<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Dispositif comportant m groupe d'au ;*oins deux tubes à d4ch;rge dans le gaz, montés en série.
EMI1.2
L'invention concerne un dispositif coportpnt un groupe (groupe principal) d'au moins deux tubes à d4ch.?rge d.ons le gaz, dont au moins le premier et le dernier sont sb1mt6s" pr un in- terrupteur bimétallique.
Dans ces dispositifs, les interrupteurs font office
EMI1.3
d'interrupteurs d'9'f'orçp.ge. Si les tubes sont mont--s en srie avec une self-induction, l'ouverture des contacts des interrupteurs provoque l'interruption du courant dans la self-induction ce qui imprime nux tubes shuntes par ces interrupteurs une pointe
EMI1.4
de tension pouvant contribuer .à l'anorcage ('le ces tubes. Les interrupteurs peuvent aussi servir au prechn.uffage des Electrodes ther'rJoioniques des tubes à décharge dans le gaz; ils sont alors insères entre les 1::ents ther)7li(1ues des ''lectrodes thermoioniau.es de chaque tube et se trouvent en srie avec ces plp- ments. Le prchnuff-ge des électrodes thermoioniques facilite aussi l'amorçage des tubes à décharge dans le gaz.
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
Ln fig. 1 du dessin représente sc/tiD9p.nt un tel dispositif connu. Sur cette figure, 1 et 3 sont des tubes à décharge dnns le gaz, ppr exemple des lippes 3 H'cllprge luminescente dans 1s vapeur de mercure à bpsse pression. Les Lampes 1 et ?,' comportent les électrodes therroioni("ltleS et 4, respectivement 5 et z. V?lectrode est relire, c1'lID0 part par l'in- termédiaire d'une bobine de self-induction 7 et d'un interrupteur principal 8, à un pôle 9 d'une source de courant alterna-
EMI2.2
tif (3SO V, 50 p:s, per exemple) et r1'utre pnrtj, ,à l''lectro e 10 d'un interrupteur bimôtallique 11. L'Â1ectrode 4 est relire d'une part à 1'clectrod¯e 12 de l'interrupteur 11 et d'2utre part, à l'clectrode 5 du tube 2. L'extrait''' de l'électrode 5 la plus écartée de l'^lectrode 4 est relire à l'électrode 13 d'un interrupteur bimÁta11ioue 14.
L'électrode 6 est relise d'une part, à 1';Àlectrod? 15 de l'interrupteur 14 et d'autre
EMI2.3
part, l'autre pôle (16) de la source ci'? courant al.ternatif..
Les interrupteurs >>3Mtlliues 11 et 14 sont des tubes à dl,cl1p,rge par effluve dont ru -oins l'une des Electrodes comporte un élément 13imôtallixue dispos% de manière roue, sous l'effet de l'scl1uffeont provoqvf par 1,- dF chrge par effluve, les électrodes peuvent frire contact.
A la fermeture de l'interrupteur principal 8 il se produit des décharges par effluve entre les Electrodes des interrupteurs bimétalliques 11 et 14. Les électrodes bimétallieues 10 et 13 chauffent, s'incurvent vers les Electrodes fixes
EMI2.4
12 et 15 et touchent finsleitent celles-ci. ce ,"oY'1ent, les électrodes thermoloniques 4 5 et 6 sont traversées par un courant ayant une forte intensité uniquement liitre " par la bobine de self 7. Ce courant chauffe intensément ces électrodes.
Comme les électrodes conjuguées des interrupteurs bimé-
EMI2.5
tal1iues se touchent, les dchrges per effluve sont court-circuites, de sorte que les électrodes bimt^llinues ne sont plus
<Desc/Clms Page number 3>
chauffées 'et qu'au bout d'un temps assez court, elles s'écar- tent des électrodes fixes. L'ouverture des contacts provoque la, rupture du courant de chauffage dans labobine de .self, ce qui entraine une pointe de tension qui peut provoquer l'amorçage des.tubes 1 et 2. Après l'amorçage, la tension aux bornes de chacun (,de ces tubes ainsi qu'aux bornes de chacun des interrup- teurs bimétalliques est tombée à la valeur de la tension de fonctionnement de ces tubes, par exemple 60 V. Les interrupteurs bimétalliques sont dimensionnés de manière qu'ils ne réamorcent pas sous cette tension.
