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Dispositif de sécurité pour redresseur à vapeur de mercure.
La plupart des redresseurs à vapeur de mercure, Equipés de tubes commandés par des grilles, comportent des dispositifs de sécurité contre les surintensités qui peuvent se produire dans le circuit de charge ou dans le redresseur même (valves). Ces dispositifs sont purement électriques ou en partie mécaniques.
Les premiers donnent une sécurité absolue mais sont très comple- xes et d'un réglage délicat ; seconds comportent en général de nombreux organes de coupure agissant en cascade et, par suite, de nombreuses causes de dérangement.
Le dispositif faisant l'objet de la présente invention évite ces inconvénients. Le dispositif de protection conforme à l'invention présente la particularité que les grilles sont alimentées par une tension alternative qui est en opposition de phase avec la tension d'anode, et par une tension continue posi- tive de valeur supérieure à la valeur de crête de la tension al-
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ternative de grille.,L'ouverture, sous l'effet de surcharges, d'un relais ultra-rapide coupé l'alimentation des redresseurs auxiliaires fournissant la tension continue et bloque donc le redresseur à protéger. En régime normal du redresseur, la grille est donc constamment positive et les tubes peuvent débiter du courant.
Lorsqu'il se produit une surcharge, le relais coupe par exemple l'alimentation des redresseurs auxiliaires qui fournis- sent la tension continue ; la tension alternative subsiste alors seule, mais comme elle. est en opposition de phase avec la tension d'anode, les tubes sont bloqués.
La description qui va suivre, relative à un exemple de réalisation, et les schémas annexés feront mieux comprendre l'invention, les particularités qui ressortent tant des dessins que du texte faisant partie de celle-ci.
La fig.l montre un exemple du dispositif conforme à l'invention pour l'alimentation d'un redresseur triphasé à trois tubes à cathode chaude. Ceux-ci sont indiqués par 1, 2, 3.
L'alimentation des anodes se fait à partir du réseau par le transformateur haute-tension 4. La tension continue d'utili- sation est prise entre les bornes 5. Aux grilles des tubes on applique une tension alternative prélevée du secteur, par l'in- termédiaire des transformateurs basse-tension 6, 7,8 connectés de telle sorte que les tensions alternatives de grille soient en opposition de phase avec les tensions d'anode correspondantes.
A cesgrilles s'applique aussi une tension continue fournie par le redresseur auxiliaire 9, de sorte que la tension totale de grille est une tension pulsatoire positive par rapport à la cathode. Les tensions appliquées aux électrodes d'un tube sont représentées sur la fig. 2. La tension Va est la tension d'anode, Vga est la tension alternative de grille et Vge est la tension pulsatoire. Lorsqu'une surintensité se produit dans le re- dresseur (amorçage en retour dans un tube par exemple), une surtension se développe aux bornes de la résistance 10 par l'in- @
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termédiaire de l'élément redresseur 11 relié aux transformateurs d'intensité représentés en 12 et 13.
Lorsqu'une surintensité se produit dans le circuit extérieur, celle-ci est transformée en surtension dans la résistance 14 placée en série dans le circuit de charge. Ces surtensions agissent sur l'enroulement 15 d'un relais ultra-rapide dont elles ouvrent les contacts 15a, 15b re- présentés ouverts sur la fig. l. Ainsi se trouve coupée la con- nexion du courant du secteur avec le transformateur d'alimenta- tion 16 du redresseur auxiliaire 9, connexion assurée par les conducteurs 17, 18, 19. La tension positive continue sur les grilles est alors supprimée, ce qui bloque les tubes du redres- seur. Le seuil de fonctionnement du dispositif est réglable par les curseurs des résistances 10 et 14.
Pour éviter les bat- tements, un contact 15c de réarmement est prévu : ferme le circuit d'alimentation du redresseur 20 qui fournit alors une tension continue destinée à alimenter le relais 15 une fois que la surintensité a cessé et tant qu'un dispositif extérieur quelconque 21 (dans l'exemple choisi, un régulateur d'induction) n'a pas ramené la tension primaire à zéro. A ce moment, l'alimen- tation du redresseur 20 est coupée par came en 22 et le disposi- tif est à nouveau prêt à fonctionner. Il va de soi qu'un dispo- sitif mécanique approprié pourrait être prévu pour permettre un nombre quelconque de coupures successives avec arrêt définitif ultérieur.
