CH112290A - Sous-station de distribution électrique. - Google Patents

Description

Sous-station de distribution eteetrique.

Cette iriv ention se rapporte ä uiae sous station de distribution electrique coinpreuant au inoins un eircuit d'alimentation, un eircuit de distribution et des dispositifs de transmis sion electriques, pour raccorder ces deux circuits, et eile presente la particularit6 que ces dispositifs de trausuiissiori 61ectriques sont conibin6s avee des interrupteurs ä actionne merit pnerirnatique etablis pour la commande de leur fonctionnement.

Dans 1e dessin ci-joint, donne ä. titre d'exemple Los fig. 1 et 2 enseuible represeritent 1e scheina d'urie forme d'ex6cution de la sous station de distribution suivant 1'inventiori; la fig. 3 montre un sch6ma simplifie des circuits i-epresentes daris los fig. 1 et 2.

La sous-station de distribution representee coinporte uni circuit d'alimentatiori ä courant alternatif 1, un circuit de distribution ä cou raut continu 2, et uni convertisseur synchrone 3 reli6 aux deux circuits. Un transformateur 4 est prevu pour r6duire la teusion du cireuit d'alimentation 1 ä une valeur dui convient ä

1'actionnement du convertisseur 3. Les con ducteurs du circuit d'alimentation 1 sont reli4 aux bobines primaires 7 du transfor mateur 4 par 1'intermAdiaire d'un interrupteur ä inain 5 et d'un interrupteur automatique 6. Les bobines secondaires 8 du transforinateur 4 comportent, chacune, trois Bornes 9, 10, 12. Los Bornes 10 sont reli6es ä Tune des bagues du convertisseur 3. Los borpes 9 sont reliees ä l'interrUpteur de demarrage 11, et les Bornes 12 sont reliees ä, 1'interrupteur de manche 13. Los autres Bornes des interrLip teurs 11 et 13 sont reli6es aux aiztres bagues du convertisseur 3. La Borne negative du eircuit ä courant continu du convertisseur 3 est relik ä, la terre par 1'entremise d'un en rouleinent de champ commutateur 14 et d'un enroulenaent de champ en serie 15. La Borne positive est reliee au circuit de distribution ä courant continu 2 par l@entremise d'un shunt 16, d'un interrupteur 17 et, sofft dune resistance 18, sofft d'un interrupteur 19.

Lorsque la sous-station est en etat pour ffoiictioitner automäticluement, los interrupteurs

actionnds ä Ja main 5, 21, 22, 23 et 24 sont fermes et 1'interrupteur 25 est egaleinent ferme dans la Position itiferieure iridiquee dass 1e Schema. Le courant traverse alors 1e oircuit qui pärt du cii#cuit de distribution 2 et renferme la resistance 26, la bobirre de commande 27 d'un relais ä, voltage ininiintitir 28 et Finterrupteur bipolaire 21 (fig. 3), pour rejoindre la terre, en excitant ainsi la bobirre <B>27.</B> Si 1e v oltage existant entre la ligne 2 et la terre est suffisant pour retenir la Partie mobile du relais 28 dass sa Position supe rieure, 1e circuit Passant par les pieces de contact 29 ne Sera pas complete et les cir cuits renfermant la batterie d'aecuniulatetil,s 32 et la bobirre de Polarisation 144 Tun relais 143 sorit les settls eircuits corupletes. Cette condition correspond ä Gelle dune Charge legere du circuit de distribtttion lorsque Je voltage de celui-ei se trouve au-dessus dune valeur <B>minima</B> predetei-minee.

Lorsque 1e voltage deseend au-dessotrs de rette valeur inininia detei,niiiiee, 1'excitatioii de la bobirre 27 West plus suffisante pour retenir la Partie mobile du relais 28 dass sa Position supdrieure; rette piece mobile tombe donc et etablit ainsi 1e contact entre ]es pieces de contact 29. 11 en resulte la ferme ture d'un eircuit partant de la borne positive 31 de la batterie 32 et renferniant 1'interrup teur 21, uri conducteur 251, des pieces de contact 33 d'un relais 141, des pieces de contact 34 d'un relais de blocage 98, im moteur electriqtie 35, un conducteur ,'352, les pieces de coutaet 29, et Pinterrupteur 21 pour rejoindre la borne negative 30 de la batterie d'aecumulatetirs 32 qui est en meine temps i#eliee ä 1a teere. Le moteui- 35 actiorine de rette faqon, au moyen d'un arbre 37, dune vis sann fin 38. dune roue tangente 39, et d'un arbre 41, um disque isolant 42 Sur lequel une pike conductrice eleetrique 43 est motitee.

Si 1e voltage entre 1e aii-cuit 2 et la teere Teste Pendant une Periode . detei-mitiee, par exemple cinq secondes, au-dessous de la valeur minima determinee, la piece conduetrice 43 totiche les pieces de contact 44. De rette fa#on, il s'etablit un circuit electrique partant

de la borne positive 31 de la batterie d'aeeu mulateurs 32 et renfermant Finterrupteur 21, la resistance 45, la bobirre de commande 46 du relais 47, 1e conducteur <B>253,</B> les lüi@ces de contact 48 et 49 d'un relais polarise 77, ]es pieces de contact 44, 1e conducteur 254, les pieces de contact 51 d'un dispositif lirni teur de vitesse <B>170,</B> et Pinterrupteur <B>211,</B> pour rejoindre la bornu negative 30 de la batterie d'aceutntilatetu-s 32, ce qui cause 1'excitation de la bobirre 46 et ainsi 1e relevement de la Partie mobile du relais 47 ä sa Position su perieure.

De rette mani@re, les pieces de contact 52 sont reliees electriquement, ce qui complete (in eircuit partant de la borrie positive 31 de la batterie d'accutnulatetirs 32 et renfermant Finterrupteur 21, les pieces de contaet 5'?, la bobirre de conimande d'itne soupape a air comprinie, ä conimande electro-magnetique, 53 et Pinterrupteur 21, pour rejoindre la borne negative 30 de la batterie d'aectiniu lateurs 3?. La bobirre de conimande de la soupape a air 53 etant ainsi excitee, la soupape s'ouvi@e et de Fair comprime peut passer d'un reservoir a air comprime 54, par un tuyau 55 et la soupape 53, dann 1e ey lindre 56. Ainsi, la Pression de Fair peut agil, Stil, un piston se trouvatit dans 1e cy lindre 56, et la force est, deptiis ce piston, transinise par une tige 57, un eliquet 58 et un levier 59, a tine tige 61 actionnant Fin terrupteur 6. Quand cet interrupteur est ainsi ferme, un courant traverse 1e cireuit partant de la ligne d"alimentation 1 et renfermant Pinterrupteur it main 5 et 1'interrupteur 6 pour rejoindre les bobirres primaires 7 du transforinateur 4.

