Brevet FR2360079A1 — publié le 19780224

La présente invention se rapporte au domaine des appareils de contrôle à l'usage des electriciens. On connait divers modes de réalisation d'appareils indicateurs -de tension comprenant des tubes luminescents au néon associes à des résistances et reliés de telle manière que les tubes s'illuminent successivement pour des tensions croissantes, de niveaux reperés, appliquees entre les entrées (douilles ou bornes) de l'appareil. Etant donné que, en courant alternatif à frequence industrielle, le seuil d'amorçage desdits tubes luminescents est de l'ordre de 70 V efficaces, ces appareils ne peuvent indiquer la présence d'une tension plus petite que cette valeur. Or, selon la réglementation applicable à la plupart des installations, on considere comme dangereuse toute tension égale ou superieure à 50 V alternatifs.Le fait de ne pouvoir détecter la plage comprise entre 50 et environ 70 V constitue donc une lacune importante du point de vue de la sécurité. On a réalisé également des appareils semblables aux précédents mais comportant en outre un bobinage à noyau magnétique associé à une lame vibrante et agissant comme indicateur acoustique. Un tel dispositif est capable de dé- livrer un signal sous une tension plus faible que celle nécessaire à l'amorçage des tubes luminescents, mais alors il ne peut supporter sans detérioration l'application d'une tension notablement plus élevée, par exemple 380 V, valeur courante dans les distributions publiques. On connait également des appareils permettant, dans un système triphase, de repérer l'ordre des phases (ou sens de rotation). Certains d'entre eux mettent en oeuvre un indicateur électro-magnétique, ils sont en général assez coûteux et parfois fragiles. Il existe également des appareils permettant de vérifier la continuité d'un circuit et constitués, par exemple, d'une pile fournissant une tension continue et d'une lampe à incandescence agencées pour être reliees en série avec le circuit à verifier. Enfin, les agents des services de distribution d'énergie ont fréquemment à s'assurer du fonctionnement des compteurs d'abonnes. Ils utilisent pour celà soit une lampe à incandescence, soit une résistance capable d'absorber une quantité appréciable d'énergie et branchée temporairement à la sortie du compteur afin de vérifier que le disque de celui-ci est mis en mouvement par le passage du courant. Ces agents ont également parfois a s' assurer du bon fonctionnement des relais commandant le changement de tarif dans certains types de compteurs. Ce contrôle peut être effectué en branchant une résistance de valeur convenable entre l'un des conducteurs du réseau et le bobinage du relais. Les différentes opérations de contrôle énoncees ci-dessus font partie de la pratique courante des électriciens et agents de réseaux de distribution et il est regrettable de devoir recourir,- pour les effectuer, à un certain nombre d'appareils différents, dont certains n'existant pas dans le commerce doivent être confectionnés avec des moyens précaires et n'offrent qu'une sécurité plus ou moins douteuse. La présente invention a pour objet un appareil de contrôle présentant l'avantage de rassembler dans un ensemble compact les différentes fonctions correspondantes, réalisant ainsi un gain appréciable de prix, d'encombrement et de commodité. Cet appareil présente d'autre part l'intérêt de pouvoir indiquer la présence de toute tension égale ou supérieure au seuil conventionnel de danger fixé à 50 V. Bien entendu, selon les besoins particuliers des utilisateurs, il est possible de ne retenir dans un mode de réalisation déterminé que certaines des fonctions décrites ci-dessus, en éliminant celles qui peuvent être jugées superflues. En vue d'obtenir ces résultats, l'appareil objet de l'iTvention se caricté- rise essentiellement par le fait qu'il rassemble dans un même boitier les circuits et organes de signalisation nécessaires, dont les principaux sont relies en commun à deux entrées (douilles ou bornes) principales de l'appareil, l'un d'eux nécessitant toutefois une entre auxiliaire et un autre étant relié entre une des deux entrées principales et une autre entrée auxiliaire. Les différentes fonctions sont assurées par - un circuit indicateur de tension à tubes luminescents en nombre correspon dant à celui des niveaux de tension que l'on souhaite