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PERFECTIONNEMENTS AUX ESSAIS D'ISOLEMENT DE CONDUCTEURS ELECTRIQUES.
La présente invention est relative à un appareillage pour l'essai de conducteurs électriques par application d'une tension au conducteur dans le but de vérifier le bon état et/ou de mesurer la résistance de l'isolement du conducteur, relativement à la terre ou à des conducteurs voisins. L'invention s'applique à des cas où un certain nombre de conducteurs doivent être essayés successivement. Elle assure un essai rapide dans chaque cas.
Dans toute vérification du bon état de l'isolement, une tension est appliquée au conducteur avec l'effet d'actionner un dispositif de signalisation répondant à la tension, relié au conducteur pour indiquer que l'isolement est bon. Le conducteur est normalement isolé électriquement de ce qui l'entoure de sorte qu'il ne se produise pas de chute de tension appréciable lors de l'application de l'essai. Le dispositif de signalisation est prévu pour fonctionner à une tension qui ne soit pas très inférieure à la tension d'essai et il n'est pas actionné s'il y a une chute de tension assez sensible du fait d'une fuite de la charge appliquée, par suite d'une défectuosité.
Le dispositif est tel que sa mise en action s'accompagne du passage d'un courant qui le traverse.
Dans chaque essai dans lequel la résistance d'isolement du conducteur est mesurée,le conducteur est placé en série avec une résistance d'essai de valeur prédéterminée et il est chargé pour un temps donné à un potentiel connu et est ensuite passé à un circuit dans lequel il est relié de nouveau à une résistance d'essai identique. Dans ce circuit, une différence de potentiel fixe est appliquée à la résistance d'isolement et à la résistance d'essai en série et la jonction entre elles est reliée à la grille d'un tube électromètre de manière à ce qu'elles jouent le rôle de diviseur de potentiel. De cette manière le potentiel appliqué à la grille est amené à servir de mesure de la résistance d'isolement.
La sortie du tube électromètre est amplifiée
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et appliquée à un circuit à déclenchement ou est amenée d'autre manière à actionner un indicateur.
En appliquant l'invention à faire des essais de l'une ou de l'autre de ces manières, l'appareillage est agencé de telle manière que le résultat de 7,essai de chacun des conducteurs d'un lot, qui satisfait aux conditions exigées ou standard,soit l'actionnement de moyens pour appliquer la tension d'essai au conducteur qui le suit dans la série des conducteurs essayés. Ce processus se poursuit dans tout le lot des conducteurs à essayer.
S'il se produit une défectuosité, le processus s'arrête, puisque le dispositif pour appliquer la-tension d'essai au conducteur suivant n'est pas mis en oeuvre. La position de l'arrêt du processus est alors définie en se référant aux dispositifs de signalisation actionnés. Dans le cas de l'essai de bon état, la lccalisaticn est assurée en notant le dernier dispositif de signalisation actionné. Dans le cas d'une mesure de résistance, on peut s'arranger pour que le dispositif de signalisation soit actionné soit lorsqu' est atteinte la valeur désirée, soit lorsqu'un objet essayé ne satisfait pas au standard,. Ce dernier système est préférable. Il est avantageux que le signal soit visuel.
Dans l'essai d'isolement du conducteur par rapport à la terre,la terre est habituellement représentée par la gaine, l'enveloppe ou le boîtier dans lequel le conducteur est logé et celui-ci est relié au côté retour de la tension d'essai. Si les conducteurs d'un lot à essayer sont situés à étroite proximité l'un de l'autre en sorte que des défectuosités puissent se produire entre tous, les conducteurs du lot sauf celui qui est soumis à essai sont reliés par l'appareil d'essai du côté retour de la source de tension et la commutation automatique de la tension d'essai est accompagnée de la suppression de la connexion du conducteur à essayer avec ce retour. Cette connexion est agencée pour court-circuiter le dispositif de signalisation et le relais ou autre organe de commutation relié à ce conducteur.
L'essai suivant l'invention peut être rendu continu en organisant un processus cyclique pour le remplacement automatique de conducteurs essayés par d'autres à essayer et l'agencement pour l'actionnement du premier circuit d'essai du lot par le dispositif de signalisation du dernier circuit du lot.
