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Perfectionnements aux systèmes de protection pour circuits électriques Demande de brevet aux Etats-Unis d'Amérique en faveur de Mr.J.
V. Breisky du 23 Août 1926 .
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La présente invention concerne des systèmes de protection pour circuits électriques et particulièrement des systèmes comprenant des relais électriques à décharge ou thermofoniques.
L'un des buts de l'invention est de fournir un système de protection comprenant un relais électrique à décharge et des dispositifs associés à ce dernier pour faire varier suivant les besoins les caractéristiques de l'élément de temps et la sensibilité du relais.
Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif pour actionner un interrupteur de circuit, ce dispositif com-
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prenant un relaie 61.otr1quo d60hnrg. ayant usa carclatérla- tiques variables de fonctionnement à temps et de courant de fonctionnement, caractéristiques que l'on peut régler indé- pendamment l'une de l'autre..
L'invention a aussi pour but de fournir un dispositif associé à l'un des circuits d'un tube électrique à décharge pour obtenir les caractéristiques désirées de fonctionnement à temps dans le fonctionnement du tube.
Un autre but encore de l'invention est de fournir des systèmes de protection comprenant un dispositif électrique à décharge et fonctionnant en concordance avec le courant, le renversement du courant, le voltage, l'impédance, la puissance ou des facteurs différentiels, soit instantanément, soit avec retard.
Conformément à la présente invention, un tube électrique a décharge tel qu'un tube thermoïonique à vide ou à remplis- sage gazeux, du genre à cathode chaude, est relié à un cir- cuit électrique de façon à fonctionner sous l'effet de condi- tions électriques déterminées régnant dans le circuit. Un appareil tel qu'un Interrupteur de circuit est commandé par le courant passant à travers ce tube. Lors d'un accroisse- ment du courant traversant celui-ci, une bobine de déclenche- ment de l'interrupteur de circuit peut par exemple être exci- tée pour actionner l'interrupteur et ouvrir le circuit auquel le tube électrique à décharge est raccordé.
Dans certains systèmes électriques, il est nécessaire d'agir sur le circuit lorsqu'il se produit des variations déterminées dans le courant, le voltage ou dans ces deux fac- teurs ou dans des fonctions de ces facteurs telles que des composantes symétriques, ou lorsqu'il se produit un déséqui-
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libre dans ces facteurs entre deux points, du système, suivant la présente invention, un tube électrique à décharge peut être disposé de façon à fonctionner sous l'effet de l'une quelcon- que de ces conditions électriques anormales dans le but de protéger le système. Il va de soi que l'invention n'est pas strictement limitée à des systèmes de protection, mais elle est d'une importance spéciale dans ces systèmes et en consé- quence des applications de ce genre seront décrites ci-après.
Il est désirable d'être en état de faire varier les ca- ractéristiques de l'élément de temps de l'interrupteur de cir- cuit dans beaucoup d'applications, par exemple dans les sys- tèmes électriques de distribution où plusieurs interrupteurs sont employés. Dans ces systèmes il est souvent possible de conserver en service une partie considérable du système après qu'un défaut s'est produit, moyennant un actionnement conve- nablement choisi des interrupteurs les plus rapprochés du dé- faut.
On peut obtenir ce résultat par exemple en munissant les interrupteurs les plus voisins des stations ou des géné- ratrices d'un élément de temps plus long que les interrupteurs plus éloignés, de sorte que si le défaut est éloigné de la station, une partie seulement du système de distribution est déconnectée au lieu que le système entier soit déconnecté à la station.
Conformément à la présente invention, les caractéristi- ques désirées de temps et de courant s'obtiennent en plaçant un rhéostat variable dans un ou plusieurs des circuits du tube à décharge. Ce rhéostat a de préférence une résistance à coef- ficient de température élevé, de telle sorte que lorsque le rhéostat s'échauffe, son changement de résistance permet au tube à décharge d'entrer en action.
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Suivant la forme préférée de la présente invention, un dispositif approprié tel qu'un enroulement de chauffage du rhéostat peut également être employé pour déterminer les ca- ractéristiques de fonctionnement à temps du tube à décharge.
Dans ce cas, le rhéostat réglable est disposé de façon à faire varier seulement le courant de fonctionnement nécessaire ou en d'autres termes la sensibilité du système de protection.
