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RELAIS A MAXIMUM ET A ACTION DIFFEREE, ALIMENTE PAR UN
TRANSFORMATEUR D'INTENSITE"
Pour protéger les installations électriques contre les courts-circuits et les surcharges, on connaît des relais à maximum et à action différée destinés à être branchés aux bornes secondaires d'un transformateur d'intensité, et dans lesquels l'énergie nécessaire au relais, tant pour réagir à une surintensité que pour faire fonctionner l'élément de retard, est fournie par le courant secondaire dudit transformateur d'intensité.
Comparativement à un dispositif avec relais séparé obéissant au courant et
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qui, en réagissant, met en circuit une source auxiliaire de courant pour actionner un élément de retard distinct, le système mentionné ci-dessus présente l'avantage de se passer de source de courant auxiliaire. Mais ces relais secondaires connus ont souvent l'inconvénient d'une grande dépense d'énergie qui exclut leur alimentation par des transformateurs d'intensité du type dit de traversée, et par suite leut emploi en général. Cet inconvénient se présente en particulier dans les relais à retard indépendant de l'intensité, qui avec des équipages Ferraris, travaillent par exemple avec une forte saturation initiale.
Suivant la présente invention, la dépense d'énergie de tels relais peut s'abaisser considérablement en emboîtant la bobine d'excitation, alimentée par le transformateur d'intensité, de l'é- uipage Ferraris directement sur au moins une des bagues en courtcircuit formant la phase auxiliaire.
Dans des essais poursuivis dans ce sens, la disposition d'au moins une bague en court-circuit à l'intérieur de la bobine d'excitation de l'équipage Ferraris a donné une économie d'énergie d'environ 40%, laquelle s'explique par la diminution de la dispersion qui se produit. C'est d'ailleurs le motif pour lequel il est aussi plus avantageux, dans les transformateurs, de disposer les bobines primaires et les bobines secondaires concentriquement les unes dans les autres qu'en des points du noyau décalés axialement les uns -par rapport aux autres.
Au dessin est représenté un mode de réalisation de l'objet de l'invention, donné à titre d'exemple. La fig. 1 montre sché- matiquement le relais entier, en vue perspective, la fig. 2 représente un détail (le construction. La bobine 2 du relais est @
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branchée aux bornes de l'enroulement secondaire du transformateur 1.
Elle entoure le noyau 3, dont le circuit magnétique n'est interrom- pu qu'à l'endroit du rotor Ferraris 4, où il est recouvert des deux côtés par une bande de laiton 5. De part et d'autre du rotor 4 se trouvent, sur les extrémités du noyau, les spires en court-cir- cuit 6 et 7, dont l'une 6, est suivant l'invention, placée à in- térieur de la bobine d'excitation 2.
Pour la mise en action du relais lorsque le courant pour le- quel il est ajusté vient à être dépassé, il est prévu une armatu- re auxiliaire 8 qui shunte magnétiquement le circuit magnétique 3 du moteur de Ferraris 4, 6, 7 et qui est disposée à l'intérieur de la fenêtre du noyau 3, en vue de réduire la dispersion. L'armatu- re auxiliaire 8 est articulée par un axe 9 sur un noyau auxiliaire @ fixe 10, disposé parallèlement aux branches du noyau principal 3 à l'intérieur de la bobine 2 et s'appuie, lorsque le relais a réagi, sur un épaulement 11 de la branche du noyau 3 qui se trouve à l'ex- térieur de la bobine 2. Dans la position d'ouverture, elle est maintenue par le ressort 12.
Pour supprimer la dispersion des temps de fonctionnement de l'élément de retard du relais, cet élément de temps, qui de manière connue, n'est embrayé qu'au moment où le relais réagit, est accou- plé au rotor 4 déjà en rotation. A cet effet, le rotor est pivoté dans un berceau 13 qui peut osciller autour d'un axe 14 placé à peu près au milieu de la largeur dudit rotor et dont l'extrêmité inférieure 15 se termine en fourche pour embrasser un goujon 16 fixé à l'armature auxiliaire 8. Sur l'axe 17 du rotor 4 sont ca- lés un pignon denté 18 et une vis sans fin 19.
Le pignon 18 en- grène dans la position de repos du relais, avec une roue dentée 20, @
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fixée sur l'axe 21 d'un instrument de mesure dont l'aiguille 22, se déplaçant sur un cadran gradué fixe 24 à l'encontre de la force antagoniste d'un ressort 23, indique l'intensité présente du côté primaire ou du côté secondaire du transformateur 1.
Dans la position de travail, l'attraction de l'armature auxiliaire 8 a fait basculer le berceau 1S; le pignon 18 est ve- nu hors de prise d'avec la roue dentée 20, tandis que la vis sans fin 19 engrène avec la roue hélicoïdale 25 de l'élément de retard.
