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"Appareil de- protection, .pour les circuits électriques d'éclairage des traites et des installations semblables".-
La présente inventiona pour objet un appareil ou un dispositif deprotection des circuits d'éclairage des trains et des installations semblables..
Jusqu'à présent, et tout particulièrement dans les installations à batterie unique, on intercalait dans le circuit, entre la batterie et le fil principal de la dy- namo, une sorte 'de fusible, destiné à protéger la batte- rie ainsi qu'à écarter les dangers d'un incendie pouvant être provoqué par un court-circuit prolongé dans le sys- tème
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Cependant, ce fusible n'était pas un fusible au sens propre du mot, tel que l'emploient généralement les ingé- nieurs électriciens.
C'était, le plus souvent, une bande de cuivre ou un autre conducteur, calcule de manière a fon- dre seulement dans des conditions de court-circuitage pro- longe
11 était impossible ou inadmissible d'employer, pour cotte fonction, un fusible de dimensions habituelles,puis- que, si le fusible venait a fondre, sous une surcharge rai- sonnable ou dans le cas d'un court-circuit momentané, la tension de la dynamo s'élèverait immédiatement à une valeur très élevée, puisqu'elle ne serait plus soumise au contrôle exercé par la batterie,d'une manière bien connue,*
Une telle surtension peut fort bien griller les en- roulements d'excitation de la dynamo et les bobines ou les enroulements de tension del'installation,
ou bien provoquer d'autres graves dommages dans l'installation
Par conséquent, on était obligé de donner au fusible des dimensions anormales, indiquées plus haut, ce qui le rendait inefficace au point de vue de la protection normale des circuits de l'installation,
D'après la présente invention, l'appareil ou le dis- positif de protection comprend un commutateur électromagné- tique muni d'une bovine de tension'arrangée de façon à être insuffisamment excitée dans les conditions normales pour actionner le commutateur, mais devenant, par suite de l'interruption dans le circuit, assez puissante pour faire fonctionner le commutateur qui agit de façon a changer les conditions du circuit de 1''installation et à rétablir les conditions de sécurité..
D'après un mode de réalisation de l'invention, on emploie une combinaison d'un fusible et d'un commutateur de tension, le commuatateur étant branché aux bornes du fu-
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sible et pouvant agir de manière à modifier les conditions du circuit de l'installation afin de conserver les condi- tions de sécurité dans l'éventualité de la fusion du fusi- ble,
Par exemple, le fusible peut être intercalé dans le circuit delà batterie, le commutateur de tension étant branché à ses bornes et ouvrant le xxxxxxxx circuit d'exci- tation de la dynamo. Avec une telle disposition, on peut employer un fusible de dimensions moins anormales ou même normales,
ce fusible mettant dans les conditions normales les résistances fort élevées de la bobine et des bobines opérantes du commutateur de tension en court-circuit*
Au lieu de disposer le commutateur de tension de manière à ouvrir le circuit -e d'excitation, en coupant ainsi le courant d'éclairage des lampes pendant la suite du trajet de train, on peut le placer de façon à mettre en circuit une résistance convenablement calibrée, calculée pour imposer äla dynamo une charge analogue ou comparable à celle que présentait la batterie à débit normale
Afin de faire comprendre l'invention plus facilement, on a représenté shhématiquement sur les dessins annexés,
des exemples pratiques de l'application des perfectionne- ments d'après l'invention aux installations d'éclairage des trains..
En se reportant à la figure 1,b est une batterie de l'installation d''éclairage du train et 4 une dynamo avec ses enroulements d'excitation e, La dynamo d est automa- tiquement mise en circuit à une vitesse déterminée au moyen d'un commutateur approprié c agissant d'une manière connue, est un fusible placé entre la batterie et le conducteur principal partant de la dynamo et1 sont des lampes alimentées, suivant les circonstances, soit par la batterie, soit par la dynamo
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Aux bornes du fusible 1 est branchée une bobine de tension g d'un électro-aimant,
dont l'armature h est portée par un levier Ce dernier est.place sous l'action du ressorte qui agit soit d'un côté soit de l'autre de l'axe d'oscillatioin du levier*,
Le levier j porte un balai commutateur isolé m qui, sur le dessin, se trouve en contact avec les plats n,n' en fermant ainsi le circuit d'oscillations
Dans les conditions normales, la bobine qu'est pas excitée d'une manière appréciable, puisque la différence de potentiel aux bornes du fusible ± est insignifiante,.
Cependant, si le fusible± venait à fondre, une diffé- rehce de potentiel notable s'établirait aux bornes de la bo- biner surtout dans le cas d'un court-circuit dans la bat- terie ou si la vitesse du train est élevée, et la tension- de la dynamo augmente en raison de la disparition de l'ac- tion régulatrice bien connue de la batterie,
A ce' moment, la bobine g devient assez puissante pour attirer l'armature h vers les paies magnétiques, malgré l'action du ressorte qui exerçait, jusqu'à ce moment, son action dans le sens de maintien du balai m en contact avec lec plots n, n;
L'armature h est immédiatement atti- rée; le circuit d'excitation est coupé et la dynamo cesse de fournir un courante L'abaissement du leviej porte le point d'attache du rossort k au-dessous de l'axe d'oscillation du levier,,
Par suite, le ressort.!. tend, maintenant, à maintenir le levier commutateur j dans la position abaissée où il coupe le circuit d'excitation*
Lorsque le court-circuit est supprimé et qu'un nou- , veau fusible f est mis en place, le levier commutateur..1. est remis dans la position représentée sur la figure 1 pour fermer le circuit d'excitation.