Cependant, si les tubes 1 et 2 ne s'amorcent pas, de nouvelles décharges par effluve se produisent dans les inter- rupteurs, leurs électrodes reviennent en contact, puis s'é- cartent de nouveau et ceci se répète jusqu'au moment où les tubes 1 et 2 s'amorcent.
Chaque interrupteur 11 et 14 est dimensionné de ma.- nière qu'il amorce sous une tension égale à la moitié de la tension d'alimentation, mais que la tension de régime du tube qu'il shunte est insuffisante pour provoquer le réamorçage. Ce choix de la tension d'amorçage n'empêche pas que plusieurs causes, par exemple des fluctuations de la tension d'amorçage, puissent provoquer une décharge par effluve dans l'interrupteur pendant le fonctionnement des tubes. En soi, cette décharge par effluve est admissible pour autant qu'elle ne ferme pas les contacts de l'interrupteur. Ceci dépend cependant de l'inten- sité du courent ainsi que des conditions de refroidissement de 'la lame bimétallique.
Comme le fournisseur du dispositif n'a qu'une action très limitée sur ce dernier facteur, en pratique, on s'efforce de donner à la tension d'amorçage une valeur si élevée que, les tubes à décharge fonctionnant, il ne se produit pas de décharge par effluve dans l'interrupteur. La tension d'amorçage peut être de 90 V par exemple pour assurer le fonc- . tionnement du dispositif même lorsque la tension d'alimentation est assez faible.
<Desc/Clms Page number 4>
En pratioue, les contacts entre les Electrodes des
EMI4.1
interrupteurs bi,ltalliques ne s'ouvriront ou ne se fermeront presque jamais simultanément. De ce fait, la pleine tension du secteur, 220 V, est alors applicuée 3. l'interrupteur encore ouvert, ou déjà ouvert, ce cui surcharge l'interrupteur.
Il y a lieu de noter qu'il est beaucoup plus facile
EMI4.2
de dimensionner un interrupteur bim4tplliçue pour une tension d'amorçage d'environ 220 V que pour une tension d'ainorçfge d'environ 110 V. Dans le premier cas, il suffit d'une nfnosphere gazeuse d'une pression de Quelques cm et d'un fC;1rteo:ent d'4- lectrodes de quelques mm tandis que le dernier CAS peut nécessiter en outre une excitation des Electrodes. Or, la surcharge précitée fait rapidement disparaître la couche excitatrice appliquée sur les électrodes.
EMI4.3
Suivant l'invention, les interrupt91l'S du premier tube et du dernier tube du groupe sont loes df"'"1s une cnp""'or0de oc:cl1é'.rge commune, le trajet de li 4/c?J?rge ppr effluve qui chauffe les 41é..ents ét#,nt situ entre les Electrodes des interrupteurs relises aux électrodes extérieures du premier tube et du dernier tube de ce groupe et Ip t""11 sion d5nmorçc.ge de ce trajet de dfch:rge est plus plèvre eue In tension exîs- tant, pendant le fonctionne cent des tube:
., entre les contacts (des interrupteurs) relias aux Electrodes extérieures précitées,
EMI4.4
mris inférieure à In tension rl'n1i'''entqtion et, pi?rés la fermeture des interrupteurs l' i'r p .'c1pnce comprise entre les con- tacts des interrupteurs relias aux Electrodes intérieures du premier et du dernier tube du groupe est si f?ible que la dE'charge par effluve est étouffée.
EMI4.5
Dans un dispositif COï'lpor tr-nt au ^oins (1utrp. tubes à à¯6charge dans le gaz L1onVs en s4.rie, et dpns leovel pu rnoins le premier et le dernier tube du sous-groupe constitua ppr le second tube jusque et y compris l'avant dernier tube du groupe
EMI4.6
principal est shunté par un interrupteur bi'T talllr;uey le sous-
<Desc/Clms Page number 5>
groupe peut présenter les particularités mentionnées du groupe principal.