Cette roue tourne dès lors dans le sens de la flèche autour d'un axe 26, jusqu'à ce qu'un goujon 27 fixé sur ladite roue et qui, dans la position de repos, tiré par un faible ressort de rappel
28, reposait sur un bras 29 fixe, mais de position règlable, vien- ne heurter la tête de la tige de déclenchement 30. Cette derniè- re repose par son extrémité inférieure sur une plaque 31 rapportée sur la languette 32 qui forme l'organe mobile du dispositif de contact de déclenchement. La languette 32 vient dès lors toucher l'organe fixe de contact 33, ce qui ferme le circuit de la bobine de déclenchement 34 de l'interrupteur principal 53, ou bien ouvre ce circuit si le déclenchement se fait par rupture d'un courant préexistant.
Le dispositif de contact 31.32.33 est fixé sur le devant de la plaque de bornes 35 du relais, laquelle est de son côté montée sur l'un des fronts du noyau 3. La plaque 31 de la languette 32 fait saillie dans un évidement 36 de la plaque 35, tandis que la tige de déclenchement 30 est guidée dans un trou 37 percé perpendiculairement à la plaque 31 dans la plaque 35.
Le bras de butée 29, qui est monté'fou sur l'axe 26 du dis- que 25 de l'élément de temps est fixé, comme il a été dit pré- cédemment, de façon règlable à la monture du relais, et sert à
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règler le retard au déclenchement ; cet effet il est pourvu d'un index qui peut être arrêté en tout point voulu d'une échelle 3 graduée en temps.
La bobine d'excitation 2 du relais est composée de deux enroulements dont les extrémités aboutissent respectivement à quatre bornes 39,40, 41,42. Une borne supplémentaire 43 sert à raccorder l'une des extrémités de l'enroulement secondaire du transformateur d'intensité 1, l'autre extrémité étant cpnnectée à la borne 39. Les barrettes 44,45 et 46 servent à exécuter divers couplages. Le couplage représenté au dessin met les deux bobines en parallèle. Si l'on place les barrettes 44 et 45 entre les bornes 40 et 41, les deux bobines sont assàciées en série. Si l'on ouvre la barrette 46, le circuit d'excitation est interrompu. Les deux barres 47,48 annexées aux bornes 39 et 43 servent à mettre en court-circuit le secondaire du transformateur 1.
A cet effet on enfonce dans l'intervalle 49 la fiche 50 qui en service normal relie les barres 51 et 52, mais qui une fois retirée, interrompt le circuit de la bobine de déclenchement 34 de l'interrupteur 53.
La plaque de bornes 35 avec le dispositif de contact 31, 32, 33, les bornes 39-43 et les contacts à fiche 47-52 est montée sur le front facilement accessible du relais et permet dès lors d'une part le contrôle permanent et le remplacement très simple des contacts du relais sans enlever ledit relais de l'installation ou du boitier, et d'autre part la vérification et les changements de couplage du relais sur place.
Un autre dispositif de contrôle du relais consiste dans l'am- pèremètre 22,23,24. En service normal le couple du rotpr de Ferraris 4 est transmis, par les roues dentées 18,20, à l'aiguille
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ou index 22 et est équilibré par le ressort 23. Plus le couple est grand, plus le ressort 23 se trouve tendu et plus l'aiguille 22 dévie. A une intensité de fonctionnement déterminée et qui peut s'ajuster, de manière connue et non représentée ici, par la tension du ressort 12, l'armature auxiliaire 8 est attirée et l'axe entraîné par le rotor 4 se trouve commuté de l'intrument de mesure 22,24 qui l'arrête, sur la commande de l'élément de temps 19, 25. Sur l'instrument de mesure on peut donc lire non seulement l'intensité à chaque instant, mais aussi la valeur de l'intensité à laquelle le déclenchement se produit.
Si l'on ajoute un dispositif bloquant l'aiguille 22 dans sa position dès que l'armature auxiliaire 8 réagit, on peut constater après coup la valeur du courant au déclenchement, au cas où il ne dépasse pas l'échelle de l' instrument.
Il est en outre avantageux d'amortir. le rappel à zéro de l'élément de temps dans lequel le ressort 28 ramène le disque des temps 25 en sens inverse de la flèche depuis la butée du goujon 27 sur la tige de déclenchement 30 jusqu'au contact du bras 29, afin d'assurer un déclenchement sûr du relais, même lorsque le courant oscille autour de la valeur pour laquelle l'appareil réagit.
Si, pour augmenter la précision de l'élément de temps, on veut rendre la vitesse angulaire du moteur de Ferraris largement indépendante de l'intensité du courant, on peut, comme le montre la fig. 2, munir le tambour de Ferraris 4 d'un noyau polaire magnétique 54, en face duquel on dispose deux pôles du noyau magnétique 3 - ici sous la forme de deux têtes de vis - ce qui a pour effet de faire tourner le moteur à la vitesse synchrone.