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DISPOSITIF PROTECTEUR POUR APPAREILS ELECTRIQUES
L'invention se rapporte à des systèmes pour protéger des appareils électriques de décharges excessives, et plus particulièrement pour protéger des appareils radiophoniques à haute puissance'
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de décharges prolongées à haute fréquence de nature destructive.
Un équipement transmetteur radiophonique, par suite par exemple de la position exposée de l'antenne, est souvent soumis à des accidents produits par des décharges atmosphériques qui ont pour résultat de produire des arcs momentanés qui amènent la destruction complète de l'appareil. Les arcs ou oourt-cirouits provoqués par les décharges atmosphériques sont ordinairement de durée très brève et peuvent par suite être sans effet dans la majorité des cas.
Cependant, il arrive fréquemment qu'un arc, dû à une décharge électrique, se produise entre les conducteurs qui transportent des ondes à fréquence radiophonique de haute tension, lesquel -les suivront le chemin conducteur établi par la décharge atmosphérique,et prolongent la condition de court-circuit indéfinimant aprèf que la tension due à la décharge atmosphérique a disparu. L'énergie dissipée par la source de fréquence radiophonique pendant la oondition continue de court-circuit peut être comparativement grande, pro -voquant des détériorations ou même la destruction des appareils transmetteurs atteints.
Le temps nécessaire à la réparation ou au remplacement des appareils, même dans le cas de détérioration faible, est souvent très coûteux particulièrement dans le cas de stations transmettrices radiophoniques occupées à la rediffusion de programmes commerciaux. Dans les cas les plus graves les dommages oausés peuvent nécessiter des réparations très coûteuses.
Les décharges statiques provenant de sources autres que des causes atmosphériques, peuvent aussi provoquer des arcs. Dans certains cas, l'arc peut être dû à la suroharge des circuits transmetteurs par l'énergie de fréquence radiophonique dans le cours des opérations régulières de la station. Quelle que soit la source de potentiel excessif, une rupture momentanée peut avoir lieu en un point quelconque exposé, comme par exemple à l'antenne ou dans le circuit d'accord de l'antenne, ou bien aussi dans la ligne de transmission reliant le transmetteur à l'antenne.
Suivant la présente invention, un circuit à relais est arrangé de manière qu'un arc ou un court-circuit en un point devant
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être protégé, a pour résultat d'altérer le oirouit du relais, amenant celui-ci à fonctionner. L'énergie pour actionner le relais peut âtre fournie par une batterie ou un générateur, de préférence soit un source de courant continu ou une source de courant alternatif de fréquence relativement faible oomparée à la fréquence de fonotionnement des appareils devant être protégés. Le fonctionnement du relais sert à mettre hors service le transmetteur radiopho -nique ou un générateur à haute fréquence, ou bien encore à déoonneoter les mêmes appareils de la partie du circuit oontenant l'aro.
L'isolement de la source d'énergie principale ainsi réalisée conti- nue aussi longtemps que l'aro persiste. Sans l'appoint de la source d'énergie principale, l'arc ordinairement s'éteint de lui-même très rapidement. Quand l'aro a disparu, le circuit oommandant le relais est rétabli à sa condition normale, libérant le dit relais et reconneotant automatiquement l'énergie à haute fréquence.
La figure du dessin oi-joint montre une forme de réalisation de l'invention appliquée à un système transmetteur radiophonique*
Les parties conventionnelles du système transmetteur oomprennent une source d'énergie 1 à fréquence radiophonique, et un dispositif modulateur 2 par lequel l'énergie de la source 1 peut être-modulée conformément aveo les signaux voulus, ou en concordance avec un programme quelconque. On a aussi prévu de la manière oonventionnelle un tube amplificateur d'énergie 3, une ligne de transmission 4 à fréquence radiophonique qui peut comprendre une paire de conducteurs concentriques, des bobines 5 et 6 pour l'aooord de l'antenne, un condensateur d'accouplement 7, un condensateur en série 8 pour le circuit d'antenne, et une antenne 9. Un conducteur de prise de terre est indiqué en 10.
L'amplifioateur à fréquence radio. phonique 3 est prévu aveo des résistanoes 11 et 12 dans le circuit cathode, la première de oe lles-oi servant à fournir le potentiel normal de grille pour l'amplifioateur, tandis que la deuxième résistance fournit un potentiel de blocage par lequel l'amplifioateur
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peut être mis hors service et par lequel l'énergie de fréquence radiophonique peut être empêchée d'atteindre le circuit de sortie de l'amplificateur 3 ou un circuit queloonque dans la série des circuits oonduisant à l'antenne. Un relais 13 est prévu aveo un contact de repos pour la résistance court-cirouitante 12 pendant le fonctionnement normal du système.
Si on suppose qu'il est désirable de protéger la ligne 4, les bobines 5 et 6, les oondensateurs 7 et 8, et l'antenne 9 des effets destructeurs d'un arc prolongé vers la terre, le relais 13 est placé avec son enroulement de commande connecté entre la terre du conducteur 10 et le côté antenne ou conducteur intérieur de la ligne 4. Les contaots du relais 13 sont normalement fermés ainsi qu'il est indiqué. En série avec l'enroulement du relais sont pla- oées une bobine de réactance à haute fréquence 15 et une batterie 14, ou autre source de courant continu, ou bien encore si on le dé- sire, un générateur de oourant à basse fréquence .
