Installation de distribution de courant alternatif. La présente invention se rapporte à une forme d'exécution,de l'installation de distribu tion de courant alternatif suivant le brevet princ.iphl n 121420.
Lesinstallations dedistri- bution décrites, à titre d'exemples, au brevet principal, -comportent plusieurs lignes d'ali mentation connectées en parallèle et dispo sées pour alimenter un réseau de distribu tion à basse tension, des interrupteurs inter calés respectivement entre les lignes d'ali mentation et le réseau à basse tension et des relais associés auxdits interrupteurs pour les déclencher automatiquement lors d'une in version de direction du flux d'énergie dans :
es lignes d'alimentation et pour les enclan- cher en dépendance des valeurs et -des rela tions de phase .des tensions sur les deux cô tés des interrupteurs et ayant un dispositif pare-pompage, c'est-à-dire un dispositif des tiné à éviter qu'il se produise une suite in interrompue @d'.ouvertures et de fermetures de l'interrupteur non justifiée par les condi tions des circuits.
Chacun des relais précités possède une bobine de tension, une bobine d'intensité et une bobine de phase reliées aux bornes de l'interrupteur correspondant, la bobine de tension et ,la bobine de phase coopérant en semble de façon à fermer, le cas échéant, les contacts du relais et à provoquer ainsi l'en- clanchement -de l'interrupteur lorsque celui ci -est déclenché, et la bobine de tension et la bobine d'intensité coopérant ensemble lors que l'interrupteur est enclenché pour main tenir les contacts dudit relais fermés si l'éner gie passe dans la direction correcte.
Dans lesdites installations, le dispositif pare- pompage dudit relais sert à empêcher le clé clenchement de l'interrupteur; il est relié en série avec la bobine d'intensité du relais et coopère avec elle pour maintenir les con tacts du relais fermés dans certaines condi- Lions qui, sans cela, conduiraient au pompage (ouverture et fermeture) se répétant périodi quement comme expliqué ci-dessus, du relais.
Le but principal de la présente invention est d'empêcher le pompage des relais dans une plus grande étendue de conditions du circuit.
L'installation suivant l'invention com prend -des interrupteurs de réseau dont cha cun -est associé à un dispositif de relais muni d'un dispositif pare-pompage .comportant un circuit relié à des bornes de l'interrupteur qui sont séparées lorsque l'interrupteur .est ou vert, circuit dont l'effet .est destiné à empê- .cher .que la fermeture de l'interrupteur soit provoquée aussi longtemps que le voltage auxdites bornes n'a pas la relation de phase correcte pour que l'enclenchement de l'inter rupteur soit stable.
Dans ces conditions, le dispositif de re lais ouvre l'interrupteur .dans les cas où il se produit une pertubation du côté haute ten sion ou que pour tout autre cause il se pro duit un retour de courant vers la ligne d'ali mentation à haute tension, et ne le fait réen- clencher que lorsque ales conditions normales sont rétablies et. que la ligne est -en condition pour fournir de l'énergie au réseau d'une fa çon stable.
Plusieurs exemples d'exécution .de l'objet de l'invention sont représentées au dessin an nexé, dans lequel: La. fig. 1 montre le schéma d'une inStal- la.tiob de distribution de courant alternatif triphasé; Les fig. 2a et. 2b donnent un schéma mon trant. les détails d'une partie de l'installa tion représentée à la fig. 1, ces deux figures montrant deux variantes d'exécution du dis positif de relais;
La fig. 3 représente .le schéma d'un ré; lais de réseau polyphasé muni -d'un aimant de retenue et montre la construction de l'ai mant et l'emplacement .des différentes bo- bobines d'excitation;
La fib. 4 .donne un schéma de détail d'une partie de la fig. 1 montrant une autre forme d'exécution du dispositif pare- pompage; La fig. 5 représente un schéma montrant les connexions internes d'un relais de réseau triphasé à trois éléments suivant la fig. 4.
Dans l'installation représentée à la @fig. 1 du dessin, 1, 2 et 3 sont les barres omnibus d'alternateur ou de sous-station, ou d'une autre source de courant alternatif, qui ser vent à alimenter un nombre de lignes d'ali mentation à haute tension 12, 13, 14 et 15 par l'intermédiaire -d'interrupteurs 16, comme dans l'exécution usuelle de réseaux de distri bution à basse tension.
Les barres omnibus 1, 2, 3 peuvent être reliées à la même source d'énergie ou à des sources d'énergie .distinctes. Si elles sont re liées à des sources d'énergie distinctes, ces dernières peuvent être synchronisées pair l'in- term6diaire du résëau. Ainsi, la source -de la barre omnibus 2 peut. être synchronisée avec la source génératrice indépendante de la barre omnibus 3 par l'intermédiaire du réseau 27, au lieu que ces sources soient syn- chronis6es auxdites barres omnibus.
Les lignes d'alimentation 12, 13, 14 et 15 sont reliées au primaire de transformateurs de distribution 17, dont les secondaires sont reliés aux inlerraapteurs,de réseau 1.8.
