Brevet FR2382121A1 — publié le 19780922

La présente invention concerne un dispositif protecteur et de mise sous tension d'appareils électriques, notamment d'appareils domestiques desservis par un réseau à capacité limitée. Le dispositif de l'invention trouve son application notamment dans l'alimentation de compresseurs monophasés et de conditionneurs individuels. I1 existe de tels appareils pour de plus fortes puissances, généralement en triphasé, et qui ont l'inconvénient de n'être pas temporisés, c'est-g-dire qu'on les commande manuellement pour le réenclenchement au moment de la remise sous tension du réseau. Par ailleurs les appareils existants sont encombrants et peu esthétiques et ne conviennent pas à l'architecture moderne puisque, la plupart du temps, le conditionnement d'air est placé dans une pièce d'habitation. Le problème à résoudre par l'appareil de l'invention se rencontre dans les réseaux à capacité limité, à la campagne ou en Afrique notamment, sur lequel sont branchés des abonnés de plus en plus nombreux. Les utilisateurs branchent des appareils individuellement de plus en plus puissants et qui comprennent des moteurs et transformateurs introduisants du courant réactif. Il en résulte des irrégularités de tension de courant qui détériorent tous les appareils du réseau. En cas de tornade ou d'orage, ces réseaux sont déséquilibrés par des coupures de courant augmentant les irrégularités de tension qui sont agravés par l'effet de self et le mauvais cosinus idu réseau. Le rétablissement de la tension est, de ce fait, très délicat puisque tous les appareils se remettent en marche simultanément. Le but de l'appareil de l'invention est de prévoir un étalement de ces remises en route. ) Le dispositif de l'invention est caractérisé prin cipalement par la combinaison a) d'un disjoncteur magnéto-thermique déterminant l'alimentation du dispositif, b) d'un relai de puissance présentant une phase de plus que la phase d'alimentation, dont la totalité des phases moins une servent à l'alimentation des appareils électriques concernés et dont la dernière phase est réservée à l'alimentation de la bobine d'actionnement dudit relai soit directement soit par l'intermédiaire d'un tempo risateur c) et d'un relai temporisateur d'alimentation différée de la bobine du relai de puissance. Fn général, une lampe témoin est prévue pour être branchée entre les deux phases après le disjoncteur magnéto-thermique et avant le relai de puissance. On comprend que, grace au temporisateur incorporé au dispositif, temporisateur qui est généralement réglable, on réalise un étalement des démarrages des appareils utilisés et, par conséquent, une diminution de la pointe d'intensité. Le dispositif soulage donc considérablement les secteurs de courant électriques et réduit le nombre des baisses et coupures de tension provoquées par des démarrages simultanés d'appareils domestiques à forte puissance, tels que les conditionneurs d'air et autres appareils à compresseurs monophasés branches sur un meme circuit de réseau distributeur. On entend par appareils à compresseur, les réfrigérateurs et congélateurs de volume important. L'appareil de l'invention évite donc la détérioration de ces appareils. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après qui illustre un exemple particulier de réalisation du dispositif de l'invention qui est décrit à titre d'exemple non limitatif. La description est illustrée par les dessins joints dans lesquels les quatre figures sont des schémas suivant quatre états du dispositif lors des différentes phases de fonctionnement à savoir la figure 1 : circuit totalement hors tension la figure 2 : enclenchement du disjoncteur en l'absence de courant la-tigure 3 : première phase lors de la mise sous tension la figure 4 : deuxième phase de mise sous tension,vers l'utilisation. Le dispositif se compose essentiellement d'un disjoncteur magnéto-thermique 1, d'un relai de puissance triphasé 3 et d'un relai temporisateur 4. Une lampe témoin 2, au néon par exemple, est prévue entre les deux fils 5 et 6 d'alimentation du dispositif mais, en aval du disjoncteur magnéto-thermique 1. Le relai 3 est actionné par une bobine 7 qui agit sur une liaison mécanique 9 pour commander les lames 11, 12, 13. De son côté, le relai temporisateur 4 est commandé par une bobine 8 qui agit sur une liaison mécanique 10 actionnant la lame 14. L'appareil utilisateur, qui est alimenté par le dispositif de l'invention, est placé en aval des fils 15 et 16. Chacune des lames 11, 12, 13, 14 est chargée de fermer un circuit sur les contacts respectifs 17, 16, 19, 20. La lame 13 ferme, en plus, un circuit par le contact 21. La ligne 22 relie le contact 17 à la bobine 7. La ligne 23 relie la bobine 7 à la bobine b0 La ligne 24 relie la bobine beau au contact 21. La ligne 25 relie le contact 18 à la lame 13. La ligne 26 relie le contact 19 à la bobine 7. La Ligne 27 relie la bobine 