La bobine de chauffage peut également être variable en vue de permettre de régler comme on le désire la caractéristique de fonctionnement à temps du relais.
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di au r3tlEtid Un du1'tJUdJ=1lt do t1hü.u.f'f'è,c:I dit tH::un1luc:a.ltStI11 avec le rhéostat, l'effet chauffant du courant traversant le rhéostat est de préférence rendu négligeable. S'il n'y a pas d'enroulement de chauffage, le rhéostat est proportionné de façon à être échauffé par le courant qui le traverse. D'autres procédés pour faire varier la résistance du rhéostat de comman- de peuvent être employés si on le désire.
Le fonctionnement détaillé de l'invention ainsi que d'au- tres buts et avantages de celle-ci résulteront clairement de l'examen de la description détaillée, donnée ci-dessous, de formes de réalisation particulières représentées sur les des- sins annexés. sur ces dessins, la fig. 1 est une vue schématique, d'un système d'interruption de circuit à courant continu en cas de surcharges, suivant la présente invention. La fig. 2 est une vue semblable d'un système à courant continu, avec interrup- tion en cas de voltage trop bas. La fig. 3 est une vue sembla- ble d'un système à courant continu fonctionnant en cas de charge trop faible. La fig. 4 est une vue semblable d'un sys- tème à courant oontinu pour le cas de renversement du courant.
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La fig. 5 est une vue semblable d'un système à courant alter- natif pour le cas de surcharge. La fig. 6 est une vue sembla- ble d'un système à courant alternatif pour le cas de survolta- ge. Les figs. 7 et 8 sont des vues semblables de systèmes à direction d'énergie. Les figs. 9 à 11 inclusivement sont des vues semblables de systèmes d'interruption du circuit, fonc- tionnant en concordance avec l'impédance du circuit entre l'interrupteur associé et le défaut. Les figs. 12 et 13 sont des vues semblables de variantes des systèmes représentés sur les figs. 9 à 11, comportant un tube à trois électrodes, et les figs. 14 et 15 sont des vues semblables de systèmes à courant différentiel.
La fig. 1 montre un circuit électrique 1 comportant un interrupteur de circuit 2 pourvu d'une bobine de commande 3 qui est commandée par un tube électrique à décharge 4, relié au circuit. On a supposé dans le présent exemple que l'on dé- sire faire fonctionner l'interrupteur 2 et ouvrir le circuit lorsqu'il se produit une condition anormale déterminée du circuit, par exemple une surcharge, bien que l'invention soit applicable à d'autres systèmes et à la. commando de différens types de dispositifs fonctionnant sous l'effet de conditions électriques.On a supposé par conséquent qu'une source de cou- rant continu (non représentée) est reliée au circuit 1, par exemple du côté gauche de ce circuit et qu'une charge (non représentée) est également reliée au circuit 1,
par exemple à l'extrémité droite du circuit.
Le tube à décharge 4 comprend une cathode filamentaire 8 et une anode 9 enfermées dans une enveloppe appropriée dans laquelle on peut faire un vide élevé ou que l'on peut remplir d'un gaz inerte comme le néon, ou l'argon, sous une pression
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déterminée. D'autres types d'appareils à décharge peuvent être employés, et un tube thermionique ou à cathode chaude ne constitue qu'un exemple.
La cathode filamentaire 8 du tube à décharge 4 est reliée aux bornes d'une dérivation 10 du circuit 1, en série avec un rhéostat variable 11 ayant pour sa résistance uncoefficient de température négatif élevé. Un organe de chauffage 12 est éga- lement relié aux bornes de la dérivation 10 et mis en relation intime avec le rhéostat variable 11 de façon à élever la tem- pérature de celui-ci jusqu'à une valeur déterminée lorsqu'un courant excessif traverse la dérivation 10. Le rhéostat 11 et l'organe de chauffage 12 sont tous deux munis de bprnes de prise de courant, comme on l'a indiqué, en vue de permet- tre de faire varier à volonté les caractéristiques de la dis- position.
