Brevet FR2345848A1 — publié le 19771021

L'invention concerne un commu.a-eur pour changeur de prises en charge de transformateur de réglage comportant dans chacune des branches de charge, une paire de thyristors à montage anti-parallèle, et des contacts de de charge à commande mécanique pour les paires de thyristors. Dans de tels commutateurs, les thyristors ne sont chargés que pendant un court instant, lors de la commutation. Dans la position de fonctionnement normale du commutateur, les thyristors sont déchargés par le contact permanent, disposé en parallèle et qui est commandé mécaniquement ainsi que par le contact de coupure en série, également commandé mécaniquement. Cette décharge des thyristors concerne à la fois la tension et l'intensité. De ce fait, les thyristors ne sont pas dimensionnés généralement pour une charge permanente. Cela entrain que les thyristors en cas d'incident de fonctionnement des contacts de décharge à commande mécanique, sont exposés éventuellement à une surcharge. Lorsqu'unie telle surcharge existe pendant un certain temps, les thyristors doivent être traversés pendant ce temps par le courant de charge, ce qui peut entraîner leur destruction. L'invention a pour but de permettre de détecter un tel incident de commutation mécanique des contacts de décharge et de prévoir dans ce cas des moyens pour couper le transformateur de réglage correspondant. A cet effet, l'invention concerne un commutateur du type ci-dessus, commutateur caractérisé en ce que, pour surveiller le temps de commutation des contacts de décharge, il est prévu un relais dans chaque branche de charge, ce relais étant commandé par la tension appliquée à la branche de charge correspondante, par la paire de thyristors et en ce qu'un circuit de sécurité électrique passe par les contacts des deux relais des deux branches -de charge, ce circuit de sécurité comportant un relais à temporisation réglable L'invention offre les avantages suivants : le déroulement de la commutation des contacts de décharge à commande mécanique peut être surveillé. Cette surveillance permet de déterminer tout incident de commutation.En outre, après dépassement d'un intervalle de temps déterminé, le circuit selon l'invention assure la coupure du transformateur de réglage ainsi mis en danger. L'invention sera décrite à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 est un schéma d'un changeur de prises selon l'invention; - La figure 2 est un schéma du déroulement de la commutation. Selon la figure 1, chaque prise 1 et 2 est reliée å l'enroulement 3 du commutateur 4. Chaque branche du commutateur comprend une paire de thyristors 5, 6 à montage anti-parallèle; ces thyristors 5, 6 sont allumés par un dispositif dsallumage non représenté en détail, pour commuter d'une prise 1 à l'autre prise 2. En série sur chaque paire de thyristors 5, 6 se trouve le montage en parallèle formé par les résistances 7, 8 et le dispositif de protection 9, 10, constituant un moyen de protection connu contre les courts-circuits entre les prises. En parallèle sur chaque paire de thyristors 5, 6 se trouve alors un contact permanent respectif 11, 12 pour soulager les thyristors en courant. En outre, pour la décharge en tension des thyristors, on a prévu un contact de coupure respectif 13, 14. Ces contacts de coupure sont en série sur les thyristors. Les contacts permanents 11, 12 et les contacts de coupure 13, 14 sont commandés mécaniquement et relient soit un étage 1 ou l'autre étage 2 à la ligne de sortie de charge 15. Entre la branche comportant la paire de thyristors 5 et la branche comportant le contact permanent 11, est branché, par l'intermédiaire d'une résistance 16, l'enroulement d'excité tation 18 d'un relais. Cet enroulement peut ainsi être excité par la tension appliquée à la paire de thyristors 5. La même remarque vaut pour la branche comportant la paire de thyristors 6 et la branche comportant le contact permanent 12; en effet, la bobine d'excitation 19 d'un autre relais est branchée par l'intermédiaire d'une résistance 17. Ce dernier relais peut être excité par la tension appliquée dans ce cas à la paire de thyristors 6. Chaque relais comporte un contact 20, 21 par lequel passe un circuit de sécurité électrique 22. Ce circuit de sécurité électrique 22 sert à commander un relais de temporisation non représenté en détail. Pour décrire le fonctionnement du dispositif, on part du fait que, comme représenté à la figure 1, la prise 1 est reliée à la ligne de charge 15; on veut passer de cette prise 1 à la prise 2 (voir le déroulement de la commutation représenté