Brevet FR2373107A1 — publié le 19780630

On sait que les règlements de 1'ELECTRICITE DE FRANCE prévoient la mise à la terre des neutres des secteurs d'alimentation, mais que les connexions de neutres, comme celles d'au moins une phase desdits secteurs, passent en général à " intérieur de coffrets E D F, d'accus facile et peuvent aisement être interrompues au niveau de ces coffrets, de façon à permettre d'appliquer des tensions élevées entre lesdites connexions de neutres et des connexions de mise à la terre des dJfférentes masses métal- liques d'installations intérieures alimentées à partir desdits coffrets, connexions qui passent en général à proximité de ces coffrets E D F, et qui peuvent denc également être interrompues aisément. Or l'application de telles tensions élevées peut permettre, par amorçages au niveau des boites à bornes de raccordement entre les diff- rents éléments des dispositifs d'alimentation des installations d'alarmes de sécurité, d'obtenir, entre les bornes d'une batterie d'accumulateurs montée en tampon à la sortie d'un redresseur de courant alimenté par le secondaire d'un transformateur d'isolemen, une tension alternative suffisamment élevée, pour provoquer une décharge et une détérioration de ladite batterie tampon, après claquage préalable dudit tranformateur d'isolement et du redresseur de courant précité, de telle façon que l'installation correspondante d'alarme de sécurité se trouve mise hors d'état de pouvoir remplir son rôle au moment voulu. ta présente invention a pour objet un intoerupteur permettant de pallier une telle possibilité de détérioration à distance du dispositif d'alimentation d'une inetallation d'alarme de sécurité, inrrupteur permettant de couperautomatiquamentla ou les phases d'alimentation de ladite alarme de sécurité, ainsi que les connexions de neutre et de terre reliées à une telle alarme de sécurité. Cette coupure, effectuée en amont de l'installation à protéger, est obtenue sous l'action d'un certain nombre de relais de sécurité insérés, entre des conducteurs de dérivation reliés respectivement aux conducteurs à interrompre, en aval - dudit interrupteur multipolaire, et qui commandent l'alimentation d'un moteur monté en pas à pas, alimenté par ladite batterie d'alimentation de l'installation d'alarme de sécurité, par ltintermédiaire de différents contacts commandés par une cane montée sur le même arbre que ledit moteur pas à pas, et qui, suivant sa position, permet ou non de commander la marche dudit moteur de façon qu'il ne tourne que de 90 et s'arrête ensuite automatiquement, la bobine du relais de commande de l'alimentation dudit moteur, restant autoalimentée jusqu'à ce que ladite came ait effectivement tourné de 900, cette came commandant également, quelle que soit sa position de fin de course, la coupure du circuit d'autoalimentation dudit relais de c-ommande. Le dispositif suivant la présente invention comporte également un relais différé alimenté en courant continu entre les deux pôles de la batterie de l'installation, et qui permet de remettre à zéro, par l'irter- médiaire d'un contact commandé par ladite came, ledit interrupteur multipolaire au bout d'un temps approprié, tel que par exemple une heure, par une nouvelle rotation de 900 dudit moteur et de ladite came, de telle façon que, si la coupure a été due à une panne de secteur momentanée fortuita, cette remise à zéro rétablit, au bout dudit délai de temporisation, l'alimentation normale en tampon de l'installation d'alarme de sécurité si le secteur a été rAtabli entre-temps, tandis que, dans le caa où l'anomalie qui a d6clenché la coupure, subsiste encore lors de cette remise à zéro, ledit interrupteur reprend instantanément une position de coupure et ne pourra éventuellement revenir au zéro de façon durable qu'après un nombre suffisant de fonctionnements dudit relais différé, pour que le coffret EDF ayant fait l'objet d'une intervention intempestive ait été remis en état entre-temps. Les