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"Pont de courant de court-circuitage pour dispositifs de consom- mation de courant branchés en série"
Un sait qu'il est nécessaire de prévoir des ponts de courant de court-circuitage dans les dispositifs de consommation de courant électrique branchés en série, des lampes électriques à incandes- cence par exemple, afin d'éviter que la défaillance d'un seul de ces dispositifs de consommation ou récepteurs n'entraîne la dé- faillance de tous les récepteurs branchés dans la même série.
Dans le cas de lampes électriques à incandescence, ces ponts de courant decourt-circuitage sont constitués par exemple en alumi- nium oxydé par voie électrolytique, en tirant parti du fait, connu en soi, qu'une couche d'aluminium oxydé par voie électrolytique claque au-dessus d'une tension-limite donnée, ce qui rend le pont
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de courant conducteur.
Une autre proposition consiste à prévoir, dans l'intérieur de l'ampoule d'une lampe à incandescence, en parallèle avec le filament spiralé ou spirale, une distance de décharge aux 'électrodes de laquelle se trouve appliquée la tension totale de la lampe en cas de rupture du filament incandescent, déterminant aindi l'établissement de la distance de décharge; toutefois, la pratique a démontré que ce dispositif ne fonctionne pas avec une securité suffisante, abstraction faite de la circons- tance que tous les remplissages gazeux des lampes ne sont pas ioni- sables avec une facilite suffisante.
En outre, on a déjà proposé de munir les lampes de deux filaments incandescents montés en parallèle, dont un servirait de réserve et serait relié à la tension par un dispositif de contact bimétallique dès la rupture de l'autre filament. Une telle rupture a pour effet d'appliquer la tension totale de la lampe aux électrodes d'une distance de décharge adjointe au dis- positif de contact, de sorte que la lame de bimétal s'échauffe et ferme le contact. Ce mode d'exécution est assez coûteux et présente le désavantage qu'au cas où le deuxième filament se rompt également, toute la série de lampes s'éteigne , de sorte que, pour éviter ce contretemps il est nécessaire de contrôler les lampes à temps.
Vu cette situation, seule les corps de court-circuitage nommés en premier lieu et constitués par de mauvais conducteurs d'électricité qui deviennent de bons conducteurs au-dessus d'une tension-limite déterminée ont pu trouver une large application.
Toutefois, la fabrication de tels ponts de court-circuitage rencontre des difficultés en ce sens qu'il est impossible, avec des moyens techniques d'un coût acceptable, de maintenir les ten- sions de perforation des différents ponts de court-circuitage dans des limites de tolérance suffisamment étroites. En règle générale, la diversité des valeurs de perforation est si grande que l'on est obligé de choisir la tension de perforation à une
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valeur notablement supérieure à celle de la tension de service des différents récepteurs.de courant. I)ans la pratique, ceci signifie qu'un nombre assez élevé de récepteurs doive être branché en série, ce qui est souvent indésirable ou irréalisable.
Lorsque la tension alimentant les récepteurs est peu élevée, ceci signifie, dans le cas où les récepteurs sont des lampes électriques à incandescence, que ces lampes doivent fonctionner sur une très faible tension, ce qui, pour une intensité d'éclairement requise donnée, conduit à une charge de courant élevée sur des conducteurs, lesquels doivent de ce fait présenter une section plus importante.
La présente invention concerne un pont de courant de court- circuitage fonctionnant avec une distance de décharge luminescente et destiné à des récepteurs de courant électrique branchés en sé- rie, ce pont étant exempt de tous les inconvénients précités.
Selon l'invention, ceci est réalisé par le fait que la dis- tance de décharge luminescente est combinée avec un dispositif de contact à bi-métal connu en soi, qui établit un court-circuit à la suite de réchauffement des conducteurs d'alimentation du récepteur. Contrairement au mode d'exécution connu et décrit ci-dessus d'une lampe à incandescence à filament de réserve, la présente invention permet de conserver la construction habituelle du récepteur, c'est-à-dire que lorsque le récepteur est une lampe - à incandescence, celle-ci ne comporte que l'unique filament incan- descent habituel.
Par conséquent, le di.spositif de contact ne fonctionne pas comme un commutateur qui., en cas de défaillance d'une spirale, branche la spirale de réserve sur la tension, mais bien comme un interrupteur qui se déforme, comme il est connu en soi, sous l'effet de la chaleur produite par une distance de dé- charge luminescente et qui est destiné à court-circuiter les deux conducteurs d'alimentation du récepteur.