La valeur de la résistance 11 montée en série avec la cathode 8 détermine le courant de fonctionnement nécessaire pour chauffer la cathode à une température d'émission d'élec- trons, tandis que la valeur de la résistance de la bobine de chauffage 12 comprise entre les bornes de la dérivation dé- termine soit la vitesse avec laquelle le rhéostat 11 est chauffé à une température telle que le tube à décharge 4 en- tre en fonctionnement, soit l'élément de temps du système, si le rhéostat 11 est proportionné de façon à ne pas être chauffé dans une mesure appréciable par le courant continu qui le traverse.
La bobine de déclenchement 3 de l'interrupteur 2 est montée entre le conducteur positif du circuit 1 et l'anode 9.
La cathode filamentaire 8 du tube à décharge 4 est reliée à la borne négative du circuit 1 en vue de compléter le cir- cuit de la bobine de déclenchement 3. Un rhéostat 15 peut être connecté en série avec la bobine de déclenchement 3 pour li-
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miter le courant traversant le tube à décharge et la bobine de déclanchement, suivant le potentiel du circuit 1.
Lorsque le courant dans le circuit 1 dépasse une valeur déterminée, un courant suffisant traverse la bobine de chauf- fage 12 pour chauffer le rhéostat 11 à la température de fonc- tionnement. Lorsque le rhéostat 11 atteint une température telle que sa résistance spécifique est suffisamment basse, le courant traversant le rhéostat 11 et la cathode 8 du tube à décharge 4 augmente et la cathode atteint la température démission d'électrons. L'appareil de chauffage 12 peut être supprimé dans certains cas si le rhéostat 11 est proportionné de façon à être échauffé par le courant qui le traverse.
Lorsque la cathode atteint la température d'émission d'électrons, un courant traverse le tube à décharge 4, ce qui excite la bobine de déclenchement 3 et ouvre l'interrup- teur de circuit 2.Comme on l'a indiqué plus haut, la varia- tion de la résistance de la bobine de chauffage 12 fait chan- ger l'élément de temps dans le fonctionnement de l'Interrup- teur tandis que la variation du rhéostat 11 change la valeur minimum de fonctionnement pour déclencher l'interrupteur du circuit. Ces réglages sont absolument essentiels dans des systèmes où les interrupteurs doivent être actionnés sélecti- vement suivant certaines exigences particulières.
L'invention peut être appliquée à des circuits à courant continu ou à courant alternatif et l'on peut faire en sorte qu'elle fonctionne sous l'effet de différentes conditions électriques dont quelques unes sont représentées sur les au- tres figures des dessins. Par exemple sur la fig. 2, on a représenté des dispositifs suivant l'invention pour déclencher l'interrupteur de circuit 2 lorsqu'il se produit une chute de voltage dans le circuit 1. Dans cet exemple, la cathode
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ilamentaire 8 du tube à décharge 4 est reliée au conducteur
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uôg,tif dU t3l fouit 1 ot est ohuuf r4o par uzm dcuraa de dou- rant 16 de potentiel constant, en série avec un rhéostat 17 ayant pour sa résistance un coefficient de température posi- tif relativement grand.
La bobine de chauffage 12 est dans ce cas connectée entre les conducteurs du circuit 1, en série avec un rhéostat de limitation 18. Aussi longtemps que le vol- tage du circuit reste normal l'organe de chauffage 12 maintient le rhéostat 17 à une température élevée telle que sa résistan- ce spécifique est élevée et que la cathode 8 n'atteint pas la température d'émission d'électrons. Dans le cas où le voltage du circuit 1 tombe, au contraire, l'organe de chauffage 12 et le rhéostat 17 se refroidissent et le courant accru passant par la cathode 8 porte celle-ci à la température d'émission
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ti.l6l*atrona, après quoi un courant traverse le tU1,- h no**c3hur- ge 4 et la bobine de déclenchement 3 pour ouvrir l'interrup- teur de circuit 2.
On a représenté sur la fig. 3 un système d'interruption de circuit à courant continu, fonctionnant en cas de diminu- tion de charge ; cesystème comprend sensiblement les mêmes élements que ceux des figes. 1 et 2, saut que l'élément fonc- tionnant sous l'effet de la chaleur pour commander le tube à décharge est intercalé dans le circuit d'anode du tube. La cathode filamentaire 8 du tube à décharge 4 est montée entre les conducteurs du circuit 1, en série avec un rhéostat de limitation 20. Le circuit d'anode du tube à décharge 4 com- prend la cathode 8, l'anode 9, la bobine de déclenchement 3 de l'interrupteur et un rhéostat variable 21 ayant pour sa résistance un coefficient de température positif relativement grand..
