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la présente invention est relative à un appareil d'essai porta- ble pour tensions électriques alternatives, en particulier pour hau- tes tensions.
Dans de tels appareils, il est de la plus grande importance qu'ils fôurnissent un résultat d'essai absolument sur, car une indi- cation fausse signifie ici régulièrement la mort d'un homme.
Les appareils antérieurs pour l'essai des lignes électriques à haute tenion ne peuvent pas remplir la condition indiquée ci-avant.
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Il existe bien déjà quelques genres de tels appareils, mais à chaque genre s'attachent des inconvénients.
Ainsi par exemple, l'on utilise, dans une foras de réalisation, des lampes d'essai et en fait des lampes à décharge Gazeuse. Ces ap- parels offrent l'inconvénient qu'ils ne peuvent être utilisés que pour des tensions déterminées. La durée des lampes est aussi limitée et la tension d'amorçage varie dans le temps, de telle sorte qu'il peut arriver qu'une lampe ne s'allume plus bien qu'une tension soit présente dans le conducteur à essayer. L'utilité de tels appareils indicateurs est cependant donc questionnable, car ils doivent bien fournir une indication absolument sûre. Finalement, les ouvriers ayant aff aire à des lampes d'essai se plaignent de ce qu'il est fréquemment difficile de déterminer, à la lumière solaire, si la lampe s'allume ou non lors du contact avec le conducteur à essayer.
L'on a déjà établi, pour surmonter ces difficultés, des appareils qui indiquent la tension par des signaux acoustiques. Dans un tel appareil, un circuit oscillant est excité en permanence pcr une bat- terie, de telle sorte qu'un générateur sonore disposé dans le circuit oscillant émet un son persistant. A la grille du tube électronique du circuit oscillant est cependant raccorda un fil, qui est amené dans le champ électrique du conducteur à essayer. Si un courant passe dans le conducteur, la grille est chargée négativement et le courant anodique diminue, de telle sorte que l'excitation du circuit oscil- lant cesse et que le générateur sonore cesse de se faire entendre.
La disparition du son indique donc que le conducteur à essayer est sous tension. Un tel appareil offre cependant également une série d'inconvénients. Ainsi par exemple, avec plusieurs conducteurs s'éten- dant les uns à côté des autres, il est pratiquement impossible de déterminer si l'un des donducteurs ne se trouve pas sous tension, car l'appareil est toujours influencé par les conducteurs adjacents.
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Il n'est pas non plus certain que d'autres influences ne peuvent pas amener le Générateur sonore à se taire. En outre, le fil doit être, suivant la tension.plus ou moins approché du conducteur pour obtenir l'effet désiré. L'on ne sait cependant jamais, de prime abord, à quelle distance le fil doit être approché du conducteur, de telle sorte qu'une indication erronée n'est pas exclue. Un contact direct du conducteur avec le fil entraînerait en outre au moins un endomma- gement de l'appareil et doit donc en tout cas être évité. Finalement, la disparition du son peut aussi aisément ne pas être remarquée, en particulier dans des armoires de distribution, à cause du bruit-qui y règne.
Dans un autre indicateur de tension acoustique connu, l'on pro- voque, en approchant une plaque du conducteur à'essayer, dans le cas où celui-ci se trouve sous. tension, l'amorçage d'un tube électronique thyratron et l'on commande de ce fait un relais qui ferme le circuit d'une sonnette. La sonnette retentit donc aussitôt que l'on amène ladite plaque dans le champ électrique du conducteur. Cependant, cet appareil ne permet pas non plus l.tessai de plusieurs conducteurs s'étendant les uns à côté des autres.
L'on ne s'ait pas non plus,, avec un tel appareil, à quelle distance il faut approcher la plaque du conducteur pour obtenir-avec certitude l'effet désiré. En outre, l'appareil contient des éléments, à savoir le relais et la sonnette, qui sont assez sujets aux perturbations, en ce sens.qu'ils se bloquent souvent pour fonctionner à nouveau quelques instants après.
