Dispositif de protection pour réseaux à courant continu. La présente invention concerne un dispo sitif de protection pour réseaux à courant continu, qui est particulièrement utile dans le cas qui va être exposé tout à l'heure.
Dans des réseaux. de distribution électri ques utilisant une pluralité de circuits de trans mission reliés en parallèle à leurs deux extré mités, une perturbation sur une de ces lignes peut donner naissance à un courant excessif à travers chacune d'elles. Il est par consé quent impossible de couper seulement le cir cuit ayant une perturbation au moyen des relais de surcharge ou disjoncteurs à maxi mum des types ordinaires, tandis qu'il serait extrêmement désirable de ne couper que le circuit défectueux et de laisser les autres circuits en marche.
- Le courant dans le circuit défectueux est toutefois plus grand que les courants dans les autres circuits -et le taux de variation du courant dans le circuit défectueux, lorsque la perturbation se manifeste, est aussi plus grand que dans les autres circuits. Le dis positif de protection suivant l'invention uti- lise ces deux faits, car il comporte au moins un relais pour l'actionnement d'un disjonc teur, ayant deux bobines coopérantes, dont l'une est excitée en raison du courant allant à travers ledit disjoncteur vers le circuit qui doit être protégé, tandis que l'autre des bo bines coopérantes est excitée en raison du taux de variation dudit courant,
de façon que l'effort agissant sur la partie mobile du relais dépend à la fois de l'intensité dudit courant et de son taux de variation.
Cette action combinée pourra suffire dans bien des cas pour que seulement les disjonc teurs nécessaires pour isoler le circuit défec tueux entrent en action.
De préférence, une des bobines du relais est branchée sur une résistance en dérivation qui est connectée en série avec le circuit qui doit être protégé et l'autre bobine est bran chée sur l'enroulement secondaire d'un trans formateur d'intensité, dont l'enroulement pri maire est connecté en série avec le circuit qui doit-être protégé. En outre, l'élément mobile du relais peut subir un effet d'amor- tissement clé façon que son action soit re tardée.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé, dans lequel: La fig. 1 montre un schéma d'une ins tallation à courant continu; La fig. 2 est un schéma d'un des circuits de transmission représentés à la fig. 2, et Les fig. 3 à 5 sont des vues de détail du relais représenté à. la fig. 2.
<B>A</B> la fig. 1 on a représenté une installa tion de distribution à courant continu simi laire à celles employées pour l'alimentation en multiple clans les réseaux de chemins de fer. Ce réseau comporte des lignes d'alimen tation 1 et 2 alimentées par les génératrices 3 et 4 respectivement, une pluralité d<B>e</B> cir cuits de transmission en parallèle 10, 11, 12. 13, 14 et 15 et une ligne d'équilibrage 16 entre les lignes d'alimentation 1 et 2. La charge (non représentée) est branchée en des points appropriés sur les circuits de trans mission 10 à 15.
Au besoin, on peut prévoir des moyens limitateurs de courant à com mande par un courant de charge excessif et comprenant un disjoncteur 17 et une résis tance 18 en série avec la génératrice et nor malement shuntée par le disjoncteur.
Lorsqu'une perturbation se produit sur le réseau comme indiqué en 20, un courant ex cessif passe par les circuits de transmission, le courant dans chaque circuit dépendant de la résistance contenue dans le circuit entre l'endroit défectueux et la génératrice ou la source d'énergie. Comme le circuit de trans mission 12 offre le chemin le plus direct en tre les génératrices 3 et 4 et l'endroit défec tueux, la valeur du courant et la mesure de variation du courant à. l'instant où la pertur bation se produit est plus grande dans ce cir cuit que les valeurs correspondantes dans les autres circuits parallèles.
Cependant, comme les circuits de transmission sont d'habi tude relativement courts et que par con séquent la différence des résistances des circuits respectifs est relativement petite, un courant excessif peut. toutefois pas- ser par tous les circuits, bien qu'il soit d'une grandeur plus petite que celui dans le cir cuit défectueux 12.
Des moyens de protection 21 sont dis posés à chaque extrémité des circuits de transmission 10 à 15, le schéma de chacun clé ces moyens étant tel que représenté à la fig. 2. Un transformateur d'intensité<B>215,</B> une résistance en dérivation 26 et un disjoncteur 27 sont connectés en série avec le circuit de transmission. U n relais 28 comporte un en roulement de champ 29 et une bobine mo bile 30 coopérant avec celui-ci, lesdits en roulements étant connectés avec le shunt 26 et le transformateur d'intensité 25 respecti vement.
Le relais 28 est pourvu d'un organe de contact mobile 31 disposé pour coopérer avec des contacts stationnaires 3 2 et 33 pour com- rnander le circuit: du relais auxiliaire 34, le quel à son tour commande la bobine de dé clenchement 35 du disjoncteur<B>27.</B> Si le re lais 28 est excité, un circuit est fermé qui passe d'une batterie par l'organe de contact 31, le contact coopérant 32, ou 33, et l'en roulement du relais auxiliaire 34 de façon à, exciter le relais auxiliaire.