7 au contact 20. Une dérivation 28 est prévue entre la ligne 24 et la lame 14. Le disjoncteur 1 est chargé d'ouvrir ou de fermer un circuit avec legontact 29. I1 comporte un bouton poussoir "marche", "arrêt" permettant d'actionner manuellement la mise sous tension ou l'arrêt de l'appareil en aval des fils 15, 16. I1 protège cet appareil contre une surintensité. Le temporisateur du relai 4 est réglable suivant des durées variables, par exemple de 30 en 30 secondes. Le fonctionnement du dispositif de l'invention va maintenant être expliqué. Après une interruption de courant, l'appareil est dans la position de 12 figure 1, c'est-à-dire que le disjoncteur magnéto-thermique 1 est ouvert, le contact 29 ne permettant pas le passage du courant. Comme les bobines 7 et 8 ne sont pas excitées, les lames 11, 12 > 13 ne sont pas contre les contacts 17, 18, 19 > de même que la lame 14 est éloignée du contact 20. Cependant il faut observer que la lame 13 est en contact de la bande 21. Que le courant soit envoyé ou non dans le secteur, on peut manoeuvrer le disjoncteur magnéto-thermique 1 de fa çon à le fermer (figure 2). Si la tension apparait dans les fils 5 et 6, la lampe témoin 2 s'allume et la bobine 8 d'actionnement du relai 4 est excitée par le passage d'un courant venant du contact 17 en passant dans la ligne 22, la ligne 23 d'une part, et venant du contact 18 en passant par les lignes 25, la lame 13, le contact 21, et la ligne 24, d'autre part. Après un temps déterminé par le réglage de la temporisation du relai 4, la lame 14 est actionnée pour se déplacer suivant la flèche 30 (figure 2).Lorsque la lame 14 est venue contre le contact 20 (figure 3) la bobine d'actionnement 7 du relai 3 est excitée par un courant venant d'une part du contact 17 par la ligne 22, d'autre part, du contact 18, par la ligne 25, la lame 13, le contact 21, la ligne 24, la dérivation 28, la lame 14, le contact 20 et la ligne 27. La liaison mécanique 9 entrain alors les trois lames li, 12, 13 suivant les flèches 31, 32, 33 (figure 3). Les lames 11, 12, 13 viennent alors se placer contre les contacts 17, 16, 19 (figure 4). Par conséquent, la lame 13 quitte le contact 21. A ce moment le courant est coupé dant la ligne 24 et la bobine b n'est plus excitée (figure 4).La liaison mécanique 10 est relachée et la lame 14 quitte le contact 20 re (flèche 34, figure 4). I1 est à/marquer que les lames 11,12, 13 continuent leur mouvement vers les contacts 17, 18, 19 malgré le fait que la lame 14 a quitté le contact 20, à cause de l'iner- tie mécanique et de la rémanence du circuit magnétique. Comme on le voit à la figure 4, en marche normale, les fils 15, 16 d'alimentation des machines sont alimentés par la fermeture des lames 11, 12 et la lampe témoin 2 est allumée. Si le courant du secteur est interrompu, l'appareil de l'invention retourne dans la position soit de la figure 1, soit de la figure. 2 car la bobine 7 n'est plus excitée. I1 faut recommencer le cycle pour réenclencher le courant. On conçoit que la temporisation obtenue par le relai de temporisation 4 permet d'étaler les réenclenchement des lames telles que 11, 12 dans toute une série d'appareils du même genre que celui de l'invention. On échelonne donc les remises sous tension et on diminue les à-coup sur le secteur. Les différents composants de l'appareil de l'invention sont facilement miniaturisés et placés dans un boîtier en matière moulée présentant des moyens de fixation sur une paroi verticale, par exemple. Seul font saillie à la surface du boîtier deux boutons poussoirs marche et arrêt ainsi qu 'un voyant pour la lampe témoin 2. I1 faut signaler que le disjoncteur magnéto-thermique 1 assure également la sécurité et la protection des appareils utilisateurs de courant contre les surintensités ou surtensions lorsqu'on choisit convenablement le calibre par rapport à la puissance consommée. flEVENI) ICAT IONS 1-/ Dispositif protecteur et de mise sous tension d'appareils électriques, notamment d'appareils domestiques desservis par un réseau à capacité limitée, c a r a c t é r i s é par la combinaison a) d'un disjoncteur magnéto-thermique déterminant l'alimentation du dispositif, b) d'un relai de puissance présentant une phase de plus que la phase d'alimentation, dont les phases 5, 6 servent à l'alimentation des appareils électriques concernés, et dont la dernière phase est réservée à l'alimentation de la bobine d'actionnement dudit relai soit directement soit par l'intermédiaire d'un tem porisateur, c) et d'un relai temporisateur réglable d'alimentation différé de la bobine du relai de puissance, ledit relai temporisateur étant alimenté à partir de la phase réservée du relai de puissance. 2-/ Dispositif protecteur, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i B é par le fait qu'une lampe témoin est prévue pour être branchée entre deux phases après le disjoncteur magnéto-thermique et avant le relai de puissance.