Dans ce cas, les interrupteurs du premier et du dernier tube du sous-groupe sont donc logés dans une chambre de décharge commune et le trajet de la décharge par effluve qui chauffe les éléments bimétallicues est situé entre les électrodes des interrupteurs reliées aux électrodes exté- rieures du premier tube et du dernier tube de ce sous-groupe, et la tension d'amorçage de ce trajet de décharge est plus élevée que la tension existant, pendant le fonctionnement des tubes, entre les contacts (des interrupteurs) relias aux élec- trodes extérieures du sous-groupe, mais inférieure à la tension d'alimentation du dispositif et, après la fermeture des inter- rupteurs, l'impédance comprise entre les contacts (des interp- rupteurs)
reliés aux Électrodes intérieures du premier et du dernier tube du sous-groupe est si faible que la décharge par effluve est étouffée. Ici, la tension d'amorçage du trajet de décharge appartenant aux interrupteurs du premier et du der- nier tube du sous-groupe peut, être égale à la. tension d'amor- çage correspondante du trajet de décharge appartenant ux inter- rupteurs du premier et du dernier tube du groupe principal.
Il y a avantage à relier les électrodes extérieures du groupe considéré aux éléments bimétalliques des interrupteurs.
L'invention peut aussi être avantageusement appliquée' dans un dispositif dont le groupe principal comporte un nombre impair de tubes (au moins trois) montés en série, le sous-groupe constitué par le tube central étant shunté par un interrupteur bimétallique à décharge par effluve dont la tension d'amorçage est plus grande que la tension de fonctionnement du tube central. Dans ce cas, outre les particularités déjà mentionnées, la tension d'amorçage de l'interrupteur bimétallique apparte- nant au groupe central peut être réglée de manière qu'elle soit- plus élevée que la tension d'alimentation divisée par le nombre A
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
de tubes, mais inférieure à lp tension d3rli-eiit,ition.
Cette tons'ion d'amorçage peut être choisie r;s le à 1 tension d'amorçage du trajet de clJch"rge Gpp8rten0nt 1JX interrupteurs du
EMI6.2
premier et du dernier tube du groupe principal*
EMI6.3
L'interrupteur ou les interrDrtAurSD ou des sousgroupes peuvent être loges rhns 17 i-.ê'r.e c11"1'11)r'O' de d4ch"!rge
EMI6.4
que les interrupteurs du groupe principal.
EMI6.5
L'interrupteur 1WItllirue double, p:orroI1ri aux dispositifs précités, cornportE, de prffrenc, deux lfments bir4talliflues dont les contacts sont disposas entrr: des contrecontacts conjugues de mnniére r'1=z, lors du c 1. uffge des ''lments bi1-.fitallin1Jes, chpque contact se d/pl,0ce vers le contre-
EMI6.6
Contact le plus proche.
EMI6.7
Ln description ou dessin ennex-el, dinn' titre d'excmple non linitatii, ferp bien co7lpr.nlre co'*!"''ent l'invention peut être les pprticulsrib4s #x1Ji ressortent tint du texte que du dessin f=is^nt, bien entendu, pr'rHe due ladite invention.
Les figs. 3. ? 7 et 4 montrent sc'nrw^t nl:s,rnnt, a titre d' exe::ple, trois formes d' c;LÊ cut;3.on de l'invention, respectivement avec devx, trois et rj1J.atre tubes Q 4ich;rge le gaz montés en série.
La flg.3 contre un dispositif r>nr'logl1" celui re- ç>risentE sur 1; fig.l, dont il dif.f8rCJ p,r le fnit nue les interrupteurs bir;,t811if!ues Il et 14 sont re.vp1^cs par l'interrupteur bi!ft.81li'1ue, ".0.
L'interrupteur bi,;ltcll irl1Je '?0 CO;"rnè't.0 (111"\t.r contacts 31 3S, ?2 et 14; les contacts 22 et "? sont portas par les 1:=1"1eS bimétalliques 25 et F'6, tandis nue les contacts 21 et S4 sont portes par les fils de support z17 et 88. Les lames biuft*lliq1Jes sont relises respectivement l'électrode 3 du tube. 1 et 3, l'électrode 6 du tube' ), tandis nuP les contacts 21 et 34 sont connectés, par l'.nter di^ire de leurs fils de
<Desc/Clms Page number 7>
support, respectivement avec l'électrode 4 du tube 1 et avec l'électrode 5 du tube 2. Les quatre contacts et les deux lames bimétalliques sont logés dans une ampoule remplie de gaz, par exemple de néon sous une pression de 40 mm. à la température ambiante normale. La tension de secteur nominale est de 220 V.