Un organe de chauffage 22' est monté entre les bornes de
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la dérivation 10 et est disposé de façon à commander la tem- pérature du rhéostat 21;en concordance avec le courant traver- sant le circuit 1. Aussi longtemps que le courant traversant le circuit 1 dépasse une valeur déterminée, la température de la résistance 21 et de l'appareil de chauffage 22 est suffi- sament élevée pour que le courant traversant la bobine de dé- clenchement 3 soit insuffisant pour déclencher l'interrupteur.
Si au contraire le courant traversant le circuit diminue suf- fisamment, les rhéostats 21 et 22 se refroidissent et le' refroidissement du rhéostat 21 diminue la résistance de celui- ci dans une mesure telle que la bobine de déclenchement 3, qui est en série avec lui, est excitée en vue du fonctionne- ment. Il va de soi que la disposition représentée pourrait être employée comme système de protection contre les excès de charge si le rhéostat 21 avait pour sa résistance un coef- ficient de température négatif.
La fig. 4 montre une autre variante qui fonctionne sous l'effet du renversement du courant dans un circuit à courant continu. Les éléments du système sont sensiblement les mêmes que ceux représentés sur les figures précédentes, sauf que le tube à décharge 4 comprend, outre la cathode 8 et l'anode 9, une électrode de commande ou grille 25 qui est reliée à l'une des bornes de la dérivation 10 montée dans le circuit 1. L'autre borne de la dérivation est reliée à la cathode 8 qui est également montée en pont sur les conducteurs du cir- cuit, en série avec un rhéostat 20.
Ce circuit peut être employé par exemple lors du charge- ment d'une batterie d'accumulateurs 26 lorsqu'on désire que l'interrupteur de circuit 2 s'ouvre si la batterie 26 débite du courant dans le circuit d'alimentation 1, comme c'est le cas si la source d'alimentation ne fonctionne pas.
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Normalement, la chute de potentiel dans la dérivation 10 a lieu dans une direction telle qu'elle maintient négatif par rapport au potentiel de la cathode 8 le potentiel de la grille 25. Si au contraire la sens du courant dans la circuit se renverse, le potentiel de la grille 25 devient positif par rapport à la cathode et un courant traverse le circuit d'anode du tube à décharge qui comprend la bobine de déclenchement 3, ce qui ouvre le circuit.
La fig. 5 montre un système à courant alternatif pour le cas d'excès de charge,, qui est semblable quant à ses carac- téristiques de fonctionnement, au système à courant continu représenté sur la fig. 1. Dans cet exemple, le tube à déchar- ge 4 est excité du circuit 1 par l'intermédiaire du transfor- mateur de courant 30 qui est substitué à la dérivation 10 em- ployée dans des circuits à courant continu. Un transformateur auxiliaire 31 est aussi utilisé; ce transformateur possède trois noyaux parallèles 32, 33 et 34 sur lesquelles sont dis- posés les enroulements 35,36 et 37. L'enroulement 35 est monté entre les bornes de l'enroulement secondaire du trans- formateur 30. L'enroulement 36 est relié aux bornes de la ca- thode.
Le noyau 33 sur lequel l'enroulement 36 est disposé peut avoir une section transversale rétrécie comme c'est re- présenté, de façon à être saturé pour des valeurs relative- ment basses du courant, en vue d'empêcher la possibilité de détérioration de la cathode 8 du tube à décharge 4. L'enroule- ment 37 est intercalé dans le circuit d'anode du tube à dé- charge 4 pour fournir une source de courant en vue d'exciter la bobine,de déclenchement 3 de l'interrupteur de circuit.
La cathode 8 est shuntée par un rhéostat variable 38 ayant pour sa résistance un coefficient de température positif
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élevé, en vue de limiter le courant passant dans la cathode 8 jusqu'au moment ou sa résistance a changé pour prendre une valeur déterminée. Un organe de chauffage 40 est associé au rhéostat 38 et est excité par l'intermédiaire du transforma- teur à saturation 41. Ce transformateur à saturation 41 limi- te le degré de chauffage à une valeur maximum définie et four- nit ainsi un élément de temps minimum défini, dans le fonction- nement du système.