Grâce à la protection apportée à l'installation par
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la disposition précitée, le fusible... peut être réglé plus conformément aux conditions normales du circuit de la batte- rie qu'avant,
On remarquera que le commutateur de tension protège non seulement la dynamo et la batterie, mais aussi tous les autres commutateurs de tension de 10, installation*
Suivant le mode de disposition représenté sur la figure 2.
le commutateur 'électro magnétique assure le contrôle du circuit de la résistance ± en parallèle avec la batterie b au lieu d'assurer le contrôle du' circuit d'ox- citatiih e comme sur la figure l,
Comme on le voit, ie balai du commutateur m, dans sa position normale ne se trouve pas en contact avec les plots n, n', de sorte que le circuit de la résistance r est ou.
verte Lorsque le fusible ± fond, l'électro-aimant g attire l'armature h, en portant le balai encontact avec les plots n, n' et en mettant ainsi la résistanoe r d'une va- leur appropriée aux bornes des conducteurs principaux do la dynamo d,
Cette résistance constitue une charge approximati- vement égale ou comparable à la charge imposée normalement par la batterie lors du chargement de cette dernière;
il est avantageux d'employer une résistance, à coefficient de température constant ou positif
Par ces moyens, le débit de courant de la dynamo est conservé et la tension est maintenue dans des limites rai- sonnables en assurant l'éclairage et en ne permettant qu'une très faible augmentation de la tension au-dessu de celle nécessaire pour le fonctionnement normal des lampes.
Diaprés la figure 3 dans deux des conducteurs d'une dynamo à courant alternatif, sont introduits deux fusibles f, f' La dynamo possède trois bagues collectrices s et un enroulement de champ de l'excitationt, L'installa- tion d'éclairage de train à courant continu comprend, comme
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sur les figures 1 et 2, une batterie b, un commutateur auto- matique démise en circuit c, la dynamo les enroulements de champ c et les lampes 1,
L'enroulement d'excitation t, de l'alternateur, est relié avec le balai du commutateur de mise en circuit, de sorte que l'alternateur (qui est entraîné par 1' essieu du wagon de la même manière que la dynamod)
est excité $eu.. lement après la mise en circuit de la dynamo
L'alternateur peut être relié, par exemple, directe- ment aux appareils de chauffage appropriés, S'il se produit une perturbation dans une des phases, et donc une fusion correspondante d'une des fusibles ± ou f'. 1' électroaimant correspondant est excite et attire' son armature h, en abaissant.le levier correspondante
Chacun des leviers i porte un balai de commutation m maintenu normalement en contact avec les plots n, n' et on voit que si l'un des leviers j est abaissé, il se produit une rupture dans le circuit d'excitation de 1* alternateur
Les ressorts k agissant sur les leviers j dans les figures 1 et 2 peuvent être remplacés par le dispositif suivant :
Ces leviers portent des méplate ou des crans contre lesquels ou dans lesquels un ressort à lame ICI s'appuie ou pénètre afin de maintenir d'une manière bien connue les dits leviers dans la position d'ouverture ou de fermeture,
Les commutateurs de tension décrits ci-dessus peuvent être modifiés de façon à compléter leur fonctionnement par la mise en circuit automatique d'un fusible de dimensions légèrement supérieures, à la place du fusible fondu, avant de fonctionner à la manière qui citent d'être décrite*
Par exemple, et en se reprotant à la figure 4{, le commutateur électromagnétique peut comprendre un solRnoïde avec un bobinage de tension et un noyau g2,
Le levier du commutateur portant un balai, de contactm est relié
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par une 'broche avec le noiyau g et le balaie se déplace sur
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dos contacts en se;m$nto ,' ,3 équivalents aux contacts jj, n' des figures précédentes,*;
Dans cotte variante, le levier .04 il a deux bras et son second bras porte deux balais de con-
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tacts isolés a et à!' reliée par un fusible jo On supposera que, sur la figure 4, 1'opération dé protection consiste dans l'interruption du contact entre 1e p.o "', ,,, A" près la fusion du fusible 1# la différence de potentiel aux bornes de la bobine" produit un déplacement du noyau en sollicitant le bras droit du levier J* vers le haut# L'élévation de ce bras 0 les balais jj,, jtf en contact avec les bornes du fusible brûlé, mais sans que le balai quitte les bornes et eM Ainsi, le fusible.L qui peut être d'un diamètre légèrement supérieur à celui du fusible ±, prend la place du fis lble 4 Des que ce rempla-o cément a ou lieu,
la bobiner cesse son action sur le noyau puisqu'il n'y a plus de différence de potentiel à ses bor-
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nés,. Les balais .u,, 4wratent le mouvement du noyau au moment même où le solénoïde a cessé d'être traverse par le
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courante Si le fusible fond à son tour, le soléno;o- redevient excité, déplace le noyau j2 en surmontant l'élastici- té des balai$ y,,, ', ce qui libère le balai de commutation des contacta nl os Ji; 3 et ouvre le circuit d'3xgitationt en sup-