La somme des tensions de fonctionnement des tubes 1 et 2 est, dans ce cas, d'environ 120 V. Conformément à l'invention, la tension d'amorçage de l'interrupteur d'amorçage combiné est comprise entre ces deux valeurs et se règle, par exemple, à 180 V, par le choix de l'écartement des lames bimétalliques 25 et 26.
A la fermeture de l'interrupteur principal 8, toute la tension du secteur se trouve appliquée entre les lames bimétalliques 25 et 26. Entre ces lames se produit une décharge par effluve sous l'effet de laquelle les extrémités des lames s'écartent et se déplacent respectivement vers le contact 21 et le contact 24. Les contacts 22 et 21, ainsi que les contacts 23 et 24 se touchent, puis s'écartent de nouveau tout comme dans le dispositif montré sur la fig. 1. Mais, au lieu de deux décharges par effluve entre les contacts conjugués 21 et 22, et 23 et 24 et leurs supports, il ne se produit qu'une seule décharge par effluve entre les contacts 22 et 23, appartenant à des interrupteurs différents, et.leurs supports. La cause de l'étouffement de la décharge par effluve est aussi quelque peu différente.
Alors que, dans les interrupteurs montrés sur la fig. 1, cet étouffement résulte du contact des électrodes de la décharge par effluve, dans les interrupteurs montrés sur la fig. 2, cet étouffement résulte du fait que les contacts des interrupteurs étant fermés, essentiellement par suite de la faible résistance des électrodes thermoioniques 4 et 5, la différence de tension entre les électrodes de la décharge par effluve est inférieure à la tension d'étouffement de la décharge par effluve.
Pendant le fonctionnement des tubes, il ne se produit pas de décharge par effluve, car la tension
<Desc/Clms Page number 8>
entre les lames bimétalliques est alors gele à la somme des tensions de fonctionnement des tubes 1 et 2, donc inférieure
EMI8.1
à la¯ tension d'Dorçage de 1'interrupteur 20. uss3 dans ce cas, les contacts Pl et 2P, respectivement 2,? et 24 ne se fermeront ni ne s'ouvriront si111ult::mp:;1ent.
Ceci ne provoque cependant pas une surcharge, car il n'en résulte pas une variation de la tension entre les lames bimétal-
EMI8.2
licsues, c'est-â-dïre que cette tension ne devient pas plus grande que lors de la nise en circuit du dispositif.
Le nouvel interrupteur présente un sérieux avantage: sa tension d'amorçage peut être deux fois plus leve que celle
EMI8.3
des interrupteurs individuels montr-s sur 1^ ±1.çala Ses 1- ments peuvent donc être identiques ceux utilisés dans un dispositif à un seul tube.
En outre, le nouvel interrupteur ne nécessite qu'un
EMI8.4
seul scellements qu-un seul pompage et 01"11ne seule 2mpoule.
Il y a lieu de noter ('<1.10 les contacts 21 et 34 peuvent aussi être montas sur des fl4Gents bimétalliques.
De plus, dans le dispositif reprf.sent(- sur la fig.2> les bornes des contacts il et P3, respectivement 24 et P7, peu- .vent être intsrcnanges lorsque les fl/""8nts l:Jiyo(telli011es sont chauffas par la décharge par effluve obtenue entre les
EMI8.5
contacts nl et 24. Cependant, dans ce eps, le temps néces- saire pour que les contacts conjuguas se touchent est plus long.
EMI8.6
Si le dispositif ,riontrc-' sur 1,., f3.g.l comportait plus de deux tubes à dr'chrrge dans le gaz, les c1if;:'ic111tRs esquissées seraient plus Grandes encore. fin effet, 1a tension <3' 0)110rçe.ge de chaque interrupteur bi.m[t;llir1Je devrait être plus faible encore, de sorte oue 12 surcharge pourrait devenir plus grande. Cependnnùg 101"8\1"ou applinue l'invention, la tension d'rT'1orçnge reste toujours voisine Ce lap tension d'ali- mentation, de sorte qu'il ne peut se, produire de surcharge.
