Brevet FR2697383A1 — publié le 19940429

DISPOSITIF ELECTRIQUE POUR INTERROMPRE LE PASSAGE D'UN COURANT La présente invention concerne un dispositif électrique pour interrompre le passage d'un courant dans un conducteur, ce dispositif comportant un relais monté en série sur le conducteur, un capteur de courant agencé pour détecter un courant dans le conducteur ou dans un équipement connecté à celui-ci et délivrer une tension de sortie en fonction dudit courant, et un circuit de commande agencé pour recevoir la tension de sortie du capteur de courant et pour commander le relais en fonction de cette tension. Les disjoncteurs mécaniques sont largement utilisés pour protéger des installations électriques contre une dissipation excessive de puissance quand un défaut survient Certains de ces dispositifs ont une caractéristique de déclenchement dite "I 2 t", c' est-à-dire que le dispositif ne déclenche qu'après un certain temps t, après avoir laissé passé une certaine quantité d'énergie excédentaire Cette particularité peut être utile parce qu'elle assure un temps de déclenchement plus court pour les défauts plus graves, ce qui minimise les dommages Elle peut aussi réduire le nombre de déclenchements intempestif s. Dans certaines applications o une plus grande précision et une commande à distance sont nécessaires, on peut utiliser, à la place du disjoncteur mécanique, des dispositifs électroniques comportant un relais et un circuit électronique de commande Cependant, les dispositifs de ce genre répondent à des intensités excessives du courant, mais ne font pas varier le temps de déclenchement en fonction de l'énergie étant passé, comme le font les disjoncteurs mécaniques mentionnés ci-dessus. La présente invention a pour but d'éviter l'inconvénient susmentionné dans un dispositif électrique comportant un relais pour interrompre le passage d'un courant. A cet effet, l'invention concerne un dispositif du genre indiqué plus haut, caractérisé en ce que le circuit de commande est agencé pour avoir une fonction du temps telle que le temps de déclenchement du relais est dépendant de la quantité d'énergie excédentaire passant dans le conducteur. De préférence, ladite fonction du temps est proportionnelle au produit du temps par le carré de l'intensité dudit courant Ledit circuit de commande peut comporter un réseau de résistances et de condensateurs et un comparateur dont une entrée est branchée à ce réseau En particulier, ledit réseau peut comporter une première résistance branchée en série avec le capteur de courant, au moins un montage série d'une résistance et d' un condensateur, branché en série à la première résistance, et un second condensateur branché en parallèle audit montage série Le comparateur peut avoir une seconde entrée branchée à une référence de tension et le relais peut être un relais électromagnétique. On décrira ci-dessous une forme de réalisation d'un dispositif électrique selon l'invention, à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel: la figure 1 représente schématiquement le dispositif, et la figure 2 est un diagramme illustrant le fonctionnement du dispositif Le dispositif représenté comporte un relais 1 monté sur une ligne d'alimentation 2, ainsi qu'un capteur de courant 3 qui est sensible au courant d'intensité I dans la ligne et délivre un signal à un circuit de commande 4 agencé pour actionner le relais 1. Le relais 1 est de construction classique, par exemple un relais électromagnétique dans lequel un élément de commutation est déplacé par l'action d'un électro-aimant Plus spécialement, l' élément de commutation peut être maintenu dans son état f ermé entre deux contacts par le champ magnétique produit par l'électro-aimant, à l'encontre de l'effet d'un ressort qui tend à ramener l'élément de commutation dans sa position ouverte Quand l' électro-aimant n' est plus excité, le champ magnétique tombe au-dessous de la valeur nécessaire pour maintenir l'élément de commutation dans sa position fermée afin qu'il soit ouvert par le ressort Ceci a pour effet de couper l'alimentation électrique dans la ligne 1 Le relais pourrait se présenter sous diverses autres formes Par exemple, l'élément de commutation pourrait être fermé à l'état normal et n' être ouvert que par l'effet du champ magnétique de l'électro-aimant Dans une autre forme, le relais pourrait être purement électronique, la commutation étant assurée, par exemple, par un transistor de