En variante, l'essai peut être conduit en traitant des paquets séparés de conducteurs lorsque l'actionnement du dernier dispositif de signalisation du lot ne remet pas le processus en action. On peut cependant prévoir de mettre en action un appareillage pour faire d'autres essais sur le même paquet de conducteurs.
Les descriptions subséquentes de formes de réalisation de l'invention, données comme exemples et en se référant aux figures ci-annexées 1 et 2, serviront à jeter plus de lumière sur l'invention. Dans ces exemples, l'appareillage est destiné à essayer les quartes d'un câble de communication, les quatre conducteurs de chaque quarte étant considérés comme un paquet.
Dans le but de l'essai, une extrémité de chacun des fils est reliée à une borne séparée de l'appareillage d'essai, les autres extrémités sont naturellement isolées. Les fils de quartes voisines et la gaine du câble sont reliés à la terre.
Sur les dessins, la figure 1 est un agencement de vérification du bon état de l'isolement du conducteur et la figure 2 est un agencement pour indiquer en eutre que la résistance d'isolement a une valeur non inférieure à un minimum prédéterminé.
L'appareillage de la figure 1 comprend quatre branches 17 - 20, contenant chacune une bobine de relais, C D, E ou F respectivement, et deux lampes au néon 21 et 22 en série entre une corne d'entrée 23 et une barre principale mise à la terre 24. Chaque branche comprend aussi une-connexion 25 by-passant le relais et les lampes et se terminant dans un commutateur à deux directions Bl, Cl, Dl ou El, dont la position normale relie la con= nexion de by-pass 25 à la barre principale 24 mise à la terre. Les relais
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et les lampes sont, par suite, normalement court-cicuités.
Les deuxièmes con- tacts des commutateurs à deux directions sont reliés, chacun par une résistan- ce fixe 26 à une barre principale 27 qui peut être faite source de la tension d'essai par fermeture d'un interrupteur Al pour relier la barre à une borne d'alimentation 28. L'autre borne d'alimentation sera reliée à la terre. Qua- tre conducteurs isolés à essayer seront terminés en une planchette à quatre bornes 29 d'où partent quatre barres principales 30 - 33. Ces barres princi- pales peuvent être reliées par un groupe de quatre interrupteurs à3-A3 aux bornes de branche d'essai 23. Les interrupteurs A3-A3 sont fermés en fermant une clef X pour exciter un relais A qui est maintenu par l'interrupteur E2 et en même temps ferme l'interrupteur A1 pour donner vie à la barre princi- pale 27.
Un interrupteru A, est également fermé pour exciter un relais B qui est maintenu par l'interrupteur B2 et meut également l'interrupteur Bl pour relier la première ligne 33 à une résistance 26. Ceci applique la tension d' essai au premier fil. Si l'isolement de ce fil est en bon état, le fil est chargé à un potentiel pour lequel les lampes au néon 21 et 22 s'allument et du courant les traverse et traverse le relais C en série avec elles pour s' écouler à la terre par la barre principale 24. Le commutateur à deux direc- tions C du circuit de branchement du fil prochain 32 est actionné par le premier relais C en sorte que le passage du courant par le relais applique aussi- tôt la tension d'essai au second fil 32.
Si l'isolement est en bon état, les lampes de signalisation 21 et 22 de ce second fil s'allument et le second re- lais D applique la tension d'essai au troisième fil 31 en fermant le commuta- teur Dl. De nouveau si ce fil est bien isolé les lampes sont acitionnées et la tension d'essai est appliquée par le relais E et le commutateur El au quatrième fil 30, allumant les lampes et actionnant le relais final F. Ceci ouvre l'interrupteur F qui libère les relais à et B pour déconnecter les fils en cours d'essai de l'appareillage par ouverture des interrupteurs A3- A3, pour isoler la barre active 27 de la borne d'alimentation 28 par l'ou- verture de l'interrupteur A1, et pour faire retomber tous les relais C à F.
