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Dispositif de protection automatique contre les surcourants, du type à détente, avec fonction de mise à la masse ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention
La présente invention concerne un dispositif de protection automatique contre les surcourants, du type à détente, avec une fonction de mise à la masse, et en particulier un dispositif perfectionné de protection automatique contre les surcourants, du type à détente, avec fonction de mise à la masse, capable de détecter automatiquement un surcourant provoqué par un éclair ou un court-circuit entre câbles de communication dans un système de communication, et de résoudre automatiquement les problèmes provoqués ainsi, tout en maintenant un fonctionnement normal de communication.
2. Description de la technique classique
Différents dispositifs dynamiques utilisés dans un système de tableau de commutation des communications pour une communication par fil sont remplacés par des semi-conducteurs avancés, tels que les systèmes intégrés à grande échelle (Large Scale Integrator-LSI).
De plus, dans le circuit du tableau de commutation électronique des communications dans lequel sont adaptés de tels dispositifs semi-conducteurs, il faut adapter un dispositif capable d'empêcher que lui soient appliqués une surtension ou un surcourant, et pour empêcher les dommages électriques ainsi provoqués dans ces systèmes.
Dans une tentative de résoudre les problèmes ci-dessus, un dispositif désigné"dispositif de protection automatique contre les surcourants pour un système de communication"a été divulgué sous le numéro de demande 91-1329 introduite à l'Office de la Propriété
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Intellectuelle de Corée, et qui comporte un métal de mise à la masse et un métal relié au système de communication, tous deux réalisés en un conducteur tel que du cuivre ou similaire, un métal intermédiaire monté verticalement entre le métal de mise à la masse et le métal connecté au système de communication, réalisé en un bimétal ou similaire, et un bobinage enroulé sur le métal intermédiaire, pour réchauffer rapidement le métal intermédiaire en réponse au surcourant qui lui est appliqué.
Si nous nous référons aux Fig. 1A, 1B et 2A, 2B, un dispositif classique de protection automatique contre les surcourants pour un système de communication est pourvu d'un corps cylindrique creux 11 présentant un chapeau supérieur 12 couvrant de manière étanche le sommet du corps 11, et un chapeau inférieur 13 couvrant de manière étanche la base du corps 11. Un élément de support lia est formé sur la base, à l'intérieur du corps il, et est réalisé en un isolant. Un métal intermédiaire 15 placé debout est monté au centre de l'élément de support lla, une de ses extrémités présentant une paire de points de contact 15a et 15b de métal intermédiaire, formés au sommet de celui-ci, son autre extrémité étant connectée électriquement à une partie prédéterminée du chapeau inférieur 13.
Un bobinage 17 est enroulé sur la partie inférieure du métal intermédiaire 15. Un métal allongé de mise à la masse 14 est monté verticalement sur une partie prédéterminée de l'élément de support lla, à l'intérieur du corps 11, dont une des extrémités est pourvue d'un point de contact 14a du métal de mise à la masse et dont l'autre extrémité est connectée à la masse. Ici, le point de contact 15b du métal intermédiaire et le point de contact 14a du métal de mise à la masse sont écartés l'un de l'autre d'une distance prédéterminée.
Un métal allongé 16 connecté au système de communication est monté verticalement sur une partie prédéterminée de
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l'élément de support lia, à l'intérieur du corps il, une de ses extrémités est pourvue d'un point de contact 16a du métal connecté au système de communication, et l'autre extrémité est connectée à la sortie du système de communication connectée à l'extérieur. Ici, le point de contact 15a du métal intermédiaire et le point de contact 16a du métal connecté au système de communication sont écartés l'un de l'autre.
Expliquons maintenant le fonctionnement avec référence aux Fig. 1A, 1B et 2A, 2B.
Pour commencer, lors d'un fonctionnement normal du dispositif classique de protection automatique contre les surcourants pour un système de communication, le point de contact 15a du métal intermédiaire et le point de contact 16a du métal connecté au système de communication, comme montré dans la Fig. 1A, viennent en contact électrique l'un avec l'autre de sorte qu'un courant prédéterminé s'écoule normalement du chapeau supérieur 12 vers le métal 16 connecté au système de communication, via le métal intermédiaire 15.