Les distances de décharge luminescentes requises à cet effet et combinées avec un dispositif de contact, trouvent une large application comme ''démarreurs luminescents" par exemple dans la
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marche de lampes fluorescentes. Vis-à-vis des ponts à courant de court-circuitage nommés plus haut et constitués en aluminium oxydé par voie électrolytique, ou analogues, les démarreurs luminescents présentent l'avantage que la valeur de la tension à laquelle s'amorce la décharge luminescente et donc l'échauffement du pont de court-circuitage, qui détermine le fonctionnement de ce dernier, est définie avec une précision notablement supérieure, ce qui élimi- ne les inconvénients. signalés plus haut.
De plus, de tels disposi- tifs, semblables aux démarreurs luminescents, conviennent tout particulièrement pour l'application envisagée pour la raison qu'ils constituent des produits industriels de petites dimensions et d'un prix peu élevé, qui peuvent être fabriqués en grande série, qui sont construits d'une façon robuste et qui, si on le désire, peu- vent être remis en activité un nombre de fois pratiquement illimité sans que leur aptitude au fonctionnement s'en trouve diminuée.
Il est inutile de s'étendre ici sur la construction de tels démarreurs luminescents, celle-ci étant connue en soi. Il suffira de souligner que la tension d'amorçage de ces dispositifs dépend en substance uniquement de la distance des électrodes, d'une acti- vation des électrodes, appliquée en tout cas, et du remplissage gazeux. De tels dispositifs peuvent être établis, avec une tolérance d'environ 25% quant à la tension d'amorçage, ce qui représente un progrès considérable vis-à-vis des ponts de courant de court- circuitage à base d'oxyde d'aluminium.
L'exécution et la disposition des systèmes de contact servant de ponts de courant de court-circuitage et fonctionnant conjointe- ment avec une décharge luminescente dépendent du type du récepteur particulier. Lorsque le récepteur est une lampe électrique à monter en série, le dispositif selon l'invention peut être placé, en tant qu'article comrnercial distinct, c'est-à-dire, dans son ampoule propre, soit dans l'ampoule de cette lampe, soit dans le culot de celle-ci. Toutefois, et à condition que le remplissage de la lampe s'y prête, on peut placer le dispositif, non muni d'une ampoule @
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propre, dans l'ampoule même de la lampe. Ce dispositif peut en outre être prévu à l'intérieur ou à proximité de l'armature de la lampe, dans lequel cas il est établi de façon à pouvoir servir à plusieurs reprises.
Du point de vue technique, l'application envisagée ici permet d'établir quelques réalisations avantageuses des dispositifs de démarrage luminescents connus. Ces dispositifs ont la propriété de se refroidir après avoir déconnecté le récepteur du réseau et d'interrompre ainsi le pont. Cette circonstance, il est vrai, ne constitue pas, en principe, un obstacle à l'application prati- que de ce dispositif à l'usage envisagé ici, vu qu'en cas de réta- blissement de la série, la distance luminescente réagit immédiate- ment, de sorte que le dispositif de contact assure le shuntage des conducteurs d'alimentation dans le temps le plus bref. Toute- fois, il peut être avantageux de faire en sorte que le bras de contact du pont soit immobilisé dans la position de fermeture dès qu'il aura atteint celle-ci.
Ceci offre l'avantage que, grâce au shuntage par court-circuit, maintenu en permanence, du récepteur défaillant, on réalise un fonctionnement sûr des récepteurs restants demeurés intacts, de la série, par exemple des lampes à incandes- sence branchées en série, cela même lorsqu'il y a plus d'un récep- teur défaillant. Ceci concerne en particulier le cas où deux récepteurs ou plus étaient défaillants préalablement à la mise en circuit de la série, de sorte que cette dernière comprend deux ou plusieurs distances luminescentes, dans lequel cas il n'est pas certain que la tension disponible suffit pour établir simultanément toutes ces distances de décharge. L'immobilisation du bras de con- tact du pont dans la position de fermeture peut s'effectuer de plusieurs manières différentes.
Ainsi, par exemple, on peut munir le bras de contact d'une saillie bonne conductrice d'électricité, établie en une matière fusible, par exemple un mince fil de tungs- tène, disposée de telle manière par rapport à ce bras de contact et à son contact complémentaire que ce bras et ce contact demeurent
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reliés électriquement en permanence par ladite saillie, laquelle fond au moment de la fermeture du contact, pour autant qu'elle présente une section appropriée.
On a constaté dans la pratique que cette soudure ne se pro- duit pas avec toute la certitude voulue, soit parce que la goutte- lette de métal fondu se refroidit trop rapidement pour assurer une fusion efficace, soit parce que des impuretés superficielles dues à l'oxydation et présentes sur les deux parties à souder du dis- positif de contact empêchent de former une soudure suffisamment solide. En outre, l'effort exercé par le bimétal dans le sens de l'ouverture du contact agit sur le point de soudure dans le sens de la traction aussitôt que le ressort bimétallique est refroidi.