La libération du relais F refermera l'interrupteur F1 mais.les relais 1 et B seront inaffectés jusqu'à ce que la clef de démarrage manuelle X soit à nouveau fermée. Si l'un quelconque des fils a un isolement défectueux il y aura une chute de potentiel dans le circuit d'essai, et le potentiel aux bornes des lampes associées sera Insuffisant pour les faire s'allumer. Il n'y aura par conséquent pas de courant à travers le relais,et le processus d'essai s'arrêtera. L'état des lampes donnera une indicication visuelle de la position de la défectuosité. Par exemple, si le troisième fil donne lieu à défaut,cela sera rendu évident par le fait que seules les lampes du pre- mier et du second conducteur seront allumées.
Les interrupteurs Al, A3 et B1 peuvent, naturellement, être actionnés à la main, mais s'il faut un actionnement automatique, quelque système de relais est indispensable. La paire,de relais A et B constitue un agencement simple donné simplement à titre d'exemple. Le relais final F peut aussi être employé pour mettre en train d'autres opérations d'essai appliquées aux quatre fils en excitant.par l'interrupteur F2, un relais C. Celui-ci peut par exemple fermer un groupe d'interrupteurs G1-G1 pour relier les quatre fils à un autre appareillage d'essai, et d'autres dispositifs de contrôle convenables, représentés par la ligen brisée 34 vers le relais G, peuvent être utilisés pour relier un autre groupe de fils en vue de leur essai d'isolement.
Le ralsi G est avantageuse- ment un relais à fonctionnement différé pour assurer que les interrupteurs Gl-Gl ne se fermeront pas jusqu'à ce que les lignes 30-33 aient été isolée du dispositif essayeur d'isolement par l'ouverture des interrupteurs A3-A3.
Dans l'agencement montré à la figure 2, le conducteur à essayer pour la résistance d'isolement est relié à une borne d'entrée 1 et un signal de sortie est dérivé d'une borne de sortie 7 à moins que l'isolement ne soit défectueux. Par un commutateur à deux positions actionné par relais, CXl, le conducteur est mis en série avec une résistance de valeur prédéterminée, com- prenant deux résistances montées en série Rl et R2, et chargées pour un temps déterminé à un potentiel connu. Dans cet état le commutateur CXl est au repos
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ou en position normale, c'est-à-dire qu'il est en position non active, com- me montré.
Après un laps de temps prédéterminé, le commutateur'CX1 est amené dans l'autre position dans laquelle le même potentiel est appliqué au con- ducteur par une autre résistance R3 identique avec la somme des résistances mentionnées en premier lieu R1 et 3R2. La jonction entre le conducteur et la résistance R3 est reliée à la grille 4 d'un tube électromètre V2. Le po- tentiel appliqué à cette grille 4 est une mesure du courant s'écoulant dans l'isolement du conducteur et ceci sert de mesure de la résistance d'isole- ment. La sortie de l'aide 5 du tube électromètre V- est appliquée à la grille 8 d'un tube amplificateur V et la sortie de l'amplificateur est fournie à une diode V4.
Si la chute de tension aux bornes de la résistan- ce R3 est suffisante, la diode V4 deviendra conductrice et amènera un tube à déclenchement V5 à exciter un relais EX. Ce relais EX est utilisé pour in- diquer une résistance d'isolement défectueuse.
Le potentiel de charge est dérivé d'une prise convenable, par exemple de 500 volts, sur une source 6 de potentiel à courant continu et appliqué à la cathode 3 du tube électromètre V2. Par cette cathode 3 les deux conducteurs à résistance sont alimentés à travers un dispositif de polarisa- tion 9 qui est réglable pour fournir la polarisation nécessaire au tube élec- tromètre V2. Le point de connexion entre les résistances en série R1 et R2 est relié à une grille 10 d'un tube multivibrateur V1 à un seul coup. Le chargement initial de la capacité du conducteur à la terre par les résistan-:- ces R1 et R2 fait qu'une impulsion négative est appliquée à cette grille 10.
Les constantes de circuit du tube V1 sont agencées de telle sorte que cette impulsion d'un côté du tube produit, dans un relais à action rapide AX dans le circuit d'anode de l'autre côté du tube, une impulsion de courant de du- rée suffisante pour exciter le relais. Le relais AX est maintenu par son propre interrupteur AXl dans un circuit de maintien. Le relais AX ferme un interrupteur AX2 pour exciter un relais à fonctionnement ralenti BX et ouvre aussi un interrupteur AX3 dans le circuit vers la'borne 7 de signal de sor- tie. La durée de retard du relais à fonctionnement ralenti BX détermine la durée de charge (qui peut être d'une seconde) du conducteur isolé.
