Brevet FR2348619A1 — publié le 19771110

La présente invention concerne un appareil d'alimentation de cl8ture électrique, pour prairie par exemple, comportant un condensateur de charge qui est déchargé périodiquement dans l'en- roulement primaire d'un transformateur de façon à fournir à la cl8ture reliée au secondaire du transformateur des impulsions de haute tension. Ces impulsions sont sous la forme d'oscillations amorties dont l'amplitude doit être comparée à une valeur minimale imposée de la tension de cl8ture à l'aide d'un circuit de contrôle, Une tension de cl8ture insuffisante peut entre imputable, dans le cas d'appareils alimentés par des batteries, à une tension de batterie trop faible. Pour controler ce point, on peut relier, dans l'appareil de clôture, un relais à la batterie, ce relais n'étant enclenché que dans le cas d'une tension de batterie suffisamment élevée et produisant alors un signal indicateur. On peut aussi opérer avec une lampe à incandescence qui indique par sa brillance quand la batterie est usée. D'autres causes d'une tension de cl8ture insuffisante doivent Store imputées à l'installation de clôture correspondante. La tension de cloture est fonction, à cet égard, essentiellement de deux facteurs, à savoir la longueur de la d6ture et l'état de celle-ci. Lorsque par exemple un des isolateurs portant le fil de clôture présente une fissure, celle-ci peut laisser passer, à chaque impulsion, une décharge d'arc électrique entre la clôture et le poteau métallique support, qui est au potentiel de la terre, de sorte que la résistance de fuite de la clôture est diminué et qu'il en résulte un fort amortissement de la tension de clô- ture0 Pour surveiller et contrôler la tension de clôture on utilise entre autres, dans l'appareil de clôture. des lapes à incandescence qui sont reliées, dans la plupart des cas, à un enroulement secondaire du transformateur de clôture et dont la tension d'allumage est en relation avec la valeur minimale imposée de la tension de clôture de façon qu'elles ne s'allument que lorsque la tension de d8ture est supérieure à une valeur impose et indiquant par conséquent que cette tension est suffisante0 Lorsque la valeur de la tension de clôture ne correspond pas par exemple aux 2000 volts imposés à l'heure actuelle, la lampe à incandescence ne s'allune pas. Ce défaut signale évide - ment une tension trop basse mais on ne peut pas déceler quelle en est la cause.Cela pourrait par exemple être imputable à une tension insuffisante de la batterie, à une trop grande longueur de la clôture ou enfin à un mauvais état de la clôture5 ou une résistance de fuite trop faible. Pour remédier aux inconvénients précités, il est prévu selon l'invention un appareil de clôture, qui comporte des dispositifs de contrôle qui permettent de se rendre compte de façon nette de l'état présent de la clôture. Lors d'un contrôle de la tension de cl8ture et de la tension de batterie, on doit également pouvoir se rendre compte immédiatement si une insuffisance de la tension de cl8ture est imputable à une trop grande longueur de laclôture ou à une batterie insuffisamment chargée0 Pour résoudre ce problème, dans un appareil de clôture électrique selon l'invention on établit par une technique appropriée dans un circuit de contrôle le rapport entre les deux pre mièvres demi-ondes, se suivant directement et de polarités différentes, qui constituent des ondes d'impulsion de cl & ure transmi- ses directement ou dérivées, on compare la valeur de ce rapport à une valeur prédéterminée pour l'état de cl8ture et on produit, on fonction de l'écart entre la valeur mesurée du rapport et sa valeur de commande, des signaux permettant de définir l'état Pr'- sent de la clEture. On se base à cet égard sur le fait que chaque impulsion de clôture se présente sous la forme d'une oscillation amortie. Le circuit oscillant correspondant est constitué par l'enroulement secondaire du transformateur, la capacité du fil de clôture par rapport à la terre et la résistance de fuite de la clôture assurant l'amortissement de l'oscillation. L'invention est basée sur le principe que le rapport entre deux demi-ondes immédiatement