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La présente invention est relative à un système de contrôle de moyens régulateurs pour cuves de précipitation électriques et est constituée par un dis- positif placé dans le circuit primaire d'un transformateur à haute tension et prévu pour produire des impulsions, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un amplificateur, avec pour résultat la régulation de la tension ou du courante le contrôle du groupe de nettoyage dans le filtre, etc., dans le cas de courts- circuits ou d'étincelles dans le filtre.
L'efficacité avec laquelle des particules sont filtrées dans une cuve de précipitation électrostatique est déterminée par un grand nombre de facteurs, entre autre le courant et la tension. La valeur de la tension nécessaire pour produire un courant corona suffisant pour donner une bonne charge de particule est déterminée par la forme géométrique des électrodes, la composition du gaz, sa température et sa pression et la nature des particules. Dans le cas de cer- tains gaz simples et de certaines compositions gazeuses, la tension et le courant peuvent être estimés théoriquement si le filtre est complètement propre. De même, dans de telles conditions, la tension de court-circuit peut 'être calculée.
Il est cependant bien évident que ces conditions ne peuvent jamais,être remplies en pratique et la seule solution est d'utiliser des valeurs basées sur l'expérience.
En ce qui concerne la tension de court-circuit, il a été découvert que la valeur effective est très inférieure à celle calculée théoriquement pour un filtre propre. Des causes de l'apparition de courts-circuits ou d'étincelles à de faibles tensions peuvent être des variations de la distance entre les électrodes, par exemple parce que certains des très nombreux fils d'émission oscillent acci- dentellement par suite d'efforts thermiques provoqués par des variations rapides de la température ou de la charge des particules. Les particules peuvent, par suite de leurs propriétés électriques, amener la décharge par effluves à varier rapidement et inégalement et provoquent .ainsi une tendance accrue à des courts- circuits ou étincelles isolées dans la cuve de précipitation.
La chute de parti- cules provoquée Iprsque le filtre est secoué à des fins de nettoyage peut aussi engendrer des courts-circuits ou étincelles, etc. Il est évident d'après ce qui précède que des courts-circuits ou étincelles peuvent survenir dans la cuve de précipitation sous n'importe quelle tension, bien que la tendance aux courts- circuits soit évidemment augmentée aux tensions élevées. Il est par conséquent correct de définir la limite de court-circuit ou d'étincelle comme étant la ten- sion à laquelle la fréquence d'étincelles commence à augmenter rapidemento Cette 'limite est élevée ou abaissée suivant les variations de fonctionnement du filtre.
Du point de vue de la précipitation, les meilleurs résultats sont obtenus si la tension de filtre peut être maintenue dans la zone de la limite de court-circuit telle que définie ci-avant.
Les,caractéristiques de courant et de tension d'une cuve de précipi- tation électrostatique sous des conditions de fonctionnement changeantes sont, en principe, telles que représentées à la figure,la La courbe a est la courbe moyenne considérée comme applicable au filtre. Les courbes b, c et d indiquent des variations des conditions de fonctionnement. Im indique le courant qui, du point de vue de la charge des particules, est calculé comme désirable pour le filtre.
Le filtre ou les électrodes de précipitation ont été calculés de telle sorte que quand le courant Im est appliqué à la cuve de précipitation, la tension Um normalement obtenue atteint une valeur qui se trouve à.une distance de sécu- rité" convenable par rapport à limite de court-circuitPour illustrer encore plus la question, l'on considérera les conditions suivantes. On supposera que la limite de court-circuit et les points moyens des caractéristiques du filtre sont tels que représentés par Uö et a, respectivemento Ceci a pour résultat que l'on atteint la condition désirable dans laquelle Um est très proche de la limite de court-circuit.
Si les conditions de fonctionnement sont alors modifiées de telle sorte que la courbe b soit applicable, tandis que Uö reste inchangé, la tension du filtre dépassera Uö si le - courant Im est maintenu. Il sera alors nécessaire de réduire le courant à la valeur I'. Il est vrai que la tension du filtre sera
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toujours voisine de Uö, mais le courant du filtre sera trop faible pour charger efficacement les particules. Si, au contraire, la caractéristique du filtre est déplacée vers la position c, la tension sera inférieure à Uö si Im est maintenu.
