Brevet FR2456455A1 — publié le 19801205

La présente invention concerne un nouveau dispositif permettant d'obtenir la réduction de puissance des installations d'éclairage par lampes à décharge équipées d'appareillages de stabilisation standards, non compensés ou compensés par des condensateurs disposés en parallèle. sur la ligne d'alimentation. CeS appareillages remplissent toujours une double fonction, l'une de limitation du courant de chaque lampe compte tenu de sa caractéristique dtimpédance négative, l'autre de maintien, à chaque demi alternance, d'une tension de réamorçage bi-périodique suffisante lorsque le courant lampe s'annule. Cette tension de réamorçage est assurée le plus souvent par la tension d'alimentation, ou tension réseau, qui réapparait aux bornes de la lampe lorsque celle-ci est éteinte. Toute diminution de la tension réseau diminue donc cette tension de réamorçage et par conséquent la stabilité de fonctionnement de la lampe, provoquant son extinction en deça d'une certaine valeur de la tension réseau. L'introduction d'une impédance selfique pure, en série dans la ligne d'alimentation de plusieurs ensembles de lampes et appareillages fait apparaître deux inconvénients - d'une part le courant ainsi réduit se répartit inégalement entre les diffé rentes lampes, ce qui, pour des valeurs importantes de l'impédance peut provoquer l'extinction de certaines lampes - d'autre part, lorsque les appareillages comportent des condensateurs disposés en parallèle, l'impédance selfique en ligne provoque des phéno mènes oscillatoires, harmoniques et notamment, qui défavorisent les conditions de réamorçage. La présente invention consiste à exploiter une impédance très particulière, disposée en série en ligne, en amont des appareillages de lampes, dont l'action varie suivant quelle se trouve traversée par le courant capacitif seul (lampes éteintes) ou par le courant plus faible qui résulte de la composition du courant capacitif et du courant lampes (lampes allumées). Cette impédance offre par ailleurs des caractéristiques très particulières qui permettent son exploitation,en abaisseur de tension suivant la charge, en filtre amortisseur des phénomènes oscillatoires évoqués ci-avant, en combinaison de ces caractéristiques. La figure 1 montre une lampe à décharge 1 stabilisée par une impédance selfique classique 2 compensée par un condensateur 3. L'impédance particulière est constituée par un transformateur de courant 4 dont l'enroulement primaire est disposé en série en ligne, tandis que l'enroulement secondaire débite sur une impédance selfique 5 courtcircuitable par un interrupteur 6. L'ensemble est alimenté sous la tension réseau VR, l'impédance particulière transformant cette dernière en une tension d'utilisation VU pour l'ensemble lampe et appareillage supposé en fonctionnement. Si l'impédance selfique 5 est nulle, interrupteur 6 fermé, 11 enroulement primaire du transformateur 4 fait apparaître une tension d'opposition très faible, correspondant à la tension de court circuit du transformateur. Si interrupteur 6 ouvert, on met en service l'impédance selfique 5, le courant démagnétisant traversant l'enroulement secondaire diminue, et l'enroulement primaire du transformateur 4 fait apparaître une tension d'opposition. Jusqu'à une certaine valeur de cette impédance selfique 5 et du courant démagnétisant secondaire, cette tension d'opposition reste pratiquement en phase avec la tension réseau VR et la tension d'utilisation VU. Dans ces conditions, l'ensemble transformateur 4 et impédance selfique 5 constitue un abaisseur de tension suivant la charge, sans pertes actives, et ne provoquant aucun phénomène parasite oscillatoire redhibitoire avec le condensateur 3. Si lton augmente la valeur de l'impédanc e selfique 5, la tension aux bornes de l'enroulement primaire du transformateur 4 augmente et se déphase par rapport aux tensions VR et VU, les phénomènes oscillatoires restant limités. et acceptables jusqu'à une valeur relativement importante de l'impédance selfique 5. Lorsque la lampe est éteinte, le courant capacitif étant nettement plus important que le courant obtenu lampe allumée, une surtension se produit aux bornes de l'enroulement primaire du transformateur 4, dont la composante selfique se reporte aux bornes du condensateur 3 et aux bornes de la lampe 1, ce qui favorise son allumage ainsi que l'entretien de ses réamorçages bi-périodiques. Dans ces conditions, la lampe fonctionne, de façon stable, en régime de puissance réduite. Avec différentes valeurs de l'impédance selfique 5, on obtient différents régimes de puissance réduite de la lampe. Ce qu i précède reste valable pour un ensemble de lampes et d'appareillages disposés en parallèle, à condition de ne pas dépasser des valeurs limites de l'impédance inductive 5, pour éviter d'une part une mauvaise répartition du courant dans les lampes, d'autre part les phénomènes oscillatoires parasites précités. Il est à noter que dans la majorité des cas, notamment celui d'appareillages non compensés, il y a intérêt à disposer un condensateur d'appoint 3', alimenté par la tension VU, de manière à diminuer le courant résultant en ligne lorsque les lampes sont allumées, tout en augmentant le cou rant capacitif, ce qui permet une diminution de l'impédance selfique 5 et des phénomènes oscillatoires néfastes. Dans le cas de lampes à bonne stabilité de fonctionnement, il y a intérêt à réduire la tension réseau VR par un variateur de tension, ce qui permet une diminution de puissance plus importante. La figure 2 présente une disposition permettant trois régimes de puissance. L'impédance selfique 5 de la figure 1 est remplacée par deux impédances selfiques 5' et 5" disposées en série, courtcircuitables par des interrupteurs 6' et 6". Lorsque les deux interrupteurs se trouvent fermés, les lampes fonctionnent à leur régime nominal. Lorsque les deux interrupteurs se trouvent ouverts, les lampes fonctionnent au régime de puissance minimum. Lorsqu'un seul interrupteur est ouvert, les lampes fonctionnent à un régime de puissance intermédiaire. La figure 3 présente une solution d'impédance selfique variable constituée par un variateur progressif de courant 7, débitant sur une impédance selfique fixe 5. Cette impédance selfique 5 est connectée aux extrémités du variateur 7 dont une extrémité et le curseur C sont branchés sur l'enroulement secondaire du transformateur 4. Une position extrême du curseur C correspond au courcircuitage du transformateur 4 et donc à la puissance nominale, tandis que l'autre position extrême correspond à la puissance minimum. Les positions intermédiaires du curseur C correspondent à des régimes de puissance intermédiaires. REVENDICATIONS 1) Dispositif placé à l'origine des installations d'éclairage, permettant la variation de puissance des lampes et caractérisé par la combinaison d'un transformateur de courant et d'une impédance selfique, le primaire de ce transformateur délivrant une tension en phase avec le réseau lorsque les lampes sont allumées et déphasée lorsqu'elles sont éteintes. 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le primaire du transformateur est placé en série dans la ligne, le secondaire débitant sur une impédance selfique courtcircuitable. 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé par l'adjonction d'un condensateur disposé en parallèle. 4) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé par sa fonction combinée d'amortisseur et de filtrage des phénomènes oscillatoires harmoniques. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'impédance selfique est constituée par plusieurs impédances selfiques en série et courtcircuitables individuellement. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'impédance selfique est constituée par un autotransformateur variable dont l'enroulement primaire variable est branché sur le secondaire du transformateur et dont l'enroulement secondaire débite sur une impédance selfique fixe.