L'invention élimine les inconvénients dépeints grâce au fait que l'appareil d'essai comporte une tête d'exploration à mettre en liaison galvanique avec le conducteur à essayer et dérivant une ten- sion alternative partielle, ainsi que des moyens travaillant électro- et niquement, amplifiant la tension alternative partielle / la redressant et un générateur sonore commandé par ladite tension redressée et produisant un son de fréquence différente de celle du réseau électri- que à essayer, ce générateur sonore alimentant un haut-parleur.
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Une autre caractéristique de 1'invention réside en ce que la fréquence du générateur sonore est rendue variable afin de pouvoir choisir une indication acoustique se différant noblement du bruit ambiant.
En outre, il est prévu suivant l'invention de pouvoir raccorder à l'entrée de l'appareil, afin de vérifier le fonctionnement de celui-ci, un oscillateur fournissant une tension alternative dont l'amplitude est de l'ordre de celle de la tension alternative par- tielle dérivée par ladite tête d'exploration.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est un schéma très simplifié de la construction électrique générale de l'appareil suivant l'invention. La figure 2 est un schéma de montage électrique de l'appareil d'essai.
La figure 3 est une vue en élévation latérale de l'appareil, les éléments n'étant pas assemblés afin de faciliter la compréhension et la tête d'exploration de l'appareil étant représentée en coupe.
La figure 4 est une vue en élévation latérale de la partie prin- cipale de l'appareil, représentée à une échelle un peu plus grande que celle de la figure 3.
La constructions générale de l'appareil ressort nettement de la figure 1. Cet appareil comprend une tête d'exploration 1, qui est mise en liaison avec un condensateur 2. Le condensateur 2 est suivi par un étage amplificateur 3, qui peut en outre être raccordé, par l'intermédiaire d'un commutateur 4 et dans un but de contrôle, à un éta;¯e oscillateur 5. La tension amplifiée dans l'étape 3 est amenée à un étatde commande 6, qui excite, conjointement avec un redresseur 7, un générateur sonore 6,A la sortie du générateur sonore 6 se trouve un haut-parleur 9 dont l'amplitude d'émission peut être réglée.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant :
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La tête d'exploration 1 est mise en contact électrique direct, pour l'essai, avec le conducteur à essayer. L'on forme par conséquent un diviseur de tension composé du condensateur 2, de l'étage ampli- ficateur 3 et du corps de l'opérateur, qui peut être établi de telle sorte que le courant résultant traversant ce diviseur soit totalement sans danger pour l'opérateur. La tension appli-quée à l'entrée de l'amplificateur 3 est cependant suffisante pour commander, après amplification dans un étage d'amplificateur, l'étage de commande 6.
Cet étage de commande 6 se compose à nouveau d'un étage amplifica- teur et d'un redresseur et en fait de telle sorte que l'on dispose., suivant l'excitation désirée du générateur sonore 8, d'une tension ou d'une puissance suffisante pour l'excitation parfaite de cet' étage. Le haut-parleur 9 est raccordé soit directement, soit par l'intermédiaire d'organes amplificateurs et de réglage à la sortie du générateur sonore. Le générateur de son 8, dont la construction correspond soit à celle d'un étage'oscillateur généralement connu, soit à celle d'un générateur à relaxation ou d'un autre montage tra- vaillant d'une façon analogue, permet d'engendrer un ou plusieurs. sons, variables sur toute l'étendue des fréquences audibles.
L'on procède, avant et après 1.'essai de tension, à un contrôle de l'appareil en appliquant une tension alternative engendrée dans l'étage oscillateur 5 à l'entrée de l'amplificateur 3, cette tension ayant au plus l'amplitude qui existe au moins lors de l'essai de tension lui-même par l'intermédiaire de la tête d'exploration 1. Le commutatuer 4 peut soit couper directement l'étage oscillateur 5, soit aussi être utilisé directemert pour l'excitation de cet étage oscillateur 5. Ltappareil complet est alimenté par des batteries, afin d'être indépendant de ,tout raccordement à un réseau de distribu- tion électrique courant. Bien évidemment, les étages amplificateurs, . ainsi que les étages,de commande et les générateurs peuvent être équi. pés soit de tubes électronique, soit de transistors.
Il est de même possible de réunir les étages amplificateurs et de commande,(tubes à double fonction) ou d'utiliser des types de tubes électroniques
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à remplissage gazeux.
L'on a représenté à la figure 2 un exemple de réalisation avan- tageax de l'appareil d'essai.
