Un étage comparateur 12 reçoit sur ses deux entrées, d'une part les impulsions en bout de ligne qui sont prélevées au milieu du diviseur de tension 10-11 et d'autre porta sur sa seconde entrée, les impulsions appliquées sur le primaire du transformateur 5 , prélevées sur le collecteur du transistor 9.Lorsque les signaux appliqués sur les deux entrées du comparateur 12 ne sont pas en concordance, ce qui signifie que la ligne présente une coupure ou une mise à la terre, un signal est émis par le comparateur vers l'étage 13 qui pilote un dispositif d'alarme optique et/ou lumineux permettant de signaler qu'il existe une anomalie de fonctionnement dans le dispositif. A titre d'exemple seulement et dans un dispositif qui a été effectivement expérimenté, la source 1 était constituée par une batterie de 24 volts, reliée à un circuit générateur d'impulsions à transistor uni-jonction par la résistance 2 dont la valeur était de 50 ohms et un condensateur d'une capacité de 500 microfarad. Le circuit générateur 8 délivrait des impuisions d'une largeur de 10 ms avec une récurrence d'une seconde. Le transistor de puissance 9 transformait des impulsions de 24 volts en impulsions de 2.000 Volts. Le pont potentiométrique 10-11 constitué par des résistance 10 de 50.000 ohms et Il de 100 ohms, permettait d'obtenir une impulsion proportionnelle à l'impulsion appliquée sur le primaire. La non concordance de l'impulsion primaire avec l'impulsion en bout de ligne, soit en tension, soit en durée, déclenche dans les dispositifs de ce type un circuit d'alarme constitué par exemple par un relais 13 qui transmet sur une ligne spécialisée de signalisation, le défaut apparu. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées au mode de.réalisation qui vient d'être décrit, notamment par substitutionde moyens techniques équivalents sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. REYENDICATIONS 1.- Dispositif de protection électrique comportant un transformateur dont le circuit secondaire est connecté à une ligne de dissuasion parcourue par des impulsions électriques, caractérisé en ce qu'un condensateur est branché en parallèle sur le circuit primaire du transformateur, ledit condensateur étant chargé par une source de tension à travers une résistance. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de tension d'alimentation est une source basse tension, les organes de commande étant placés dans le circuit primaire du transformateur. 3.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'inductance primaire du transformateur est inférieure à une valeur donnée correspondant à la quantité d'électricité maximum admissible sur la ligne. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'inductance de fuite du transformateur est supérieure à une valeur déterminée, de manière à limiter le courant dans l'enroulement secondaire. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rupteur est constitué par un générateur d'impulsions dont la sortie est connectée à un étage d'amplification, connecté au circuit primaire du transformateur. 6.- Dispositif selon ltune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un circuit comparateur est branché entre le circuit primaire et un point de la ligne de dissuasion, la sortie du comparateur étant connectée à un système d'alarme. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le point de prélèvement du signal sur la ligne est le point milieu d'un pont diviseur, la valeur des résistances du pont étant telle que le signal de ligne prélevé soit sensiblement de même amplitude que le signal appliqué sur le primaire.