caractéristiques de la présente invention seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation d'installation de protection contre les sabotages à distance susvisés des batteriee d'alimentation desdites installations d'alarmes de sécurité, mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et décrit en se référant au dessin annexé sur lequel - la fig. 1 est un schéma d'ensemble du dispositif da protection objet de l'invention ; et les fig.2 et 3 sont des représentations schématiques montrant les deux positions possibles des différents lements de commutation du commutateur multipolaire susvisé. On voit sur la figure 1, que le commutateur multipolaire 1 est inséré sur les deux conducteurs P et N d'un circuit d'alimentation monophasé 2, correspondant par exemple à une phase et un neutre d'un secteur triphasé, et sur un conducteur T destiné à permettre de relier à la terre les différentes masses métalliques d'une installation intérieure d'alarme de sécurité à protéger. Le dispositif d'alarme proprement dit, qui est désigné par le nombre de référence 3, n'est pas seulement relié normalement au circuit 2 et au conducteur T précités, mais également à une batterie tampon 4 monte par exemple aux bornes d'un redresseur de courant logé dans le dispositif d'alarme 3. En parallèle sur les trois fils précités venant de la terre et du secteur d'alimentation, et èt en aval dudit commutateur multipolaire 1 sont branchés trois conducteurs de dérivation 3, 6 et 7, les conducteurs 5 et 6-etant respectivement relies au conducteur de phase et au neutre du dit secteur d'alimentation, tandis que le conducteur 7 est relie au conduc teur précité de liaison à la terre. Entre ces différents conducteurs 5, 6 et 7 sont branchées trois bobines de relais portant respectivement les nombres de référence 8 à 10, tandis qu'une quatrième bobine de relais de sécurité, portant le nombre de référence 11 est branchée entre le conducteur 6-de neutre, et une masse métallique 12 de l'installation à protéger, masse normalement relide à la terre, soit par le conducteur de terre T susvisé, soit par une autre liai son indépendante. Les deux conducteurs 5 et 7, correspondant respectivement à la phase du secteur et à la terre, alimentent également le primaire 13 d'un transformateur d'isolement, dont le secondaire 14 alimente une cinquième bobine de relais portant le nombre de référence 15. On va expliquer plus loin les conditions dans lesquelles fonc tionnent cea cinq relais 8, 9, 10, 11 et 15, en vue de permettre individuel lement d'alimenter, au moyen de ladite batterie d'accumulateurs 4, la bobine 16 d'un relais contacteur commandant l'alimentation d'un moteur pas à pas 17 actionnant le commutateur multipolaire 1 à partir des deux pales néga- tif et positif de la meme batterie d'accumulateurs 4. Les dx x contacts commandés par l'excitation de la bobine 16, et qui permettent dialimenter le moteur 17 d'entraînement en rotation du com -mutateur multipolaire 1 sont visibles en 18 et 19, l'armature 18, lorsqu'elle est attirée vers le haut par la bobine 16, établissant une liaison entre le pôle négatif de la batterie 4 et ledit moteur 17, tandis que l'armature 19, lorsqu'elle est également attirée vers le haut, établit une liaison entre le pale négatif de ladite batterie 4 et l'autre borna d'alimentation du mo teur 17. Le moteur 17, en meme temps qu'il entraîne en rotation le commutateur multipolaire 1, fait tourner également une came 20 commandant un ensemble de contacts solidarisés entre eux par une tige 21 soumise à l'action d'un ressort 22 tendant à maintenir en contact l'extrémité supérieure 21a de ladite tige 21 avec ladite came 20. Cette came est de forme oblongue, par exemple de forme elliptique, de telle façon quet dans les positions d'arrêt du commutateur multipolaire 1, qui, ainsi qu'on va l'expliquer plus loin, correspondent à des positions angulairement équidistantes, décalées de 90 les unes par rapport aux autres, la tige 