L'on utilise, comme tubs électroniques, des tubes à chauffage direct à alimentation par batterie Vl, V2, V3, V4 et V, qui reçoi- vent leur tension anodique d'une pile sèche B1 fournissant 75 volts et leur tension de chauffage d'une pile sèche B2 ou d'un accumula- teur sous une tension de 1,5 volta
L'électrode d'essai P de la tête d'exploration 1 est mise en contact direct avec le conducteur ou pièce analogue à essayer, non représentée et que traverse en particulier une haute tension alterna- tive. L'unique condensateur de très faible capacité contenu dans la tête d'exploration 1 est connecté, par l'intermédiaire d'une liaison à fiches S, à la borne d'entrée E de 1!appareil d'essai. De la borne d'entrée E de l'appareil, un condensateur C1 conduit à la ,grille de commande du premier tube amplificateur V1.
Il apparaît, aux bornes de la résistance R2, une partie de la tension alternative dérivée.
La résistance ajustable R1, qui se trouve en parallèle avec le conden- sateur C1 et la résistance R2, sert à régler la sensibilité de l'ap- pareil et est ajustéeune fois pour toutes.
Le tube V1 amplifie la tension alternative partielle dérivée du conducteur ou élément analogue à essayer et la tension amplifiée apparaît aux bornes de la résistance anodique R2,
Le tube V1 est une pentode et est monté en tant qu'amplifica- teur d'une façon connue. La grille écran est raccordée, par l'inter- médiaire d'une résistance R4, au pôle positif de la pile d'alimenta- tion anodique et est découplée par un condensateur C3. La tension amplifiée apparaissant aux bornes de la résistance anodique R est transmise, par l'intermédiaire d'un condensateur de couplage C4, à la grille de commande du tube suivant V2.
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Le condensateur C2 à l'anode du tube V1 a pour effet que -seules , les fréquences jusqu'à environ 2.000 IIz sont amplifiées. Il est cal- cule de telle sorte que des fréquences supérieures soient coun-cir- cuitées. L'on obtient ainsi que seules les fréquences des tensions alternatives circulant dans les conducteurs à essayer, qui sont le plus souvent des fréquences de 16 2/3 Hz, de 50 ou de 60 Hz, soient effectivement amplifiées. Des fréquences perturbatrices, qui pourraient provoquer une indication erronée dans l'appareil sont par conséquent éliminées.
Le tube V2, qui est également une pentode, forme le deuxième étage amplificateur et est à nouveau connecté d'une façon bien con- nue. La tension de polarisation de grille pour ce tube et le tube V5 est engendrée par une résistance R14, découplée par un condensa- teur électrolytique C12 et est envoyée à la grille de commande par l'intermédiaire de la résistance de fuite de grille R5.
La tension amplifiée par le tube V2 apparaît aux bornes de la résistance anodique R6 et est dérivée par-l'intermédiaire d'un con- densateur de couplage c6. La tension alternative existant aux bornes de la résistance R8 est alors redressée par un redresseur, par exem- ple une diode semi-conductrice D1.
La grille écran du tube V2 reçoit sa tension d'alimentation par l'intermédiaire d'une résistance R7, découplée par un condensateur C5.
La tension redressée par le redresseur Dl, qui est filtrée par un condensateur c7, est utilisée comme tension de grille-écran pour lestubes V3 et V4, qui forment ensemble un multivibrateur de type courant.
,La grille de commande de chacun de ces tubes comporte une résis- tance de fuite de grille R11, R12, qui est.reliée, par l'intermédiaire de condensateurs C8, C9, à l'anode du tube adjacent. Les résistances
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R9 et R10 servent de résistances anodiques. Les éléments du montage sont calcules de telle sorte que le multivibratur oscille à sa fré- quence propre aussitôt que les tubes V3 et V4 reçoivent la tension de grille écran. La fréquence propre du multivibrateur est choisie de telle sorte qu'elle se trouve dans le domaine audible, tout-en étant cependant suffisamment éloignée de la fréquence des r3seaux et d'autres fréquences perturbatrices. Dans le présent cas, la fré- quence du nraltivibrateur est réglée une fois pour toutes.