consécutives de l'impulsion de c18ture ne varie que lorsque l'état de la clôturez c'est-à-dire sa résistance de fuito5varie et qu'on peut déterminer à partir de la valeur de ce rapport, en la comparant avec une valeur de contrôle correspondant à une cleture en état acceptable, si l'état de la clôture est correct. Une diminution de la tension de batterie n' a aucune intlu- once sur la valeur du rapport précité car cette diminution n' a- boutit qu'à diminuer l'énergie fournie à la cleture. La longueur de la clôture n'a également aucune influence sur le rapport des demi-ondes de tension car seule la capacité de la cîCture, et par conséquent la fréquence d'oscillation de l'impulsion, varient avec la longueur de cl8ture. L'établissement de la valeur du rapport à partir des deux premières demi-ondes dont la grandeur correspond d'une part à l'amplitude de la tension de clôture et d'autre part à l'ampli tué de la première demi-onde de tension de réaction, est réalisé par des noya. électriques basés sur la technique des circuits, bien qu'on puisse également envisager en pratique également une solution faisant intervenir des techniques de mesure. Suivant une autre particularité de l'invention, le trans formateur de cl8ture est pourvu du c8té secondaire de deux anrou- liements auxiliaires qui sont chacun associés à un circuit de contr8le, des demi-ondes de tension sont prodnites par redressement dans les deux circuits de contrôle à chaque impulsion de clôture et sont transmises chacune sons la forme d'une tension continue à un condensateur de charge, et enfin les tensions de charge sont appliquées, en vue de l'établissement du rapport des deux signaux d'entrée, à un circuit de division dont le signal de sortie correspond à la valeur du rapport précité laquelle doit 8tre comparée avec la valeur de commande fixée à l'avance. Dans une autre disposition avantageuse, le transfornateur est également pourvu du côté secondaire de deux' enroulements an- miliaires qui sont chacun associés à un circuit de contrôle, et pour chaque impulsion de clôture, un produit, par redressement dans les deux circuits de contr8le, des demi-ondes de tension, la seconde demi-onde du second circuit de contrôle, qui est déca- lée de 180 par rapport à la première demi-onde du premier circuit de contrôle, est amplifiée par une technique de circuit appropriée, les deux demi-ondes de tension continue agissent par des processus de charge sur/condensateur de commande de manière que, après la charge du condensateur de commande avec la première demi-onde et dans le cas d'une augeentation de la charge se pro duisant sous l'effet de la seconde demi-onde, il passe un signal de contrSle qui est utilisé pour indiquer que la clôture est dans un état satisfaisant tandis que l'absence d'augmentation de la charge et de courant de contrôle est utilisée pour indiquer un état non satisfaisant de la clôture. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés bans lesquels t la fig. 1 représente la partie du secondaire d'nne commande d'appareil comportant deux circuits de contrôle et un circuit de division ; les figs 2 et 3 représentent des dia diagrammes tension-temps servant à représenter les variations des demi-ondes de tension dans les circuits de commande, et la fig. 4 représente un autre exemple d'un circuit d'un appareil de cl8ture de prairie agencé selon l'invention. Conformément à la fig. 1, la clôture de prairie Z est reliée à l'enroulement secondaire Ws du transformateur de clôture. L'impulsion de cl8ture appliquée à la clôture se présente SOUS la forme d'une oscillation amortie qui correspond à la courbe représentée en trait plein sur la fig. 2. Du côté du secondaire, il est en outre prévu deux enroulelents auxiliaires W 1 et W2 qui sont chacun associés à un des deux circuits de contôle I et Il. Dans ces circuits de contrôle, il est prévu des diodes D 1 et D 2 ainsi que des condensateurs de charge C 1 et C 2 branchés en série avec les diodes. A chaque impulsion de clôture, il se produit dans les circuits de contr8le, par redressement, des demi-ondes de tension formant une tension continue pulsatoire. On peut obtenir, par une polarisation