21 et les différentes armatures 23 à 26 qui en sont solidaires se trouvent tantôt en position haute, pour une orientation verticale du petit axe de l'ellipse qui constitue la came 20,-tantSt en position basse lorsque c'est le grand axe de ladite ellipse qui est orienté verticalement. Dans la position représentée sur la figure 1, la came 20 a son petit axe orienté verticalement, et si l'un des relais correspondant aux bobines 8, 9, 10, 11 et 15 passe de sa position normale a une position opposée, soit du fait d'un manque de- tension pour les relais 8 et 15, soit du fait d'une surtension pour le relais 9, soit encore du fait de l'apparition d'une tension pour les relais 10 et 11, le pôle positif de la batterie d'accumulateurs 4 se trouve relié par un conducteur commun 27 à l'armature 26 précitée, et, par l'intermédiaire de cette armature, et d'un conducteur 28, à ladite bobine 16. Le commutateur multipolaire 1 tourne alors de 90e, et les barres conductrices 29, 30 et 31, dont l'une est égalemex visible sur les figures 2 et 3, passent de la position verticale 29 visible sur la figure 3, à une position horizontale de coupure de l'alimentation du dispositif d'alarme 3, visible en 29a sur la figure 2. Le commutateur multipolaire 1 comprend un stator 32 en matière isolante, traversé par l'axe 33 d'un rotor isolant 34, dans lequel sont noyées lesdites barres 29, 30 et 31. Des contacts fixes 35 à 40 sont raccordes, d'une part aux trois conducteurs précités P N T, et d'autre part au dispositif d'alarme 3, ainsi qu'aux trois conducteurs de ddrivation 5, 6 et 7. Après une rotation de quelques dizaines de degrés, lesdits conducteurs P N T se trouvent coupés, et le dispositif d'alarme 3 se trouve donc isole par rapport au secteur d'alimentation 2 et par rapport à a terre. On remarquera qu'au lieu de trois barres- 29, 30 et 31 il pourrait y avoir, dans le commutateur multipolaire 1, deux ou trois barres de phases,indépendamment de la barre 29 insérée dans le conducteur de-terre et de la barre 30 insérée dans le conducteur de neutre. On va expliquer maintenant, comment le moteur 17 est branché de telle façon, qu'après avoir effectué une rotation d'un quart de tour il s'arrête automatiquement. En parallèle sur le moteur 17 se trouve branchée à cet effet une bobine de relais 41, qui, lorsqu'elle est excitée, attire une armature 42 en coupant t un circuit dautoalimentation de la bobine de relais 16 passant par un contact d'autoalimentation 43 de cette bobine. La bobine 41 n'est pas alimente pendant la marche du moteur 17, car peu après le démarrage de ce moteur1 la came 20 et le ressort 22 provoquent une coupure temporaire de son circuit d'alimentation par déplacement vers le bas de l'armature 24, ce circuit d'alimentation ne se rdta- blissant qu'après une rotation de 900, par l'intermédiaire de l'armature 23. Toutefois, l'excitation momentanée de cette bobine 41 provoqua entre temps une coupure du circuit d'autoalimentation de la bobine 16, passant par l'armature 43, coupure qui se reproduit après chaque rotation de 900, la bobine de relais 41 étant excitée momentanément, soit par l'intermédiai re de l'armature 24, soit par celui de l'armature 23, pendant le temps né cessaire à la descente simultanée par gravité des trois armatures 18, 19 et 43. On remarquera que, si l'un des relais 8 à 11 et 15 a conservé, après une telle rotation de 900, la position pour laquelle il a déclenché une rotation de 900 dudit moteur 17 et dudit commutateur multipolaire 1, le moteur 17 ne peut pas démarrer à nouveau, car l'armature 26 est alors en position basse, ce qui interrompt l'un des conducteurs d'alimentation 28 de ladite bobine 16, qui ne se trouve donc plus reliée au pole posi tif de la batterie 4. Le moteur starrete donc après chaque rotation de 900. Pour la remise à zéro du commutateur multipolaire 1, on utilise un relais différé 48, dont on remet à zéro la minuterie 48a au bout du délai de temporisation de ce relais différé au