Brevet FR2515889A1 — publié le 19830506

_-1 _ Dispositif de commande d'un cycle de déclenchement et de réenclenchement d'un disjoncteur La présente invention est relative à un dispositif pour la comman- de d'un cycle de déclenchement et de réenclenchement d'un disjoncteur. On sait qu'en cas de défaut sur un réseau protégé par un disjonc- teur, l'ouverture de ce dernier, suivie rapidement de sa fermeture, permet d'éliminer 80 % des défauts d'isolement. Cette séquence est appelée "cycle de réenclenchement rapide" Il existe également d'autres cycles utilisés pour s'affranchir d'un défaut, tel que celui connu sous le nom de cycle de réenclenchement long En général, la commande d'un cycle nécessite des sources d'énergie auxi- liaires (gaz comprimé, batterie). Il existe cependant une technique dans laquelle la commande de l'ouverture du disjoncteur ne nécessite pas de source auxiliaire. L'énergie nécessaire à l'ouverture du disjoncteur est emmagasinée dans un ressort maintenu bandé par une pièce effaçable. La libération du ressort est assurée au moyen d'un percuteur, qui est un appareil comportant une bobine électrique dont l'excitation, sous faible puissance libère une énergie mécanique suffisante pour déplacer la pièce effaçable maintenant le ressort. La bobine du percuteur est alimentée par le courant de défaut lui-même, prélevé au moyen d'un transformateur de mesure de courant. Un but de l'invention est de réaliser un dispositif permettant d'obtenir un cycle comprenant au moins une ouverture suivie d'une ferme- ture d'un disjoncteur, sans source d'énergie de commande auxiliaire. L'invention a pour objet un dispositif pour la commande d'un cycle comprenant au moins une phase de déclenchement et au moins une phase de réenclenchement d'un disjoncteur muni de sources d'énergie permettant d'effectuer successivement de manoeuvres d'ouverture et de fermeture, l'énergie de ces sources étant libérable par action d'organes munis chacun d'une bobine d'actionnement, caractérisé en ce que chaque bobine d'actionnement est disposée dans un circuit comprenant un condensateur et un interrupteur commandable, le dispositif comportant en outre un circuit de charge des condensateurs à partir des courants de défauts et un relais de surintensité élaborant des signaux séquentiels de commande des interrupteurs. -2- Avantageusement, les sources d'énergie sont constituées par des ressorts armés. L'invention va être précisée par la description détaillée d'un mode préféré de réalisation de l'invention, *en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 est un schéma de réalisation du circuit de charge des condensateurs la figure 2 est un schéma de réalisation du circuit de commande propre- ment dit la figure 3 est un schéma d'un mode de réalisation d'un circuit de temporisation dont est muni le circuit de la figure 2. L'exemple décrit ci-après est limité au cycle dit de réenclenche- ment rapide; la séquence est la suivante: en cas de défaut, détecté par un relais de surintensité, ce dernier donne un ordre d'ouverture Le disjoncteur s'ouvre et après écoulement d'un instant donné, un premier ordre de fermeture du disjoncteur est donné par le relais Si le défaut a disparu, le cycle est terminé. Si le défaut persiste, un second ordre d'ouverture du disjoncteur est élaboré par le relais de surintensité. Le disjoncteur est muni de ressorts armés, l'un pour l'ouverture, l'autre pour la fermeture. Le dispositif de l'invention comprend deux parties: une partie alimentation et une partie commande du dispositif. La partie alimentation est représenté dans la figure 1. Le réseau triphasé Ll, L 2, L 3 est muni de transformateurs de cou- rants TC 1, TC 2, TC 3 (En variante, il y a deux transformateurs sur deux phases, et un transformateur de courant homopolaire) Les sorties des transformateurs de courants alimentent, à travers des transformateurs de tension TR 1, TR 2, TR 3, et par l'intermédiaire de ponts à diodes D, trois condensateurs Cl, C 2 et C 3 Les condensateurs sont découplés par des diodes Dl, D 2 et D 3 de telle sorte que la décharge d'un des condensateurs ne provoque pas la décharge des autres. Une diode Zéner DZ et un condensateur de filtrage C complètent le circuit d'alimentation. L'un des condensateurs (C 3) sert à l'alimentation d'un circuit -3d'initialisation H destiné à l'initialisation correcte des circuits de mémoire et de temporisation qui seront décrit plus loin Ce circuit est munie à cet effet d'une sortie r, qu'on retrouvera dans le schéma de la figure 2. Le circuit de commande proprement dit est représenté dans la figure 2. Il comprend un relais de surensité R élaborant sur une première sortie un signal instantané i et sur une seconde sortie un signal tempo- risé t. Les références Bl et B 2 désignent respectivement les bobines d'ac- tionnement des percuteurs (non représentés) commandant respectivement l'ouverture et la fermeture du disjoncteur. Ces percuteurs sont avantageusement du type décrit dans le brevet français 1592 767 déposé le 21 novembre 1968 et ayant pour titre "Dispositif électromécanique de déclenchement à grande sensibilité". La bobine Bl est disposée dans une boucle comprenant le conden- sateur Cl et un interrupteur statique Il. De même la bobine B 2 est disposée dans une bobine comprenant