commutation. Le capteur de courant 3 peut être de n'importe quel type connu délivrant un signal de sortie dont la tension augmente proportionnellement au courant passant dans la ligne 2. Le circuit 4 comprend un réseau résistance/capacité RC, composé de trois condensateurs 40 à 42 et trois résistances 43 à 45, et d'un comparateur 46 L' entrée du réseau est connectée au capteur de courant 3 et sa sortie est connectée à une première entrée du comparateur 46 Le signal de sortie du capteur de courant 3 est transmis, à travers une première résistance 43, à travers un montage série de la résistance 44 et du condensateur 40 Un second montage série composé de la résistance 45 et du condensateur 41 est branché en parallèle à la résistance 44 et au condensateur 40 Le troisième condensateur 42 est branché en parallèle au second montage série de la résistance 45 et du condensateur 41 Les valeurs des composants du réseau RC sont par exemple les suivantes: résistance 43, 470 KM; résistance 44, 300 KM; résistance 45, 47 KO; condensateur 44, 5 g F; condensateur 41, 1 Ni F; condensateur 42, 1 O On F Le réseau RC remplit une fonction de retard, en produisant une atténuation de la tension d'entrée délivrée au circuit 4 comme le font les disjoncteurs mécaniques, et en donnant sur la ligne 47 une tension de sortie qui est approximativement proportionnelle à 12 t. Le signal de sortie présent sur la ligne 47 est transmis à la première entrée du comparateur 46, dont l'autre entrée reçoit une tension seuil venant d'une source de référence 48 Quand la tension sur la ligne 47 monte plus haut que celle de la source 48, le comparateur 46 produit un signal de déclenchement pour le relais 1, lequel s'ouvre et interrompt ainsi le courant dans la ligne 2 Avec ce système, le temps de déclenchement varie de la manière illustrée par la figure 2, qui montre que le temps de déclenchement se réduit considérablement avec l'augmentation du courant I au-delà d' une valeur critique L. Dans ce diagramme, l'une des courbes représente la courbe idéale courant/temps de déclenchement et l'autre courbe représente la fonction approchée obtenue avec le dispositif selon la présente invention. La présente invention n' est pas limitée à l' exemple de réalisation décrit ci-dessus, mais elle s' étend à toute modification ou variante évidente pour un homme du métier Par exemple, au lieu d'avoir un réseau RC pour produire la caractéristique de déclenchement voulue, le dispositif pourrait comporter un réseau à inducteurs Il n' est pas indispensable que le capteur de courant réponde au courant dans la ligne 2 o se trouve le relais; il pourrait en effet répondre à un courant passant dans un élément quelconque d'un équipement alimenté par la ligne 2. REVENDICATIONS 1 Dispositif électrique pour interrompre le passage d'un courant dans un conducteur ( 2), comportant un relais ( 1) monté en série sur le conducteur, un capteur de courant ( 3) agencé pour détecter un courant dans le conducteur ou dans un équipement connecté à celui- ci et pour délivrer une tension de sortie en fonction dudit courant, et un circuit de commande ( 4) agencé pour recevoir la tension de sortie du capteur de courant et pour commander le relais en fonction de cette tension, caractérisé en ce que le circuit de commande ( 4) est agencé pour avoir une fonction du temps telle que le temps de déclenchement du relais ( 1) est dépendant de la quantité d' énergie excédentaire passant dans le conducteur ( 2). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite fonction du temps est proportionnelle au produit du temps par le carré de l'intensité dudit courant. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit circuit de commande comporte un réseau de résistances ( 43, 44, ) et de condensateurs ( 40, 41, 42), et un comparateur ( 46) dont une entrée est branchée à ce réseau. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit réseau comporte une première résistance ( 43) branchée en série avec le capteur de courant ( 3), au moins un montage série d'une résistance ( 44, 45) et d'un condensateur ( 40, 41), branché en série à la première résistance ( 43), et un second condensateur ( 42) branché en parallèle audit montage série. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le comparateur ( 46) comporte une seconde entrée branchée à une référence de tension ( 48). 6 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le relais est un relais électromagnétique ( 1).