A la fin de cette durée le relais BX ferme l'interrupteur BXl pour exciter un relais à action rapide C,et ferme 'un interrupteur BX2 pour exciter un relais à fonctionnement ralenti DX. Le relais CX change rapidement la position du com- mutateur CXl pour connecter le conducteur à la jonction entre la résistance R3 et la grille 4 du tube électromètre V2. Toute fuite de courant dans l'isolement du conducteur produit une chute de tension aux bornes de la résistance R3, qui est mesurée par le tube électromètre V2 et amplifiée par le tube V3.
En choisissant convenablement le potentiel d' l'anode 11 de la diode V4 en rapport avec le potentiel de sa cathode 12, au moyen d'un potentiomè- tre 13, la diode peut être rendue propre à conduire lorsque le potentiel de cathode tombe à une valeur prédéterminée représentant une valeur minima admis- sible de la résistance d'isolement du conducteur. Lorsque la diode V, conduit, une impulsion négative est fournie par son.anode à une grille 14 d'un tube déclencheur à deux états, V5. Les connexions des circuits de ce tube V5 sont telles qu'à l'état normal une moitié comprenant la grille 14, est légè- rement conductrice et que l'autre moitié comprenant une anode 15, est non conductrice.
L'impulsion négative sur la première grille 14 produit un effet de réaction amenant le tube à revenir à un deuxième état stable dans lequel la deuxième moitié conduit. Ceci excite un relais à action rapide EX dans le circuit de la seconde anode 15. Ce relais EX change la position d'un commu- tateur à deux positions EX1 qui est normalement dans le circuit vers la borne de sortie de signal 7. Dans sa position actionnée le commutateur EX1 ferme un circuit vers une lampe de signalisation 16 qui donne indication visuelle
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d'un isolement défectueux.
EGalement en série avec le commutateur EXl et l'interrupteur AX3, on trouve un interrupteur DX1 qui est à présent ouvert par le fonction- nement du relais à fonctionnement ralenti DX. Le relais DX ouvre aussi un interrupteur DX2 pour libérer les relais BX et CX, et ouvre un interrupteur
DX3 pour faire retomber le relais AX et permettre à l'interrupteur AX3 de se refermer. La réouverture de l'interrupteur BX2 libère le relais DX et permet aux interrupteurs associés DXl, 2 et 3, de revenir à la normale.
Le retour du commutateur CXl a réappliqué la condition de chargement au conducteur mais le relais final EX reste maintenu jusqu'à ce qu'un inter- rupteur de remise en état RS est fermé par l'opérateur. Avec le commutateur
EXl en position extra-normale, il n'y a pas de sortie venant de la borne 7.
Si la résistance d'isolement du conducteur est au-dessus de la valeur pré- déterminée, le tube diode V ne sera pas conducteur et le relais EX ne sera pas excité, en sorte qu'un circuit complet sera fourni à la borne de sor- tie 7. Cette sortie peut être utilisée pour actionner un relais de démar- rage (non montré) pour déconnecter le conducteur essayé de la borne d'en- trée 1 et-pour connecter à la borne le prochain conducteur de la série des conducteurs à charger et à essayer. Un agencement de relais pour contrôler la connexion de divers conducteurs isolés au circuit d'essai l'un après l'autre peut être semblable à celui qui est montré à la figure 3 des des- sins de la description de la demande de brevet britannique n 10020/53.
Dans des agencements en variantes du circuit montré à la figu- re 2, on peut apporter certaines modifications. Par exemple, au lieu du relais à fonctionnement retardé BX on.peut utiliser une forme connue de compteur ou dispositif temporel électronique pour faciliter le réglage de la durée de charge, exactement à une valeur désirée quelconque. Egalement, le tube électromètre V et/ou le tube amplificateur V3 peuvent être remplacés par un dispositif a deux tubes dans chaque cas où une stabilité de fonc- tionnement accrue est désirée.