La ferineture du relais 47 produit aussi la connexion des pieces de contact 62, pour oceasionner la fermeture d*un eircuit partant de la borne positive 31 de la batterie d'accit mulateurs 3'_' et renferniant Pinterrupteur 21, 1e condticteur <B>251,</B> ]es pieces de contaet 38, les pieces de contact 34, la bobirre 63 dun eleetro-:timant 64, Je conducteur <B>255,</B> ]es pieces de contact 62, les pieces de contact 29 et l'interrupteur 21, pour rejoindre la borne négative 30 de la batterie d'accumulateurs 32. L'électro-aimant 63 étant ainsi excité et attire son armature 65 ce qui fait tourner l'arbre 37 autour de l'axe des tourillons 66. La vis sans fin 38 perd ainsi contact avec la roue tangente<B>39;</B> elle entre, par contre, eu prise avec une roue tangente 67, ce qui permet au ressort 40 de rappeler .l'arbre 41 à sa position primitive.

Lorsque le relais 42 se ferme, un troisième jeu de pièces de contact 68 est engagé, shuntant par là les pièces de contact 48, 49 et les pièces de contact 44. Cette connexion sert à maintenir la bobine 46 excitée après que les pièces de contact 48, 49 et les pièces de contact 44 sont dégagées.

La fermeture de l'interrupteur 6 produit également la connexion des pièces de contact 69, ce qui cause le raccordement du conduc teur 71 à la borne positive 31 de la batterie d'accumulateurs 32 par l'intermédiaire de l'interrupteur 21. Il en résulte l'établissement d'un circuit partant de la borne positive 31 de la batterie d'accumulateurs 32 et renfer- inant la pièce de contact 69, une résistance 72, la bobine de commande d'une soupape à air comprimé, à commande électrique, 73, des pièces de contact auxiliaires 74 de l'in terrupteur 13, et l'interrupteur 21, pour rejoindre la borne négative 30 de la batterie d'accu ni ulateurs 32. Lorsque la bobine de commande de la soupape à air comprimé 73 est ainsi excitée, la soupape s'ouvre et de l'air comprimé petit passer du réservoir à air comprimé 54 par le tuyau 55 et la soupape 73 dans un cylindre de commande 75 de l'interrupteur 11. La pression de l'air, agis sant sur un piston se trouvant dans ce cylindre 75, se transmet sur la tige 76 qui ferme l'interrupteur 11, établissant par là un circuit partant des bornes de démarrage 9 du transformateur 4 et renfermant l'interrupteur 11, et le convertisseur 3 pour rejoindre les bornes 10 des bobines secondaires 8 du transformateur 4. Le convertisseur 3 démarre ainsi à un voltage réduit et marche de cette manière jusqu'à ce qu'une vitesse déterminée soit atteinte.

Si la polarité du circuit à courant continu du convertisseur 3 est juste, le relais polarisé 77 sera actionné par le courant traversant le circuit partant de la borne positive du convertisseur 3, et renfermant les pièces de contact auxiliaires 89 de l'interrupteur 11, le conducteur 25U les bobines de commande du relais 77, le conducteur 257 et l'inter rupteur 21 pour rejoindre la terre, de façon à dégager les pièces de contact 48 et 49 et à relier les pièces de contact 78 et 79. Il en résulte l'établissement d'un circuit partant de la borne positive 31 de la batterie d'ac cumulateurs 32 et renfermant l'interrupteur 21, les pièces de contact 69, le conducteur 71, la bobine de commande 81 d'un relais de transmission 82, le conducteur 258, les pièces de contact 78 et 79, le conducteur 257, et l'interrupteur 91, pour rejoindre la borne négative 30 de la batterie 32.

Le relais 82 est maintenant excité, sa partie mobile est amenée à sa position supé rieure, établissant la connexion des pièces de contact 83 entre elles et également des pièces de contact 84 entre elle. Les pièces de contact 83 shuntent ainsi les pièces de contact 78 et 79 de faon à maintenir l'exci tation de la bobine 81 après le dégagement des pièces 78 et 79. Les pièces de contact 84 shuntent de même la bobine de commande de la soupape a, air comprimé 73, de façon qu'elle ne reçoit plus de courant, ce qui permet à la soupape de se fermer. Ceci en traîne l'ouverture de l'interrupteur 11, ainsi que la connexion des pièces de contact auxi liaires 85, ce qui a pour conséquence la fermeture d'un circuit partant de la borne positive 31 de la batterie d'accumulateurs 32 et renfermant l'interrupteur 21, les pièces de contact 69, la bobine de commande de la soupape à air comprimé, à commande élec trique, 86, les pièces de contact 85, les pièces de contact 83 et l'interrupteur 21, pour re joindre la borne négative 30 de la batterie 32.

La bobine de commande de soupape à air 86 est ainsi excitée, ce qui produit l'ouverture de la soupape 86. La pression de l'air provoque la fermeture de l'interrupteur 13 d'une manière analogue<B>tu</B> celle décrite polir l'interrupteur 11. Par la fermeture de l'interrupteur 13,_ il s'établit un circuit par tant des bornes de marche 1,'3 du transfor mateur 4 et renfermant l'interrupteur 13 et le convertisseur 3, pour rejoindre les bornes 10 des bobines secondaires 8 du transforma teur 4. Par cette opération, le voltage secon daire entier est appliqué ait convertisseur 3 qui ainsi peut fonctionner normalement.

