Brevet FR2495852A1 — publié le 19820611

L'invention concerne un perfectionnement à un dispositif d'interruption d'alimentation du type compre- nant un interrupteur principal, c'est-à-dire un disjonc- teur, connecté à une source d'alimentation et des inter- rupteurs de dérivation qui sont connectés à l'interrup- teur principal par un circuit limiteur de courant qui comprend pour sa part un fusible permament et une résis- tance en parallèle. Un dispositif d'interruption d'alimentation classique de ce type est comme celui représenté sur la Figure 1. Dans le dispositif d'interruption d'alimenta- tion, la résistance de la résistance en parallèle R est choisie de manière à ce qu'un-courant très faible passe dans la résistance R. Pendant un fonctionnement normal, le courant traverse un interrupteur principal M, essen- tiellement un fusible permanent PS et des interrupteurs de dérivation Fl, F2,... et Fn jusqu'à des charges cor- respondantes. Quand un problème de court-circuit se pro- duit dans le circuit d'un des interrupteurs de dériva- tion, la résistance du fusible permanent PF qui fait par- tie du limiteur de courant devient donc extrêmement éle- vée en raison du problème de courant élevé Ipros, déclen- chant ainsi une limitation de courant. Il en résulte que la valeur du courant créant le problème est limité par le fusible permanent PF à une valeur de crête de courant limite Ipfc comme il est représenté sur la Figure 3.Dans ce cas, comme le courant continue à passer, la résistan- ce du fusible permanent PF devient supérieure à la va- leur de la résistance en parallèle R. Le courant créant le problème traverse donc la résistance en parallèle R ainsi que le fusible permanent PF, de sorte qu'un courant Ipfr circule comme un courant en régime permanent. En conséquence, si le courant Ipfr passant dans le limiteur de courant est réglé de 10 à 20 KA, l'interrupteur prin- cipal M et les interrupteurs de dérivation Fi ayant une capacité d'interruption légèrement inférieure à la limi- te de courant de 10 à 20 KA peuvent alors être utilisés comme ceux ayant effectivement une capacité d'interrup- tion de 200 KA comme la Figure 2 t'indique. Puisque le temps de disjonction de l'interrupteur principal M est retardé, une interruption sélective peut être réalisée, et l'interruption sélective peut être effectuée pour des courants élevés. Dans le dispositif classique, le temps total d'interruption de l'interrupteur principal M doit être supérieur à celui de l'interrupteur de dérivation Fn et inférieur au temps de passage de courant permis du limi- teur de courant (ou du fusible permanent PF) et de la résistance en parallèle R. Cependant, le temps total d'in- terruption d'un interrupteur de câblage ordinaire est très court et n'est pas suffisant pour effectuer l'inter- ruption sélective. En conséquence, pour utiliser un tel interrupteur de câblage comme interrupteur principal dans le dispositif, l'interrupteur de câblage doit être modi- fié pour augmenter le temps total d'interruption. A cause de cette difficulté, il faut utiliser un interrupteur de câblage spécial. D'autre part, si on utilise un disjoncteur à l'air libre ordinaire, un temps suffisant est alors dis- ponible pour l'interruption sélective avec l'interrup- teur de dérivation Fn à réaliser, car le temps total d'in- terruption du disjoncteur à l'air libre est supérieur. Cependant, puisque le temps total d'interruption du dis- joncteur à l'air libre est supérieur au temps de passage du courant permis du limiteur de courant, il faut modi- fier le disjoncteur à l'air libre pour diminuer son temps total d'interruption. En conséquence, il est nécessaire dans ce cas d'utiliser un disjoncteur à l'air libre spé- cial.- En tout cas, il est techniquement et économique- ment difficile de développer et d'obtenir un tel inter- rupteur de câblage spécial ou un tel disjoncteur à l'air libre spécial. Un objet de l'invention est un dispositif d'in- terruption d'alimentation pouvant facilement réaliser la limitation de courant et l'interruption sélective sans nécessiter de disjoncteur spécial pour l'interrupteur principal. En résumé, ce résultat est obtenu au moyen d'un tranformateur de courant en série avec le circuit limi- teur de courant, le courant passant dans le transforma- teur étant détecté par un relais détecteur de courant. Le relais commande un circuit de déclenchement qui fonc- tionne pour interrompre le disjoncteur principal. Le temps d'activation du relais est supérieur à celui des interrupteurs ou disjoncteurs de dérivation mais il est inférieur au temps de passage du courant permis maximal du circuit limiteur de courant, de sorte que le disjonc- teur principal est déclenché au moment approprié sans l'utilisation d'un disjoncteur spécialement modifié. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mis en évidence dans la des- cription suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: Figure 1 est un schéma de circuit d'un disposi- tif d'interruption d'alimentation classique; Figure 2 est une représentation graphique indi- quant la caractéristique de fonctionnement du dispositif classique de la Figure 1; Figure 3 est un diagramme explicatif montrant un problème de courant passant dans le limiteur de cou- rant; Figure 4 est un schéma de circuit d'un exemple d'un dispositif d'interruption d'alimentation selon la présente invention; et Figure 5 est une représentation graphique indi- quant la caractéristique de fonctionnement du dispositif de la Figure 4. Un exemple de réalisation de l'invention va être décrit en référence aux Figures 4 et 5. Sur la Fi- gure 4, la référence M désigne un interrupteur principal; la référence T désigne l'unité de disjonction de l'inter- rupteur principal M; PF désigne un fusible permanent; R désigne une résistance en parallèle; CT désigne un transformateur de courant; C désigne un relais pour dé- tecter le courant du transformateur de courant CT, pour faire fonctionner l'unité de disjonction (bobine) T; et Fl, F2,... et Fn désignent respectivement des interrup- teurs de dérivation de câblage. Sur la Figure 5, la ré- férence F' désigne la caractéristique de fonctionnement des interrupteurs de dérivation Fl à Fn; M' désigne la caractéristique de fonctionnement de l'interrupteur prin- cipal M; et C' désigne la caractéristique de fonctionne- ment du relais C. Dans le dispositif ainsi organisé, pendant un fonctionnement normal, un courant traverse l'interrup- teur principal M et le fusible permanent PF et les in- terrupteurs de dérivation Fl, P2,... et Fn jusqu'à des charges correspondantes. Quand un problème de court-cir- cuit se produit dans le circuit de l'interrupteur de dé- rivation Fl, la phase d'un élément interne, par exemple du sodium, formant le fusible permanent qui fait lui-mê- me partie d'un circuit limiteur de courant, est changée par le problème de courant Ipros de la phase solide à la phase gazeuse en passant par la phase liquide. Il en ré- sulte que le fusible permanent PF, ayant alors une résis- tance très élevée, commence une limitation de courant. Dans ce fonctionnement, la résistance du fusible perma- nent PF devient supérieure à celle de la résistance en parallèle R, et,en conséquence, le courant créant le pro- blème traverse la résistance en parallèle R ainsi que le fusible permanent PF; c'est-ainsi qu'un courant perma- nent Ipfr passe. Ce courant est interrompu par l'inter- rupteur de dérivation Fl, et l'interrupteur principal M n'est pas activé. En conséquence, le courant d'alimenta- tion est fourni en permanence aux autres interrupteurs de dérivation F2 à Fn dont les circuits fonctionnent cor- rectement. On voit donc qu'on obtient ainsi un dispositif d'alimentation pouvant être interromptede façon sélective. Dans ce dispositif, la caractéristique de fonc- tionnement de l'interrupteur principal M est telle qu'el- le est représentée sur la Figure 5; c'est-à-dire que l'interrupteur principal M a une caractéristique de limi- te de temps relativement élevée et a également un courant de fonctionnement de limite de temps faible MI" qui est supérieur au courant de fonctionnement minimal C" du re- lais de détection C, et un temps total d'interruption supérieur à celui du relais de détection de courant C. Ainsi, l'interrupteur principal M est conçu de telle ma- nière qu'à des valeurs de courant élevées il ne fonction- ne pas plus rapidement que le relais de détection de cou- rant C. Le relais de détection de courant C fonctionne par le courant qui est détecté par le transformateur de courant CT. Le relais C a la caractéristique de limite de temps faible C' telle qu'à des valeurs de courant éle- vées l'interrupteur Fl fonctionne avant le relais C. Le relais C ne fonctionnera donc pas si le courant créant le problème est interrompu par l'interrupteur de dériva- tion Fl, mais il fonctionnera avant que le temps de pas- sage du courant permis dans l'interrupteur