Les interrupteurs de réseau 18 sont re liés d'autre côté aux circuits principaux se condaires ou à basse tension 21, 22, 23, 24, 25 et 26 qui sont interconnectés de façon à former un réseau secondaire à basse tension 27. Le réseau secondaire ou à basse tension 27 constitue le circuit de charge et forme un ensemble dont :les parties sont reliées en grillage.
La section encadrée par des traits mixtes à la fig. 1 et associée aux lignes secondaires 25 et 26 sera décrite en détail en se réfé rant aux fig. 2a .et 2b, dans lesquelles le: parties correspondantes sont désignées par les mêmes chiffres de référence.
A la fig. 2a, la ligne d'alimentation à haute tension 14 est reliée aux enroulements primaires 31 -des transformateurs de réduc tion de tension 17 d'un type usuel. Les en- roulements primaires sont reliés en triangle et les enroulements secondaires 32 sont reliés en étoile et mis à la terre en 33.
Les dispositifs 34 sont des transformateurs d'intensité ou en série construits de façon à être saturés à partir d'-environ 150 % ou 200% de .la charge normale ou de toute au tre valeur .désirée. Le but de l'emploi ide transformateurs saturés est de réduire les va leurs des courants passant par les bobines d'intensité 52 du relais, ainsi que les effets directs sur le relais 41, dans des,conditions de courants excessifs ou de court-circuit.
Cette disposition permet aussi une réduction de la grandeur des circuits magnétiques .des trans formateurs et évite la détérioration des trans formateurs -en cas d'un circuit .secondaire ou vert.
Pour que les relais puissent déclencher sous l'influence de valeurs de courants inver ses aussi petites que'celles produites par les courants d'excitation des transformateurs, les transformateurs d'intensité 34 sont mu nis d'un nombre de spires relativement petit pour obtenir un courant suffisant dans les bobines d'intensité 52 des relais pour,de fai bles valeurs de courant d'excitation dans les lignes d'alimentation.
Les secondaires des transformateurs d'in tensité 34 sont reliés respectivement aux bo bines d'intensité correspondantes 52 du re lais polyphasé 41. Les -enroulements primai res et secondaires des transformateurs d'in tensité 34 sont reliés ensemble en 35 afin de réduire le nombre de connexions avec le re lais.
Les disjoncteurs de réseau 18 peuvent être du type usuel d'interrupteur à charbon ayant une bobine d'enclenchement 38, agissant<B>à</B> l'aide d'un moteur ou d'un solénoïde, et une bobine de déclenchement en dérivation 39. La bobine de déclenchement 39 est alimentée par la ligne secondaire 26 qui doit être protégée.
Les contacts de fermeture 48 .du relais 41 sont représentés comme étant reliés directe ment en circuit avec la bobine d'enclenche ment 38, ceci seulement pour plus -de simpli cité. Dans la pratique, toutefois, un contac- teur (non représenté) peut être intercalé, qui se ferme en dépendance de la fermeture des ,contacts de fermeture 48 et qui alimente à son tour la bobine d'enclenchement 38 pour enclencher l'interrupteur 18.
Après que le disjoncteur 18 a été enclenché et verrouillé, un interrupteur auxiliaire (non représenté) obéissant au mouvement mécanique du dis joncteur 18, peut interrompre le circuit du contacteur et -de la bobine d'enclenchement 38. L'interrupteur 18, qui est verrouillé. reste .enclenché jusqu'à ce que d'autres Gon- -ditions exigent qu'il soit déclenché de nou veau. Ce contacteur, l'interrupteur auxiliaire et le dispositif de verrouillage sont bien con nus et ne demandent pas de description dé taillée.
Le relais 41 est un appareil ayant une pluralité de circuits magnétiques excités en dépendance de grandeurs électriques à partir d'une pluralité de phases pour commander le disjoncteur de réseau correspondant 18. Dans une forme d'exécution (fig. 23), il comprend trois éléments électromagnétiques similaires et indépendants 42, 43 et 44 disposés pour commander deux disques rotatifs à induc- tion 45 et 46 montés sur un arbre commun 47 qui commande les organes de contact 48 et 49. Les disques à induction 45 et 46 peuvent être des disques de cuivre plein en vue d'as surer un bon couple moteur -et un minimum de vibrations.
Un bon couple moteur est par ticulièrement désirable pendant l'action d'en clenchement .lorsque la bobine de phasage 53 est soumise à un voltage variant d'un demi volt à deux volts. Un disque de cuivre plein s'adapte bien à utiliser toutes les valeurs de flux résultant d'aussi petits voltages de plia- sage.
Pour assurer un fonctionnement exact du relais, lors de changements brusques de ten sion et -de courant, un certain amortissement du mouvement .des disques est désirable. Cet amortissement peut "être obtenu à l'aide d'un aimant permanent 50 associé au disque 46.
Dans leur construction, les éléments éleetro-magnétiques 42, 43 et 44 sont sensi- blement identiques: ils sont reliés indépen damment aux trois phases<I>A, B</I> et C. Cha cun des éléments 42, 43 et 44 comporte un circuit magnétique, tel que représenté à la fig. 3, mais pour plus de simplicité, ce cir cuit est représenté à la fig. 2a comme étant formé par un aimant -en C.