Lorsque le cas se présente, que le con vertisseur 3 démarre à Lin .voltage réduit, avec une polarité renversée, le relais polarisé 7 7 est actionné de faon à effectuer la connexion des pièces de contact 78 et 87, ce qui complète un circuit électrique partant de la borne positive 31 de la batterie d'ac- cumulateurs 32 et renfermant l'interrupteur ?l, les pièces de contact 69, le conducteur 71, la bobine de commande d'une soupape à air comprimé, à commande électrique, 88, le conducteur 259, les pièces de contact 87 et 78, le conducteur 257 et l'interrupteur 21, pour rejoindre la borne négative de la bat terie d'accumulateurs 32.

De cette faon, la soupape à air 88 est ouverte; de l'air comprimé peut actionner un connnritateur-inverseur de champ 89 à l'en contre de l'action d'un ressort 91, d'une faon similaire à celle décrite par rapport au fonc tionnement des autres interrupteurs à com mande pneumatique. I1 en résulte l'établisse ment d'un circuit partant de la borne positive du convertisseur 3 et renfermant l'interrupteur 89 et les enroulements de champ shunt<B>92</B> du convertisseur 3, pour rejoindre la bobine négative du convertisseur. Un courant traverse maintenant les enroulements de champ 92 dans le sens contraire à celui qu'il avait lorsque l'interrupteur 89 se trouvait dans sa position normale ou position de repos.

De plus, les deux enroulements de champ shunt 92 sont maintenant reliés en parallèle, au lieu d'être en série comme précédemment, et ils seront de ce fait traversés par un courant d'une intensité plus grande, propre à corriger rapidement la polarité incorrecte du convertisseur 3 et à établir la. polarité cor recte. Le relais polarisé 77 est alors actionné de façon à établir la connexion des pièces de contact 78 et 79 entre elles; la bobine de commande de la soupape à air 88 ne reçoit plus de courant cri raison du dégagement des pièces de contact 87 et 78. L'interrupteur 89 retourne par suite à sa position normale, ainsi qu'on le voit dans )e dessin, sous l'in fluence du ressort 91, et le convertisseur 3 continue sa niarehe, avec la polarité correc tement établie.

L'interrupteur de marche 13 ne peut pas se fermer tant due le. convertisseur 3 n'aura pas retrouvé sa polarité correcte; la marche ne sera maintenue que par le courant traver sant le circuit renfermant l'interrupteur de démarrage 11. Paris <B>le</B> cas où cet état de choses continue au-delà d'un laps de temps prédé terminé, après l'excitation de la bobine 63, la roue tangente G7, l'arbre 93, et le disque isolant 94 exécuteront un mouvement de rotation d'une amplitude telle qu'une pièce conductrice 95 montée sur le disque 94 entre en contact avec les pièces de contact 96, complé tant ainsi Lui circuit partant de la borne positive 31 de la batterie d'accumulateurs 32 et ren fermant l'interrupteur 21, le conducteur 251, les pièces de contact 33, les pièces de contact 34, la bobine de commande 97 du relais 98, les pièces de contact 96, le conducteur 261; les pièces de contact auxiliaires 99 de l'in terrupteur 11, et l'interrupteur 21, pour rejoindre la borne négative de la batterie d'accumulateurs 32.

Le courant qui traverse ce circuit excite la bobine 97 qui commande le relais 98 de telle façon que le cliquet 101 est déclanché et que le pont 102 petit tomber, dégageant ainsi les pièces de contact 34 et établissant tin contact entre les pièces de contact 103. Lorsque les pièces de contact 103 sont reliées, un circuit shuntant la bobine de commande 46 du relais 47 est établi. Ce relais devient alors inactif; il reprend sa position de repos. Cette opération interrompt le circuit de la bobine de commande de la soupape â, air comprimé 53 qui commande le fonctionnement de l'interrupteur 6.

L'admission de l'air comprimé au cylindre 56 est ainsi interrompue et l'interrupteur 6 peut s'ouvrir. Le circuit partant de la ligne d'alimentation 1 et arrivant aux bobines primaires 7 du transformateur 4 est ainsi interrompu, ce qui empêche le convertisseur 3 de continuer sa marche, jusqu'à ce que l'opérateur ramène à la main le pont 102 à sa position normale, au moyen de la poignée de manceuvre 104, ainsi qu'on le voit sur le dessin.

Cette condition, connue sous le nom de "blocage hors service" des appareils de la sous station, est également obtenue d'une manière semblable, par l'excitation de l'une quelconque des autres bobines de commande 105, 106 oui 107 du relais 98, comme suite de la connexion respective des pièces de contact 108, 109 ou simultanément<B>111</B> et 112. Les pièces de contact 108 sont mises en circuit par l'action de lamelles bimétalliques 113, clans le cas oii la température des paliers du convertisseur dépasse une valeur déterminée telle qu'une continuation de la marche du convertisseur pourrait causer un endommage ment des paliers.

Dans le cas où, dans une des phases du circuit d'alimentation 1, il existe un excès de courant déterminé, les pièces de contact 109 sont reliées électriquement entre elles. Cette connexion est produite par les transforma teurs en série 114 qui fournissent du courant aux bobines de commande 115 des relais de surcharge à courant alternatif 116. Lorsque le courant que reçoivent ces bobines dépasse une certaine valeur, correspondant à une va leur déterminée du courant dans le circuit d'alimentation 1, l'un des relais 116 ou bien les deux, seront actionnés pour établir la connexion entre les pièces de contact 109.

La même opération produit une connexion entre les pièces de contact 117 des relais de surcharge à courant alternatif 116, ce qui entraîne la fermeture d'un circuit partant de la borne positive 31 de la batterie d'accumu lateurs 32 et renfermant l'interrupteur 21, les pièces de contact 52, la bobine de dé- clanchement 118 de l'interrupteur 6, les pièces de contact 117, et l'interrupteur 21, pour rejoindre la borne négative 30 de la batterie d'accumulateurs 32. Lorsque la bo bine de déclanchement 118 reçoit ainsi du courant, elle attire son armature 119., ce qui produit le déclanchement du cliquet 58 du levier 59 et permet ainsi à l'interrupteur 6 de s'ouvrir rapidement. Cette ouverture rapide de l'interrupteur 6 procure une protection effi cace des appareils de la sous-station contre des surcharges considérables dans le circuit d'alimentations 1.

