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Dispositif de protection contre les surintensités, pour mo- teurs d'exploitations souterraines.
Les moteurs à courant triphasé et les autres con- sommateurs à courant de démarrage élevé par rapport à leur courant nominal sont fréquemment raccordés au réseau par l'in- termédiaire de dispositifs de protection qui consistent en un commutateur à air actionné électromagnétiquement, à déclen- cheurs thermiques et procédé de sûretés fusibles. Les déclen- cheurs thermiques produisent alors la protection contre la surcharge et les sûretés fusibles la protection de court- circuit.
Dans les exploitations minières souterraines, dans
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lesquelles il faut éviter absolument une commutation répétée sur un court-circuitet dans lesquelles les intensités de courant de court-circuit peuvent prendre des valeurs rti- culièrement petites à cause des câbles souvent. trés longs, il faut, suivant les prescriptions d'établissement du VDE, que les sûretés fusibles disposees au commencement d'un câ- ble aient des dimensions telles que l'intensité de courant de court-circuit calculée à l'extrémité du câble pour un court- circuit net bipolaire vaut au moins trois fois le courant no- minal des sûretés fucibles intercalées.
On doit assurer de cette manière que ces sûretés fondent pour tout courant de court-circuitmême le plus petit possible et, par leur fu- sion, indiquent non seulement l'existence d'un court-circuit mais fournissent également un blocagede court-circuitcon- tre la refermeture immédiate du commutateur automatique ou- vert, car avant la refermeture il faut insérer d'abord de nouvelles sûretés.
Or la pratique a enseigne qu'en considération du courant de démarrage du moteur, situe entre 4 et 9 fois la valeur nominale du moteur pour la durée de demarragese pro- duisant en pratiqua, le courant nominal deces sûretés doit valoir, même lorsqu'en tenant compte de ceci on n'emploie pas les sûretés promptes usuelles mais des sûretés fusibles à courte inertie, jusqu'à 2,5 foie le courani, nominal de dé- clencheur themrmique, car dans le cas contraire les sûretés périssent dejà lors du démarrage du moteur.
Comme la courbe du temps de fusion d'une semblable sûreté à courte inertie a en gênerai une allure plus r aide que celle d'un déclen- cheur thermique correspondant, le temps de fusion, pour trois fois le courant nominal de la sûreté, est relativement long, en tout cas plue Ions que celui du déclencheur thermique.
Ceci a pour conséquence que pour de petites intensités de court-circuit, par exemple de trois fois le courant nominal de la sûreté jusqu'à une valeur plus élevée qui est, dans @
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certaines circonstances, de 10 fois et plus le courant nomi- nal de la sûreté, la mise hors-circuit n'est pas produite comme c'est prescrit, par fusion de la sûreté mais par le de- clencheur thermique déclenchant le commutateur automatique.
Il ne se produit ainsi naturellement ni une indication de court-circuit ni un blocage de court-circuit car les déclen- cheurs thermiques sont détermines pour la protection contre la surcharge et pour la distinction entre les surcharges et les court-circuits un blocage lors du fonctionnement des dé- clencheurs thermiques n'est pas désiré. Les conditions sont encore plus défavorables dans la plupart des cas vu que les déclencheurs thermiques ont fréquemment un courant nominal beaucoup plus pe-tit que les sûretés et qu'en outre leur temps de déclenchement en cas de court-circuit vaut, par suite du chauffage préalable par le courant de service, seulement une fraction du temps de déclenchement à partir de 1'état froid tandis que dans le cas de la sûreté, l'echauffement préalable ne joue qu'un rôle d'ordre inférieur.
Cet inconvénient pouvait seulement être élimine jusqu'à présent, pour la longueur de câble imposée par les conditions locales, par un renforcement de la section trans- versale du câble qui a pour conséquence une élévation de l'intensité de courant de court-circuit pour une longueur de câble donnée et par conséquent la fusion des sûretés, sème pour les court-circuits à l'extrémité du câble, nais cette mesure est extrêmement peu économique et implique un gaspillage inutile de cuivre et de matière isolante.
Suivant la présente invention, cet inconvénient est évité d'une manière beaucoup plus économique et cela par le fait que le commutateur automatique est pourvu non seule- ment de déclencheurs thermiques mais encore de déclencheurs rapides magnétiques supplémentaires qui sont dimensionnes et règles de telle manière qu'ils déclenchent le commutateur et le verrouillent pour empêcher la refermeture, pour toutes
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les intensitésde court-circuit pour lesquelles les commuta-
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teurs thermiques entreptendraîent lu :-:
iL8 hors-circuit à. la place des =il.re tes, vu qae leur te.-lpc de déclenchement est plus minime que le tempe de fusion des sûretés, c'est-à-dire pour boutes les intensités de courant qui se trouvent entre le courant de démarrage du moteur et les intensités auxquelles les sûretés nffectuent la miss hors-circuit.
On produit par cette mesure l'Indication de court-circuit et le blocage pres- crite, par des moyens qui entraînent seulement une petite fraction des frais nécessaires pour le renforcement des sec- tions transversales de cibles. Les déclencheurs rapides doi- vent naturellement être réglés d'une manière connue telle qu'ils fonctionnent seulement en cas de dépassement du courant de démarrage.