Cependant, lorsqu'un surcourant est appliqué au câble du système de communication, le bobinage 17 est chauffé par l'effet Joule se produisant à cause du surcourant qui lui est appliqué, et le métal intermédiaire 15 est alors plié vers le métal de mise à la masse 14, de sorte que le point de contact 14a du métal de mise à la masse et le point de contact 15b du métal intermédiaire, comme montré dans la Fig. 2B, viennent en contact électrique l'un avec l'autre, et le surcourant s'écoule du chapeau supérieur 12 vers le métal de mise à la masse 14 via le métal intermédiaire 15, ce qui assure une protection contre les dommages provoqués par chauffage électrique résultant du surcourant appliqué.
Cependant, le dispositif classique de protection automatique contre les surcourants pour un système de communication présente des désavantages dans sa pro-
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tection efficace d'un téléphone ou d'autres dispositifs de communication qui sont connectés au système de communication contre les surcourants qui leur sont appliqués, parce que le revêtement isolant du bobinage peut facilement être endommagé après un fonctionnement répété. De plus, comme le métal intermédiaire ne réagit pas rapidement aux surcourants qui lui sont appliqués, à cause de ses caractéristiques métalliques, bien qu'un fonctionnement beaucoup plus rapide en soit une caractéristique nécessaire, les dispositifs correspondants peuvent être endommagés à cette occasion.
De plus, du feu ou similaire peut se produire dans le bobinage, à cause des surcourants continus qui lui sont appliqués.
RESUME DE L'INVENTION
Par conséquent, un objet de la présente invention est de fournir un dispositif de protection automatique contre les surcourants du type à détente, avec fonctions de mise à la masse, qui n'implique pas les problèmes rencontrés dans le dispositif classique de protection automatique contre les surcourants.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un dispositif amélioré de protection automatique contre les surcourants du type à détente, avec fonctions de mise à la masse, capable de détecter automatiquement un surcourant provoqué par un éclair ou un court-circuit entre câbles de communication dans un système de communication, et de résoudre automatiquement les problèmes provoqués à cette occasion, ce qui permet d'obtenir un fonctionnement normal de communication.
Pour atteindre les objets ci-dessus, on fournit un dispositif de protection automatique contre les surcourants du type à détente, avec fonctions de mise à la masse, qui comprend un corps creux rectangulaire ouvert dans le haut et dans le bas et présentant un premier sillon d'activation d'un ressort circulaire, formé au sommet
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de l'isolant et dont le diamètre prédéterminé est inférieur à celui du corps, un second sillon d'activation d'un ressort circulaire formé en dessous du premier sillon d'activation d'un ressort circulaire et dont le diamètre prédéterminé est inférieur à celui du premier sillon d'activation d'un ressort circulaire, et un espace cylindrique d'activation d'un métal intermédiaire, formé à l'intérieur de l'isolant remplissant le corps ; un isolant chargé dans le corps ;
un chapeau supérieur adapté au sommet du corps ; un chapeau inférieur adapté à la base du corps ; un métal intermédiaire placé verticalement et au sommet duquel est formé un point de contact du métal intermédiaire, et dont la partie inférieure est connectée à une partie prédéterminée de l'isolant ; un métal de support de bobinage placé verticalement, dont le sommet est connecté à une partie prédéterminée de l'isolant et dont une autre extrémité est électriquement connectée à une partie prédéterminée du métal intermédiaire ; un bobinage bobiné sur le métal de support de bobinage, dont une extrémité est électriquement connectée à une partie prédéterminée du chapeau supérieur et dont une autre extrémité est connectée électriquement à une partie prédéterminée du chapeau inférieur ;
et un métal de mise à la masse posé verticalement, présentant une partie horizontale formée à une de ses extrémités, et dont l'autre extrémité est connectée à la masse.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La Fig. 1A est une vue en perspective montrant partiellement un dispositif classique de protection automatique contre les surcourants ; la Fig. 1B est une vue en coupe transversale montrant un dispositif classique de protection automatique contre les surcourants ; la Fig. 2A est une vue schématique montrant un état de fonctionnement de la Fig. 1, lorsqu'un courant