Afin de ramener la tension au voisinage de Uö, le courant du filtre doit être augmenté fortement et ceci signifie souvent une surcharge inadmissible du redres- seur, si ce dernier est calculé économiquement.
L'on se rend compte d'après ce qui précède que l'on ne peut pas con- sidérer qu'il sera toujours -ou même fréquemment- possible de maintenir la tension du filtre au voisinage de la limite de court-circuit ou d'effluves. Pour le meil- leur fonctionnement possible dans toutes les circonstances, le filtre doit être établi de telle sorte que la valeur inférieure de la limite de court-circuit ou d'effluves soit voisine de la valeur maximum pour la tension du filtre (pour le courant Im, courbe b). La cuve de précipitation électrostatique est alimentée à partir d'un redresseur qui, pour des raisons d'économie, ne doit pas être cal- culé pour des courants nettement supérieurs à Im.
Il a été mentionné précédemment que, dans les circonstances normales, l'on ne doit pas espérer que la tension du filtre puisse toujours être maintenue au voisinage de la limite de court-circuit ou d'effluves. Toutefois, il est pos- sible dans certaines circonstances qu'il en soit ainsi et, dans de tels cas, le redresseur doit être contrôlé. Si les conditions de fonctionnement sont sujet- tes à des variations rapides et fréquentes, le personnel de surveillance doit effectuer des ajustements constants du redresseur. En règle générale, le courant sera réduit et maintenu à une valeur faible telle que le personnel de surveillance ne sera pas troublé par une grande fréquence de court-circuit.
Par conséquent, la capacité de la cuve de précipitation ne sera pas totalement utiliséeo Dans ce cas, il est aisé d'équiper le redresseur avec un régulateur automatique,
La présente invention concerne une forme améliorée d'un tel disposi- tif de commande automatique, caractérisée en ce que le générateur d'impulsions pour le dispositif automatique est constitué par un transducteur établi de façon à provoquer simultanément un effet d'étouffement marqué du court-circuit.
L'am- plification des impulsions émises est obtenue grâce à l'utilisation d'un ampli- ficateur de type approprié, constitué par un relais à thyratrono Une forme de réalisation du dispositif particulièrement prévue pour la régulation du courant ou de la tension à la valeur maximum en ce qui concerne la limite de court-circuit est caractérisée en ce que l'élément amplificateur est constitué par un relais à thyratron combiné avec un relais temporisé, ces deux relais commandant un.ré- gulateur pas à pas d'une façon telle que le courant ou la tension soit augmentée à des intervalles réguliers, tandis que dans le cas d'un court-circuit, le cou- rant ou la tension seront réduits pas à pas.
Le dispositif suivant l'invention peut également être utilisé pour faire démarrer le système de nettoyage de la cuve de précipitation lorsque le courant dans cette dernière a été réduit à une valeur minimum prédéterminée, ce dispositif étant caractérisé en ce que le régu- lateur pas à pas est équipé d'un commutateur de fin de course pour la mise en circuit du dispositif de nettoyage.
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 une courbe caractéristique courant/tension d'une cuve de précipitation électrostatique sous différentes conditions de fonctionnement.
La figure 2 est une vue schématique de l'équipement d'une cuve de précipitation électrostatique équipée d'un dispositif pour le contrôle des moyens de régulation suivant la présente invention.
A la figure 2, la connexion de raccordement au réseau'de distribution électrique est indiquée par la référence 1, tandis que la référence 2 indique un commutateur principal pour l'entièreté de l'installation. La référence 3 indique
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un contacteur principal qui peut être mis en ou hors circuit au moyen des contacts actionnés manuellement 3a et 3b. La référence 4 désigne un transducteur de type spécial suivant la présente invention, qui est couplé au circuit primaire de la cuve de précipitation électrostatique, désignée par la référence 7. La cuve de précipitation électrostatique est équipée d'un transformateur à haute tension 5 et d'un redresseur à haute tension 6.