Le système faisant l'objet du présent brevet est applica- ble quel que soit le type de redresseur utilisé, sous réserve qu'il soit prévu autant de redresseurs 9 qu'il y a de cathodes à des potentiels différents. La puissance des redresseurs au- xiliaires de l'installation est si faible que dans tous les cas, on peut considérer qu'elle ne diminue pas sensiblement le rendement global de l'installation.
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Safety device for mercury vapor rectifier.
Most mercury vapor rectifiers, fitted with tubes controlled by grids, have safety devices against overcurrents that may occur in the load circuit or in the rectifier itself (valves). These devices are purely electrical or partly mechanical.
The former give absolute safety but are very complex and delicate to adjust; the latter generally have many switching devices acting in cascade and, consequently, many causes of disturbance.
The device which is the subject of the present invention avoids these drawbacks. The protection device according to the invention has the particular feature that the gates are supplied by an alternating voltage which is in phase opposition with the anode voltage, and by a positive direct voltage of value greater than the peak value. of the tension al-
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ternative grid., The opening, under the effect of overloads, of an ultra-fast relay cuts off the power supply to the auxiliary rectifiers supplying the direct voltage and therefore blocks the rectifier to be protected. In normal rectifier operation, the grid is therefore constantly positive and the tubes can deliver current.
When an overload occurs, the relay cuts off, for example, the supply to the auxiliary rectifiers which supply the direct voltage; the alternating voltage then subsists alone, but like it. is in phase opposition with the anode voltage, the tubes are blocked.
The description which follows, relating to an exemplary embodiment, and the accompanying diagrams will make the invention easier to understand, the particularities which emerge both from the drawings and from the text forming part thereof.
Fig.l shows an example of the device according to the invention for supplying a three-phase rectifier with three hot cathode tubes. These are indicated by 1, 2, 3.
The anodes are supplied from the network by the high-voltage transformer 4. The continuous voltage of use is taken between the terminals 5. To the grids of the tubes an alternating voltage is applied taken from the sector, by the through low-voltage transformers 6, 7,8 connected so that the AC grid voltages are in phase opposition with the corresponding anode voltages.
To these grids also applies a direct voltage supplied by the auxiliary rectifier 9, so that the total grid voltage is a positive pulsating voltage with respect to the cathode. The voltages applied to the electrodes of a tube are shown in fig. 2. The voltage Va is the anode voltage, Vga is the alternating gate voltage and Vge is the pulsating voltage. When an overcurrent occurs in the rectifier (kickback in a tube for example), an overvoltage develops across resistor 10 by the in- @
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via the rectifier element 11 connected to the current transformers shown at 12 and 13.
When an overcurrent occurs in the external circuit, this is transformed into an overvoltage in the resistor 14 placed in series in the load circuit. These overvoltages act on the winding 15 of an ultra-fast relay, the contacts 15a, 15b of which are shown open in FIG. l. This cuts off the connection of the mains current with the supply transformer 16 of the auxiliary rectifier 9, the connection provided by the conductors 17, 18, 19. The positive continuous voltage on the gates is then removed, which blocks the rectifier tubes. The operating threshold of the device is adjustable by the cursors of resistors 10 and 14.
To avoid beating, a reset contact 15c is provided: closes the supply circuit of the rectifier 20 which then supplies a direct voltage intended to supply the relay 15 once the overcurrent has ceased and as long as an external device. any 21 (in the example chosen, an induction regulator) has not brought the primary voltage to zero. At this point, power to rectifier 20 is cam cut off at 22 and the device is again ready for operation. It goes without saying that an appropriate mechanical device could be provided to allow any number of successive cuts with subsequent final shutdown.
The system which is the subject of the present patent is applicable whatever the type of rectifier used, provided that there are provided as many rectifiers 9 as there are cathodes at different potentials. The power of the auxiliary rectifiers of the installation is so low that in any case, it can be considered that it does not significantly reduce the overall efficiency of the installation.