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normal est appliqué sur le dispositif classique de protection automatique contre les surcourants ; la Fig. 2B est une vue schématique montrant un état de fonctionnement de la Fig. 1, lorsqu'un surcourant est appliqué sur un dispositif classique de protection automatique contre les surcourants ;
la Fig. 3A est une vue en coupe transversale montrant un dispositif de protection automatique contre les surcourants du type à détente, avec fonctions de mise à la masse, selon la présente invention, pendant que le dispositif fonctionne normalement ; la Fig. 3B est une vue en coupe transversale montrant un dispositif de protection automatique contre les surcourants du type à détente, avec fonctions de mise à la masse, selon la présente invention, lorsqu'un surcourant y est appliqué ; la Fig. 3C est une vue en coupe transversale montrant un dispositif de protection automatique contre les surcourants du type à détente, avec fonctions de mise à la masse, selon la présente invention, lorsqu'un surcourant lui est appliqué en continu ; la Fig. 4A est un diagramme schématique de circuit montrant un fonctionnement de la Fig. 3A selon la présente invention ;
la Fig. 4B est un diagramme schématique de circuit montrant un fonctionnement de la Fig. 3B selon la présente invention, et la Fig. 4C est un diagramme schématique de circuit montrant un fonctionnement de la Fig. 3C selon la présente invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Une structure d'un dispositif de protection automatique contre les surcourants du type à détente, avec fonctions de mise à la masse, selon la présente invention, va maintenant être expliquée avec référence
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aux Fig. 3A à 3C.
Pour commencer, le dispositif de protection automatique contre les surcourants du type à détente, avec fonctions de mise à la masse, est pourvu d'un corps creux 11 rectangulaire ouvert dans le haut et dans le bas, chargé d'un isolant lia dur rectangulaire. Un chapeau supérieur 12 réalisé en un conducteur est ajusté de manière étanche sur le sommet du corps 11, et un chapeau inférieur 13, également réalisé en un conducteur, est ajusté de manière étanche sur le fond du corps 11, et il présente un orifice 13a formé sur sa base, pour recevoir non électriquement une extrémité d'un métal de mise à la masse 9 qui est décrit plus loin.
Le corps 11 est pourvu d'un premier sillon 10a d'activation d'un ressort circulaire présentant un diamètre prédéterminé beaucoup plus petit que celui du corps et formé au sommet de l'isolateur lla. Un second sillon lOb d'activation d'un ressort, fermé dans le bas, présentant un diamètre prédéterminé inférieur à celui du premier sillon 10a d'activation d'un ressort est formé en dessous du premier sillon 10a d'activation d'un ressort, de sorte qu'un épaulement de fusion 4a soit formé entre le premier sillon 10a d'activation d'un ressort et le second sillon lOb d'activation d'un ressort. Un métal fusible 4 est placé sur l'épaulement 4a pour métal fusible, tout en bloquant le second sillon lOb d'activation d'un ressort.
Un ressort conique 10 est disposé entre la partie supérieure du chapeau supérieur 12 et le métal fusible 4, tout en maintenant un contact électrique avec le chapeau supérieur 12. Le ressort 10 reste ici comprimé.
En même temps, un espace cylindrique 5a d'activation du métal intermédiaire du type à détente, fermé dans le haut et dans le bas, est formé dans l'isolateur lia. Un métal intermédiaire 5 du type à détente, disposé verticalement, réalisé en un bimétal ou similaire, est
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monté à l'intérieur de l'espace 5a d'activation du métal intermédiaire, et une de ses extrémités, c'est-à-dire son sommet, est pourvue d'un point de contact 6 de métal intermédiaire, son autre extrémité, c'est-à-dire sa base, étant fixée à l'isolateur lia.
Un métal 1 de support de bobinage, posé verticalement, est monté en parallèle au métal intermédiaire 5, à l'intérieur de l'espace 5a d'ac- tivation du métal intermédiaire, et une de ses extrémités, c'est-à-dire son sommet, est fixée à l'isolateur lia, son autre extrémité étant électriquement connectée à une partie prédéterminée du métal intermédiaire 5. Un bobinage 2 est enroulé sur le métal 1 de support de bobinage, et une de ses extrémités est électriquement connectée à une partie prédéterminée du chapeau supérieur 12, son autre extrémité étant également électriquement connectée à une partie prédéterminée du chapeau inférieur 13.