Dans le cas où, pendant le démarrage du convertisseur 3, des courants non équilibrés traversent les différentes phases du circuit d'alimentation 1 et le convertisseur 3, un relais 120 sera actionné par l'excitation de ses bobines de commande interconnectées à partir de transformateurs en série 121 de façon a, relier les pièces de contact 112, ce qui complète un circuit électrique partant de la borne positive 31 de la batterie d'accumu lateurs 32 et renfermant l'interrupteur 21, le conducteur 251, les pièces de contact 33, les pièces de contact 34, la bobine 107 du relais 98, le conducteur 262, les pièces de contact 111, les pièces de contact 112 et l'in terrupteur 21, pour rejoindre la borne néga tive 30 de la batterie d'accumulateurs 32. Le relais 98 est ainsi actionné de manière à bloquer les appareils de la sous-station hors service, d'une façon semblable à ce qui est décrit ci-dessus.

Dans le cas où des courants non-équilibrés traversent les différentes phases des enroule- mentsdu convertisseur3pendant son fonctionne ment normal, le relais 120 sera actionné de la même manière que précédemment, mais tant que les ,pièces de contact 111 ne sont pas reliées entre . elles, les appareils de la sous-station ne seront pas bloqués hors service. Un circuit shuntant la bobine de commande 46 du relais 47 sera cependant complété par le moyen des pièces de contact 122, 112. 51 et<B>68,</B> et la marche du convertisseur 3 sera arrêtée d'une manière semblable à celle dé crite par rapport à la connexion établie entre les pièces de contact 103. Les appareils de la sous-station se trouvent alors en condition pour reprendre leur fonctionnement dans des conditions normales, mais si le-déséquilibrage (le courant persiste encore dans les différentes phases, les appareils seront bloqués hors service comme décrit ci-dessus, pendant la période de démarrage.

En supposant que le convertisseur 3 ait démarré dans des conditions normales, avec la polarité correctement établie, le courant qui traverse les enroulements de champ shunt 92 augmente au fur et à mesure que le vol tage aux bornes du convertisseur augmente, jusqu'au moment où ce courant est devenu suffisamment fort pour pouvoir actionner un relais de champ à courant 123 par l'exci tation de sa bobine de commande 124 qui est produite par un courant traversant un circuit qui- part de la borne positive du convertisseur 3 et renferme l'interrupteur 89, les enroulements de champ shunt 92, l'inter rupteur 89, la résistance 125, la bobine de commande 124 et les pièces de contact<B>126,</B> pour rejoindre la borne négative du conver tisseur 3.

L'actionnement du relais 123 produit le pontage des pièces de contact 128 et 129. Le pontage des pièces de contact 128 établit un circuit électrique partant de la borne positive 31 de la batterie d'accumulateurs 32 et renfermant l'interrupteur 21, les pièces de contact 69, le conducteur 71, les pièces de contact auxiliaires 131 de l'interrupteur 6, les pièces de contact 128, les pièces de contact auxiliaires 132 de l'interrupteur 13, la bobine de commande d'une soupape à air comprimé, à commande électrique; 133, de l'interrupteur 17, et l'interrupteur 21, pour rejoindre la borne négative 30 de la batterie d'accumulateurs 32. Par l'établissement de ce circuit, l'interrupteur 17 est actionné pneu- matiquement, d'une manière semblable à celle décrite ci-dessus par rapport aux autres in terrupteurs à commande pneumatique. La borne positive du convertisseur 3 est reliée ainsi au circuit de distribution ', par l'entre mise du shunt 16, de l'interrupteur let de la résistance 18.

En même temps, une connexion électrique est établie entre les pièces de contact auxi liaires 13.1, ce qui complète un circuit partant de la borne positive 31 de la batterie d'ac cumulateurs 32, et renfermant l'interrupteur 21, les pièces de contact 69, le conducteur 71, les pièces de contact 135 d'un relais de surcharge à courant continu 138, les pièces de contact 134, la bobine de commande d'une soupape à air comprimé, à commande élec trique, 136, de l'interrupteur 19, et l'inter rupteur 21, pour rejoindre la borne négative de la batterie d'accumulateurs 32. La bobine de commande de la soupape à air comprimé 136 reçoit ainsi du courant, et l'interrupteur 19 est actionné pneumatiquement, d'une façon semblable à celle décrite ci-dessus par rap port aux autres interrupteurs à commande pneumatique, et un circuit shuntant la résis tance 1.8 est ainsi complété.

Dans le cas où le courant qui traverse les enroulements à courant continu du con vertisseur 3 dépasse une valeur déterminée, la chute de potentiel produite dans l'enroule ment de champ commutateur 14 sera telle que la bobine de commande 137 du relais 138 soit excitée de faon que le relais 138 produit la déconnexion des pièces de contact 135. La conséquence en est que le courant traversant la bobine de commande de la soupape à air comprimé 136 est interrompu; ce qui permet à l'interrupteur 19 de s'ouvrir. Par cette opération, la résistance 18 est réinsérée dans le circuit reliant la borne posi tive du convertisseur 3 au circuit de distri bution 2, de façon à augmenter la résistance totale du circuit à courant continu et à ré duire par là la quantité de courant qui puise traverser ce circuit.

Dans le cas oir le courant traversant le circuit à courant continu dépasse une valeur déterminée, la résistance 18 se chauffe à tel point qu'une pièce bimétallique voisine 139 fléchisse suffisamment pour produire une connexion entre les pièces de contact 141. De cette manière, un circuit de dérivation sur la bobine de commande 46 du relais 47 est fermé, et le fonctionnement de la sous- station est arrêté d'une manière semblable à ce qui est décrit précédemment.

La reprise de fonctionnement de la sous- station est empêchée tant que la température de la pièce bimétallique 139 n'est pas tombée suffisamment pour que la connexion électrique entre les pièces de contact 141 soit inter rompue, après quoi la bobine de commande 46 du relais 47 ne sera plus court-circuité.

Si, pour une raison quelconque, le circuit à courant continu du convertisseur 3 est parcouru par un courant ayant un sens opposé au sens normal, le courant traversant le circuit qui comprend la dérivation 16 et la bobine de commande 142 d'un relais à retour de cou rant 143 sera tel qu'il produira un flux ayant la même direction que celui engendré par le courant traversant la bobine de polarisation 144. Cette bobine de polarisation est excitée par titi courant traversant le circuit qui part du circuit de distribution 2 et renferme titi conducteur 145, une résistance 146, la bo bine 144, et l'interrupteur 21, pour rejoindre la terre. Le flux combiné produit par le cou rant traversant les bobines 142 et 144 actionne le relais 143 de façon à produire une connexion entre les pièces de contact 147, shuntant ainsi la bobine de commande 46 du relais 47 et arrêtant par lé, le fonction nement des appareils de la sous-station, d'une manière semblable à celle décrite précé demment par rapport au fonctionnement de la pièce bimétallique 139.