repérer, par exemple 127, 220 et 380 V. - un circuit indicateur de tension comprenant un bobinage à noyau magnétique associé à une lame vibrante et donnant un signal acoustique confirmant l'indication donnée par le premier. - un circuit indicateur des tensions alternatives au moins égales à 50 V, comprenant un système doubleur de tension et un tube luminescent. Ce circuit est mis en service par pression sur un interrupteur, apres avoir constaté qu'aucun tube du premier circuit indicateur de tension n'est illuminé. - un circuit indicateur de l'ordre des phases comprenant un condensateur et un tube luminescent, relié d'une part entre les deux entrées princi pales et d'autre part à une entre auxiliaire permettant la liaison avec le troisième conducteur d'un système triphasé. - un circuit permettant de verifier la continuité d'un circuit extérieur, comprenant une pile et une lampe à incandescence, reliées en série avec un interrupteur entre une des deux entrées principales et une entre auxiliaire et reliées d'autre part en parallèle avec un tube à décharge, permettant, avant d'actionner l'interrupteur, de s'assurer que le cir cuit à contrôler n'est pas sous tension. - un circuit de contrôle de fonctionnement des compteurs d'abonnés, compre nant une résistance capable d'absorber une quantité appréciable d'energie, reliée en serie avec un interrupteur, entre les deux entrées principales. - un circuit de contrôle de fonctionnement des relais de changement de ta rif comprenant une résistance de valeur convenable reliee en série avec un interrupteur, entre les deux entrées principales. Une caracteristique commune à tous ces circuits est leur nature exclusivement statique, ne comportant ( llexception de la lame vibrante de l'indicateur acoustique) aucune piece en mouvement, ce qui constitue un facteur à la fois de simplicité, d'économie et de robustesse. L'invention sera decrite en se référant aux figures suivantes donnees à titre d'exemples non limitatifs. - La fig. 1 représente une vue en élévation de la face antérieure d'un appa reil de contrôle conforme à l'invention. - La fig. 2 représente une vue de profil du même appareil. - La fig. 3 représente une vue en élévation de la face postérieure du même appareil. - La fig. 4 représente une vue de dessus du même appareil. - La fig. 5 représente schématiquement les circuits d'un appareil de con trolle conforme à l'invention. L'appareil selon I'invention comprend Un premier circuit A relié entre les entrées (douilles ou bornes) 1 et 2 est un circuit de contrôle de tension permettant d'identifier par exemple trois niveaux de tension tels que 127, 220 et 380 V, appliquée entre les entrées 1 et 2. Il comprend quatre résistances 4, 5, 6, 7 reliées en serie pour constituer un diviseur de tension. En parallèle avec les trois dernieres réslstances sont reliés trois tubes à décharge luminescente 8, 9, 10.Les valeurs des résistances précitées sont choisies de telle manière que les trois tubes s'illuminent successivement pour chacune des trois tensions repérees. Par exemple, on adoptera comme valeur 75 Kn pour la résistance 4 qui joue le rôle de résistance de protection, 240 KR pour la résistance 5 (127 V), 68 KR pour la résistance 6 (220 V) et 27 KR pour la résistance 7 (380 V). Un second circuit B est un circuit indicateur de présence de tension. Il est relie également entre les entrées 1 et 2 à travers un interrupteur 11 ferme au repos. Il comporte, reliés en série une résistance de protection 12 et un bobinage à noyau magnétique 13 associé a une lame vibrante 14 agissant comme indicateur acoustique de la présence d'une tension. Ce circuit peut être isolé en actionnant l'interrupteur 11 dans certaines conditions d'utilisation. Un troisieme circuit C est un circuit doubleur de tension. Il est relie également entre les entrées 1 et 2 à travers un interrupteur 15 ouvert au repos et comprend deux branches reliées en parallèle, chacune comprenant un condensateur respectivement 16a et 16b relié en série par un conducteur respectivement 17a et 17b avec une diode respectivement 18a et 18b. Lesdites diodes sont montées en sens inverse de telle sorte que chaque alternance positive appliquée entre les entrées 1 et 2 charge le condensateur 16a tandis que chaque alternance négative charge le condensateur 16b. Il en résulte quJ la fin de chaque période les deux