à la figure 2). Selon les figures 1 et 2 le contact permanent Il est d'abord fermé dans la branche de charge gauche. Le contact de coupure 13 est également fermé, ce qui reste toutefois sans importance puisque la tension correspondante ntest pas appliquée à ce moment à la paire de thyristors correspondante 5. Le contact permanent 12 de même que le contact de coupure 14 de la branche de charge droite sont ouverts. I1 en résulte que la bobine d'excitation 18 du premier relais, de même que la bobine d'excitation 19 du second relais ne sont pas soumises à une tension et les deux contacts de relais correspondants 20, 21 sont fermés. Le circuit de sécurité électrique 22 n'est pas mis en cause. A l'instant tl (voir figure 2), on ferme le contact de coupure 14 pour préparer la commutation.La tension de prise est alors appliquée à la paire de thyristors 6, de sorte que l'enroulement d'excitation 19 est excité et le contact de relais 21 correspondant est ouvert. Du fait de la temporisation du relais prévu dans le circuit de sécurité 22 (relais non représenté en détail), l'opé- ration ci-dessus n'a tout d'abord aucun effet sur le circuit de sécurité. A l'instant t2, le contact permanent Il s'ouvre, de sorte que le courant commute alors sur la paire de thyristors 5 qui a été déclenchée simultanément. A l'instant t3, se produit la commutation entre la branche de charge gauche et la branche de charge droite, c'est-à-dire que la paire de thyristors 5 se bloque et la paire de thyristors 6 devient conductrice.La tension qui se présente alors sur la paire de thyristors 5 aboutit à l'excitation de l'enroulement d'excitation 8, si bien que le relais de contact 20 correspondant s'ouvre. Du fait que la paire de thyristors 6 devient conductrice, la tension appliquée à l'enroulement d'excitation 19 disparaît, si bien que le contact de relais 21 se ferme de nouveau. Cette opération se produit également pendant le temps réglé sur le relais de temporisation du circuit de sécurité 22. A l'instant t4, le contact permanent 12 se ferme, de sorte que le courant de cette paire de thyristors 6 commute sur ce contact permanent 12. Enfin, à l'instant t5, le contact de coupure 13 s'ouvre, ce qui supprime la tension appliquée â la paire de thyristors. I1 en résulte que la tension appliquée à l'enroulement d'excitation 18 disparaît si bien que le contact de relais 20 correspondant se ferme de nouveau. Le circuit de sécurité électrique 22 est ainsi intact. L'opération qui se déroule comme décrit ci-dessus se produit dans un temps prédéterminé, qui est réglé sur le relais non représenté, qui se trouve dans le circuit de sécurité. Cela signifie que les temps d'ouverture ajoutés des deux relais de contact 20, 21 constituent suivant l'invention, le critère aéter- minant pour une commutation correcte. Si par exemple par suite d'un incident dans le déroulement mécanique de la commutation, le contact de coupure 13 qui doit s'ouvrir en dernier lieu ne s'ouvre pas, la tension de prise appliquée à la paire de thyristors 5 reste maintenue, de sorte que l'enroulement d'excitation 15 reste appliqué à la tension et le circuit de sécurité est coupé. Lorsque cette coupure du circuit électrique existe toujours après le déroulement de la durée réglée sur le relais temporisé, le circuit de sécurité assure la coupure du transformateur de réglage correspondant. La même remarque vaut également lorsque le contact permanent 12 ne se fermait pas, puisque du fait de la liaison de tous les contacts à commande mécanique 11, 12, 13, 14, le contact de coupure ne s'ouvre pas dans ces conditions. I1 en résulte que l'enroulement d'excitation 18 reste relié à la tension au-delà du temps prédéterminé, de sorte que le circuit de sécurité 22 détecte 1 'incident. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E i E N D I C A T~I O N Commutateur pour changeur de prises en charge de transformateur de réglage comportant dans chacune des branches de charge, une paire de thyristors à montage anti-parallèle, et des contacts de décharge à commande mécanique pour les paires de thyristors, commutateur caractérisé en ce que, pour surveiller le temps de commutation des contacts de décharge (11, 12, 13, 14), il est prévu un relais (18, 19) dans chaque branche de charge, ce relais étant commandé par la tension appliquée à la branche de charge correspondante, par la paire de thyristors (5, 6) et en ce qu'un circuit de sécurité électrique (22) passe par les contacts (20, 21) des deux relais des deux branches de charge, ce circuit de sécurité comportant un relais à temporisation réglable.