Afin d'écarter ce risque avec une certitude absolue, l'inven- tion propose de monter en série avec la distance luminescente un conducteur de courant de court circuitage mobile, lequel est empêché par un élément coupe-circuit fusible, également monté en série avec la distance luminescente et le bras de contact, de provoquer le court-circuit permanent des conducteurs d'alimentation, la disposition étant telle que, dans le cas où la distance lunii- nescente s'établit et que le bras de contact effectue l'opération de mise en contact qui en résulte,. ce coupe-circuit est parcouru par la tension totale et entre en fusion.
Cette fusion élimine l'obstacle qui s'opposait à l'établissement d'un court-circuit permanent, et le conducteur de court-circuitage assume désormais, en lieu et place de la distance luminescente ou de la soudure men- tionnée plus haut, le rôle du pont de courant de court-circuitage, et cela à titre permanent. Le conducteur de court-circuitage est constitué soit par un ressort, soit par un organe basculant soumis à l'influence de la gravité et qui est empêché par le fil, formant coupe-circuit fusible, de parvenir dans la position qui détermine le court-circuit.
Lorsque le pont de courant n'est pas incorporé dans le ré- cepteur et que l'on ne désire pas pouvoir remplacer ce pont après
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que celui-ci aura effectué une opération de contact, on peut faire en sorte que l'immobilisation soit assurée en obligeant le bras de contact bimétallique de passer par-dessus d'un cran peu avant qu'il n'atteigne la position de fermeture et de s' immobiliser dans celui-ci. Le bras de contact ne pourra être dégagé de ce cran que par une intervention extérieure, par exemple à l'aide d'un électro-aimant, cette dernière opération, effectuée lorsque le pont est hors courant, étant favorisée par la tendance de la bande de bimétal, désormais refroidie, à reprendre sa position d'ouver- ture.
De même, au lieu d'immobiliser le bras de contact dans un cran, on peut faire en sorte qu'il soit amené à basculer à partir d'une position d'équilibre instable.
Dans les dessins annexés, la Fig..1 représente un exemple d' exécution du pont de courant de court-circuitage selon l'inven- tion, tandis que les Figs. 2 et 3 montrent d'autres variantes de celle-ci.
On supposera le dispositif selon l'invention réalisé à la manière d'un démarreur luminescent cité plus haut, c'est-à-dire scellé par fusion dans une ampoule (non représentée) : Les deux extrémités des entrées 2 sortent du pincement 1 de cette ampoule* Une autre tige 3 sert uniquement de support à un étrier de fil rigide 4. A l'extrémité d'une des entrées 2 est soudé un ressort de contact 5, lequel est empêché, par un fil coupe-circuit fusi- ble 6, de venir s'appliquer contre l'extrémité de l'autre conduc- teur 2 et d'établir ainsi une liaison directe entre les conducteurs 2, ce qui aurait été le cas si le ressort venait occuper la posi- tion indiquée en pointillé. 7 désigne le bras de contact en bimé- tal, fixé à l'autre fil de sortie.
Les conducteurs d'alimentation 2' aboutissent au récepteur 8 que l'on supposera être le filament spiralé d'une lampe à incandescence branchée en série. Ce disposi- tif fonctionne comme suit.
Aussi longtemps que le récepteur 8 fonctionne d'une façon normale, le dispositif occupe la position représentée dans le
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dessin. En cas de rupture de la spirale 8, la tension totale se trouve appliquée entre l'extrémité 4' du conducteur 4 et le bras 7, ce qui donne naissance à une décharge luminescente entre ces deux organes, de sorte quelle bras de contact 7 s'échauffe et se déforme de façon à provoquer un court-circuit direct avec 4'.
La charge de courant qui en résulte dépasse la capacité du fil fusible 6; celui-ci fond en libérant le ressort 5, lequel vient s'appliquer contre 2 (position en pointillé),assumant ainsi le rôle du court-circuit permanent entre les contacteurs 2'.
Dans la pratique, les lampes à incandescence branchées en série sont employées le plus souvent pour l'éclairage public. Dans ce cas, on éprouve le besoin d'un moyen simple permettant de signa- ler les lampes défectueuses comme telles, de façon que l'on puisse les remplacer pendant la journée, c'est-à-dire lorsqu'elles sont hors service, sans qu'il soit nécessaire d'allumer à cet effet l'éclairage public aux fins de contrôle. Désormais, il suffit d'inspecter simplement la série des lampes à l'aide d'une voiture à tourelle et de remplacer les lampes défectueuses.
