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" DISPOSITIF DE SECURITE POUR SYSTEMES DE DISTRIBUTION SERIE.- "
L'invention est relative à un dispositif augmentant la sûreté de fonctionnement d'un système de distribution en boucle dans lequel les génératrices et les machines ou appareils d'utilisation sont connectés en série.
Dans un tel système, quand le circuit est coupé, le fonctionnement cesse.
L'objet de cette invention est la réalisation d'un appareil rétablissant automatiquement le circuit en court-circuitant seulement la sec.- -tion endommagée de ce circuit.
Suivant l'invention, le circuit est subdivisé en plusieurs sections en boucles, et un appareil automatique appelé court-circuiteur est placé dans le circuit, aux bornes des bouches, pour court-circuiter la boucle endommagée dès que l'accident survient et avant que le courant tombe à zéro.
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Faisant référence aux dessins accompagnant l'invention, on voit : - Fig.l, le diagramme général d'un système connecté en série, subdivisé et protégé suivant l'invention, - Fig, 2, 3, 4,5 et 7, des systèmes variés d'enroulement du court-circuiteur et - Fig.6 un diagramme illustrant son fonctionnement,
Dans la fig.l, Gl, G2, G3 sont trois générateurs de courant alimentant un circuit en série comprenant douze appareils d'utilisation Ul, U2, ... U12.
Suivant l'Invention, l'ensemble du circuit est subdivisé en plusieurs boucles; la première boucle I comprenant les appareils d'utilisation Ul, U2,U3; et les bouches II, III et IV comprenant respectivement les appareils d'utilisation U4, U5, U6 - U7, U8, U9 - U10, Ull, U12, Les courtcireuits cers SI, S2, S3 et S4 sont connectés aux extrémités de chaque boucle.
Le circuit général étant alimenté normalement par les générateurs, si une interruption soudaine du circuit se produit dans la boucle II par exemple, le courtcircuiteur correspondant S2 entre en action pour rétablir le circuit à travers ce courtcircuiteur, mettant ainsi hors circuit les appareils d'utilisation U4, U5 et U6.
Le courtcircuiteur doit agir très promptement pour rétablir le circuit avant que le courant soit tombé à. zéro.
La Fig.2 représente schématiquement un courtcircuiteur satisfaisant aux exigences mentionnées plus haut. Il est constitué par deux pièces de contact A et B, chacune réunie aux extrémités de la boucle par les conducteurs L et L'. La pièce A est mobile autour de l'axe P et est maintenue légèrement éloignée de la pièce B par l'action du doigt R agissant contre l'action du ressort M qui tend à rapprocher le contact mobile A du contact fixe B, le doigt R constitue l'armature de l'électro-aimant N portant un enroulement W.
Suivant l'Invention, cet enroulement est relié aux bornes de la boucle; aussi longtemps que le fonctionnement dans la boucle est normal, la force électromotrice développée à. ses bornes n'excède pas une valeur bien définie V max. et l'électro-aimant ne peut attirer le doigt R. Si une inter- -ruption se produit dans la boucle, plus vite les générateurs Gl, G2 et G3 produiront une élévation de voltage pour tendre au maintien du courant normal, plus vite croîtra le voltage aux bornes de la boucle, Aussitôt que celui-ci dépasse une valeur prédéterminée, l'électro-aimant N attire l'armature du
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doigt R et le ressort . met les doigts A et B en contact.
Pour obtenir une augmentation plus rapide du courant dans l'enroulement W, une résistance Z est insérée en série dans cet enroulement.
La Fig.3 montre une disposition de l'invention différant de la précédente par le mode de connexion des bornes de l'enroulement W, celui-ci étant relié par les conducteurs Y et Yl au circuit principal. En fonctionnement normal, l'électro-aimant N, traversé par le courant normal du circuit, maintient le doigt de l'armature R en contact avec la pièce mobile A malgré l'action du ressort antagoniste M2 fixé en 0. Quand le courant, pour une raison quelconque, tend à baisser au-dessous d'une certaine limite, l'électro-aimant N se désaimante et le doigt R dégage le contact mobile A. Evidemment, avec la disposition de la figure 3, ce contact doit être séparé du contact fixe B au début du fonctionnement normal.
La Fig.4 montre une variante qui dispense de cette séparation préliminaire des contacts. L'électro-aimant N a un enroulement Wl traversé par le courant du circuit principal et un enroulement W2 alimenté par une source indépendante donnant un nombre d'ampères-tours substantiellement constant K ayant une direction opposée à celle des ampères-tours H engendrés par l'enrou- lement Wl; les ampères-tours résultants sont K-H, K étant plus grand que H.
Les ampères-tours H seuls sont insuffisants pour attirer l'armature du doigt R pendant que les ampères-tours K sont largement suffisants pour le faire seuls.
Au début du fonctionnement, le courant du circuit circule seul puis l'enroule- ment W2 est alimenté; il est évident que le courtcer-cuiteur reste+ouvert jusqu'à. ce qu'un dommage survenant, il s'ensuive une chute de courant au-dessous d'une valeur fixée et le fonctionnement de l'électro-aimant qui libère le contact mobile; pour mettre hors circuit le courtcircuiteur, on commence par supprimer le courant dans l'enroulement W2.
Les dispositifs des figures 3 et 4 ont l'inconvénient par rapport à celui de la figure 2, de ne pas être sélectifs, c'est-à-dire d'être affectés par des interruptions de circuit survenant en un point quelconque du circuit général et non seulement dans la boucle à laquelle est associé le courtcircuiteur.
La Fig.5 montre un dispositif qui, tout en étant sélectif comme celui de la Fig.2, utilise aussi la tendance du courant à décroître quand une interruption survient, On y retrouve les enroulements Wl et W2 mais
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ce dernier est connecté aux extrémités de la boucle; les ampères-tours de Wl sont également opposés à ceux de W2 et les ampères-tours résultants, soient K-H sont encore Insuffisants pour attirer l'armature; mais, quand une interruption de courant survient dans la boucle, le voltage aux bornes de l'enroulement W2 augmente rapidement pendant que le courant circulant dans l'enroulement Wl décrolt; en conséquence, les ampères-tours résultants K-H croissent plus rapidement que dans le dispositif de la Fig.2 et l'action du court-circuiteur s'en trouve encore accélérée.
Si l'on trace en Fig.6 le diagramme du courant dans la boucle en fonction du voltage à ses bornes et si a est le point de fonctionnement à un moment donné, il est évident que l'excitation de l'électro-aimant suivant fig.2 varie comme l'abscisse OVa du point a alors que les ampères tours de l'électro- aimant suivant Fig.5 s'accroissent non seulement quand l'abscisse OVa augmente mais aussi quand l'ordonnée aVa diminue.
Dans le dispositif montré fig. 7, l'effet de l'accroissement du voltage aux bornes de la boucle est renforcé par un système d'électro-aimant comprenant une partie oscillante portant un enroulement W' et une partie fixe portant un enroulement Wl parcouru par le courant et un enroulement de tension W2 disposé en série avec l'enroulement W' de la partie tournante, les deux, branchés aux bornes de la boucle. La résistance Z placée dans le circuit voltmétrique fig.5 et 7 joue le même rôle que dans la Fig.2.