Chacun des circuits magnétiques 51 com porte trois enroulements indépendants: une bobine d'intensité 52, une bobine -de phase 53 et une bobine de tension 54, disposées comme représenté à la fig. 3, pour commander les disques 45 et 46, -comme représenté à la fig. 2a.
La bobine d'intensité 52 est reliée au transformateur d'intensité 34 de la phase A. Elle sert à exciter .l'élément 42 en dépendance de la grandeur et de la direction du courant dans la phase A de l'interrupteur de ré seau 18.
La bobine de phase 53 est reliée aux con tacts d'interruption ou points .d'interruption dans la phase A du disjoncteur de réseau 18. Cette bobine a pour but d'exciter l'élément 42 du relais en dépendance de .la grandeur et de la position de phase du voltage aux con tacts dans la phase A du disjoncteur de ré seau 18.
La bobine de tension 54 de l'élément 42 est reliée à partir de la phase A à la terre du côté de réseau du disjoncteur 18. Cette bobine sert à exciter le relais de façon à coopérer soit avec la bobine d'intensité 52, soit avec la bobine de phase 53, afin de déclencher ou d'enclencher le disjoncteur de réseau 18, sui vant les conditions du circuit.
Le dispositif 55 est une lampe de phase reliée en série avec la bobine de phase 53 pour limiter le courant du circuit, dans le cas d'un excès de voltage et pour augmenter aa- tomatiquement la résistance du circuit, lors que le voltage du circuit augmente. Cette lampe peut être une lampe ordinaire à fila ment de tungstène, qui a un coefficient de ré sistance thermique positif relativement élevé.
L'impédance de -chaque circuit de phase comprenant les bobines de phase 53 et la lampe .de phase 55 a une valeur convenable pour empêcher la lampe de phase 55 d'être brûlée dans des conditions de fermeture à en trecroisement de phases, et pour empêcher également qu'une tension :dangereuse trop élevée soit induite sur les lignes -d'alimenta tion primaires 14 par les transformateurs 17, lorsque le -disjoncteur de réseau associé est en position d'ouverture.
On notera spécialement l'emploi des dispo sitifs électromagnétiques<B>61</B> qu'on peut ap peler ,électro-aimant de retenue". Ces dis- positifs sont similaires à ceux .décrits dans le brevet principal, mais leurs connexions et fonctions sont ici différentes.
Le petit électro-aimant de retenue 61. peut être monté sur le côté de l'équipage mo bile juste au-dessus des disques 45 et 46 respectivement. Comme représenté en détail à la fig. 3, chaque aimant -de retenue com porte un corps de fer feuilleté 62 avec un en- trefer .dans la face inférieure, c'est-à-dire dans la face juste au-dessus des disques 45 et 46, respectivement. Lorsque les contacts de fermeture 48 du relais sont en position d'ouverture, l'entrefer est ponté par une pe tite lamelle de fer 63 rivée sur les disques 45 et 46.
La lamelle 63 est de préférence em pêchée de venir en contact avec le fer de l'électro-aimant 61. par la présence d'une plaque de laiton mince (non représentée) ri vée sur le corps de fer feuilleté 62. Cette plaque contribue à l'obtention des caractéris tiques désirées dans le relais 41 et élimine l'effet de tout. magnétisme résiduel sur son fonctionnement.
Chaque électro-aimant de retenue 61 est relié aux points d'interruption de l'interrup teur 18 et agit pour empêcher l'interrupteur de réseau 18 de s'enclencher, jusqu'à ce que les conditions soient telles que l'interrupteur en s'enclenchant. reste enclenché dans les con ditions normales et ne déclenche pas immé diatement de nouveau en l'absence d'un dé faut ou d'une autre condition anormale.
Les éléments de relais 43 et 44 ont la même construction que l'élément 42 déjà dé crit, mais leurs connexions sont établies avec les phases B et C, respectivement. Les contacts 48 .du relais de réseau 41 sont disposés pour commander, lors de leur fremeture, l'enclenchement du disjoncteur de réseau 18 par l'excitation de la bobine d'en clenchement 38, ,intercalée entre les phases A et C du côté de transformateur :du disjonc teur 18.
Les contacts 49 du relais de réseau 41 sont reliés à la bobine de déclenchement 39 du disjoncteur 18 et commandent le d6clen- chement du disjoncteur de réseau 18.
Lorsque le réseau 27 est sous tension et que le disjoncteur de réseau 18 servant à la protection du réseau est -en position de dé- al:enchem-ent, les bobines @de tension 54 et les bobines de phase 53 du relais de réseau 41 agissent pour enclencher le disjoncteur 18 ou pour empêcher son enclenchement, suivant les conditions de voltage à ses contacts prin cipaux d'interruption. Lorsque le disjoncteur 18 enclenche, tous: les circuits de phase .sont court-circuités par la fermeture des contacts principaux du disjoncteur et les bobines d'in tensit6 du relais .de réseau 41 sont excitées.
Lorsque le disjoncteur de réseau 18 .est en position .d'enclenchement ou de fermeture, le relais de réseau 41 fonctionne pour le main tenir enclenché, ou pour le déclencher, sui vant la direction et la puissance du courant de charge.