Le potentiel du circuit d'anode est de pré- férence maintenu constant par le fait qu'on sature le noyau 34 du transformateur 31 ou qu'on utilise une source séparée de potentiel de façon qu'il n'y ait pas de variation dans le po- tentiel de l'anode pour produire le fonctionnement du tube.
La fig. 6 montre un système à courant alternatif fonc- tionnant sous l'effet d'un survoltage. Un rhéostat 39 ayant pour sa résistance un coefficient de température négatif re- lativement grand est relié en série avec la cathode 8, et un organe de chauffage 40 associé à ce rhéostat 39 est monté en- tre les conducteurs au circuit, dit série avec l'enroulement 35 du transformateur 31.Le tube à décharge 4 est également muni de deux anodes 9 qui sont reliées à l'enroulement 37 et au circuit d'anode de façon à assurer un redressement complet des ondes du courant dans ce circuit. Lorsque le voltage entre les conducteurs du circuit 1 augmente, l'organe de chauffage 40 échauffe le rhéostat 39 de fagon que sa résistance diminue et que le tube à décharge entre en action pour faire déclen- cher l'interrupteur.2.
La fig. 7 montre une variante du système représenté sur les figs. 5 et 6. Dans cette variante, un relais à direction d'énergie 42 est combiné au tube à décharge 4 de telle manié- re que la bobine de déclenchement 3 n'est excitée que si l'é-
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nergie s'écoulant vers la surcharge ou le court-circuit possè- de une direction déterminée. Le relais 42 est du type usuel à induction et comprend un enroulement de potentiel 43 monté entre les conducteurs du circuit 1 et un enroulement de cou- rant 44 monté en série avec la cathode 8 du dispositif à dé- charge 4, entre les bornes du'transformateur de courant 30.
La réactance de saturation 45 est montée en dérivation par rapport à la cathode 8 du tube à décharge en vue d'empêcher la destruction de la cathode lorsqu'un courant excessif tra- verse le circuit 1.
Les-organes de contact du relais à direction 42 sont mon- tés en série avec le circuit d'anode du tube à décharge 4 et comme les organes de contact ne sont en contact que lorsque l'écoulement de l'énergie dans le circuit 1 se fait dans une direction déterminée, le déclenchement de l'interrupteur de circuit 2 est empêché lorsque l'énergie circulant vers la surcharge ou le court-circuit possède une direction déterminée.
La fig. 8 est une variante du système représenté sur la fig. 7, dans laquelle un relais à direction de courant 46, semblable, comme construction, au relais à direction d'éner- gie 41 de la fig. 7 est employé en combinaison avec un tube 4 qui ne fonctionne que sous l'effet d'un courant de terre ou résiduel. La cathode 8 du tube à décharge 4 et. un. enroulement 47 du relais de terre sont reliés au transformateur de cou- rant 30, monté en étoile dans le circuit triphasé 1 de façon à être traversé par un courant lorsqu'un courant de terre ou résiduel traverse les conducteurs du circuit. Le second en- roulement 48 du relais à direction do terre 46 est mont6 entra les bornes d'un rhéostat 49 intercalé dans la connexion neutre
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de mise à la terre d'un transformateur auxiliaire 50.
Comme l'excitation du relais , direction de terré 46 dépend de la relation de phase des courants et des enroulements 47 et 48 qui dépendent à leur tour de la direction dans laquelle se trouve le défaut de mise à la terre, le relais ne fonctionne que dans le cas ou. l'écoulement du courant de terre se produit dans un sens déterminé.Le relaie à fraction de terre 46 peut être à fonctionnement instantané et, si on le désire l'élément de temps peut être obtenu par l'emploi du tube à décharge 4, auquel cas les circuits de ce tube a décharge 4 peuvent com- prendre des dispositifs appropriés fonctionnant sous l'action de la chaleur, comme le montrent les figures précédentes.
La fig. 9 montre un système dans lequel l'élément de temps pour la commande de l'interrupteur de circuit dépend de l'impédance entre l'interrupteur et l'endroit défectueux ou, en d'autres termes, de l'éloignement du défaut,. Le tube à dé- charge 4 est disposé de façon à fonctionner sous l'effet du courant traversamt le circuit et du voltage appliqué au cir- cuit. Comme le courant traversant le circuit est d'autant moindre, et que le voltage entre les conducteurs du circuit est d'autant plus grand que le défaut est plus éloigna, le tube , décharge 4 est disposé de façon à avoir un élément de temps qui est inversement proportionnel au courant et directement proportionnel au voltage du circuit.