En utili- sant des résistances ajustables R11 et R12 (comme indiqué en poin- tillé), cette fréquence peut également être rendue variable à vblon- té.
La basse fréquence engendrée par le multivibrateur est envoyée, par l'intermédiaire d'un condensateur de couplage C10, à la grille de commande d'un tube amplificateur V5. La résistance R13 constitue la résistance de fuite de grille de ce tube.
L'un des enroulements d'un transformateur de sortie U est raccorce à l'anode et à la grille écran du tube V5. La grille écran de ce tube reçoit la tension totale de la pile ou batterie haute tension.
Un condensateur Ci-, sert à accorder cet étaie amplificateur sur la fréquence du multivibrateur.
L'autre enroulement du transformateur U alimente un haut-parleur 9, qui vibre à la fréquence engendrée par le multivibrateur.
Le commutateur S1 dans le circuit de chauffai sert à mettre en ou hors service l'appareil.. ,
Pour cont rôler l'appareil, l'on renvoie, en appuyant sur le bouton-poussoir 4, une partie de la tension de sortie du tube V2, par l'intermédiaire d'un fil Ll, d'un condensateur C13 et d'un fil L2, à la grills de commande du tube V1. L'amplificateur formé par les tubes V1 et V2 est ainsi auto excité et il produit une tension périodique qui est alors redressée, à la place de la tension alterna- tive du réseau d'alimentation, par le redresseur D1 et fournit la
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tension de grille écran nécessaire à l'appareil pendant l'opération . de,)contrôle.
L'ensemble de l'appareil d'essai est représenté à la figure 3.
Il comporte une tige 16 en matière isolante, présentant une poignée
15 et munie, pour protéger l'opérateur, d'un disque isolant 17.
A 1''extrémité supérieure 18 de la tige isolante 16 est fixée, au moyen d'un verrouillage à baïonnette aisément relâchable 19, une partie inférieure de boîtier en forme de pot 20 en tôle, dans le fond duquel sont pratiqués des trous d'écoute 21.
Dans la partie inférieure de boîtier 20 est placé un récipient
22 contenant l'équipement électrique, qui sera décrit plus en détail ci-après. A la figure 3, le récipient 22 a été représenté séparé de la partie inférieure 20 et de la partie supérieure de boîtier 23, afin de faciliter la compréhension.
Lorsque l'appareil est assemblé, les partiesinférieure 20 et supérieure 23 du boîtier enferment cependant le récipient 22.
Au couvercle 24 de la partie supérieure de boîtier 23 est relié rigidement un tube 25 en matière isolante, qui porte à l'extrémité supérieure, au moyen d'une douille 26, une pointe métallique 27 ser- vant d'électrode d'essai. '
A l'intérieur du tube 25 est disposé un autre tube isolant 28, qui reçoit dans son passade longitudinal 29 un fil 30. Le fil 30 se termine à l'extrémité inférieure par un contact 31, dans lequel peut être introduite la fiche 32 du récipient 22.
Entre l'extrémité supérieure.du fil 30 et le fond 33 de la pointe métallique 27 est prévu un jeu, de telle sorte que la pointe métallique 27 et l'extrémité supérieure du fil 30 forment conjointe- ment un condensateur de très petite capacité.
Comme on peut s'en rendre compte d'après lafigure 4, le récipient
22 est constitué par trois parties isolantes disposées les unes sur
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les autres 34, 35 et 36, qui sont maintenues assemblées par des boulons 37.
Le fond isolant inférieur 34 sert de support au haut-parleur 9, qui est disposé de telle sorte que les sons qu'il émet soit diri- gé vers le bas, c'est-à-dire donc vers l'opérateur. Dans ce but, un trou 48 est pratiqué dans le fond 34. En outre, sur ce, fond iso- lant 34 sont disposés le bouton d'essai 4 et le commutateur SI,, d'une façon telle qu'ils dépassent à travers des trous du fond de la,partie inférieure de boîtier 20 et puissent ainsi être action- nés de 1 'extérieur ..
La pièce isolante médiane 35 ponte principalement les tubes V1, V2,V3,V4, V5, ainsi que les condensateurs et.les résistances représentés à la figure 2.