Lorsque l'une quelconque des phases du circuit d'alimentation 1 devient relativement inversée, ou bien que le voltage de ce circuit tombe au-dessous d'une valeur déterminée, l'énergie fournie par ni) transformateur de po tentiel 149 aux bobines de commande d'un relais à inversion de phase et à voltage minimum 148 rie suffira pas pour retenir la partie mobile du relais 148 dans sa position supérieure; cette partie tombera eu produisant le pontage de ses pièces de contact<B>151.</B> Si cela arrive pendant la période de démarrage du conver- tisseur 3, il s'établit un circuit partant de la borne positive 31 de la batterie d'accumula teurs 32, et renfermant l'interrupteûr 21. les pièces de contact 69, le conducteur 71, la résistance 72, les pièces de contact auxiliaires 1:i2 de l'interrupteur 13 qui sont reliées entre .elles lorsque l'interrupteur est dans sa posi tion d'ouverture, les pièces de contact 151. et l'interrupteur 21, pour rejoindre la, borne négative de la batterie d'accumulateurs 32. La bobine do commande de la soupape à air comprimé 73 qui commande le fonctionnement de l'interrupteur 11 est ainsi court-circuitée par le circuit renfermant les pièces de contact 152 et 151, et l'interrupteur 11 sera ainsi amené en position d'ouverture.

Si la partie mobile du relais 148 tombe à sa position inférieure, cri raison de la ma nifestation d'une inversimi de phase relative et d'une réduction de voltage anormale dans le circuit d'alimentation 1, pendant la période de marche normale du.convertisseur 3, lorsque l'interi#upteur de circuit 13 est fermé, les pièces de contact<B>152</B> seront déconnectées, mais par contre, les pièces de contact 153 seront reliées entre elles. Le fonctionnement du relais 148 entraîne la connexion des pièces de contact 151 pour compléter un circuit électrique shuntant la bobine de commande 46 du relais 47. Le fonctionnement de la sous-station est ainsi arrêté d'une façon sem blable à celle décrite précédemment par rap port aux relais 139 et 143.

Un relais thermique 154 protège les appareils de la sous-station contre des charges continues dépassant une valeur déterminée. Cette protection est obtenue au moyen des transformateurs en série 114 qui fournissent à, la bobine de commande<B>1</B>55 du relais thermique 154 un courant dont l'intensité est en raison directe du courant du circuit d'ali mentation 1. Le fléchissement d'une pièce bimétallique 150 faisant partie du relais 154 dépend de sa température qui est proportion nelle à,- l'énergie amenée à la bobine 155. Si cette énergie dépasse une valeur déterminée pendant un laps de temps déterminé, la pièce bimétallique 150 fléchira suffisamment pour qu'elle puisse toucher une pièce de contact 156, ce qui produit la fermeture d'un circuit en dérivation sur la bobine de commande 46 du relais 47, pour arrêter ainsi le fonction nement de la sous-station de la même ma nière que celle décrite ci-dessus par rapport aux relais 139 et 143.

u n organe centrifuge<B>157</B> est fixé au moyen d'un ressort 160 sur l'arbre du con vertisseur 3 d'une manière telle, que si la vitesse du convertisseur dépasse une valeur déterminée, l'organe centrifuge 157 agisse sur une tige 158 pour repousser nu pont de contact 159 hors de prise des pièces de contact 51, et le circuit passant par la bobine de commande 46 du relais 47 est ainsi ou vert. Le relais 47 peut alors prendre sa po sition de repos. Le fonctionnement de la sous-station est arrêté par hinterruption du circuit qui fournit l'énergie de la bobine de commande de la soupape à air comprimé 53 commandant le fonctionnement de l'interrup- teui. 6.

Les différentes dispositions de protection prévues pour protéger les appareils de la sous-station pendant le démarrage, ainsi que pendant la marche du convertissent, 3 ont été décrites complètement ci-dessus. On admettra maintenant que le convertisseur 3 a démarré normalement comme suite < < une réduction du voltage du circuit de distribu tion 2, qu'en outre, le convertisseur a fonc tionné normalement en fournissant du courant continu au circuit de distribution 2 pendant nu certain laps de temps. Ces conditions correspondent, dans une sous-station de chemin de fer, au rapprochement d'une voiture de la sous-station, de sorte que l'énergie que la voiture retire du circuit de distribution occa sionne unie réduction du voltage dans celui-ci. Si l'on suppose que la voiture se soit main tenant éloignée de la sous-station, et que l'intensité du courant qui traverse le circuit de distribution 2 soit ainsi tombée au-dessous d'une valeur déterminée, le courant traversant le circuit d'alimentation 1 sera réduit en proportion. L'énergie fournie par les traits- formateurs en série 114 à la bobine de com mande 161 d'un relais 162 aura également diminué. Lorsque l'excitation de la bobine de commande 161 du relais 162 tombe au-dessous d'une valeur déterminée, la partie mobile du relais 162 tombe à sa position inférieure et produit une connexion entre les pièces de contact 163, grâce à quoi il s'établit un cir cuit partant de la borne positive 31 de la batterie d'accumulateurs 32 et renfermant l'interrupteurs 21. le conducteur 251, les pièces de contact 33, les pièces de contact 34, le moteur 35, la bobine 63 de l'électro-aimant 64, et les pièces de contact 62 (en parallèle avec le moteur ï).5), les pièces de contact 163, l'interrupteur 25, les pièces de contact 164, et hinterrupteur .'1, pour rejoindre la borne nL',gative 30 de la batterie d'accumulateurs 32.

