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Interrupteur automatique pour empêcher le vol de l'énergie électrique.
L'objet de l'invention consiste en un dispositif électro-magnétique, qui peut-être utilisé avec n'importe quel type de compteur électrique sur le courant force ou lumière, destiné à interrompre automatiquement le courant électrique sur lequel le compteur est branché, au cas Où certaines irrégulari- tés,expliquées à la suite, surviendraient sur le dit circuit et dans le but d'éliminer, d'empêcher et de découvrir le vol de courant électrique qui peut être effectué sur les fils d'a- limentation d'un courant alternatif ou continu tous deux sur un système triangulaire de distribution ou d'un système de dis- tribution avec fil neutre.
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Les moyens généralement employés pour effectuer les dites fraudes, dont quelques-uns parmi les plus fréquents seront décrits à la suite, ont généralement pour effet de modifier l'équilibre des courants circulant dans les fils de la ligne, de sorte qu'il est évident que lorsque un électro-aimant est enroulé avec deux enroulements égaux et opposés et montés sur les deux fils de la ligne entre lesquels se produit le déséquilibre en cas de fraude, le dit aimant restera inactif jusqu'au moment où, une fraude se produisant, il sera actionné par suite des perturbations dans les circuits consécutives à la fraude, les courants traversant les deux enroulements n'étant plus égaux l'un à l'autre.
Se basant sur le fait ci-dessus mentionné, le dispositif issu de la présente invention comprend un électro-aimant du type mentionné ci-dessus pourvu de deux enroulements égaux et opposés, chacun placé entre un pôle du compteur et un pôle du circuit d'utilisation et d'un électro-aimant auxiliaire shunté par rapport à l'un des deux fils branchés, qui entre en action seulement lorsque le principal électro-aimant avec deux enroulements est actionné par suite d'une fraude sur la ligne de courant. Dans ce cas, l'armature correspondante, attirée par l'aimant ferme le circuit shunté de l'électro-aimant secondaire et produit le déclenchement de l'interrupteur, occasionnant ainsi l'interruption du courant.
Le dit interrupteur, muni d'un ressort, au repos est dans la position fermée et après déclenchement retourne à sa position initiale seulement lorsqu'il y est amené par la main après ouverture du couvercle. Quand la fraude se reproduit, le dispositif effectue de nouveau l'interruption du circuit de la manière décrite.
Sur le schéma annexé, qui montre schématiquement et à titre d'exemple une forme de réalisation de l'invention:
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Les figures 1, 2, 3, 4 et 5 montrent différents branchements employés en connexiôn= avec les ordinaires pour effectuer des fraudes de courant électrique, les premiers tracés en pointillé et les autres en traits pleins;
Les figures 6 et 7 montrent respectivement le dispositifd'après l'invention vu de face avec les connexions correspondantes et le dispositif en coupe longitudinale suivant le plan de symétrie.
La figure 1 montre une façon simple de frauder. Cette combinaison montre une installation de lumière pourvue d'un compteur bi-polaire muni d'un ampère-mètre à double enroulement 1-1, et l'enroulement du voltmètre 2. - En branchant à la terre (eau, tuyau de gaz ou similaire) le fil neutre 3 comme indiqué fig. 4, le compteur enregistrera de 50 à 70%,moins que la consommation réelle. Ce résultat est dù au fait que sur de nombreux systèmesd'installations électriques, dans le retour du fil neutre à la terre, il y a une plus faible résistance que celle obtenue dans le fil de ligne et de ce fait la quantité de courant soustraite s'élevera en augmentant la charge sur l'installation électrique.
Le schéma de la fig. 2 montre un système de fraude similaire à celui décrit ci-dessus; ce système cependant se différencie du précédent en ce que non seulement le neutre a été branché à la terre au point 4 mais le plomb 5 du neutre a été retiré. Dans ce cas, la fraude peut atteindre 90 %' de la consommation réelle.
Le schéma de la fig. 3 montre un système de fraude plus étendu. Alors que dans les cas précédents, la fraude se fait graduellement, c'est-à-dire en relation avec les Kw-heures consommés et avec l'installation en charge (lampes allumées), avec la disposition montrée fig. 3, la fraude peut atteindre 100$: de la consommation parce qu'à n'importe quel moment, il
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sera possible de faire tourner le compteur en direction contraire et ainsi annuler en quelques heures tous les Kw-heures enregistrés durant un mois entier.