Les figs.3 et 4 montrent des dispositifs comportant trois et
<Desc/Clms Page number 9>
quatre tubes montés en série.
Le dispositif montré sur la fig.3 diffère de celui montré sur la fig.R par'le fait qu'entre les tubes à décharge dans le gaz 1 et 2 est monté un troisième tube 30. Les élec- trodes thermoioniques 31 et 32 du tube 30 sont reliées aux électrodes 33 et d'un interrupteur bimétallique 34, à dé- charge par effluve.
Dans le montage en série connu, la tension d'aror- çage de cet interrupteur devrait être inférieure à la tension d'alimentation divisée par le nombre de tubes, donc inférieure à 731/3 V. Par contre, dans la présente forme de réalisation, la tension d'amorçage peut dépasser cette valeur pour autant , qu'elle reste inférieure à la tension d'alimentation. La ten- sion d'amorçage de l'interrupteur 34 peut être, dans ce cas, de 180 V. La somme des tensions de fonctionnement peut, dans ce cas aussi, être d'environ 120 V; il y a lieu de noter que, pour un même diamètre intérieur, la longueur totale des tubes à décharge dans le gaz est plus petite que dans le cas de deux tubes seulement, car il faut compenser aussi la chute de ten- sion des deux nouvelles électrodes thermoïoniques additionnel- les.
Le premier et le dernier des tubes à décharge dans . le gaz comportent donc un interrupteur bimétallique double, tandis que le tube central comporte un interrupteur bimétal- lique simple. Les trois tubes constituent un groupe principal dont le tube central 30 représente un sous-groupe.
A la fermeture de l'interrupteur principal 8, il se produit une décharge par effluve entre les éléments bimétal- liques 25 et 26 de l'interrupteur 20, dont le premier appar- tient au premier tube 1 et le second au dernier tube 2. Les contacts 22 et 21, respectivement 23 et 24. se touchent et con- servent provisoirement cette position. En effet, comme la dé- charge par effluve n'est pas court-circuitée, elle subsiste.
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
A l'interrupteur bimétallique 4 est alors r qolirv4e la presque-totalité de la tension de secteur, de sorte que cet interrupteur s'amorce et se ferme. De ce fait, les déchar-
EMI10.2
ges par effluve dns les interrupteurs 20 et 74 sont étouffées.
En effet, la décharge par effluve c12ns l'interruptfur 74 est alors directement court-circuitée et celle dons 1'interrupteur 20 est court-circuitce par l'interml.di8irp des électrodes ther- moloniques 4, 31, 32 et 5. Ensuite, ]-'interrupteur 74 s'ouvre le premier, car il est le plus froid; cette ouverture provoque
EMI10.3
l'2morçage du tube 0. Peu de temps ppres, les tubes 1 et 2 s'8orcent aussi. Dans ce cns aussi, il ne se produit pas de surcharge des interrupteurs.
Le dispositif représente sur la fjg.4 diffère de
EMI10.4
celui représente sur 18 fig.2 p?r le frit ruleitre les tubes 1 et z' comportant un interrupteur double 30, on > ins4r± deux autres tubes 40 et 43 comportant un second interrupteur double 50. Des quatre tubes qui constituent le groupe principal, le premier et le dernier, respectivement le second et l'avant dernier, cor.iportent donc un double interrupteur individuel.
Le second tube et le troisième constituent un sous-groupe.
EMI10.5
Le tube 40 comporte les électrodes th8roïoniues 41 et 42, et le tube 47, les électrodes tb.er .oionin1Jes 44 et 45. L'interr1Jptr1Jr 50 comporte qU2tre contacts 51, 5'?., 5? et 54; les contacts 51 et 54 sont portas par les fils de -support
EMI10.6
57 et 58 et les contacts 5", 57 per les 1-9nts i1'j1fta11inues 55 et 5C. Les 41r-r'ents bir'1[tcllinl1es 55 et 5C' sont relias aux Electrodes thermoioni(11.leS extérieures 41 et 45 du sous-groupe, , ceci d'une nière eorresr-onc1.nt Il celle ort, les <1-f"nents bimptn Iliques S.5< et ne sont reliés ^ux Electrodes thermoioniques extérieures 'tu et 6 du groupe lirincipr,l. Les contncts 51 et 54 communiquent élvec les électrodes d?' C1îF\ufÙ,se 4 et 4,4. des tubes 40 et 43. Les interrupteurs 20 et 50 peuvent être identidues.