Un condensateur dérivé 16 peut aussi être prévu, si on le désire, pour former avec la bobine 15 un filtre simple pour séparer les hautes et les bas- ses fréquences, ou les courants alternatifset continus, 'Un moyen tel qu'une bobine à réaotance 17 à haute fréquence est utilisé pour prévoir un chemin conducteur ou à basse fréquence entre l'antenne et les circuits d'alimentation de l'antenne,si ces ohemins sont in- terrompus par un condensateur en série comme dans le cas du conden -sateur 8.
Dans le fonctionnement du système on suppose qu'une déohar- ge atmosphérique, ou une autre cause queloonque, produit un arc ou un court-circuit de l'antenne 9 vers la terre, tandis que le relais 13 n'est pas actionné, et que l'amplificateur 3 fournit de l'énergie radiophonique à l'antenne à travers les circuits d'alimentation.
L'arc sert alors à compléter le circuit de fonctionnement du relais 13 depuis la borne gauche de l'enroulement de ce relais à travers la batterie 14, la bobine 15, le conducteur intérieur de la ligne 4, les bobines 5,6 et 17, l'antenne 9, l'arc et la terre 10, puis la
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borne de droite de l'enroulement du relais 13. Le relais fonction -ne pour rompre son contact de repos coupant ainsi le court-circuit normal autour de la résistanoe 12, et amenant une valeur de blocage du potentiel négatif appliqué à l'amplificateur 3. Par ce moyen, l' énergie à haute fréquence est supprimée de tous les circuits montrés à droite de l'amplificateur 3. L'énergie à haute fréquence est de cette manière effectivement empêchée de suivre ou de maintenir l' arc de l'antenne 9 vers la terre.
Lors de la cessation de la décharge atmosphérique ou de la cause quelconque qui a provoqué l'arc, celui-ci s'éteint rapidement, ordinairement sans avoir causé de détériorations permanentes aux appareils. L'extinction de l'arc rompt le chemin mentionné précédemment pour le relais 13. Celui-ci abandonne son armature, rétablissant ainsi le court-circuit autour de la résistance 12 et permettant de nouveau la transmission de l'énergie à haute fréquence vers les circuits d'alimentation de l'antenne.
Il est évident que dans le système montré le relais 13 sera aussi actionné par un arc ou un court-circuit entre les conducteurs oomposant la ligne 4, par un arc à travers les plaques du condensateur 7, par une décharge entre la bobine 5 et la terre ou entre la bobine 6 et la terre, ou par un arc se produisant en un autre point quelconque du circuit,soit à gauche ou soit à droite du point de oon -nexion du relais 13 avec le système d'alimentation de l'antenne, pourvu seulement que l'arc complète un chemin à oourant continu de la batterie 14 vers l'enroulement de commande du relais. Il est aussi évident que si la batterie 14 est remplacée par un générateur à oourant alternatif, le relais fonctionnera quand un arc a lieu en un point quelconque pour compléter un chemin courant alternatif à travers son enroulement.
De préférence, le générateur pour la commande du relais fournit un courant de fréquence relativement faible, de sorte que les condensateurs 16 et 7, ainsi que la capacité de l'antenne avec la terre, ne peuvent servir à compléter le circuit de commande 'du relais.
On doit noter que le fonctionnement du relais 13 ne dépend pas d'une forme d'onde quelconque ou d'une onde stationnaire qui
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pourrait être créée dans les circuits d'alimentation d'antenne par les ondes à haute fréquence. Si l'onde à haute fréquence offre un point nodal où le relais 13 est connecté au circuit d'alimentation, rendant le voltage à haute fréquence nul en ce point, la pré- sence de l'aro, même éloigné du relais, amènera le fonctionnement correct de celui-ci.Le fonctionnement du relais ne dépend pas d'un survoltage ou d'autres irrégularités de l'onde à haute fréquence, mais seulement d'une terre conductrice ou d'un court-circuit pour du courant continu ou du courant à basse fréquence.
Donc, le système offre une protection contre les effets des court-circuits ac- cidentels dus à une cause quelconque.
Plusieurs modifications du système montré sur les dessins ci-joints peuvent être facilement réalisées. Par exemple, le système à haute fréquence n'a pas besoin d'être un transmetteur radiophonique, et la fréquence de la source d'énergie principale n'a pas besoin d'être particulièrement élevée pourvu seulement que le fonotionnement ordinaire du système n'affecte pas le relais protecteur.
Il est aussi indifférent par quel moyen particulier le relais protecteur contrôle l'application de l'énergie principale à la partie protégée du système.
REVENDICATIONS.
1 - En combinaison : une source principale d'énergie; un système transmetteur connecté à la dite source et comprenant un intervalle sujet à une rupture temporaire sous l'action d'une charge excessive; une source d'énergie auxiliaire ; un moyen actionné par du courant pour réduire la transmission de l'énergie provenant de la source principale vers le dit intervalle ; un circuit en série renfermant le dit intervalle, ensemble aveo la dite source d'énergie auxiliaire et le dit moyen actionné par le dit courant.
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