La cathode 8 du tube à décharge 4 est montée entre les bornes d'un transformateur de courant 30 intercalé dans le circuit 1. Une réactance à saturation 44 peut être montée en dérivation sur la cathode 8. Un transformateur de potentiel 51 est monté entre une phase du circuit et relié à l'organe de chauffage 52 qui est disposé de façon à faire varier l'élé-
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ment de temps du tube pour obtenir un fonctionnement sélectif de l'interrupteur conjugué. Un rhéostat 53 associé à l'organe de chauffage 52 et ayant pour sa résistance un coefficient de température positif relativement grand est monté en série avec la bobine de déclenchement de l'interrupteur 2 et le circuit d'anode du tube à décharge 4.
Une source de'potentiel telle qu'une batterie 54 est placée dans le circuit d'anode.
La cathode 8 du tube à décharge 4 est chauffée à la tem- pérature d'émission d'électrons lorsqu'un courant déterminé traverse le circuit 1. Si ce courant est accompagné de chute de voltage dans le circuit, l'organe de chauffage 52 se re-
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fro11t Pt la r4tngQ cfpqgiftqua du rhéostat 53 tgnlbp juta- qu'à ce que le potentiel de la batterie 54 soit suffisant pour établir un courant dans le circuit d'anode et exciter la bo- bine de déclenchement 3 en vue d'ouvrir le circuit l. on voit que plus le voltage du circuit est faible et plus le courant est élevé, jusqu'au moment ou la réactànce 44 devient saturée, plus sera court l'élément de temps dans le fonctionnement de l'interrouptour do oirouit.
Dans le cas de circuits polyphasés, des transformateurs de courant seront disposés dans chaque phase du circuit comme on l'a Indiqué, et plusieurs tubes à décharge 4 seront néces- saires. Deux transformateurs de potentiel 51 a.montage en V seront suffisants pour la protection complète de chaque phase du circuit. Le tube à décharge de chaque pnase sera connecté de la manière représentée et décrite ci-dessus. Si les relais fonctionnent sous l'effet des voltages en étoile, le système assure la protection de la terre.
Les figs. 10 et 11 montrent des variantes du système re- présenté sur la fig. 9, dans lesquelles l'élément de temps du
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tuba à décharge 4 est commandé par des rhéostats 55 ayant pour leur résistance un coefficient de température négatif relativement grand, et des organes de chauffage 56 associés à ceux-ci et excités en concordance avec le potentiel du circuit. sur la fig. 10, la cathode 8 du tube à décharge est reliée di- rectement au transformateur de courant 30 tandis que sur la fig. 11, on emploie un transformateur auxiliaire 31 semblable à celui représenté sur les figs. 5 et 6. Le fonctionnement de ces systèmes résulte clairement de l'examen des autres va- riantes décrites ci-dessus.
La branche 34 du transformateur 31 possède une section transversale rétrécie de manière que le potentiel du circuit d'anode soit sensiblement constant pour des courants même faibles du circuit. L'effet de variations du courant sur la circuit d'anode est par conséquent réduit au minimum.
Un commutateur 57 est destiné à mettre en court-circuit le transformateur de courant 30 sauf lorsqu'un courant exces- sif traverse le circuit, ou que le voltage entre les conduc- teurs du circuit tombe à une valeur déterminée. Ce résultat peut être obtenu par l'emploi de relais fonctionnant pour un courant excessif ou un voltage trop faible et appartenant à un type usuel. L'avantage de cette disposition est que l'on peut régler le tube pour qu'il fonctionne pour moins que le courant de pleine charge, lorsque le courant de charge nor- male n'est pas accompagné d'une grande chute de voltage, et dans ces conditions le transformateur de courant est mis en court-circuit.