En fait pour obtenir ce résultat, à n'importe quel point pratique de l'installation, éloigné du compteur, il suffit d'installer une simple bobine de sonnerie ayant une capacité de 39 à 40 watts, de brancher au point 8 le second fil neutre en court-circuit avec le primaire de la dite bobine et de brancher à la terre au point 4 l'autre extrémité du fil secondaire. Dans ces conditions, le transformateur enverra dans une direction négative un certain courant qui n'est pas absorbé, mais qui est utilisable pour occasionner la rotation inverse du compteur. La vitesse du disque du compteur est proportionnelle au : nombre d'ampères passant à travers l'enroulement de l'ampère-mètre 11 et il sera possible d'obtenir des vitesses négatives considérables en installant un petit transformateur d'une plus grande puissance (80 à 100 watts).
En addition des plans de fraudes mentionnés cidessus, la fig. 4 montre un autre système qui peut être employé à une installation mixte d'énergie pour l'éclairage et la force (ou le chauffage). Dans ces cas, comme le courant force est fourni au consommateur à un prix considérablement plus réduit que le courant pour la lumière, les dits deux courants sont mesurés avec des compteurs différents. Si 10 est le compteur de la lumière et 11 celui de la force, la fraude se fait en enlevant le coupe-circuit 12 à la phase 13 du courant lumière et en établissant un branchement avec n'importe laquelle des phases de l'installation du courant force comme l'indique la fig. 14. Etant donné le prix plus élevé du courant lumière, la fraude dans ce cas s'élèvera à environ 60%.
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Dans le cas de circuits d'installations électriques comportant 4 fils (trois phases et un neutre), dans lesquelles sont employés des compteurs ayant un seul enroulement ampèremétrique comme le montre la fig. 5 et lorsque sur l'enroulement simple ampère-métrique 1-1 la phase est régulièrement branchée, le vol du courant n'est pas aisé, mais à part le fait qu'une erreur puisse toujours se produire dans l'installation, par exemple en faisant passer le fil neutre dans l'une des phases, la fraude peut toujours se faire à n'importe quel point 15 de l'installation avant le compteur où il est possible d'intervertir les deux fils de ligne.
Dans cette hypothèse, en examinant et en adoptant n'importe lequel des schémas de fraude ci-dessus mentionnés, on voit que l'on ne peut se fier au compteur pour fournir le relevé exact de la consommation et il est possible de frauder jusqu'à 100 %.
Tous les schémas de fraudes ci-dessus mentionnés peuvent également s'appliquer à des installations comportant trois fils (phase et phase) comme généralement une des phases va toujours à la terre avec une différence de potentiel presque identique au potentiel de la ligne. Par les divers schémas ci-dessus mentionnés, qui soit dit en passant représentent seulement une partie des schémas de fraudes réalisables, il est facile de voir que cette fraude produit dans tous les cas une perturbation ou manque d'équilibre du circuit électrique qui dans 90 % des cas étant monophasé, devrait constamment être équilibré. Cette rupture d'équilibre en agissant sur le champ magnétique du compteur (self du voltage et de l'ampère-mètre) produit sur une échelle plus àu moins grande une mesure erronée des Kw réellement consommés.
@ L'appareil réalisant le but de l'invention, montré
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sur les figures 6 et 7, peut être installé indifféremment soit avant, soit après le compteur ou il peut être placé ou incorporé à l'intérieur du compteur même comme il'agit avec ou sans charge, consommant une quantité de courant négligeable et agissant dès qu'une rupture d'équilibre du circuit se produit.
Le fil de ligne entre par 16 et passe à travers l'interrupteur bi-polaire 17 qui est normalement fermé et s'ouvre automatiquement par l'électro-aimant 18 qui agit par les oscillations de courant à travers les contacts 19.
Les deux enroulements égaux et opposés 20 sont enroulés sur une seule bobine 21, l'un dans une direction et l'autre dans la direction opposée et tous deux montés sur un noyau de lamelles 22. Sur le côté libre du noyau est monté en équerre en 23 une plaque de fer doux 24 agissant comme une armature et entre celle-ci et l'extrémité libre du noyau 22 sont placéesles deux lamelles de contact 19.