ou une direction de bobinage correspondantes des enroulements W 1 et W 2, que les tensions dans les deux circuits de contr8le aient la mâme polarité. Ainsi, on produit dans le circuit I les demi-ondes 1 3, etc. et dans le circuit II les demiondes 2, 4, etc. représentées en trait interrompu tandis que le condensateur C 1 est chargé à la tension U 1 et que le condensateur C 2 est chargé à la tension U 2. Ces tensions de charge sont prises à chaque fois entre les diodes et les condensateurs de charge et elles sont appliquées aux deux entrées d'un circuit diviseur D. Â la sortie du circuit diviseur on obtient alors un signal qui est mathématiquement sans dimension et qui correspond au rapport des deux tensions U 7 et U 2. Ce rapport doit stre comparé, pour obtenir une indication de l'état de la cl8ture, à la valeur de contrôle prédéterminée. Cette valeur de contr61e peut entre autres être définie par des essais concernant une installation de cl8ture terminée ou bien à l'aide d'un modèle correspondant, auquel cas on suppose qu'un état de cl8ture est encore acceptable quand le rapport des tennions de charge U1 et U 2 a une valeur déterminée. Cela correspond à la valeur de contrôle qui, dans l'exemple considéré, a la valeur 2. Lorsque, dans le circuit de contrôle, on divise U 1 par U 2, on a affaire, dans le cas d'un mauvais état de la cl & ure et par conséquent d'une diminution de la tension de réaction U 2, à des valeurs du rapport de tension qui se rapprochent de la valeur de contrôle. Théoriquement, on devrait partir dans ce cas de la valeur de rapport 1 qui ne peut pratiquement jamais être atteinte et on arriverait à la valeur de contrôle 2 lorsque U 2 est égale à la moitié de U I. Lorsque la valeur de contrôle est dépassée, on obtient l'indication que l'état de la clôture n'est pas acceptable à cause d'une fuite trop grande. On peut mémoriser la valeur de contrôle dans un circuit comparateur V à l'entrée duquel est appliqué le signal de sortie du circuit diviseur D. Lorsque la valeur de contr8le et le signal de sortie sont représentés sous la forme de tensions, on peut établir dans le circuit de comparaison Y par exemple une tension différentielle qui sert à allumer une lampe indieatrice ou bien à exciter une diode lumineuse aussitst que la valeur de contrôle a été dépassée. I1 est naturellement également possible de former dans le circuit diviseur le rapport U 2/U I auquel cas on se rappro che de la valeur de contr8le prédéterminée pour des valeurs de rapport élevées. a out;re,il est possible de donner aux dieux tensions U 1 et U 2 des valeurs identiques correspondant aux deux premieres demi-ondes d'impulsion de cl8ture par des techniques de circuits appropriées comme une division de tension ou bien ne adaptation et une concordance des nombres de spires des enroulements auxiliares, en considérant le cas correspondant à l'état limite de la cl8ture, afin de donner à la valeur de contrôlera valeur 1. La fig. 3 représente un diagramme donnant les demi-ondes de tension qui sont obtenues dans un circuit de contrôle tel que celui de la fig. 4. Dans ce cas, pour chaque impulsion de cl8turs il se produit dans deux circuits de centrale, par redressement, des demi-ondes décalées respectivenent de 180P. La première demionde 1 se produit dans le premier circuit de contrôle et la se conde demi-onde 2, amplifiée à volonté par rapport à la première demi-onde, se produit dans le second circuit de contrôle À l'aide des deux tensions U 1 et U 2, on excite un condensateur de commande.Lorsque la tension U 2 n'a pas diminué en cours de marche et pour l'état correspondant de la clôture, en dessous de U 1, on observe à l'instant x une augmentation de charge du condensateur de commande. Ce processus est imputable à la génération d'un courant de commande qui est à nouveau utilisé pour indiquer un état de cl8ture encore suffisant. L'absence d'augmentation de charge à l'instant x est par contre l'indication d'un état de cl8ture insuffisant. Dans ce cas également, on établit le rapport des deux tensions U 1 et U 2, la valeur de contrôle étant rapportée à l'augmentation de charge du condensateur de commande, qui