Le moteur 35 et la bobine de commande <B>63</B> de l'électro-aimant t1.4 étaient sans cou rant depuis que le voltage du circuit de distribution 2 avait étL# ramené à sa valeur normale par le démarrage du convertisseur 3, et que l'excitation rt#s(iitante de la bobine de commande<B>27</B> du relais 28 était devenue suffisante pour relever la partie mobile du relais 28, afin de déconnecter les pièces de contact<B>29.</B> Pendant ce temps, la vis sans fin 38 était hors de prise d'avec la roue tangente 67, ce qui a permis au ressort 165 de ramener l'arbre 93 ü sa position primitive. Maintenant, le moteur 35 et la bobine 63 reçoivent de nouveau du courant par le fait que les pièces (le contact 163 sont reliées entre elles. Le moteur 35 démarre, et comme l'électro-aimant 64 maintient la vis sans fin 38 en prise avec la roue tangente 67, l'arbre 37, la vis sans fin 38, la, roue à vis sans fin 67, l'arbre 93 et le disque isolant 168 tournent également. Si le régime de faible charge persiste pendant un certain laps de temps, par exemple `30 minutes, permettant ainsi à la partie mobile du relais 162 de rester dans sa position inférieure et de maintenir la connexion des pièces (le contact 163, le mo teur 35 aura marché pendant Lin laps de temps suffisant pour qu'il ait pu amener une pièce conductrice 169 prévue sur lé disque isolant 168, en contact avec les pièces de contact 171. Ce contact établit un circuit shuntant la bobine de commande 46 du re lais 47 et entraîne l'arrêt du fonctionnement de la sous-station de la même manière que celle décrite précédemment par rapport au fonctionnement des relais 139 et 143.

Un cycle d'opérations complet dans le fonctionnement des appareils de la sous-sta tion a maintenant été décrit, y compris le fonctionnement des différents dispositifs de protection, et la sous-station est de nouveau dans sa position inactive, prête à répondre de la manière qui -vient d'être décrite - à une réduction du voltage dans le circuit de distribution.

L'installation représentée comporte encore des moyens de réglage pour commander indi viduellement la connexion de plusieurs lignes au circuit de distribution 2. La fig. 2 montre deux de ces lignes alimentées, 172 et 173, avec les moyens pour commander leur connexion au circuit de distribution 2, et des chiffres de référence semblables sont employés dans les deux cas. Quand l'une des lignes alimen tées, soit par exemple la ligne 172, se trouve dans ses conditions de fonctionnement nor mal, elle est électriquement reliée au circuit de distribution 2 par l'entremise d'un inter rupteur 174 retenu dans sa position de fer meture de circuit par l'action d'air comprimé venant du réservoir à air comprimé 54 par un tuyau 175 et une soupape à air comprimé, 176, à commande électrique, et agissant dans un cylindre à piston 177 servant à la com mande de l'interrupteur de circuit 174.

La bobine de commande de la soupape à air comprimé 176 reçoit du courant par un circuit partant de la borne positive 31 de la batterie d'accumulateurs 32 et renfermant un interrupteur 21, un conducteur 251, une ré sistance 178, des pièces de contact 179 d'un relais de surveillance 247, la bobine de com mande de la soupape à air comprimé 176, les pièces de contact auxiliaires.181 de l'in- terrupteur 174, le conducteur 257, et l'inter rupteur 21, pour rejoindre la borne négative 30 de la batterie d'accumulateurs 32.

Dans le cas d'un grand soubresaut de courant dans la ligne 172, la variation de flux créée dans un transformateur en série 182 donne naissance à un courant dans la bobine secondaire de ce transformateur et dans la bobine de commande 183 d'un relais détecteur de court-circuit 184. L'excitation de la bobine 183 fait 'que la partie mobile du relais 184 se déplace momentanément à sa position de fermeture de circuit aux pièces de contact 185, établissant un circuit partant de la borne positive 31 de la batterie d'ac cumulateurs 32 et renfermant l'interrupteur 21, le conducteur 251, la résistance 186, la bobine 187 d'un relais de retenue 188, les pièces de contact 185, les pièces de contact 181, le conducteur 257, l'interrupteur 21, pour rejoindre la borne négative 30 de la batterie d'accumulateurs 32. La bobine 187 reçoit ainsi du courant, ce qui fait que la partie mobile du relais 188 établit la connexion entre les pièces de contact 189, 191 et 192., La connexion des pièces de contact 189 et 192 shunte les pièces de contact 185, de manière à maintenir l'excitation de la bobine 187 après que le soubresaut de courant dans la ligne 172 aura disparu et permis à la partie mobile du relais 184 de déconnecter les pièces de contact 185. Par la connexion des pièces de contact 189 et 191, la bobine de commande de la soupape à air comprimé 176 est shuntée. Le manque de éourant dans cette bobine permet à l'interrupteur 174 de retourner dans sa position d'ouverture de circuit, de la même manière que celle décrite précédemment par rapport aux autres inter rupteurs à actionnement pneumatique.

Dansla position d'ouverture de l'interrupteur 174, ses pièces de contact auxiliaires 193 sont reliées, établissant par là la fermeture d'un circuit électrique partant de la borne positive 31 de la batterie d'accumulateurs 32 et renfermant l'interrupteur 21, le conducteur 251, la résistance 194, la bobine 195 d'un relais temporisé 1.96, lés pièces de contact 193, le conducteur 257, et l'interrupteur 21, pour rejoindre la borne négative 30 de la batterie d'accumulateurs 32. La partie mobile du re lais 196 se déplace lentement pour établir finalement une connexion entre les pièces de contact 197, en raison de l'action de son piston 198 et de son tampon pneumatique 199.

Par conséquent, la connexion entre les pièces de contact 197 s'établit après un cer tain temps, pour compléter un circuit partant des bornes de l'interrupteur 174 et renfer mant l'interrupteur 23, les résistances 201 et 202, la bobine 203 d'un relais 204, la résistance 205, les pièces de contact 197, le conducteur 257, et l'interrupteur 21 pour rejoindre la borne négative 30 de la batterie d'accumulateurs 32.

Dans le cas oü la basse résistance qui a donné lieu au soubresaut de courant dans la ligne 172, persiste encore, la résistance 202 dérivera une certaine quantité de courant qui traversera le circuit allant de la résistance 201 par la résistance 202, l'interrupteur 23, la ligne 172, et ladite faible résistance, pour aboutir à la terre; ce courant dérivé sera suffisant pour empècher que l'excitation de la bobine 203 soit suffisante pour actionner le relais 204 et lui faire établir une connexion entre les pièces de contact 206. De cette manière, l'interrupteur 174 est empêché de se refermer.