Le voltage du réseau est appliqué aux cir- :cuits de voltage du relais 41, @dont chacun comporte une bobine de tension 54 :et une ré sÎstance 67. Cette résistance 67 :déplace une composante du voltage de réseau, qui est ap pliquée à la bobine de tension 54, en sens d'a vance, de façon que la composante de tension passant par la bobine de tension 54 ait un angle d'avance :considérable par rapport à la tension de réseau totale.
Le courant produit par la tension de la bobine de tension 54 sera en retard .de 90 environ sur cette tension, en raison de l'induc tance relativement élevée du circuit, et :e flux magnétique produit par ce courant qui est sensiblement en phase avec celui-ci, sera en retard d'environ 90 par rapport à cette tension. Le flux magnétique produit par la bobine d'intensité 52 sera sensiblement en phase avec le :courant. Par conséquent, lorsque le courant dans la bobine d'intensité 52 est, en retard d'un angle d'environ 90 par rapport au voltage envoyé à la bobine de tension 54. le couple agissant sur le disque de relais 46 sera égal à zéro.
'Les bornes du relais de réseau -11 sont re présentées par les signes de référence T-- 1 <I>à T-18.</I>
Le fonctionnement de l'installation rc- présentée par la fig. 2a est le suivant: Supposons que l'alimentation soit inter rompue ou bien qu'il n'y ait pas de voltage dans le réseau 27, du fait que tous les inter rupteurs 16 .des lignes principales sont dé- clenché.s, bien que les barres omnibus 1, 2 et 3 soient sous tension; les. disjoncteurs de ré seau 18 seront à la position de déclenche ment et tous les appareils reliés aux lignes principales 12, 13, 14 et 15, qui seront ali mentées par les barres:
omnibus 1, 2 et 3, se ront :désexcités. Dans ces conditions, le re- laïs de réseau 41 est désexcité et les contacts de fermeture 48 de celui-ci sont maintenus à la position de fermeture par un ressort (non représenté) prévu à :cet effet, c'est-à-dire que les contacts 48 sont à la position de fermeture et prêts à accomplir l'action d'enclenchement du disjoncteur de réseau 18 :dans les condi tions appropriées.
Ensuite, on supposera un enclenchement de l'interrupteur à haute tension 16 de la li gne principale 14. Le transformateur 17 as socié à la ligne d'alimentation 14 sera alors alimenté et ses enroulements secondaires ali menteront alors la bobine d'enclenchement 38 du disjoncteur 18, la bobine d'enclenchement 38 étant dans :ce cas particulier alimentée par l'intermédiaire des contacts à fermeture par ressort 48 du relais de réseau 41 à partir des phases A et C.
Il est à noter qu'aussitôt que l'interrupteur à haute tension 16 dans la li gne principale 14 est enclenché, le disjonc teur de réseau associé 18 étant déclenché, toutes les bobines de phase correspondantes 53 seront excitées dans une certaine mesure, pourvu qu'une charge soit reliée au réseau 27. Cette charge peut être reliée soit à la terne comme représenté en 81, ou entre les phases, comme représenté en 82.
Le circuit est établi par les enroulements ,secondaires 32 des transformateurs 17, les bobines de phase 53 et les lampes .de phase 52 au côté réseau du :disjoncteur 18,à travers la charge 81 à la terre, et en retour au secondaire de transformateur 32. Des connexions similai res peuvent être tracées pour la charge 82 .dans le réseau 27.
Par @conséquent, les bobi nes de phase 53 du relais 41 seront -excitées; mais le relais ne serâ pas soumis à un cou ple en raison :du fait que les ,bobines de phase 53 à elles seules ne produisent point de cou ple sur les relais, mais doivent coopérer avec les bobines de tension 54 pour produire un couple dans le sens d'enclenchement.
On notera également que les bobines de tension 54 du relais de réseau 41 peuvent être excitées à un faible,degré préalablement à l'enclenchement d'un disjoncteur 18 quel -conque, mais le degré d'excitation est tel qu'il reste en dessous de la valeur néces saire pour produire un couple suffisant pour actionner le relais, le couple -qui est produit ayant la tendance à maintenir les contacts 48 dans leur position de fermeture par ressort qu'ils occupent déjà.
En tant que la bobine d'enclenchement 38 du disjoncteur 1.8 est maintenant excitée, le disjoncteur sera enclenché et le réseau sera alimenté au voltage secondaire normal. Par suite de l'enclenchement du disjoncteur 18, les circuits .de phasage contenant les, bobines de phase 53 et les lampes de phase 55 sont court-circuités.
Etant donné que les disjoncteurs 18 asso ciés à la ligne d'alimentation 14 sont enclen chés, et que du courant passe au réseau 27, les bobines d'intensité 52 des relais de réseau 41 sont excitées en dépendance de la gran deur et de la relation de phase du courant dans les lignes A, B et C, respectivement. Les bobines de tension 54 des relais de réseau 11 sont également excitées, en. dépendante du voltage entre la phase A et la terre du côté réseau .du disjoncteur 18.