n'est possible que dans le cas d'un bon ètat de la clôture.On a représenté sur la fig. 4 un circuit permettant la mise en pratique de ses processus de contrôle, on y reviendra dans la suite. Le c8té primaire du circuit de l'appareil de cl8ture a été représenté schématiquement et il se compose d'une batterie B, qui charge le condensateur C par l'intermédiaire de la résistancesérie R dans la position indiquée du contact K. Aussit8t que le contact de relais K, actionné périodiquement à la fréquence de l'impulsion de clôture, est commuté, la batterie B est isolée et le condensateur de charge est relié en vue de sa décharge à 1' en- roulement primaire W du transformateur de clôture.Pendant que le condensateur se charge dans cet enroulement, il se produit dans l'enroulement secondaire, non représenté, une tension qui est appliquée sous la forme d'une impulsion à haute tension au fil de cl8ture. Dans le mode de réalisation décrit, la touche de contr^ole T est reliée aux circuits de contre et de commande qui ont été représentés à la partie inférieure sur le dessin. Elle est actionnée pour l'enclenchement des processus de contr8le correspondants afin de relier, dans la position représentée du contact K, la batterie B aux circuits de contrôle et de commande. Du côté du secondaire, il est prévu deux enroulements aumiliaires W 1 et W 2 dans lesquels des tensions sont engendrées à chaque décharge du condensateur O. Dans le premier circuit de contrôle I, auquel correspond également l'enroulement W 1, il est prévu une diode D 1 polarisée de manière qu'il ne puisse passer un courant dans le sens des flèches que pour des demi-ondes positives.La chute de tension produite alors dans le diviseur R 1 est transmise en partie sous la forme d'une tension de charge de façon à faire passer dans la diode D 3 un courant servant à la charge du condensateur de conande C5o Le diviseur de tension R 1 est réglé de manière que la tension de charge U I, résultant de la première demi-onde 1 appliquée à 8X soit plus petite que la tension de charge U 2 du second circuit de contrôle Il, qui est produite par la seconde demi-onde négative, dans le cas où l'état de la cl8ture satisfait aux conditions minimales. On a représenté ces tensions sur la fig. 3. Pour la demi-onde négative 2, il passe un courant dans le second circuit de contrôle 2 seulement dans le sens de la flèche, à savoir dans l'enroulement auxiliaire W 2, dans la diode D 2 et dans le diviseur de tension R 2 dont la prise est reliée, par l'interiédiaire de la diode D 4,au condensateur de commande ce courant étant réglé de tanière que la tension U 2 soit supérieure à 'r 1, ce qui correspond au cas normal pour un état de clôture suffisamment bon et par conséquent pour une résistance de fuite de cl8ture de valeur élevée. Dans ces conditions, le condensateur Cs est déchargé lorsqu'arrive la seconde demi-onde négative, auquel cas, du fait de l'augmentation de la charge, il peut passer dans la direction in- disquée par la flèche un courant de conande qui produit une chute de tension dans la résistance de commande R. Le point de comman- de a passe à une tension positive, de sorte que le thyristor Eh I est amorcé par la résistance-série R 3 et qu'un courant passe dans la diode lumineuse T 1 Celle-ci produit par exemple une lumière verte servant à indiquer que l'état de la clôture est correct. Par controle, lorsque la résistance de fuite de la clEture diminue et lorsque par conséquent l'amortissement devient suffisanment grand pour que la seconde demi-onde 2 produite dans l'an- roulèment W 2 ne soit plus en mesure de naintenir la tension U 2 supérieure à 'r I, il ne se produit aucune charge du condensateur Cs et par conséquent il ne peut passer aucun courant de commande dans Rs. Dans cette condition de marche, le point de commande b devient positif de sorte que la base du transistor Tr 1 de type npn est excitée par une tension positive et que le transistor est rendu conducteur. I1 passe alors un courant dans la diode lumineuse L 2 produisant une lumière rouge, ce qui indique que l'état de la cl8ture est mauvais. Avantageusement, on peut combiner le circuit décrit cidessus, qui sert