Tant que dans les deux enroulements 20-20 circulent des courants d'intensités égales produisant ainsi un couple de circuits équilibrés, aucun fluide magnétique ne met en charge le noyau à lamelles 22, mais dès que les deux enroulements 20-20 perdent leur équilibre relatif, à travers le noyau 22 sera envoyé un fluide magnétique, lequel occasionnera l'attraction de l'armature 24 poussant les lamelles 19 l'une contre l'autre, établissant ainsi le contact et occasionnant le passage du courant à travers la résistance 37. Cette résistance est enroulée sur une lamelle bimétallique 38, placée de telle sorte qu'elle se cintrera à la chaleur, ce cintrage de la lamelle fermant le contact 39 à travers lequel et le fil 40 circulera le courant qui traversera les enroulements de 1'électro-aimant 18.
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Si le circuit est sujet à un déséquilibre momentané, par exemple tel qu'il est produit par un court-circuit accidentel de faible durée, il est préférable d'empêcher l'ouverture de l'interrupteur 17 qui agirait sans but, de sorte que la résistance 37 est de préférence réglée de façon que l'échauffement de la lamelle 38 et son cintrage consécutif occasionnant la fermeture du contact 39, aura lieu seulement au cas où le déséquilibre du circuit dure un certain temps, cette éventualité ne se produisant qu'en cas de fraude.
La résistance 37 échauffera alors la lamelle bi-métallique 38 autour de laquelle elle est enroulée et celle-ci, en se déformant de la façon indiquée ci-dessus fermera le contact 39 branché par le fil 40 à l'enroulement de l'électro-aimant 18, qui amène l'ouverture de l'interrupteur 17-17.
Comme l'indique le dessin, l'interrupteur 17-17 est formé par deux ressorts en U 28-28 dont les branches supérieures reposent sur la base. Ce support est normalement maintenu abaissé au moyen d'un bras 29 (fig. 7) articulé en 30 et muni d'une encoche 32 butant contre la bordure de la rainure 33 creusée dans la plaque 34 supportée par l'électroaimant 18. Quant un courant passe à travers ce dernier ce qui arrive à la fermeture des contacts 19 et 39, son noyau mobile est attiré verticalement, buttant contre le bras 29 et le soulevant, décrochant l'encoche 32 du bord de la rainure 33, de manière que le bras 29 est libre de glisser dans la rainure 33 sous l'action du ressort 28, interrompant ainsi le courant.
Une sensibilité de l'appareil jusqu'à 35 watts est obtenue en mettant 120 tours pour chacun des deux enroulements ; c'est-à-dire avec une fraude atteignant 35 watts,l'ap- areil commence à fonctionner en rompant le circuit.
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Cette même sensibilité peut être améliorée comme désiré, par exemple: jusqu'à 10 watts soit en augmentant le nombre des tours de l'enroulement ou en réduisant davantage l'écartement entre l'armature 25 et le noyau magnétique 22 des différentiels électro-magnétiques. Le courant en quittant les enroulements opposés entre dans le courant d'utilisation à travers les coupe-circuits 25-25. Le dispositif est à l'intérieur d'une boîte 26, munie d'un couvercle mobile 27 placé dessus et comportant une fermeture de contrôle.
Sur la dite fermeture, un petit trou peut être percé à travers lequel un disque coloré réuni au bras 29 de la boîte, peut être rendu visible, permettant ainsi de remarquer de l'extérieur si l'interrupteur a été actionné et cela sans bouger le couvercle.
L'appareil fonctionne en coupant le courant au fraudeur au moment où il cherche à opérer sa fraude. L'appareil peut également être construit pour interrompre le courant périodiquement, par exemple à des intervalles réguliers de, disons, cinq secondes, en ouvrant et en fermant le circuit de lumière jusqu'à ce que la cause de la perturbation cesse. Dans ce but, n'importe quel type connu d'interrupteur à ressort peut être employé, par exemple du type dans lequel un interrupteur à ressort pour la récupération travaille avec un frein à liquide pour remettre doucement l'interrupteur à sa position initiale ou en employant des interrupteurs dilatables qui se dilatent sous l'influence de la chaleur, rompent le circuit et le rétablissent en refroidissant ou par d'autres moyens appropriés.
L'appareil peut aussi être pourvu de dispositifs par lesquels la tension du circuit est réduite au lieu d'interrompre le circuit, ces dispositifs consistent par exemple dans l'emploi d'interrupteur comme un interrupteur à double
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position, occasionnant ainsi la mise en série automatique d'une résistance appropriée qui réduit conséquemment la ten- sion du circuit disponible.
Il est bien entendu que l'invention décrite ci-dessus et illustrée à titre d'exemple peut être variée de diverses façons dans la forme et la disposition de ses diverses parties sans pour cela s'écarter de son principe fondamental.