Il est à noter que les éléments 42, 43 et 44 du relais de réseau 41 à la fig. 2a sont excités en dépendance des phases<I>A, B</I> et C, respectivement, de façon que tout ce qui a été .dit au sujet d'une phase ou d'un élément, s'applique en général aussi aux autres phases et à leurs éléments de re lais associés. Par suite de la description qui précède, on -comprendra qu'une fermeture de l'un quelconque des interrupteurs à haute ten sion provoquera automatiquement un enclen chement des disjoncteurs de réseau associés, lorsque le réseau n'est pas alimenté.
En supposant maintenant qu'on désire alimenter le réseau 27 également à partir d'autres sources d'énergie, par exemple en se référant à la fig 2a, en supposant que l'in terrupteur 16 de la ligne principale 12 soit fermé, et .que le réseau ne soit alimenté que par l'intermédiaire de la ligne d'alimentation 12.
Préalablement à la fermeture @de l'inter rupteur 16 de la ligne principale 14, les dis joncteurs 18 associés à celle-ci restent dé clenchés, bien .que leurs circuits à bobine d'enclenchement 38 soient. maintenant com plétés par l'intermédiaire des contacts 48 et deviennent excités à une valeur relativement petite en raison de l'impédance relativement élevée produite par les bobines de phase 53 et les lampes de phase 55, dans ladite bobine d'enclenchement, laquelle excitation est in suffisante pour provoquer un enclenchement des disjoncteurs 18 associés à la ligne d'ali mentation 14.
En outre, aussitôt que les cir cuits susmentionnés sont alimentés, les con- tm,ts 48 ouvrent le circuit parce que la gran- d@eur -et la position de phase des voltages ap pliqués aux bobines de phase 5.3 -et aux bo bines .de tension 54 du relais 41 sont telles qu'elles produisent un couple pour faire ou vrir les contacts 48. Jusque là, les disjonc teurs de réseau associés à la ligne principale 1.4 sont toujours encore dans la position d'ou verture.
On supposera maintenant que l'interrup teur 16 (fig. 1) de la ligne d'alimentation 14 est fermé, alimentant ainsi le transfor- mateur 1.7, associé au circuit. @d'alimentatioii 26. Le disjoncteur 18 associé à la ligne prin cipale 14 et au circuit d'alimentation 26 est toujours encore .dans la position de déclenche ment. Il y a maintenant deux voltages dif férents qui sont appliqués, un de chaque côté des contacts de rupture du disjoncteur 18, indépendamment, dans toutes les phases.
La résultante de ces voltages appliqués au cir cuit de phasage, qui contient la bobine -de phase 53, coopérant avec le voltage du réseau, qui .est appliqué à la bobine @de tension 54, produit un couple dans le relais de réseau 41 dans le sens convenable pour fermer les contacts 48, si les phases des tensions sont dans ila relation voulue.
En supposant -ensuite -que le réseau 27 soit alimenté par une ligne principale, ou par plusieurs, par exemple par les lignes prin- cpales 12, 13, 14 et 15, à la fig. 1, on se proposera maintenant de décrire le fonGtion- uement d'ouverture du circuit y compris celui des disjorncteurs,de réseau automatiques 18.
Si une condition électrique fautive se produit en connexiou avec le réseau 27, tel qu'un défaut de phase en phase 71, ou de phase à la terre 72, le courant continuera à passer dans les phases<I>A, B</I> et C .dans la di rection normale, qui est celle allant tes traus- formateurs 17 au réseau 27. Par conséquent, les relais 41 commandant les disjoncteurs 18 ne seront pas influencés et seront maintenus à la position clé fermeture.
Si un défaut de court-circuit tel que le défaut 73 devait se produire en connexion directe avec la ligne d'alimentation à haute tension 14, le disjoncteur 18 sera déclenché automatiquement et interrompra le circuit, et de façon similaire, tous les autres disjonc teurs de réseau 18 associés à la même ligne principale 14 interrompront également leurs circuits respectifs et couperont ainsi complè- tement la connexion de la ligne d'alimenta tion fautive 14 avec le réseau. Un défaut de court-circuit tel -que le dé faut 74 par rapport au transformateur 17 produira un résultat. analogue.
Lorsqu'un défaut -de court-circuit tel que le défaut 73 ou le défaut 74 se produit, un courant passera à -ces endroits fautifs à par tir du réseau 27, par l'intermédiaire des con ducteurs<I>A, B</I> -et. C, et le transformateur 17, en retour à l'endroit fautif en renversant ainsi la direction normale du courant dans les li gnes 26 et en produisant un couple dans le relais 41, dans une direction telle que les contacts 49 se ferment et. déclenchent le dis joncteur associé 18.
Comme le courant dans toutes les autres lignes associées à la ligne d'alimentation 11 passe dans une direction à partir -du réseau vers l'endroit -en défaut 73, tous les disjonc teurs 18 associés à la ligne d'alimentation 14 seulement seront déclenchés .de façon simi laire.
De cette manière, la connexion de la ligne d'alimentation 14 avec le réseau sera complètement interrompue de façon que point de courant ne puisse passer @du réseau à l'en droit en défaut. Toutefois, du .courant sera amené à l'endroit en défaut 73 ou à l'endroit en défaut 74, à partir de la barre omnibus 2 par l'intermédiaire de l'interrupteur 16 de la ligne .d'alimentation 14. Le courant .en excès qui y passe ainsi peut être interrompu par l'action du relais à excès de courant usuel faisant déclencher l'interrupteur 16.