Après l'excita tion du relais 34, un circuit est fermé depuis la batterie par la. bobine de déclenchement 35, les organes de contact du relais 34 et les organes de contact 36 d'un interrupteur de commande sur le disjoncteur 27 de façon que la bobine de déclenchement du disjoncteur est excitée. L'action du relais 34 ferme un circuit de verrouillage pour le relais même, le circuit fermé par les organes de contact du relais traversant aussi l'interrupteur auxi liaire 36 relié an disjoncteur 27, de façon que le relais reste verrouillé dans sa position d'excitation jusqu'à, ce que le disjoncteur 27 soit déclenché, sans égard aux opérations du relais 28 ayant lieu après l'actionnement du relais 34.
La, construction du relais 28 est repré sentée en détail aux fig. 3 à 5. Le relais com porte une pièce de base 40, un couvercle amo vible 41. assujetti d'une manière quelconque à la, pièce de base 40 et un élément de relais monté sur la pièce de base 40. L'élément de relais comporte un joug stationnaire 42, complété par un noyau 42', sur lequel est disposé l'enroulement de champ 29. Ce joug présente un entrefer de réglage comme indi qué en 43 (fig. 2). Entre les branches du joug 42 et le noyau 42' est ménagé un en trefer circulaire 44 dans lequel est disposée la bobine mobile 30. Une pièce de connexion non magnétisable 45, portant le. noyau 42', relie les extrémités libres desdites branches et les fixe dans leur position exacte..
La bo bine mobile 30 est supportée par un cadre métallique 4-6 (voir fig. 4) reposant. sur le pivot 47 et sollicité par des ressorts spiraux antagonistes 48. L'organe de contact mobile 31 est fixé à l'extrémité inférieure du cadre mobile 46, comme représenté à la fig. 5, et est disposé pour coopérer avec les contacts stationnaires 32 et 33 qui sont fixés sur une pièce isolante 49. Le cadre 46 peut être en aluminium ou un autre métal léger et forme une boucle fermée dans le champ magnétique de l'instrument, exerçant un effet retardateur sur les mouvements de la bobine 30 de la manière bic;n connue.
Le couple de la bobine mobile 30 dépend du.-côurant passant par la bobine 30 et du flux magnétique traversant la bobine. Comme l'enroulement de champ 29 est relié au shunt 26 au circuit de transmission, l'excitation de l'enroulement de champ et l'intensité du champ magnétique auquel la bobine mobile est soumise sont proportionnelles au courant passant par le circuit de transmission. D'au tre part, la bobine mobile 30 est en relation inductive avec le circuit de transmission et est par conséquent excitée en dépendance de la. mesure de variation du courant dans le circuit.
Le temps requis pour l'opération du relais dépend de la valeur du courant et du taux de variation du courant dans le circuit y associé, en partie par suite du fait que les mouvements de la bobine mobile sont amor tis par la réaction des courants induits dans le cadre 46 par le champ magnétique.
Quand une perturbation se produit au point 20, indiqué à la fig. 1, les relais 28 associés au circuit de transmission en panne 12 seront soumis à un plus grand courant de c ourt-circuit et, à l'instant de la pertur bation, à une plus grande mesure de varia tion de courant que les relais associés aux circuits de transmission parallèles. Par con séquent, les relais associés au circuit défec tueux 12 effectueront l'engagement de leurs organes<B>de</B> contact avant que d'autres en trent en action, et le circuit en panne sera coupé.
L'interruption du circuit défectueux provoquera, une réduction des courants dans les circuits parallèles, et les bobines mobiles 30 des relais 28 associés à ces circuits seront soumises à un couple de sens opposé à celui du couple primitif, ce qui s'oppose efficace ment à ce que les autres circuits de trans mission soient interrompus.
Les moyens limitateurs de courant 17 associés à chaque génératrice entrent en ac tion lorsqu'une perturbation grave se produit dans l'installation pour empêcher une dé charge au collecteur de la génératrice 3. Ceci n'empêche pas l'action des moyens de protection 21, attendu que la diminution de courant dans les circuits de transmission res pectifs résultant de la mise en circuit de la résistance 18 produira simplement un contre- couple sur le relais 28 dans les circuits res pectifs, empêchant de cette façon le fonc tionnement des relais dans les circuits in tacts et assurant la disjonction du circuit dé fectueux seulement. .
Grâce à l'emploi du dispositif décrit re pérant automatiquement la ligne d'alimenta tion défectueuse il -est possible d'empêcher l'interruption de lignes intactes et de main tenir en service toute la partie d'un réseau qui n'a pas été affectée par une perturba tion. En outre, après que le circuit défec tueux a été interrompu, la réduction du cou rant dans l'installation a pour effet qu'un couple de répression déterminé sera appliqué aux parties mobiles des relais de commande des autres circuits.
Le dispositif décrit est par conséquent beaucoup plus efficace et d'un fonctionnement plus satisfaisant que ceux em ployés jusqu'à présent et peut être utilisé dans des réseaux de transmission comportant un nombre relativement grand de circuits à basse résistance en parallèle, pour lesquels on n'avait jusqu'à présent point d- Tnoyer,, de protection satisfaisants.