condensateurs sont chargés et qu'il existe entre les conducteurs 17a et 17b une différence de potentiel approximativement double de la tension alternative efficace appliquee entre les entrées 1 et 2. Les deux conducteurs 17a et 17b sont d'autre part reliés entre eux par deux résistances en série 19a et 19b dont le point milieu est relie à une electrode 20a d'un tube à décharge luminescente 20 et dont l'autre electrode 20b est reliee au conducteur 17b. La résistance 19a est une résistance de protection limitant la valeur du courant dans le tube 20.La résistance 19b est une résistance d'ajustage dont la valeur est choisie de telle sorte que lorsque la tension alternative entre les entrées 1 et 2 est au moins égale à 50 V efficaces la différence de potentiel entre les électrodes 20a et 20b est égale au seuil d'amorçage du tube 20 qui, dans ces conditions,-s'illumine. Dans un mode de réalisation préférentiel les condensateurs 16a et 16b ont une capacité de 220 000 pF, la resistance 19a a une valeur de 75 K Q et la résistance 19b de 270 KQL Lorsque les entrées 1 et 2 ont été reliées à un circuit susceptible de se trouver sous tension alternative et qu'aucun des tubes 8, 9 et 10 ne s'illumine, l'opérateur ferme l'interrupteur 15 et, si alors le tube 20 d'illumine, il est informé de la présence d'une tension au moins égale à 50 V. Un quatrieme circuit D est un circuit indicateur de l'ordre des phases. Il est relié également aux entrées 1 et 2 etc'autre part à une entrée auxiliaire 3. Il comporte entre les entrées 1 et 3 deux resistances 21 et 22 de valeur egale, reliefs en série et présentant un point commun 23. Il comporte d'autre part entre les entrées 2 et 3 une résistance 24 et un condensateur 25 reliés en série et présentant un point commun 26. Entre les points 23 et 26 est branché un tube à décharge luminescente 27 placé en serie avec une résistance de protection 28. Lorsque les entrées 1, 2 et 3 sont reliées aux trois conducteurs d'un système triphase on se trouve en presence au point 23 d'une tension qui est une composante des tensions entre les entrées 1 et 3, qui demeure constante quelque soit le sens du branchement puisque cette branche du circuit ne comprend que des résistances (21 et 22). Au contraire, la tension au point 26 est une composante des tensions entre les entrées 2 et 3, laquelle varie selon le sens du branchement, en raison du dephasage de la tension sur le courant qui se produit dans le condensateur 25. Si le branchement correspond à l'ordre de succession des phases inscrites sur le boitier de l'appareil la tension au point 26 est déphasée en ar rière de telle sorte que la différence de potentiel aux bornes du tube 27 est inférieure au seuil d'amorçage et que, par consequent, ledit tube 27 ne s'illumine pas. Inversement, si le branchement n'est pas effectue dans le sens correct, la tension au point 26 est dephasee en avant de telle sorte que la différence de potentiel aux bornes du tube 27 est plus grande que son seuil d'amorçage et que le tube s'illumine. Dans ce cas l'utilisateur doit inverser le sens de son branchement pour obtenir l'extinction du tube 27. A titre d'exemple; on indique pour les éléments de ce circuit D les valeurs suivantes : résistances 21 et 22 : 82 K , résistance 24 : 150 K condensateur 25 : 33 000 pF, résistance 28 : 100 K Un cinquieme circuit E est un circuit de vérification de la continuité d'un circuit extérieur. Il est relié entre l'entrée 1 et une entrée auxiliaire 29 et comprend, branchés en série un interrupteur 30 ouvert au repos, une lampe à incandescence 31 et une source de tension continue 32 logée dans le boitier de l'appareil et accessible moyennant l'ouverture d'un volet 32a, Lorsque l'utilisateur désire vérifier la continuité d'un circuit extérieur il relie ledit circuit entre les entrées 1 et 29, puis ferme l'interrupteur 30 de telle sorte que si le circuit extérieur n'est pas interrompu la lampe 31 s'illumine.Il faut remarquer toutefois que si, à l'insu de l'utilisateur, le circuit extérieur se trouvait sous tension il pourrait en résulter une détérioration de l'appareil ou même un amorçage dangereux. Pour pallier ce risque l'invention prévoit que l'on dispose en parallèle avec le circuit E un circuit auxiliaire F constitué d'un tube à décharge luminescente 33 et d'une résistance de protection 34. Dans le cas ou une tension assez