Supposons maintenant que l'interrupteur 16 soit enclenché, que les disjoncteurs de ré seau 18 associés aux lignes 24, 25 et 26 soient enclenchés, que le courant soit normalement envoyé au réseau 27, à partir de la barre omnibus 2, par l'intermédiaire de la ligne d'alimentation 14, et que le courant soit éga lement envoyé au réseau 27, par l'intermé- iaire des autres lignes d'alimentation. Sup- d <B>r</B> posons en outre que l'interrupteur 16 asso cié -à la ligne d'alimentation 14 soit déclen ché par le surveillant, alors les disjoncteurs de réseau associés à la ligne d'alimentation 14 seront également déclenchés de la manière suivante:
Comme l'alimentation des primaires 31 des transformateurs 17 est maintenant inter rompue, les transformateurs 17 seront exci- tés ou magnétisés à partir .du secondaire 32. ce qui signifie qu'un faible courant, le cou rant -de magnétisation. passe du réseau 27 au secondaire 32, l'énergie correspondante allant dans une direction qui est inverse à la di rection normale. Co<U>m</U>me ces courants ont une phase anormale par rapport à celle de la tension, ils provoqueront le déclenchement de l'interrupteur de réseau 18 de la même ma nière qu'il a été .décrit pour la présence d'un défaut en 73 ou 74.
Bien que les valeurs de courant soient relativement petites, le relais a été .construit pour avoir une telle sensibi lité qu'il fonctionne en raison de pareilles va leurs de courant relativement petites, passant en direction inverse.
L'appareillage représenté à la fig. 2b est d'une manière générale similaire à celui dé crit en connexion avec le schéma de la fig. 2a, mais avec certaines modifications qu'on ex pliquera maintenant. Deux xelais de réseau polyphasés<B>111</B> -et 112 sont prévus à la place d'un simple relais de réseau 41. En effet, les fonctions d'enclenchement et de déclenche ment combinées dans de relais 41 de la fig. 2a ont été :séparés en deux relais 111 et 112, dans -cette variante.
Le relais polyphasé 111 est le relais de déclenchement et comporte les bobines d'in tensité 52 et les bobines de tension 54. Le re lais polyphasé 112 est le relais d'enclenche ment et porte les bobines de phase 53 et les bobines de tension 54. Toutes les bobines mentionnées ont la même signification et les mêmes chiffres de référence que ceux em ployés dans la description de la fig. 2b.
La construction mécanique -est également sembla ble, sauf qu'à la lia. 2b, on a prévu des or ganes de contact séparés 48 et 49, .que des électro-aimants -de retenue 61 ne sont appli qués qu'à un seul relais, et .que le relais même a été séparé en deux relais polyphasés 111 et 112, au lieu ,d'être combinés en un seul re lais 41, comme dit plus haut.
La construction des électro-aimants de re tenue 61 peut être la même que celle précé demment décrite, mais dans les deux cas l'enroulement en est intercalé dans le circuit -de phasage, à savoir en parallèle avec la bo bine de phase 53 et agit de façon à modifier la courbe d'enclenchement en produisant un couple qui a la tendance à maintenir les con tacts 48 ouverts.
Une autre variante, .décrite en référence à la fig. 4, est relative à la fonction d'enclen chement pour laquelle on a prévu un appareil à relais de phasage associé à chaque .disjonc teur de réseau et qui fonctionne à la place de l'électro-aimant de retenue précédemment dé crit pour empêcher l'enclenchement du dis joncteur de réseau jusqu'à ce que les condi tions de voltage voulues règnent. aux contacts de rupture du disjoncteur associé.
Cet appareil à relais de phasage séparé consiste en un relais de réseau 41 représenté plus en détail en fig. 5 et en un relais de pha- sage 161. Le relais .de réseau 41 :est repré senté comme relais polyphasé unique, dont tous les électro-aimants de commande agis sent sur un arbre commun, mais il pourrait aussi être constitué par trois relais monopha sés.
Le relais de phasage 161 .est. représenté comme étant relié à la phase d, de façon -que cette phase .seulement est utilisée pour exci ter le relais, afin d'accomplir la fonction de phasage. On a trouvé dans la pratique qu'en général cela suffit, n'importe laquelle des phases pouvant être utilisée de façon :satis faisante pour accômplir la fonction de plia- sage en vue d'empêcher le pompage.
L'appareil à relais combinés, 41 et 161, commande les fonctions de déclenchement et d'enclenchement .des disjoncteurs de réseau 18. Il est. à noter que lorsque le disjoncteur de réseau 18 est dans sa position déclenchée, le relais 41 aussi bien que le relais 161 sont utilisés pour enclencher le disjoncteur 18 lorsque les conditions voulues sont présentes. Toutefois, lorsque le disjoncteur 18 est dans sa position enclenchée, le relais 161 est hors d'action, -et le relais 41 agit seul pour -com mander la fonction de déclenchement du dis joncteur 18.