principal M, le fusible permanent PF et la résistance en parallèle R s'écoule si le courant créant le problème continue à cir- culer pendant un intervalle de temps supérieur. Cela fera fonctionner l'unité de disjonction T de l'interrupteur principal M qui permettra à ce dernier d'interrompre le courant créant le problème. Comme il ressort, de la description qui précède, selon l'invention, l'interrupteur principal M est couplé avec l'unité de disjonction au relais de détection de courant C. L'unité de disjonction T de l'interrupteur principal M peut donc être mise en fonctionnement par la sortie du relais de détection de courant C. Ainsi, en utilisant un interrupteur ordinaire, si on choisît ou on conçoit un relais de détection de courant approprié, il n'est alors pas nécessaire que l'interrupteur ait une caractéristique de fonctionnement spéciale. Il en résulte une économie très importante puisqu'il est moins coûteux d'obtenir un relais ayant les caractéristiques appropriée que de modifier un disjoncteur. Le dispositif d'interrup- tion d'alimentation selon l'invention peut donc être fa- cilement réalisé, son coût de fabrication est faible et sa fiabilité est élevée. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'interruption d'alimentation en courant électrique du type comportant un interrupteur principal (M) connecté en série entre une source d'ali- mentation et au moins un interrupteur de dérivation (Fl, F2,...,Fn), chacun des interrupteurs principal et de dérivation ayant une limite de temps maximale correspon- dante pour laquelle ils laissent passer un courant par- ticulier avant d'interrompre ce courant, la limite de temps de l'interrupteur principal étant supérieure à celle d'au moins un interrupteur de dérivation, caracté- risé en ce qu'il comprend: un moyen de fonctionnement (T) pour faire fonc- tionner l'interrupteur principal (M) en réponse à un si- gnal de commande pour que l'interrupteur principal inter- rompe le courant le traversant; et des moyens de détection (CT,C) pour détecter le courant traversant l'interrupteur principal, lesdits moyens de détection produisant ledit signal de commande après une limite de temps maximale de courant détecté à un niveau de courant particulier, la limite de temps des moyens de détection étant supérieure à celle d'au moins un interrupteur de dérivation mais inférieure à celle de l'interrupteur principal. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la limite de temps des moyens de détection est comprise entre celle de l'interrupteur principal et celle d'au moins un interrupteur de dérivation pour une valeur de courant jusqu'à une valeur de courant prédéter- minée. 3. Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce qu'il comprend en outre un circuit limiteur de courant (PFR) connecté en série entre l'interrupteur principal (M) et au moins un interrupteur de dérivation (Fl,F2,...,Fn) pour limiter la valeur maximale du cou- rant traversant l'interrupteur principal à essentielle- ment la valeur de courant prédéterminée. 4. Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que ledit circuit limiteur de courant a un temps permis maximal pour lequel il peut laisser passer un courant particulier, ce temps limite permis maximal pour un courant jusqu'à la valeur de courant prédétermi- née étant supérieur à la limite de temps des moyens de détection. 5. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de dé- tection sont constitués par un transformateur de courant (CT) relié en série à l'interrupteur principal (M) et par un relais de détection de courant (C) pour détecter le courant traversant le transformateur de courant. 6. Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les moyens de détection sont constitués par un tranformateur de courant (CT) relié en série en- tre ledit circuit limiteur de courant (PF,R) et au moins l'interrupteur de dérivation, et par un relais de détec- tion de courant (C) pour détecter le courant traversant le tranformateur de courant. 7. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins ledit in- terrupteur de dérivation est constitué d'un ensemble d'interrupteurs (Fl, F2,...,Fn) non en série entre eux mais chacun en série avec l'interrupteur principal (M). 8. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 3 et 4, caractérisé en ce que ledit circuit limiteur de courant est constitué par une connexion en parallèle d'une résistance (R) et d'un fusible permanent (PR).