Un métal 5 de mise à la masse, disposé verticalement, présentant à une de ses extrémités une partie horizontale 5', est inséré dans l'isolateur lla, et son autre extrémité est mise à la masse. Ici, un premier point de contact 3 pour métal de mise à la masse est formé sur une partie prédéterminée de la partie horizontale 5'. Un second point de contact 8 pour métal de mise à la masse est formé sur une partie prédéterminée du métal de mise à la masse 7. Ici, le second point de contact 8 pour le métal de mise à la masse et le point de contact 6 pour le métal intermédiaire sont écartés l'un de l'autre d'une distance prédéterminée.
Le fonctionnement du dispositif de protection automatique contre les surcourants du type à détente, avec fonctions de mise à la masse, selon la présente invention, va maintenant être expliqué avec référence aux Fig. 3A à 3C et 4A à 4C.
Pour commencer, en fonctionnement normal, le courant est appliqué du chapeau supérieur 12 au chapeau
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inférieur 13 par l'intermédiaire du bobinage 2. Dans ce cas, le second point de contact 8 du métal de mise à la masse et le point de contact 6 du métal intermédiaire sont électriquement hors contact électrique l'un de l'autre, et le ressort 10 et le premier point de contact 3 du métal de mise à la masse sont également électriquement hors contact l'un de l'autre.
Cependant, si un surcourant est appliqué au chapeau supérieur 12, le surcourant s'écoule vers le bobinage 2. A ce moment, le bobinage 2 est chauffé à cause de l'effet Joule apparaissant entre le bobinage 2 et le métal 1 de support de bobinage. Ensuite, la partie supérieure du métal intermédiaire 5 est pliée vers le métal de mise à la masse 7, de sorte que le second point de contact 8 du métal de mise à la masse et le point de contact 6 du métal intermédiaire entrent en contact électrique l'un avec l'autre, tandis que le ressort 10 et le premier point de contact 3 du métal de mise à la masse sont toujours déconnectés l'un de l'autre.
Si le surcourant est fourni en continu au chapeau supérieur 12, le bobinage 2 est chauffé relativement fort, de sorte que le chapeau supérieur 12 et l'isolateur lia sont également chauffés. Si le niveau de chaleur dépasse une limite prédéterminée, le métal fusible 4 commence à fondre, parce que la chaleur y est transférée depuis l'espace 5a d'activation du métal intermédiaire jusqu'au sillon lOb d'activation du second ressort, et le ressort 10 s'étend élastiquement vers le premier point de contact 3 du métal de mise à la masse, de sorte que le ressort 10 et le premier point de contact 3 du métal de mise à la masse viennent en contact électrique l'un avec l'autre.
A ce moment, le surcourant appliqué sur le chapeau supérieur 12 s'écoule vers la masse par l'intermédiaire du métal de mise à la masse 7, de sorte que des dommages thermiques dus au feu provoqué par le surcourant
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continu qui y est appliqué peuvent être empêchés. Ici, le second point de contact 8 du métal de mise à la masse et le point de contact 6 du métal intermédiaire sont électriquement déconnectés.
De plus, lorsque le surcourant s'arrête, le second point de contact 8 du métal de mise à la masse et le point de contact 6 du métal intermédiaire s'écartent l'un de l'autre, de sorte que le courant normal s'écoule du chapeau supérieur 12 vers le chapeau inférieur 13 à travers le bobinage 2.
Ainsi qu'on l'a décrit plus haut, le dispositif de protection automatique contre les surcourants du type à détente, avec fonction de mise à la masse, selon la présente invention, est destiné à détecter automatiquement un surcourant provoqué par un éclair ou un courtcircuit dans les câbles de communication d'un système de communication, et à résoudre automatiquement les problèmes provoqués ainsi, tout en permettant de maintenir un fonctionnement normal de communication.