grande existe dans le circuit extérieur le tube 33 s'illumine, avertissant ainsi l'utilisateur qui bien entendu doit dans ce cas s'abstenir de fermer l'interrupteur 30. A titre d'exemple la valeur de la résistance 34 peut être de l'ordre de 120 Kil , le Fem de la source 32 peut être couramment de quelques volts lorsque les circuits à vérifier ne présentent qu'une assez faible résistance. Un sixième circuit G est un circuit destiné a s'assurer du fonctionnement des compteurs d'abonnés en absorbant une quantité appréciable d'énergie. Il est relié également entre les entrées 1 et 2 à travers un interrupteur 35 ouvert au repos et comporte seulement une résistance 36 de valeur relati vement basse, par exemple 1,3 K Q , de dimension suffisante pour pouvoir absorber sans défaillance pendant une durée limitée une puissance d'au moins 50 W. Pour l'utilisation de ce circuit l'opérateur relie les sorties du compteur à vérifier aux entrées 1 ét 2 et ferme l'interrupteur 35 afin de versifier que le disque dudit compteur est mis en mouvement par le passage du courant. Un septieme circuit H est un circuit de vérification du fonctionnement des relais commandant le changement de tarif. Il est relié également entre les entrées 1 et 2 à travers un interrupteur 37 ouvert au repos et comporte seulement une resistance 38 de valeur appropriée au caractéristiques du relais à vérifier, par exemple 7 Kn . Pour l'utilisation de ce circuit l'opérateur relie les entrées 1 et 2 respectivement à l'un des conducteurs du réseau et au bobinage du relais et ferme l'interrupteur 37 afin de vérifier que le relais est bien actionne par le passage du courant. L'ensemble des circuits est rassemblé dans le boitier décrit par les fig. 1 à 4 présentant par exemple sur sa face avant les voyants des tubes luminescents 8, 9, 10, 20 et 27, un évent 14a pour le passage du son émis par la lame vibrante 14, les interrupteurs 11 et 15 et l'entrée auxiliaire 3. A sa partie supérieure sont disposées les entrées principales 1 et 2. Sur sa face anterieure apparaissent les fenêtres de la lampe à incandescence 31 et du tube luminescent 33 ainsi que l'interrupteur 30 et le volet 32a d'accès a la source 32. Enfin, sur l'un des cotés sont places les interrupteurs 35 et 37. On réalise de la sorte un appareil très compact et presen- tant pour l'utilisateur le maximum de commodité. Il va de soi que l'on peut aisément imaginer d'autres formes et dispositions ou des variantes dans les caractéristiques des circuits sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. R E V E N-Dl C A T IONS 1 - Appareil de contrôle électrique comprenant au moins un premier circuit in dicateur de tension à tube luminescent et un second circuit avertisseur acoustique a lame vibrante, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un troisième circuit permettant de repérer l'ordre des phases d'un système triphasé, ledit circuit comportant une résistance en série avec un con densateur et en ce que lesdits circuits sont tous trois rélies en paral lèle entre deux bornes (ou douilles) d'entrée principales de l'appareil, une troisième borne (ou douille) auxiliaire étant reliee au point commun entre ladite résistance et ledit consensateur a travers un tube lumines cent. 2 - Appareil de contrôle électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit multiplicateur de tension relie entre les deux bornes (ou douilles) d'entrée principales, ledit circuit comportant deux diodes de sens opposé reliées en serie chacune avec un condensateur pour former deux branches parallèles et en ce que un tube luminescent est relie entre les points communs resistance-condensateur desdites branches. 3 - Appareil de contrôle electrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une source de tension continue reliee en série avec une lampe à incandescence, entre deux bornes (ou douilles) d'entrée. 4 - Appareil de contrôle électrique selon la revendication 1, caractérise en ce qu'il comprend un circuit de contrôle de fonctionnement des compteurs d'abonnés comportant au moins une résistance reliée entre deux des bor nes (ou douilles) d'entrée 5 - Appareil de contrôle électrique selon les revendications 1 et 3, caracté rise en ce qu'il comporte un tube luminescent de signalisation relié en serie avec une résistance et en parallèle avec la source de tension et la lampe à incandescence.