moyen d'un contact 49, en mame temps qu'un contact principal 50 assure une liaison entre le pale positif de la batterie 4 et le contact 25 commandé par la came 20.L'alimentation du relais 48 et la mise en route de la minuterie 48a sont assurées dès que le commutateur multipolaire 1 occupe sa position de coupure perpendiculaire à celle représentée sur la figure 1, une barre 51, comportant à ses extrémités des bossages Sla, dont ltun visible en traits interrompus sur la figure 1, et de meme type que les bossages 29b 30b et 31b visibles sur les figures 2 et 3, coopère en effet, dans cette position de coupure du commutateur multipolaire 1, avec des contacts fixes 52 et 53 visibles sur la figure 1, et relient le pale négatif de la batterie 4 à un voyant 54,aux bornes duquel sont branchés deux fils 55 et. 56 de liaison à la minuterie 48a du relais différé 48. Dès qu'il apparatt une tension entre les conducteurs 55 et 56, le voyant 54 s'allume,en meme temps que la minuterie 48a se met en route, et, après le délai de temporisation susvisé, cette minuterie est remise à zéro, comme on l'a indiqué ci-dessus, tandis que le pale positif de la batterie 4 est relié-par lesdits contacts 50 et 25, à l'une des extrFmi- tés de la bobine 16, ce qui assure une remise à zéro, au moins temporaire, du commutateur multipolaire 1, remise à zéro qui ne se maintiendra que s'il ne subsiste plus, entre les trois conducteurs P N T, ou entre les conduc tueurs 5, 6, 7 qui leur sont reliés dans la position du commutateur 1 visible sur la figure 1, aucune anomalie susceptible de provoquer à nouveau le fonctionnement de l'un des cinq relais 8 à 11 et 15. Après chaque remise à zéro, c'est l'armature 24, commandée par la came 20, qui assura l-'alimentation momentanée de la bobine de relais 41 et la coupure, en 42, du circuit d'autoalimentation de la bobine 16, ainsi que l'arr2t corrélatif du moteur 17, tandis que cet arbre; est cJtenu, dans la position de coupure dudit commutateur multipolaire 1, par l'inter- médiaire de l'armature 23, également commandée par la came 20. Le relais correspRndant à la bobine 15, est un relais à manque de tension, qui fonctionne en cas de manque de tension entre les conducteurs 5 et 7 d'alimentation du primaire 13 du transformateur d'alimentation de la bobine 15. Ce relais fonctionne lorsque la terre se trouve déconnectée du neutre, à la suite d'une intervention intempestive.au niveau du coffret EDF. Si, par contre, la tension entre phase et terre est normale, et égale à la tension entre phase et neutre, le conducteur 27 n'est pas ralié au pale positif de la batterie 4, la liaison avec ce pale positif étant coupée au niveau du contact 57 dudit relais 15. Le deuxième relais de sécurité correspondant à la bobine 8 fonctionne en cas de manque de tension entre les conducteurs 5 et 6 de phase et de neutre. C'est ce relais qui fonctionne éventuellement en cas de panne de secteur temporaire. Dans le cas d'un tel manque de tension entre phase et neutre, le contact 47 se ferme et provoque,par l'intermédiaire du contact 26,une rotation de 90 dudit commutateur-interrupteur 1. Le troisième relais de sécurité correspondant à la bobine 9, est un relais de protection contre une surtension entre phase et neutre. Dans le cas d'une telle surtension, une liaison entre le pale positif de la batterie 4 et le contact 26 est assurée par le contact 58 dudit relais 9. Le relais correspondant à la bobine 10 est alimente dès qu'il existe une tension entre le neutre et la terre, après déconnexion éventuel- le de la terre au niveau du coffret EDF, l'apparition d'une telle tension entre neutre et terre provoquant, par attraction, la fermeture d'un contact 59 permettant d'alimenter la bobine de commande 16 par l'intermCdiaira du contact 26, lorsque la came 20 est dans sa position normale représentée sur la figure 1 et correspondant à une position verticale de son petit axe. Enfin, la bobine de relais 11, branchée, ainsi qu'on l'a dit plus