Lorsque la faible résistance qui a donné lieu au soubresaut de courant dans la ligne 172 a disparu, un courant suffisamment in tense traversera le circuit passant par la bobine de commande 203 pour obliger le relais 204 à établir la connexion entre les pièces de contact 206. Ceci complète un cir cuit partant de la borne positive 31 de la batterie d'accumulateurs 32 et renfermant l'interrupteur 21, le conducteur 251, la résis tance 178, les pièces de contact 179, la bo bine de commande de la soupape à air com primé 176, les pièces de contact 206, le con ducteur 257, et l'interrupteur 21 pour revenir à la borne négative 30 de la batterie d'ac cumulateurs 32. Comme la partie mobile du relais 188 aura effectué la déconnexion des pièces de contact 189, 191 et 192, par le fait que l'ouverture de l'interrupteur 174 a amené la déconnexion des pièces de contact 181, la bobine de commande de la soupape à air comprimé 176 ne sera plus shuntée et se trouvera alors de nouveau excitée par le courant du circuit complété par la connexion des pièces de contact 206. Une nouvelle fermeture de l'interrupteur 174 est alors effectuée de la même manière que précé- demnïent.

Par cette opération, les pièces de contact 193 sont déconnectées, le courant passant par la bobine 195 du relais 196 est ainsi interrompu, et la partie mobile de ce relais peut déconnecter les pièces de contact 197. La ligne 172 se trouve être de nouveau re liée au circuit de distribution '2, les. organes de commande sont dans la même condition qu'avant la production du soubresaut de courant et sont préparés pour le même cycle d'opérations que précédemment, dans le cas oii un nouveau soubresaut de courant vien drait à se manifester.

La batterie d'accumulateurs 32 est main tenue chargée par le courant traversant le circuit qui part du circuit 2, renferme la résistance 207 et revient à la batterie 32, et de là à la terre.

Une réserve, d'air comprimé est maintenue dans le réservoir 54 par un compresseur 208 actionné par un moteur 209 au moyen d'un mécanisme 211 et d'une bielle 212. La pres sion de l'air est maintenue entre des limites déterminées par un régulateur pneumatique 213 d'un type connu. Le moteur 209 est actionné par le courant traversânt un circuit qui part du circuit de distribution 2 et ren ferme un fusible 214, un interrupteur<B>215,</B> qui est normalement fermé, un régulateur 213, et le moteur 209, pour rejoindre la terre. La construction du régulateur 213 est telle que la pression d'air transmise depuis le réservoir 54 par un tuyau<B>9.16</B> au régula teur, commande l'établissement d'une con nexion électrique entre la borne 215 et le moteur 209. Lorsque la pression de l'air tombe au- dessous d'une valeur minima déterminée, pendant que le compresseur 208 est arrêté, le régulateur 213 ferme un circuit électrique entre l'interrupteur 215 et le moteur 209; ce dernier est mis en marche et fait marcher le compresseur, jusqu'à ce que la pression de l'air dépasse un maximum déterminé. Le régulateur 213 ouvre alors le circuit entre l'interrupteur 215 et le moteur 209 et fait arrêter le moteur 209 et avec lui le compres seur 208. De cette manière, la pression de l'air est automatiquement maintenue entre certaines limites déterminées dans le réservoir 54. Ces limites peuvent être changées à volonté par le réglage du régulateur 213. Une soupape de retenue 217 empêche l'air comprimé con tenu dans le réservoir 54 d'entrer dans le compresseur 208 pendant que celui-ci est arrêté.

L'installation représentée peut non seule ment fonctionner d'une manière automatique, comme cela a été décrit, mais il est aussi possible de la faire fonctionner à distance, soit partiellement, soit complètement par l'entremise d'un opérateur. Les appareils de commande de la sous-station peuvent être actionnés à distance par la transmission de suites d'impulsions électriques suivant un code déterminé sur un circuit à deux fils installé à cet effet, à un commutateur sélec teur dont la construction mécanique n'a pas besoin d'être décrite ici et qui peut être d'un type quelconque propre à ce but, par exemple du type bien connu des sélecteurs employés dans les appareils de raccordement automa tiques en usage pour l'établissement des com munications téléphoniques. Ce commutateur sélecteur est construit de façon à pouvoir commander l'excitation de la bobine de com mande de l'un quelconque d'une série de relais 218, 219, 221, 222, 223 et 224, con formément aux suites d'impulsions électriques transmises à distance suivant le code admis.

Le fonctionnement du convertisseur 3 est amorcé en transmettant les impulsions n6ces- saires <B>-</B>pour causer l'excitation de la bobine de commande du relais 218. Cette bobine produit alors la connexion des pièces de con tact 225 et ainsi l'établissement d'un circuit électrique partant de la borne positive 226 d'une batterie d'accumulateurs 227, renfermant l'interrupteur 22, la bobine 228 d'un relais 229, les pièces de contact 225; et rejoignant par l'interrupteur 22 la borne négative 231 de la batterie d'accumulateurs 227. La bo bine 228 est ainsi excité et sous son influence le relais 229 établit une connexion entre les pièces de contact 232. Ces pièces dé contact shuntent les pièces de contact 44 et lors qu'elles sont reliées, le convertisseur est mis en marche _ de la même manière que si le fonctionnement du convertisseur avait été amorcé par la connexion des pièces de contact 44, ainsi que cela a été décrit.' Le fonctionnement du convertisseur 3 peut être arrêté à n'importe quel moment en transmettant au commutateur sélecteur la suite d'impulsions électriques propre à lui faire fermer un circuit amenant du courant à la bobine de commande du relais 219. Lorsque la bobine de ce relais est excitée, la con nexion est établie entre les pièces de contact 233, ce qui a pour effet de fermer un circuit partant de la borne positive 226 de la bat terie d'accumulateurs 227 et renfermant l'in terrupteur 22, la bobine de commande 234 du relais 235, les pièces de contact. 233 et l'interrupteur 22, pour.rejoindre la borne né gative 231 de la batterie d'accumulateurs 227. L'excitation de la bobine 234 fait que le relais 235 établit la connexion des pièces de contact 236 shuntant la bobine de com mande 46 du relais 47. La bobine 46 n'est plus excitée, et la partie mobile du relais 47 peut ouvrir le circuit commandé par ce relais, ce qui produit l'arrêt du convertisseur 3, de la même manière que décrit précédemment pour la commande automatique de la sous- station.