le condensateur C 2 et un interrupteur statique I 2. Les deux sorties i et t du relais de surintensité sont reliées à l'interrupteur Il. La première sortie i est reliée à Il à travers un circuit ET réfé- rencé 10 suivi d'un inverseur 11, suivi d'un circuit OU 12, lui-même suivi d'un inverseur 13. La seconde sortie t est connectée à une seconde entrée du circuit 12. La sortie du circuit 11 est également reliée à une mémoire M comprenant deux circuits OU 14 et 15. La sortie de la mémoire est reliée par un circuit ET 16 suivi d'un inverseur 17 à un circuit de temporisation T La sortie du circuit de temporisation est relié à un circuit de verrouillage comprenant deux circuits b 7 U 18 et 19. La sortie du circuit de verrouillage est rebouclée, à travers un inverseur 20 sur le circuit 10. Le circuit ET 16 reçoit en entrée l'information du circuit de ver- rouillage et une information o/f représentative de l'état ouvert ou 251-5889 -4- fermé du disjoncteur. Dans un mode particulier du circuit de temporisation T représenté dans la figure 3, il comprend un circuit intégrateur, constitué par un amplificateur opérationnel A, une résistance RT, des condensateurs C 4 et C 5 et une source S, et deux horloges Hi et H 2. La sortie du circuit de temporisation est reliée à l'interrup- teur I 2. Le fonctionnement du circuit de commande de l'invention est le suivant -: - un défaut sur la ligne entraîne la charge des condensateurs Cl à C 3. Les circuits électroniques de la figure 2 sont réinitialisés Le signal i de défaut instantané élaboré par le relais R provoque la ferme- ture de l'interrupteur Il entraînant la décharge partielle du conden- sateur Cl dans la bobine Bl Ceci a lieu bien entendu si aucune infor- mation de verrouillage n'est présente sur le circuit 10 Le percuteur correspondant est actionné et libère le ressort armé dont une partie de l'énergie de détente est utilisée pour la fermeture du disjoncteur. Par ailleurs le signal i issu du circuit 1 i arme la mémoire M cette dernière met en route le circuit de temporisation, si le disjonc- teur est bien ouvert (l'information est fournie sur l'entrée f/o du cir- cuit 16). La temporisation définit le temps pendant lequel le disjoncteur reste ouvert. A l'échéance de cette temporisation, le circuit de verrouillage V est armé, et la sortie du circuit de temporisation T commande la ferme- ture de l'interrupteur I 2, qui entraîne la décharge partielle du conden- sateur C 2 dans la bobine B 2, actionnant le percuteur qui libère le res- sort de fermeture du disjoncteur. Les circuits de mémoire M et V conservent leur état après ce réen- clenchement du disjoncteur, de telle sorte que le disjoncteur s'ouvre définitivement si le défaut persiste, par action du signal temporisé t élaboré par le relais de surintensité R. On notera que la fermeture du disjoncteur, lors de la 2 ème phase du cycle a été accompagnée du réarmement du percuteur associé à la bobine Bi. L'invention n'est pas limitée aux disjoncteurs munis de ressort pour le stockage de l'énergie d'ouverture et de fermeture. Des stockages à gaz comprimé, avec vannes commandables électrique- ment, peuvent être envisagés. L'exemple de cycle qui vient d'être décrit n'est pas limitatif. L'invention s'applique à un cycle comprenant plusieurs phases succes- sives de déclenchement et de réenclenchement, pourvu que les ressorts armés aient une énergie suffisante pour effectuer plusieurs manoeuvres. Les cycles déclenchement réenclenchement supplémentaires sont com- mandés par un deuxième système mis en cascade avec le premier L'alimen- tation de ce deuxième dispositif peut être prélevée sur une batterie ou sur le réseau surveillé par l'intermédiaire de transformateurs de ten- sion situés en amont du disjoncteur L'autonomie du système est ainsi assurée Dans certain cas, l'alimentation pourra être prélevée sur le courant de défaut. 15889 6 - REVENDICATIONS 1/ Dispositif pour la commande d'un cycle comprenant au moins une phase de déclenchement et au moins une phase de réenclenchement d'un disjonc- teur muni de sources d'énergie permettant d'effectuer successivement de manoeuvres d'ouverture et de fermeture, l'énergie de ces sources étant libérable par action d'organes munis chacun d'une bobine d'actionnement, caractérisé en ce que chaque bobine d'actionnement (Bi, B 2) est disposée dans un circuit comprenant un condensateur (Cle C 2) et un interrupteur commandable (Il, I 2), le dispositif comportant en outre un circuit de charge des condensateurs à partir des courants de défauts et un relais de surintensité (R) élaborant des signaux séquentiels de commande des interrupteurs. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bobines (Bi, B 2) sont les bobines de percuteurs. 3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les sources d'énergie sont des ressorts armés. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif comprend une première (Bi) et une seconde (B 2) bobine d'actionnement de deux percuteurs associés chacun à un ressort armé respectivement pour l'ouverture et la fermeture du disjoncteur, l'inter- rupteur (Il) associé à la première bobine étant commandé directement par le relais, l'interrupteur (I 2) associé à la seconde bobine étant commandé par le relais à travers un circuit de temporisation (T).