Les contacts de déclenchement 49 du re lais 41 entrent en action, lorsqu'ils sont. fer més par l'organe de -contact 50, pour exciter la bobine de déclenchement -en dérivation 39 et déclencher ainsi l'interrupteur de réseau 18. Le relais de réseau à lui seul suffit, par conséquent, pour commander la fonction de déclenchement du disjoncteur de réseau 18. Par exemple, lorsque le disjoncteur 18 est dans sa position enclenchée, les bobines d'in tensité 52 et les bobines de tension 54 du relais de réseau 41 -commandent la direction du couple agissant sur l'arbre 47.
Si le cou rant dans la ligne d'alimentation 26 a la di rection normale, le couple excercé par les bo bines d'intensité 52 et les bobines de tension 54 du relais de réseau 41 aura une direction telle qu'il maintient les contacts 48 fermés et il va de soi qu'il maintient les contacts 49 ouverts. Les contacts de fermeture 48 du relais de réseau 41 agissent, lorsqu'ils sont fermés par l'organe de contact 50, pour donner lieu à l'enclenchement de l'interrupteur de réseau 1.8. Il est à noter que les contacts de ferme ture 48 sont reliés au circuit de la bobine de fermeture 38 et sont également reliés en sé rie avec les contacts 166 du relais de phasage 161.
Il faut, par conséquent, que les contacts 48 du relais de réseau 41 aussi bien que les contacts 166 du relais de phasage 161 soient fermés, avant de pouvoir farte enclencher le disjoncteur de réseau. , Le relais de phasage <B>161</B> peut être du type à -induction ayant un électro-aimant 162 excité par une bobine de phase 163 et une bobine de tension 164 et agissant, sui vant les effets -coopérants de ces bobines, pour commander le .disque 165 et les contacts 166.
Une résistance 167 -est intercalée dans le circuit de la bobine ,de tension 164 afin de pouvoir faire varier la position de phase -du courant dans la bobine de tension par rapport au voltage appliqué et influencer ainsi -la #- ractéristique de fermeture du relais 161 en concordance avec la courbe représentée à la fi. 8, décrite dans la suite.
Une lampe -de phase 55 est reliée en sé rie avec la bobine de phase 163. Dans ce cas, la lampe de phase 55 a les mêmes fonctions que la lampe de phase 55 associée au relais de réseau 41.
Le circuit de phasage contenant la bobine de phase 163 et la lampe de phase 55 du re lais de phasage 161 est branché aux contacts de rupture dans la phase de l'interrupteur de réseau 18. Il pourrait toutefois être relié tout aussi bien à l'une des autres phases. I3 ou C.
Lorsque l'interrupteur 18 est enclenché, les bobines -de phase 53 et 163, autrement dit, toutes les bobines de phase, sont court- circuitées et sont, par conséquent, hors d'ac tion. Ainsi, lorsque le disjoncteur 18 est en clenché, les bobines d'intensité 52 et les bo bines de tension 54 :sont seules en action dans le relais de réseau 41 pour commander le dé clenchement du disjoncteur 18. Mais lorsque l'interrupteur 18 est déclenché, toutes les bobines d'intensité 52 sont inactives, n'étant parcourues que par des courants très faibles.
Les bobines de phase 53 et 163 sont toutefois en action pour coopérer avec les bobines de tension 54 et 164, de façon à déterminer, le cas échéant, l'enclenchement du -disjoncteur 18. Les bobines de tension sont excitées in dépendamment de la position d'enclenche ment ou de déclenchement -du disjoncteur 18.
Lorsque les bobines de tension 54 et 16.1 des relais 41 et 161 sont désexcitées, les con tacts de fermeture 48 et 166 de oeux-ci peu vent être maintenus fermés par des moyens mécaniques, tels que, par exemple, des res sorts en spirale (non représentés), afin de permettre l'enclenchement automatique des disjoncteurs 18 lorsque le réseau 27 n'est pas sous tension. Toutefois, lorsque le réseau 2 7 est sous tension, l'action d'enclenchement de ces ressorts peut être surmontée par un Pl'- fet opposé produit par les bobines de tension 54 et 164, excitées à partir du réseau<B>27.</B>
Dans le fonctionnement de l'installation tel que décrit jusqu'ici, et en particulier par rapport à -la fonction -de -déclenchement, en se référant à la fi-. 1, on a supposé que les barres omnibus 1, 2 et 3 sont alimentées et que tous les interrupteurs 16 et 18 sont en clenchés, le circuit de charge du réseau '_>7 étant alimenté par l'intermédiaire de toutes les lignes principales 12, 13, 14 et 15. Sup posons maintenant que le surveillant de la station n 2 déclenche l'interrupteur 16 à la main, ou autrement. Les disjoncteurs 18 se ront alors déclenchés automatiquement de la manière suivante.
Lorsqu'on déclenche le dit interrupteur 16, un courant passe du ré seau 27 sous tension aux transformateurs 17 associés à la ligne d'alimentation 14. Ce cou rant est un courant inverse et il est dû à l'effet des pertes magnétiques des transfor mateurs 17, ou au changement de courant dans l'enroulement de haute tension du trans formateur 17 en question, ou aux .deux effets.