à contrôler l'état de la clôture, avec un circuit servant à contrôler directement la tension de clôture. Comme indiqué ci-dessusX lorsqu'arrive la première demionde positive de l'impulsion de clôture, il passe simnîtanément dans le premier circuit de contrôle I un courant qui produit une chute de tension dans la résistance R 1. De m8rebil se produit également dans la résistance R 4 une chute de tension qui est obligatoirement proportionnelle à la tension de cl8ture et qui permet par conséquent de mesurer l'amplitude instantanée de cette tension de clôture, Le condensateur C 3 est chargé par la tension appliquée à la résistance R 4 et transmis par l'intermédiaire de la diode D 5 avec une polarité correspondante.Par ailleurs, cette diode fait en sorte que le condensateur C 3 ne puisse pas se décharger à nouveau dans R 4 mais commande par sa tension de charge la diode Zener D 6 par l'intermédiaire de la résistance R 5. Lorsque la tension de charge est supérieure à la tension Zener, le thyristor Th 2 est excité et il en résulte qu'il est amorcé et qu'll ferme le trajet aboutissant à la diode lumineuse L 3 produisant une lumière verte par exemple. Dans l'hypothèse d'une concordance correspondante de la tension Zoner avec la chute de tension dans la résistance R 4, qui doit se produire lorsqu'il existe une tension de clôture suf fisante, le signal fourni par la diode lumineuse X 3 indique que la tension de cl8ture est suffisante et qu'elle est par exemple située au dessus de 2 000 volts, qui constituent la valeur de référence pour la tension de clSture minimale admissible. Lorsque la chute de tension comandant la diode Zener D 6 et se produisant dans la résistance R 4 n'atteint pas la tension de cl8ture, il ne passe aucun courant dans la diode Zener. En conséquence, le thyristor Th 2 n'est pas amorcé. Au contraire, il se produit au point de commande une tension positive qui sollicite la base du transistor Tr 2 de type npn. Le transistor ainsi rendu conducteur établit un trajet aboutissant à la diode lumineuse X 4 qui produit une lumière rouge et qui indique que la tenson de clSture n'est pas suffisante. Lorsque par exemple les diodes L 4 et L 1 sont allumées, cela peut entre imputé à une tension insuffisante de la batterie ou à une longueur excessive de la clôture. Dans le cas où le contrôle effectué sur la batterie indique que la tension de batterie est suffisante, on peut établir une tension de clôture correspondant aux conditions exigées en raccourcissant la longueur de cl8ture. Le circuit établi entre la batterie B et les circuits de commande et de contrôle est avantageusement interrompu de préférence à la cadence des impulsions de clôture afin que les thyris- tors soient dans chaque cas à nouveau désexcités et verrouillés avant l'arrivée d'une impulsion de clôture suivante. Dans ce but, le contact K actionné périodiquement est placé dans le circuit d'alimentation en courant entre la batterie B et les circuits de contrôle et de commande. On obtient ainsi que le montage soit prêt à intervenir à chaque impulsion de cl8ture indépendamment des impulsions précédentes en vue d'assurer un centrale. Enfin il est à noter qu'avantageusement les deux premières demi-ondes successives sont utilisées pour former le rapport précité du fait qu on a affaire à des signaux utilisables qui sont relativement grands. On ne doit cependant pas exclure la possibilité d'utiliser les ondes suivantes se produisant ensuite au cours de l'oscillation pour établir la valeur du rapport précité. Lorsqu'on opère avec les enroulements auxiliaires J 1 et W 2, il se produit des demi-ondes dérivées indirectement et dont l'amplitude correspond aux demi-ondes de l'impulsion de 18ture. D'autre part,41 est également possible d'opérer directement avec les demi-ondes de l'impulsion de cl8ture, à savoir en reliant le circuit de contr8le, par exoiple par l'intermédiaire d'interrupteurs et de diviseurs de tension, temporairement au fil de cl8ture en vue d'exécuter l'opération de contrôle. REVENDICATIONS 1. Appareil d'alimentation de cl8ture électrique comportant un condensateur de charge qui est déchargé pérlodiquement dans l'enroulement