La référence 8 désigne un redresseur pour la préaimantation par courant continu du transducteur et la référence 9 un trans- formateur intermédiaire pour ce redresseur. La référence 10 désigne un transfor- mateur régulateur connecté à un contact 17 pour le courant d'actionnement envoyé au dispositif automatique et au circuit primaire du transducteur. Le transforma- teur 10 est muni d'un moteur de réglage réversible 11, qui est ampné à tourner dans des directions différentes par la connexion alternative des contacteurs 12 et 13. Cette inversion peut soit être effectuée manuellement par des contacts
12a et 13a, soit automatiquement par l'intermédiaire de contacts 12b et 13b.
Le contact 12b est actionné par un relais retardé 15, tandis que le contact 13b est actionné par un relais à thyratron 14 constitué par un tube électronique thyra- tron 14a, un circuit régulateur de temps 14b et un redresseur 14c. Ce dernier redresseur est connecté au transducteur 4, par l'intermédiaire d'un transforma- teur intermédiaire 16. La référence 18 désigne un relais temporisé avec une action énormément retardée (environ 30 secondes), connecté dans le circuit d'actionne- ment du contacteur principal 3, ce relais temporisé coupant l'alimentation vers la cuve de précipitation électrostatique 7 dans le cas de la présence d'un court circuit dans cette cuve de précipitation.
La référence 20 désigne un commutateur de fin de course qui est actionné par le moteur régulateur 11 lorsque le courant dans le filtre 7 a été amené à une valeur inférieure à un minimum prédéterminé.
Le commutateur de fin de course, lorsqu'il est en circuit, est prévu pour mettre en service 'le , 'dispositif de nettoyage monté dans la cuve de précipitation.
Ces dispositifs de nettoyage (non représentés aux dessins) sont connectés au dis- positif de commande automatique, aux bornes marquées 19.
Le- dispositif de contrôle suivant l'invention fonctionne de la façon suivante
Lorsqu'un court-circuit ou un effluve se produit dans la cuve de pré- ciptiation, le transducteur 4 accepte momentanément l'entièreté de la tension d'alimentation. Suivant 1?invention, le transducteur 4 est calculé de telle sorte qu'il possède un effet d'étouffement de court-circuit marqué, de telle sorte que le transducteur sert dans ce cas à la fois de régulateur pour le redresseur et et de détecteur d'effluves ou de court-circuit.
Une augmentation de tension dans le transducteur 4 est transmise,par l'intermédiaire du transformateur.d'isole- ment 16 et du redresseur 14c, au relais à thyratron, ce dernier, à l'aide du contact 13, mettant un circuit le moteur régulateur 11 et ce dernier inversant le transformateur régulateur 10 dans le circuit de commande du transducteur. De cette façon, le courant vers la cuve de précipitation électrostatique 7 est ré- duit, ainsi que la tension.
Le temps de fermeture du relais à thyratron et, par conséquent, l'importance de la chute de tension pour chaque court-circuit ou effluve, peut être réglé au moyen de résistances variables dans le circuit de réglage de temps 14b. Aussitôt que la réduction prévue a cessé, le moteur régu- lateur 11 est inversé par une impulsion provenant du relais temporisé 15a, qui actionne le contacteur 12. Par conséquent, la tensiôn est à nouveau augmentée et ce réglage continue jusqu'à ce qu'un nouveau processus de réduction soit amor- cé. De cette façon, il est possible de maintenir la tension du filtre au voisina- ge de la limite précitée de court-circuit ou d'effluve, c'est-à-dire la tension au delà de laquelle la fréquence de court-circuit ou d'effluve commence à augmen- ter rapidement.
Si un état de court-circuit se présente dans le filtre9 l'alimen- tation en courant vers la cuve de précipitation électrostatique 7 est déconnectée par l'intermédiaire du relais temporisé 18, qui est établi de façon à fonction- ner avec une action énormément retardée.