Le même pro- blème est traité par exemple dans le brevet anglais 413.562, lequel propose d'adjoindre à la lampe un adaptateur muni d'une distance luminescente, qui ne s'allume qu'en cas de défaut de la lampe, ce qui suppose toutefois une mise en circuit de toute la série afin de déceler la lampe défectueuse. Outre que dans ce cas la défail- lance d'une seule lampe provoque l'extinction de toute la série, ce mode de signalement est désavantageux parce qu'il nécessite l'intervention d'un autre préposa qui doit mettre le système d'é- clairage de l'artère en et nors circuit par sections et suivre la voiture à tourelle, ce qui demande en outre beaucoup de temps.
La présente invention propose de combiner le pont du courant de court-circuitage avec un dispositif qui intervient lors de l'entrée en action de ce pont et assure une identification optique perme- nente du récepteur (une coloration particulière de l'ampoule par exemple dans le cas de lampes à incandescence). Ce dispositif
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d'identification peut être monté en série ou en parallèle avec le pont de courant de court-circuitage;dans ce dernier cas, il doit fonctionner avant l'entrée en action de celui-ci.
Les Figs. et 3 représentent des exemples d'exécution de ces deux possibilités. Dans ces Figs.,10 désigne un pont de courant de court-circuitage, lequel établit un circuit soit passager, soit permanent, comme celui indiqué dans la Fig. 1, Le dispositif d'i- dentification de la Fig. 2 consiste en un fil de chauffe 11 qui s'échauffe sans fondre sous la tension totale et qui provoque l'inflammation d'une pilule 12 qui se consume en l'absence d'oxygène et dont les produits de combustion se déposent sur la face inté- rieure de l'ampoule de la lampe, en la colorant. Les substances de cette nature sont connues en soi.
Par exemple, les pastilles de getter, connues dans la fabrication des lampes électroniques, remplissent ce rôle en ce sens qu'elles produisent sur la face intérieure de l'ampoule un dépôt réfléchissant, nettement percep- tible de l'extérieur. Il convient @ en outre de rappeler les capsules prévues sur les coupe-circuit à fiche et à fusible et qui font apparaître une couleur déterminée lors de la fusion du coupe-circuit. On peut également employer des récipients conte- nant une faible quantité d'un colorant liquide et qui éclatent sous l'effet de l'échauffement, en projetant leur contenu sur la paroi de l'ampoule.
Dans le mode d'exécution selon la Fig. 3, une pilule ou une pastille 14, de l'espèce qui vient d'être décrite, est montée en parallèle avec le pont de courant de court-circuitage 10, par exem- ple, tout comme celui-ci, entre les conducteurs d'alimentation- 2' d'une lampe à incandescence. Les extrémités des connexions 15 de la pastille sont écartées l'une de l'aut,re, vu qu'elles ne doivent pas constituer un trajet de court-circuit lors de la marche normale du récepteur.
En cas de rupture du filament 8, la tension de service se trouve appliquée à deux pôles : les éléments 4' et 7 du pont 10
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(Fig. 1) et entre les connexions 15, Fig. 3. Le dispositif est étudié de façon que la décharge se produise d'abord en 14, de façon que 14 se consume (ou subisse toute autre modification), ce qui détermine une identification de l'ampoule; le pont de courant de court-circuit 10 fonctionne ensuite de la manière déjà décrite.
Le retard requis est déterminé automatiquement par le fait que le pont 10 possède une certaine inertie thermique.
On sait que, lorsque la série ne comporte qu'un petit nombre de récepteurs dont chacun consomme un courant relativement impor- tant, on ne peut pas shunter un récepteur défaillant par un court- circuit, car, dans ce cas, les récepteurs restants se trouveraient surchargés. Lorsque ceci est le cas, on fait généralement en sorte que le pont de courant se trouve en série avec une résistance équivalente à la lampe et qui est mise en circuit par le pont de courant en cas de défaillance du récepteur. On conçoit aisément que la présente invention peut être appliquée avec avantage dans ce cas également.
REVENDICATIONS.
1 - Pont de courant de court-circuitage fonctionnant en faisant usage d'une distance de décharge luminescente et destiné aux récepteurs )de courant électrique montés en série, notamment des lampes électriques à incandescence, caractérisé en ce que la distance de décharge luminescente est combinée avec un dispo sitif de contact à bimétal d'un type connu en soi et qui, après échauffement, met en court-circuit les conducteurs d'alimentation du récepteur.
2 - Pont de courant de court-circuitage selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le bras de contact du dispositif de contact à bimétal est établi de telle façon que, après avoir atteint la position de fermeture, il est immobilisé dans celle-ci, cela même après s'être refroidi.
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