<Desc/Clms Page number 11>
A la fermeture de l'interrupteur principal 8, il se produit une décharge par effluve entre les éléments bimétalli- ques 25 et 26 de l'interrupteur 20, et ensuite les contacts 22 et 21, ainsi que les contacts 23 et 24, se ferment. Néan- moins, la décharge par effluve subsiste provisoirement. Ensuite, il se'''produit une décharge par effluve entre les éléments bi- métalliques 55 et 56 de l'interrupteur 50. Les contacts 52 et 51 'ainsi due les contacts 53 et 54 de cet interrupteur se fer- ment, ce qui provoque 1'étouffèrent des deux décharges par effluve, car les décharges par effluve dans l'interrupteur 50 sont shuntées par les électrodes thermoïoniques 42 et 44 et la décharge par, effluve dans l'interrupteur 20, par les élec- trodes thermoïoniques 4, 41, 42, 44, 45 et 5.
Des deux interrupteurs, l'interrupteur 50 est le plus froid. Ses contacts s'ouvrent avant ceux de t'autre, de sorte que les tubes à décharge dans le gaz 40 et 43 s'amorcent.
Peu de temps après, les tubes 1 et 2 s'amorcent aussi. Dans ce cas aussi, les interrupteurs ne sont pas surcharges.
Dans le dispositif décrit jusqu'à présent, on est parti d'une tension d'alimentation de 220 V. Pour cette ten- sion d'alimentation, des raisons d'ordre pratique s'opposeront à une augmentation du nombre de tubes à décharge montés en série, car les tubes deviendraient trop courts et, de plus, les pertes dans les électrodes absorberaient une trop grande partie de la tension d'alimentation disponible. Il va cependant de soi que, dans les cas on la tension d'alimentation disponible est plus élevée, on pourra monter en série un plus grand nombre de tubes à décharge dans le gaz ; ce cas,.chacun des nouveaux sous- groupes comportera un interrupteur double ou un interrupteur simple à tension d'amorçage élevée.
La possibilité d'appliquer l'invention n'est nulle- ment limitée à la présence d'électrodes préchauffables, ni à celle d'une bobine de self-induction pour engendrer une pointe
<Desc/Clms Page number 12>
de tension de nature à f,aciliter l'amorçage.
EMI12.1
Eventuelle]1ent, on logera dans vne c1."t:!';11hre de d6charge dans le gaz 2 col¯^une un nombre d'interrupteurs s ('1' F'mor- çage supérieur à deux, par exemple les interrupteurs PO et 24 du montage reprcsent sur la fig.3, ou les interrupteurs po et 50 du montage r8prpsentn sur 1^ fj.g.9. Il y a lieu de noter qu'il n'est pas toujours néces-
EMI12.2
saire de shunter tous les tubes '(iont!s en séries par des interrupteurs. Fn effet, dans le cas d'un nombr'" suffispmment grpnd de tubes., le tube centr;,1- ou les tubes centr"ux peuvent être directement aoorcés par In tension dlienttion aprés la fermeture des interrupteurs des tubes extérieurs.
Dans ce
EMI12.3
cas, il y a lieu de veiller à ce nue l 'i,;.p/dronce de ces tu- bes auto-amorceurs soit suffisamment faible pour cille la décharge par effluve dans les interrupteurs doubles, par exemple dans les interrupteurs 20 et/ou 50 puisse être touffe lorsque les contacts de ces interrupteurs sort ternes. Fn tenant compte de cette condition, on neut aussi insérer entre les tubes d'autres impédances, à savoir des bobines de self, des condensateurs et des lampes à incandescence. La grandeur
EMI12.4
maximum admissible de 1 impédance peut se à/terminer de f:r-