haut, entre une masse métallique 12 habituellement reliée à la terra et le conducteur de neutre 6, se trouve alimentée en cas de défaut d'ieolement dans le dispositif d'alarme 3, et provoque dans ce cas d'une armature 60, et l'alimentation de la bobine 15 et dudit moteur 17 dans la position normale dudit commutateur multipolaire 1. On remarquera, que les trois relais- dont les bobines sont respectivement désignées par les nombres 9, 10 et 11, sont munis également de res- sorts 61, 62 et 63 tendant à ramener vers le haut les armatures 58, 59 et 60 dans leurs positions respectives visibles sur la figure 1, tant qu'i n'apparat pas de tension sur les bobines 10 et 11 ou de surtension sur la bobine 9. On comprend,que l'allumage du voyant 54 signale, soit qu'il y a une panne de secteur fortuite, soit qu'il y a eu une intervention in- tempestive au niveau du coffret EDF, cet allumage, ou plus exactement l'apparition d'une tension aux bornes dudit voyant, provoquant la misa an route de la minuterie 48a du relais différé 48. Au bout du délai de temporisation prévu, la fermeture des con- tacts 49 et 50 assure simultanément la remise à zéro du commutateur milti polaire 1 et celle de la minuterie 48a. Lors de la remise à zéro par l'intermédiaire du contact 25, le voyant 54 s'éteint des que le moteur 17 se met en route, le commutateur multipolaire 1 reprenant ensuite sa position normale, visible sur la fi- gure 1, pour laquelle le voyant 54 et la minuterie 48a du relais différé 48 ne sont plus alimentés, les bossages 51a ne se trouvant plus en contact avec les contacts fixes 52 et 53. Il est bien entendu que l'on peut apporter à l'installation de protection qui vient d'être décrite divers changements, perfectionnements ou additions et que l'on peut remplacer certains élémets par des éléments équivalents sans altérer pour cela l'économie générale de l'invention. On remarquera notamment, q,ion peut également modifier la dispo- sition des contacts commandés par ladite came, de telle façon que ia coupu- re desdits conducteurs d'aliméntation et de terra se produise pour ulle posi- tion verticale du petit axe de ladite came, et non lorsque son grand axe est vertical, l'alimentation dudit voyant de signalisation étant modifiée en conséquence. De la même façon, d'autres couplages assurant une marche en pas à pas dudit moteur, pourraient remplacer la bobine de relais 41 et la con- tact 42. REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection pour installation d'alarme de sécu- rité, caractérisé par le fait qu'il comporte : un ensemble de rallais da protection contre des manques de tension, des surtensions, ou l'apparition de tensions non nulles entre les conducteurs d'alimentation et de terre raccordés à ladite installation d'alarme, ou entre le neutre du secteur d'alimentation de cette installation et une masse métallique de cette dernière, lesdits relais permettant de commander l'alimentation temporaire du moteur d'en traînement en rotation d'un commutataur-interrupteur multipolaire, à Fartir des deux pales d'une batterie d'accumulateurs montée en tampon aux bornes de l'installation d'alarme précitée, par l'intermédiaire d'un relais co- dant l'alimentation dudit moteur et alimenté à partir de la mEme batterie d'accumulateurs, de telle façon que ledit commutateur-interrupteur coupe l'alimentation desdits relais de protection et de ladite installation d'alarme, des le début de la rotation, et que ledit moteur s'arrête ensuite auto- matiquement après une rotation de 90o, par coupure du circuit d'autoalimenta- tion dudit relais de commande de son alimentation, ledit commutateur-inter- rupteur ne pouvant être ensuite ramené au zéro, par une nouvelle rotation de 900 dudit moteur, que si la mise en route de ce moteur a té provoquée par une panne de secteur temporaire, et après le délai de temporisation deux relais temporisé alimenté également par ladite batterie d'accumulateurs, e dont la minuterie est mise en route