Brevet FR2380652A1 — publié le 19780908

La présente invention a pour objet un dispositif de détection de surintensité et d'alarme ou de disjonction,pour courants continus, et appartient au secteur technique des circuits de protection et de sécurité pour circuits électriques de puissance. Les techniques actuelles utilisent des moyens divers qui présentent tous des inconvénients; Dans le cas de l'utilisation d'un fusible,la valeur du courant nécessaire à la coupure du circuit est toujours beaucoup plus élevée que la valeur du courant nominal.Le dispositif possède en outre une inertie importante et provoque une chute de tension non négligeable.Enfin, le fusible est détruit lorsqu'il a joué son rôle. Un disjoncteur thermique possède les mêmes inconvénients,et son réarmement peut être très long. Si l'on a recours à un relais d'intensité ou disjoncteur ma- gnétique,comprenant un bobinage de quelques spires de gros fil intercalé en série dans le circuit à protéger, il y a une chute de tension supplémentaire due à la présence de ce bobinage. De même, dans le cas d'un disjoncteur électronique,une résistance de faible valeur intercalée sur le circuit d'utilisation provoque une chute de tension non négligeable.En outre, un tel disJoncteur peut nécessiter un système électronique complexe. L'invention vise à remédier à l'ensemble de ces inconvénients. Â cet effet, elle a pour objet un dispositif de détection de surintensité et d'alarme ou de disjonction,pour courants continus,comprenant un interrupteur magnétique du genre dit interrupteur Reed" ou " ampoule Reed'ttplacé à proximité d'un conducteur parcouru par le courant continu à détecter,sur un circuit alimenté lui-même par une tension continue qui comprend encore un bobinage de maintien entourant l'interrupteur magnétique et qui est relié à un organe d'alarme ou un organe apte à couper le circuit de puissance. Le courant passant par le conducteur à protéger crée un champ magnétique proportionnel à son intensité.Lorsque cette intensité est trop importante,le champ magnétique ferme par exemple l'interrupteur magnétique dit n interrupteur Reed",dont on rappelle ici le principe pour la bonne compréhension de l'invention :cet interrupteur est composé de deux lames souples enfermées dans une ampoule en verre sous atmosphère neutre; à partir d'une valeur,déterminée par construction, d'un champ magnétique les lames se collent et le contact est établi.La fermeture de l'interrupteur magnétique assure l'alimentation du bobinage de maintien,qui empêche l'interrupteur de se rouvrir aussi longtemps que l'alimentation est maintenue,de sorte que l'interrupteur fonctionne à la manière d'un relais auto-entretenu.Le circuit comprenant l'interrupteur magnétique et son bobinage de maintien aboutit par exemple à la base d'un transistor qui devient alors conducteur ou non-conducteur et est maintenu dans cet état pour commander l'organe pouvant être soit une simple alarme,soit par exemple un relais qui coupe alors le circuit de puissance.Dans le premier cas,l'utilisateur est averti que le conducteur est soumis à une surcharge et qu'il doit prendre les mesures de sécurité nécessaires;dans le second cas,la coupure du circuit de puissance est réalisée automatiquement et l'ensemble réalise un système de disjonction.Le réarmement se fait par coupure de l'alimentation de l'interrupteur magnétique puis remise en circuit de celui-ci, et le dispositif est prêt 4 fonctionner une nouvelle fois à condition que le défaut signalé ait été préalablement supprimé. Les avantages du dispositif selon l'invention sont les suivants: -La valeur du courant de surcharge détecté peut être très proche de celle du courant d'utilisation normale du conducteur,cette valeur étant déterminée par les caractéristiques de l'interrupteur magnétique utilisé(nombre d'ampères-tours nécessaires à son fonctionnement)et par la distance de celui-ci au conducteur,distance dont l'ajustement permet un réglage du seuil de détection. ~Aucune chute de tension supplémentaire sur le circuit de puissance n'est provoquée par la présence du dispositif. -Le déclenchement est très rapide,de l'ordre de quelques millisecondes. -Le réarmement est obtenu de façon simple. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif,deux for- mes de réalisation de ce dispositif de détection de surintensité et d'alarme ou de disJonction,pour courants continus Figure 1 est le schéma électrique d'une première forme de réalisation, avec interrupteur magnétique normalement ouvert; Figure 2 est le schéma électrique d'une seconde forme de réalisation, avec interrupteur magnétique normalement fermé. Le schéma de la figure 1 montre un conducteur électrique 1 d'un circuit de puissance, parcouru par un courant continu d'intensité 1. La présente invention prévoit ici,pour la détection de surintensités dans le conducteur 1, un interrupteur magnétique 2 du genre " interrupteur Reed ", normalement ouvert et se fermant lorsque le champ magnétique dépasse un certain seuil.Âlors que ce champ magnétique est habituellement obtenu par un bobinage entourant l'interrupteur,qui fonctionne alors comme un relais,la présente application de ce genre d'interrupteur utilise le champ magnétique produit par le conducteur 1,l'interrupteur magnétique 2 étant placé à proximité de ce conducteur de manière à subir son influence, symbolisée par des flèches sur le dessin. Un bobinage de maintien 3 entourant l'interrupteur magnétique 2 est monté en série avec cet interrupteur, le circuit électrique ainsi constitué étant lui-mme alimenté par une tension continue. Ce circuit aboutit à la base d'un transistor 4 qui commande un organe 5, réalisé soit sous la forme d'un simple organe d'alarme, soit sous la forme d'un organe de protection apte à couper le circuit de puissance comprenant le conducteur 1. Lorsque l'intensité I dans ce conducteur I dépasse une certaine valeur, le champ magnétique produit excède le seuil de fonctionnement de l'interrupteur magnétique 2 et celui-ci se ferme,permettant le passage du courant dans le circuit électrique comprenant le bobinage de maintien 3.Le passage du courant dans le bobinage de maintien 3 crée un champ magnétique annexe qui empêche l'interrupteur magnétique 2 de se rouvrir aussi longtemps que l'alimentation du circuit considéré est maintenue.Le passage du courant dans ce circuit rend aussi le transistor 4 conducteur et le maintient dans cet état. Selon la nature de l'organe 5,le transistor 4 provoque le fonctionnement d'une alarme ou la coupure du circuit de puissance. Un autre montage équivalent, illustré par le schéma de la figure 2, est réalisable avec un interrupteur magnétique 2 normalement fermé et s'ouvrant en cas de surintensité dans le conducteur électrique 1. Dans ce cas, le bobinage de maintien 3 est monté en parallèle sur l'interrupteur 2. Le dispositif précédemment décrit peut être appliqué à toute détection de surcharge ou de passage de courant continu dans un conducteur, et notamment comme sécurité sur les appareils de préchauffage automatique pour moteurs diésel,intervenant dans le cas d'un court-circuit d'une ou plusieurs bougies de préchauffe; Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux deux seules formes de réalisation de ce dispositif qui ont été précédemment décrites à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes comportant des moyens équivalents. C'est ainsi,notamment, que le transistor utilisé pour la commande de 1'organe d'alarme ou de disjonction, peut être soit du type PGP, soit du type NPN, et être soit mis en conduction, soit blo aué,sulvant son montage, après détection d'une surintensité. On peut aussi,sans s'éloigner de l'esprit de l'invention,supprlmer ce transistor et alimenter directement un voyant d'alarme ou un autre système d'alerte consommant une faible intensité,ou encore remplacer ce transistor par un autre dispositif d'amplification. -REVENDICATIONS 1.- Dispositif de détection de surintensité et d'alarme ou de disjonction, pour courants continus,caractérisé en ce qu'il comprend un interrupteur magnétique du genre dit" interrupteur Reed N ou 11 ampoule Reed ",placé à proximité d'un conducteur parcouru par le courant continu à détecter,sur un circuit ali menté lui-même par une tension continue qui comprend encore un bobinage de maintien entourant l'interrupteur magnétique et qui est relié à un organe d'alarme ou un organe apte à couper le circuit de puissance. 2.-Dispositif selon la revendication I,caractérisé en ce que le circuit comprenant l'interrupteur magnétique et son bobinage de maintien aboutit à la base d'un transistor dont la conduction ou la non-conduction commande l'organe d'alarme ou l'organe apte à couper le circuit de puissance. 3.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2,caractérisé en ce que l'interrupteur magnétique, du type normalement ouvert, est monté en série avec son bobinage de maintien. 4.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2,caractérisé en ce que l'interrupteur magnétique,du type normalement fermé,est monté en parallèle sur son bobinage de maintien.