Sur la pièce isolante supérieure 36 sont disposées les piles B1 et B2 Dans ce but, l'on a prévu un étrier de fixation 38 desti- né à recevoir la pile B1 (75 volts) et sur lequel sont prévus des ressorts de retenue 39 destinés à recevoir chacun une pile B (1,5 volts) qui sont disposées verticalement avec leur fond vers le haut, de telle sorte que ces fonds soient reliés électriquement par des contacts 40 à l'étrier'*38.
Sur la face supérieure de l'étrier 38 est fixé de façon isolée, la fiche étallique 32, qui est en liaison, lorsque l'appareil est assemblé et par l'intermédiaire du contact 31, avec le fil 30, qui s'étend jusqu'au voisinage immédiat du fond 33 de la pointe métallique 27.
Si l'opérateur doit essayer, à l'aide de l'appareil d'essai sui, vant l'invention, un conducteur à haute tension, il ferme d'abord l'interrupteur Si et appuie sur le bouton poussoir 4' Si le haut-par- leur 9 émet alors un son, l'appareil d'essai est én ordre de marche.
Afin d'exclure les possibilités d'erreur, qui peuvent¯se présenter par exemple par le collage de râlais,, de sonneries, etc., les divers
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moyens électriques du nouvel appareil d'essai suivant l'invention sont tous réalisés de façon à travailler purement électroniquement..
Lorsque- l'on a déterminé que l'appareil est en ordre de marche,, en appant sur le bouton d'essai 4, l'opérateur met la pointe métallique 27 en contact direct avec-le conducteur à essayer. Etant donné qu'il ne doit alorsobserver aucun signal optique, il peut effectuer la mise- en place de la pointe 27 sur le conducteur avec le plus grand soin.. Si le haut-parleur 9 se fait entendre lors de cette appli- cation, l'opérateur est certain qu'un courant circule dans le conduc- teur.
Si cependant alors le haut-parleur ne se fait pas entendre, l'opérateur écarte la pointe métallique 27 du conducteur et appuie à nouveau sur le bouton d'essai 4. Si alors le haut-parleur 9 se fait entendre, l'appareil était en ordre de marche lors de l'application de la pointe métallique 27 sur le conducteur et l'opérateur sait avec certitude qu'aucun courant ne circulait dans le conducteur.
Ltappareil d'essai est, conme déjà décrit, réalisé de telle sorte qu'il ne fonctionne que quand la pointe métallique 27 vient en' contact direct avec un conducteur dans lequel circule un courant.
L'on obtient donc aussi un résultat absolument sûr lorsque plusiaus conducteurs s'étendent parallèlement entre eux et doivent être essayés successivement.
Si l'essai d'un conducteur doit avoir lieu dans une armoire de commutation,dans laquelle toute une série de bruits perturbateurs peuvent être entendus, l'opérateur -appuie d'abord sur le bouton d'es- sai 4 et accorde alors le son du haut-parleur , en faisant varier la valeur des résistances R11 et R12, jusqu'à ce qu'il puisse distin- guer clairement la fréquence émise par le haut-parleur de celle des bruits perturbateurs.
De cette façon, il est impossible de ne pas entendre le haut-parleur même dans de telles armoires de commutation et ce d'autant plus que le haut-parleur 9 est. dirigé vers l'opérateur;
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Il convient encore de mentionner que le nouvel appareil d'esse
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suivant l'invention peut Gtre (6monté trs iséfient, c'est-à-dire que la ti,:c isolante 16 peut êtro séparée aisé.uent du boîtier 20, 22; l'appareil peut donc être transports sans difficultés par l'opé- rateur dans un sac ou une sacoche prévue spécialement, l'appareil pouvant cependant être porté très aisément pendant 1 ' essai , grâce à son poids très réduit.
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xt.VIvLTC ^lTCîïS. 1.
Appareil d'essai pour tensionsalternatives en particulier des hautes tensions, caractérisé en ce qu'il comporte une tête. d'exploration à mettre en contact galvanique avec le conducteur à essayer et dérivant une tension partielle alternative, ainsi que des
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moyens fonctionnant électroniquer.ie-nt, amplifiant'1s tension partiel- le alternative dérivée ct la redressant,et un générateur sonore conr.iandé par cette tension redressée, ce générateur alimentant un haut-parleur.