après une première rotation de 960 dudit commutateur-interrupteur, et est automatiquement remise à zéro elle-même par un contact dudit relais temporisé, à la fin dudit délai de temporisa- tion, ledit commutateur multipolaire étant, à cet effet, solidarisé en re tation avec une came de forme oblongue, de préférence elliptique, acticu- nant, suivant l'orientation de son grand axe, un certain nombre de contacts insérés respectivement dans l'alimentation dudit relais de commande de l'alimentation dudit moteur pas à pas, et dans celle d'un relais auxiliaire assu rant la marche en pas à pas dudit moteur d'entraînement par coupure dudit circuit d'autoalimentation, ce commutateur-interrupteur commandant en outre, dans sa position de coupure, l'allumage d'un voyant de signalisation bran- ché en parallèle sur l'alimentation de ladite minuterie. 2. Dispositif de protection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les relais précités sont au moins au nombre de cinq dans le cas particulier d'alimentation monophasée de ladite installation d'alarme en- tre phase et neutre d'un secteur triphasé ; que deux d'entre eux sont des relais à manque de tension, dont les bobines sont reliées respectivement au secondaire d'un transformateur d'isolement ayant son primaire aliment en dérivation entre la phase d'alimentation de ladite installation et la terre, et directement entre cette phase et le neutre pour le second de ces deux relais ; qu'un troisieme relais alimenté entre la même phase et le neutre est un relais de protection contre les surtensions ; et que deux autres rslais, alimentés respectivement entre le neutre et la terre, et entre le r.eu- tre et une masse métallique de ladite installation, assurent la protection de cette installation, des llapparition anormale d'une tension aux bornes de leurs bobines respectives. 3. Dispositif de protection selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait 'que ledit relais de commande de l'alimentation dudit moteur pas à pas comporte deux contacts d'alimentation dudit moteur permettant de le relier aux deux bornes de ladite batterie d1accumu- lateurs et un contact d'autoalimentation monté en serie avec le contact dudit relais auxiliaire de marche en pas à pas, dont la bobine-branchee en parallèle sur llalimentation dudit moteur1 n1 est alimentée que temporairement à la fin de chaque rotation de 900 de ce moteur, par l'intermédiaire de l'un ou l'autre de deux des contacts actionnés par ladite came , la coupure de ladite autoalimentation après chacune desdites rotations de 90 , assurant ainsi la marche en pas à pas dudit moteur. 4. Dispositif de protection suivant la revendication 3, caractérisé par le fait : qu'en dehors des deux contacts actionnés par ladite came et servant à alimenter temporairement la bobine dudit relais de marche en pas à pas, cette came actionne également deux autres contacts insérés respectivement, à tour de roule, dans le circuit d'alimentation normale de la bobine dudit relais de commande qui s'établit sous effet du fonctionnement de l'un quelcor.que des cinq relais de protection précités, et dans un deuxième circuit d'ali- mentation, commande par ledit relais temporisé à la fin dudit delai de temporisation, et destiné à assurer la remise à zéro au moins temporaire dudit con- mutateur-interrupteur. 5. Dispositif de protection selon llune quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait.que le rotor dudit commutateur-interrup- teur multipolaire comporte autant de barres de connexion conductrices que de conducteurs d'alimentation et de terre à interrompre, et une barre de connexion supplémentaire, assurant l'alimentation en courant continu dudit voyant de signalisation et de ladite minuterie, à chaque fois que ladite came a son grand axe orienté verticalement, dans la position de coupure desdits conducteurs d'alimentation et de terre, obtenue après une première rotation de 900 dudit commutateur-interrupteur et de ladite came,