En tout cas, un courant inverse est .établi qui passe par l'interrupteur correspondant 18 et la fig. 5 montre que ce courant inverse est transmis aux bobines d'intensité 52, lesquel les, lorsqu'elles coopèrent avec les bobines de tension 54, produiront un couple sur les disques 45 et 46 du relais -de réseau 41, dont la direction est telle qu'il produit. la ferme ture des contacts de -déclenchement 49, les quels, à leur tour, alimenteront la bobine de déclenchement en dérivation 39, ce qui fait déclencher l'interrupteur de réseau 18.
Le dé clenchement d'un interrupteur à haute ten sion 16 fait déclencher automatiquement, gé néralement l'un après l'autre, mais pratique ment instantanément, ses interrupteurs de réseau associés 18, et coupe ainsi la connexion de la ligne d'alimentation. La fonction de déclenchement se produit par conséquent en obéissance à la position -de phase ou à la grandeur et à la position de phase du cou rant du circuit.
De manière similaire, un défaut de court circuit 73 dans la ligne d'alimentation 14 ou le défaut de court-circuit 74 dans le transfor mateur 17 produira un courant inverse pas sant par le disjoncteur 18, et le relais 41 fonctionnera de manière similaire pour dé clencher son disjoncteur associé 18. Dans ce cas toutefois, le court-circuit 73 ou le court- circuit 74 produira un :courant d'une inten sité relativement élevée, mais la fonction de déclenchement du disjoncteur de réseau 18 est la même que précédemment.
En même temps, le courant en excès produit par le dé faut 73 ou le défaut 71 actionnera des relais à excès de courant pour provoquer le déclen chement -de l'interrupteur à haute tension as socié 16, -et, de cette façon, la ligne d'alimen tation en panne sera coupée par un défaut 73 ou un défaut 74, ou tout autre condi tion de défaut. entre les interrupteurs 16 et 18.
Si la condition de défaut de court-circuit devait se produire dans le réseau 27, comme, par exemple, le défaut 71, ou le défaut 72, les interrupteurs 16 et 18 ne sont pas in fluencés, -et les défauts 71 et 72 peuvent pro duire leur effet parce qu'ils sont aliments par toutes les lignes d'alimentation 12 à 15. Il est évident qu'un pareil défaut 71 ou 7? n'entraîne pas de courant inverse dans le re lais 41. Par conséquent, celui-ci ne peut pas faire déclencher l'interrupteur 18.
La fonction de déclenchement de l'inter- iupteur -de réseau 18 se produit donc de ma nière similaire à .celle de la forme d'exécu tion précédemment décrite.
Le relais de phasa,re 161 est décrit et re présenté comme relais de phasage monophasé, relié à une phase seulement, ce qui, comme on l'a fait. ressortir ci-dessus, est en général suffisant; mais suivant la méthode théori quement correcte, pour éviter dans tous les cas le pompage, la phase devrait être con trôlée au moyen de tous les circuits de phase, ou autrement dit, on devrait utiliser un re lais de phasage polyphasé ayant des éléments indépendants reliés aux phases respectives.
Bien qu'on ait décrit, dans ce qui pré -cède, l'application du relais de réseau poly phas6 ou à éléments multiples, utilisant trois éléments pour un circuit de distribution tri phasé, des relais polyphasés similaires peu vent être appliqués à un circuit biphasé. Si le circuit biphasé -est du type à trois fils, le relais polyphasé peut avoir deux éléments. Lorsqu'il est appliqué à un circuit de dis tribution biphasé à quatre fils, on peut aussi employer le relais, de réseau polyphasé à deux éléments, mais pour un circuit biphasé à cinq fils il convient -d'employer un relais de réseau polyphasé à quatre éléments.
Des relais de réseau à éléments multiples peuvent aussi être appliqués à un circuit de distribution monophasé à trois fils, auquel cas le relais de réseau aura -de préférence deux éléments.
Le relais de réseau polyphasé ou à. élé- ïnents multiples assure le fonctionnement même dans le cas -de courts-circuits monopha sés clans le secondaire et une mise à la terre d'une ligne d'alimentation primaire dans une installation dans laquelle les secondaires des transformateurs d'alimentation sont reliés ,:n étoile et les primaires des transformateurs de distribution 17 sont reliés en triangle, telle que l'installation décrite.
Les relais de réseau à trois éléments for inant un appareil unique garantit aussi un enclenchement sûr, même pour des conditions de charge non équilibrées, tout en possédant les avantages d'une plus grande .simplicité, de moins d'entretien, de moins de dépenses, d'être moins volumineux et de fonctionner de façon plus stable qu'un dispositif à élé ments de relais distincts; il peut être employé d'une manière presqu'universelle pour la pro tection,de réseaux triphasés à quatre fils avec le neutre mis à la terre.
La connexion des transformateurs avec le réseau peut être commandée à distance par le surveillant de la station. Ceci est dû au fait du déclenchement des interrupteurs de réseau par l'action .d'un courant de magnéti sation inverse des transformateurs ou d'un courant de,charge inverse ou les deux, qui se produit .en -déclenchant l'interrupteur de la ligne d'alimentation à la station. En enclen chant à nouveau cet interrupteur, tous les interrupteurs de réseau se referment auto matiquement.