primaire d'un transformateur de clôture de façon à fournir à la cl8ture reliée au secondaire du transformateur des impulsions de haute tension sous la forme d'oscillations amorties, caractérisé en ce qu'on établit par une technique appropriée dans un circuit de contrôle le rapport entre les deux premières demi-ondes immédiatement consécutives et de polarités différentes, qui constituent des ondes d'impulsion de clôture transmises directement ou dérivées et en ce qu'on compare la valeur de ce rapport à une valeur prédéterminée pour l'état de clô- ture afin de produire, en fonction de l'écart entre la valeur du rapport et la valeur de contrôle, dea signaux permettant de définir l'état présent de la clôture. 2. appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transformateur de cl8ture est pourvu du c8té secondaire de deux enroulements auxiliaires qui sont chacun associés à un circuit de contr & e, en ce que des demi-ondes de tension sont produites par redressement à chaque impulsion de cl8ture dans les deux circuits de contrôle et sont transmises sous la forme d'wons tension continue à chaque condensateur de charge et en ce que ces tensions de charge sont appliées, en vue de l'établis- sement du rapport des deux signaux d'entrée, à un circuit de division dont le signal de sortie correspond à la valeur du rapport précité. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transformateur est également pourvu du coté secondaire de deux enroulements auxiliaires qui sont chacun associés à un circuit de contr & e, en ce que, pour chaque impulsion de cl8ture, on produit, par redressement dans les deux circuits de contrôle, des demi-ondes de tension, en ce que la seconde demionde du second circuit de centrale, qui est décalée de 1800 par rapport à la première deni-onde du premier circuit de contre est amplifiée par une technique de circuit appropriée, en ce que les deux demi-ondes de tension continue agissent par des processus de charge sur un condensateur de commande de manière que, après la charge du condensateur de commande avec la première demionde et dans le cas d'une augmentation de la charge se produisant sous l'effet de la seconde demi-onde, il passe un signal de commande qui est utilisé pour indiquer un état satisfaisant de la cl8ture tandis que l'absence d'augmentation de la charge et du courant de commande est utilisée pour indiquer un état de cl8ture non îatisfaisant. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le courant passant pour la première demi-onde dans un premier circuit de contrôle produit dans un premier diviseur de tension une chute de tension assurant la charge initiale du condensateur de commande et en ce que le courant passant, lors de la seconde deini-onde, dans un second circuit de contr8le,produit dans un seeond diviseur de tension une chute de tension, les prises des diviseurs de tension étant réglables de manière que, seulement dans le cas d'un état suffissiient bon de la clôture, le conden- sateur de commande subisse une augmentation de charge du fait du passage da courant de commande dans une résistance de commande, la chute de tension produite dans la résistance de commande as su- rant alors l'amorçage dlun thyristor dans le circuit duquel est branchée une diode lumineuse indiquant un état satisfaisant de la cltture. 5. Appareil selon l'une des revendications 3 et 4 caracté- risé en ce qu'un condensateur de charge est chargé par la première re demi-onde, produite dans le premier circuit de contrôle, avec une tension correspondant à la tension de lSture de manière à exciter une diode Zener dont la tension de claquage est en relation avec la valeur minimale imposée de la tension de clEture et en ce que, lorsque la tension de charge dépasse par excès ou par défaut la tension de claquage, il se produit une excitation de dispositifs indicateurs qui ont pour fonction d'indiquer si la tension de cl8ture est suffisante ou non suffisante. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendicttions 1 à 5, caractérisé en ce que l'alimentation en courant des circuits de commande et de contrôle est interrompue périodiquement à la cadence des impulsions de cl8ture.