Si l'on désire bloquer les appareils de la sous-station, on transmet une suite d'impul sions électriques propre à actionner le com mutateur sélecteur de telle manière que la bobine de commande du relais 221 soit excitée. Lorsque cela est le cas, les pièces de contact '?37 sont reliées électriquement pour établir (ni circuit électrique partant de la borne po sitive 226 de la batterie 227 et renfermant l'interrupteur 22, la résistance 238, la bobine de commande 239 du relais 241, les pièces clé contact 237 et l'interrupteur 22, pour rejoindre la borne négative 231 de la batterie d'accumulateurs- 227. L'excitation de la bo bine 239 fait que le relais 241 produit la déconnexion des pièces de contact 33 et la connexion des pièces de contact 243. Cette connexion a pour effet de compléter un cir cuit en dérivation sur les pièces de contact 237, de sorte que l'excitation de la bobine 2:19 est maintenue après la séparation des pièces de contact 237.

La déconnexion des pièces de contact 33 interrompt le circuit passant par le moteur <B>35,</B> ainsi que par la bobine 63 de l'électro aimant 64, ce qui empêche le fonctionnement des appareils de commande de la sous-station, ainsi que cela a été décrit précédemment, de manière à amorcer le fonctionnement du colivertisseur 3.

Lorsqu'on désire préparer les appareils de la sous-station pour la reprise d'un nouveau fonctionnement, on transmet au commutateur sélecteur une suite d'impulsions électriques telle que la bobine de commande du relais 222 soit excitée, ce qui produit la connexion des pièces de contact 242 shuntant la bobine (le commande 239 du relais 241. La bobine clé commande 239 est par là désexcitée et le relais 2-11 est susceptible d'établir la con nexion de ses pièces de contact 33 et de dégager en même temps les pièces de con tact 2.13. Les appareils sont maintenant prêts à fonctionner de la même manière que pré cédemment à l'excitation de la bobine de commande 239 du relais 241.

D'une manière similaire, l'une quelconque des lignes alimentées peut en tout temps être retranchées ou reconnectée au circuit de dis tribution 2. A ce point de vue, on considérera la ligne 172, mais il est entendu que chacune des lignes alimentées peut être commandée de la même façon. Afin de séparer la ligne 172 du circuit de distribution 2, une suite d'impulsions électriques propre à ce but est transmise au commutateur sélecteur, afin que celui-ci ferme un circuit renfermant la bobine de commande du relais 223 qui est ainsi excitée et produit l'établissement d'une con nexion entre les pièces de contact 244.

De cette façon, il s'établit un circuit partant de la borne positive 31 de la batterie 32 et renfermant l'interrupteur 21; le conduc teur 251, la résistance 245, la bobine de commande '.?46 du relais 247, les pièces de contact 244, le conducteur 257, et l'inter rupteur 21, pour rejoindre la borne négative 30 de la batterie d'accumulateurs 32. La bobine 246 est ainsi excitée de sorte que le relais 247 sépare les pièces de contact 1î9 et relie des pièces de contact 248. Ces der mères shuntent les pièces de contact 244, de sorte que le circuit comprenant la bobine 246. sera maintenu fermé au moyen des pièces de contact 248, après que les pièces de contact 244 ont été séparées.

La séparation des pièces de contact 179 interrompt le circuit comprenant la bobine de commande de la soupape à air comprimé 176, ce qui empêche l'excitation de cette bobine et, par conséquent, la fermeture à l'air comprimé de l'interrupteur de circuit 174. Cet état de choses est maintenu jusqu'à ce qu'on désire raccorder le circuit d'alimentation 172 au circuit de distribution 2, où alors une suite d'impulsions électriques propre à pro duire l'excitation de la bobine de commande du relais 224 sera transmise au commutateur sélecteur.

Lorsque la bobine de commande du relais 224 est excitée, les pièces de contact 249 sont reliées, ce qui signifie l'établissement d'une dérivation entre les bornes de la bobine de commande 246 et la dérivation du courant suffisant pour permettre au relais 247 de produire la connexion des pièces de contact 179 et la déconnexion des pièces de contact 248. L'installation est alors dans le même état que celui existant avant que la bobine 246 ne fût excitée. Dans le schéma de la fig. 3, les mêmes chiffres de référence ont été employés pour la désignation de différentes pièces apparte nant à l'installation des fig. 1 et 2.

Claims (5)

1. REVENDICATION Sous-station de distribution électrique comprenant au moins un circuit d'alimentation, un circuit de distribution et des dispositifs de transmission électriques pour relier ces deux circuits, caractérisée en ce que lesdits dispositifs de transmission électriques sont combinés avec des interrupteurs à actionne- ment pneumatique établis pour la commande de leur fonctionnement. SOUS-REVENDICATIONS 1 Sous-station de distribution électrique sui vant la revendication, caractérisée en ce que les interrupteurs à actionnement pneu matique sont commandés automatiquement en dépendance de conditions déterminées du circuit de distribution.
2. 2 Sous-station de distribution électrique sui vant la revendication, caractérisée en ce que des moyens pneumatiques sont prévus pour amorcer le fonctionnement des dispo sitifs de transmission, en dépendance de conditions déterminées du circuit de dis tribution.
3. 3 Sous-station de distribution électrique sui vant la revendication, caractérisée en ce que des moyens pneumatiques sont prévus pour arrêter le fonctionnement des dispo sitifs de transmission, en dépendance de conditions déterminées du circuit de dis tribution.
4. 4 Sous-station de distribution électrique sui vant la revendication, avec plusieurs lignes alimentées combinées avec le circuit de distribution, caractérisée en ce que des interrupteurs à actionnement pneumatique sont prévus pour la commande des con nexions des différentes lignes alimentées au circuit de distribution en dépendance de conditions déterminées deslignes alimentées.
5. 5 Sous-station de distribution électrique sui vant la revendication, caractérisée en ce que des moyens automatiques sont prévus pour maintenir une réserve d'énergie pneu matique à. pression comprise entre . des limites déterminées.