D'autre part leur intensité de courant de dé- clenchement doit se trouver aussi peu que possible au-dessus de l'intensité de démarrage pour que dans le cas de tout court-circuit dont l'intensité de courant depasse l'intensité de démarrage, jusqutà l'intensité de courant à laquelle les sûretés fondent, ils déclenchent le commutateur automatique et fournissent l'indication de court-circuit et le blocage.
Cette indication et ce blocage de court-circuit peuvent être produits d'une manière connue par le fait que les armatures des déclencheurs rapides sont immobilisées, âpres le fonc- tionnement pour un court-circuit, dans la position attirée et maintiennent par conséquent ouvert le contact de déclen- chement dans le circuit des aimants de commutation jusqu'à ce que ce verrouillage soitsupprime par un organe actionné à volonté.
On connait des commutateurs automatiques à, air à déclencheurs thermiques età déclencheurs rapides magnétiques, ainsi qu'à sûretés fusibles placées avant le commutateur et fonctionnant en cas de court-circuit. Il est d'autre part con- nu en soi-même de déclencher un commutateur automatique pour-
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vu de déclencheurs thermiques du moyen de déclencheurs rapi- des magnétiques fonctionnant en cas de court-circuitet de les verrouiller pour empêcher une refermeture 'immédiate (pur exemple par une immobilisation par cliquet du contact de de- clencheur ou d'un organe analogue) .
La nouveauté de l'idée de l'invention consiste au contraire, dans les commutateurs à air employés dans les exploitations souterraines jusqu'à présent pour la commande et la protection de moteurs, etcom- portant des déclencheurs thermiques et des sûretés fusibles, à dimensionner et à régler de telle manière les déclencheurs rapides magnétiques supplémentaires, que sans renforcement des sections de câbles, ils permettent de remplir les pres- criptions du VDE, suivant lesquelles pour tout court-circuit, c'est-à-dire également pour les petites intensités de cou- rant de court-circuit se présentant par suite des grandes longueurs de câble dans l'exploitation souterraine et depas- sant seulement de peu dans certaines circonstances le courant de démarrage du moteur,
une indication de court-circuit et un blocage empêchant la refermeture immédiate sont fournis. Les déclencheurs rapides supplémentaires, suivant la présente invention procurent l'avantage encore que la durée de l'arc a l'endroit du court-circuit est abaissée à des temps très courts, de l'ordre de grandeur de quelques centièmes ou au maximum de quelques dixièmes de seconde, tandis que la durée de fusion des sûretés qui précèdent, spécialement de celles à grande intensité nominale, vaut plusieurs fois ces temps pour de petites intensités de court-circuit. Ceci est d'une grande importance spécialement dans les installations s outer- raines,
Un exemple de réalisation est représenté audessin
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sahématiquenent.
Le commutateur automatique C est fermé ou ouvert respectivement moyennant 1'actionnement du bouton-poussoir de fermeture ou d'ouverture (E,A), par l'excitation ou la désex-
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citation respectivement de son é1ectro-a1l11ant Em de comrrfti:;.-
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tion. En parallèle sur le bouton-poussoir 'E de fermeture, on a place un contact de retenue automatique @ 3,4. Le commuta- teur automatique est pourvu de troiL déclencheurs bimetalli- ques B qui ouvrent en cas de surcharge le contact de déclen- chement 1,2 place dans le circuit de la bobine de commutation En et déclenchent ainsi le commutateur.
Pour la protection contre de grands courants de court-circuit, on a intercalé des sûretés fusibles Si à courte inertie. On a prévu en outre dos déclencheurs rapides électromagnétiques S, en série avec les déclencheurs thermiques, et suivant la présente invention on les a dimensionnes et réglés de telle manière qu'ils effeo- tuent la protection pour de petits courants de court-circuit, qui sont plusgrands que le courant de démarrage du moteur mais plus petits que l'intensité de courant pour laquelle les sûretés Si fondent.
Ces déclencheurs rapides sont établie
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de telle manière qu'après leur foilotionhe,,a-,nt,'le contact de déclenchement 1,2 reste ouvert, de sorte que le commuta- teur automatique ne peut pas être refermé avant que ce ver rouillage soit supprime par un organe actionné à volonté.
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D,îii.3 certaines circonstances, il peut ôtre avanta- geux d'augmenter le temps de déclenchement des déclencheurs rapides magnétiques par augmentation de leur :nasse ou par des dispositifs spéciaux connus en eux-mêmes, en particulier pour obtenir que les curetés effectuent la mise hors-circuit dejà pour une intensité de courant de court-circuit plus pe- tite en concordance.
Ceci est indique en particulier lorsque le commutateur possède seulement une puissance de commuta- tion limitée et ne peut par conséquent plue. mettre hors- circuit des courants de court-circuit au-dessus d'une cer- taine grandeur. Le temps de retardement est alors choisi de telle manière que pour des intensités de courant de court- circuit qui dépassent la puissance de commutation du commu- tateur, les déclencheurs magnétiques ne parviennent plus à déclencher le commutateur, vu qu'au préalable les sûretés @ fondent.