Les figs. 12 et 13 montrent d'autres variantes du systè- me à Impédance, dans lesquelles il est fait usage de tubes à décharge 4 à trois éléments. Dans chacun de ces systèmes le
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potentiel appliqué à la grille 25 du tube à décharge dépend du potentiel du circuit'1 auquel ce tube est relié. sur la fig. 12 le courant du filament et la fig. 13 le potentiel de plaqua sont maintenue constants par saturation des circuits magnétiques respectifs. Dans chacune de ces variantes, le tu- be est excité en vue de son fonctionnement lorsque le poten- tiel du circuit associé tombe à une valeur suffisament basse et que le potentiel du circuit de plaque est suffisamment élevé.
Le relais peut être rendu instantané dans son fonction- nement et ne fonctionne pas si le défaut est en dehors de la section protégée par lui.
Les figs. 14 et 15 montrent l'invention appliquée à des systèmes de protection différentiels. Sur la fig. 14, des transformateurs de courant 60 sont intercalés dans chaque phase du circuit 1 de part et d'autre d'un dispositif de trans- formation 61, tel qu'un transformateur de puissance, un trans- formateur rotatif ou autre organe équivalent . protéger. Les cathodes en forme de filaments des tubes à décharge 4 montés dans chaque phase sont intercalées entre les conducteurs du circuit différentiel ou équilibré reliant les deux transfor- mateurs de courant 60 dans la même phase de part et.dtautre du dispositif de transformation 61. La réactance de saturation 44 peut être montée entre les bornes de chaque cathode pour empêcher la destruction de cette cathode en cas de courants excessifs.
Les anodes 9 des différents tubes à décharge sont montées en parallèle. La bobine de déclenchement de l'inter- rupteur de circuit 2 est montée dans les circuits d'anode, en série avec une source de courant telle qu'une batterie 62.
Si un défaut se produit dans le dispositif de transfor- mation 61, le courant entrant dans le dispositif de transfor-
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mation. 61 dans une ou plusieurs phases du,circuit, 'diffère du courant sortant pour ce qui concerne le rapport de phase ou la grandeur. En conséquence, un courant traverse une ou plu- sieurs des cathodes 8 des tubes à décharge 4, en chauffant ces dernières à la température d'émission d'électrons, en sui- te de quoi la bobine de déclenchement 3 est excitée pour faire fonctionner l'Interrupteur 2 et ouvrir le circuit.
Sur la fig. 15, le. tube à décharge 4 est également com- mandé en concordance avec une pertubation de l'équilibre nor- mal entre les courants entrant et sortant du dispositif de transformation 61. Un transfornateur auxiliaire 63 est relié aux transformateurs de courant différentiels 60 et sert à commander le passage du courant dans les circuits d'anode et de cathode du tube à décharge. Le transformateur 63 comprend trois enroulements 64,65 et 66 qui sont en relation inducti- ve. l'enroulement 64 est relié aux transformateurs 60 de fa- con à être excité en concordance avec le déséquilibre entre les courants traversant ces transformateurs.
L'enroulement 65 est relié aux bornes de la cathode 8 du tube à décharge. L'en- roulement 66 est monté en série avec un rhéostat 67 ayant pour sa résistance un coefficient de température positif'relative- ment grand et il est Intercalé dans le circuit d'anode -du tube à décharge. Des organes de chauffage 68 et 69 coopérant avec le rhéostat 67 sont reliés de facon à être chauffés en oon- cordance avec les courants traversant les transformateurs de courant respectifs 60. Lorsque le courant traversant le cir- cuit est relativement grand, les organes de'chauffage 68 et 69 maintiennent le rhéostat 67 à une température considéra- blement supérieure à la normale.
En conséquence, le déséquili-
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bre nécessaire dans le circuit pour faire fonctionner l'in- terrupteur de.circuit dans ces conditions est plus grand que celui qui est nécessaire lorsque le courant traversant le circuit est faible, par suite du coefficient de température positif de la résistance du rhéostat 67. Le schéma de protec- tion différentiel représenté sur cette figure possède donc une caractéristique "à pourcentage" vu qu'un déséquilibre plus grand est nécessaire pour faire fonctionner l'interrupteur lorsque le courant de charge est Intense que lorsqu'il est relativement faible.
Bien qu'on ait représenté un certain nombre de variantes de l'invention, en vue de faire ressortir plus clairement la nature de l'invention, et l'application de ses principes es- sentiels à différents types de systèmes de protection, l'in- vention n'est pas limitée aux formes de réalisation précises ainsi représentées et décrites.