Dispositif indicateur de défauts pour appareil convertisseur de courant électrique. La présente invention se rapporte à un dispositif indicateur -de défauts pour appa reils convertisseur de courant électrique. Elle est, en général, applicable à des appareils d'épuration de gaz électrostatiques de tout type désiré, mais plus spécialement elle peut s'employer dans des précipitateurs ou épura teurs de gaz dans lesquels le gaz est d'abord introduit dans une chambre d'ionisation à fil d'ionisation et ensuite dans une chambre de précipitation séparée,
une caractéristique dudit précipitateur consistant en ce que le fil d'ionisation possède un si petit diamètre qu'on obtient pratiquement une ionisation uti lisable de particules en suspension dans le gaz à un voltage de charge du fil qui se trouve au-dessous du voltage de corona cri tique, de sorte que le voltage de charge du fil peut avoir une valeur inférieure à celle du voltage de corona critique, limitant ainsi l'alimentation de courant d'ionisation requise et limitant aussi la production d'ozone, lors- que le précipitateur est utilisé pour purifier de l'air.
Un pareil précipitateur-épurateur d'air utilise un fil d'ionisation d'une épaisseur de moins de 0,8, mm, qui est une valeur plus ou moins critique pour ces diamètres de fil, se trouvant près du coude de la courbe expri mant la relation entre le voltage critique de corona et le diamètre du fil. En pratique or dinaire, le fil est bien, plus fin que ladite limite supérieure et il se compose fréquem ment d'un fil de tungstène d'un diamètre de 0,125 mm ou même d'un diamètre beaucoup plus petit.
Avec l'emploi d'un fil aussi fin, l'alimentation du courant dans la chambre d'ionisation est maintenue à des valeurs très basses, c'est-à-dire d'un ordre semblable à l'alimentation de courant dans la chambre de précipitation, de sorte qu'il devient possible d'alimenter les deux chambres à l'aide d'une unité de redressement de haut voltage ayant une puissance de courant extrêmement petite, en comparaison des courants bien plus élevés qui sont amenés 'aux systèmes précipitateurs utilisant des fils d'ionisation plus gros.
Dans les précipitateurs susmentionnés, une unité de puissance spéciale à débit d'éner gie limité, utilisant un transformateur éléva teur de tension qui a, entre ses branches primaire et secondaire, un chemin de fuite de flux magnétique, est employée en conjonction avec des redresseurs et des capacitances pour appliquer des voltages unidirectionnels aux fils d'ionisation et aux électrodes .de précipi tation.
Une telle unité de puissance permet l'utilisation de petits tubes à faible courant pour redresser le haut voltage qui est obtenu à l'aide d'un transformateur-élévateur, at tendu qu'un précipitateur électrostatique peut produire ordinairement un éclatement momentané, à des intervalles plus ou moins fréquents, lorsqu'une particule de poussière peut produire momentanément un court- circuit de l'équipement, de sorte qu'il est né cessaire de limiter l'énergie qui, pendant ledit éclatement, serait débitée à travers les petits tubes redresseurs.
Comme l'équipement de vient de plus en plus sale par l'accumulation de particules étrangères retirées du gaz en traitement, ces crachements deviennent tou jours de plus en plus nombreux et de plus en plus importants. L'équipement devra aussi être retiré du service de temps en temps pour le rincer complètement avec de l'eau sous pression ou le nettoyer d'une autre façon ap propriée, avant que ces crachements ne de viennent trop violents ou conduisent même à des détériorations.
Ainsi, il a été jugé néces saire d'établir un dispositif approprié pour indiquer tout défaut de fonctionnement de l'équipement soit par suite d'un court-circui- tage permanent, soit par suite de la casse du fil fin, soit par suite d'un défaut de tube redresseur ou autres parties de l'appareil.
Le but principal de la présente invention est de créer un dispositif indicateur de dé fauts pour appareils convertisseur de courant électrique, dans le but, en, cas de défaut, de mettre l'appareil en entier ou en partie seu lement hors jeu.
Le dispositif indicateur suivant l'inven tion comprend un transformateur élévateur de tension à voltage relativement élevé, des moyens redresseurs et des moyens d'unifor misation de tension comprenant une capaci- tance pour fournir un voltage redressé ou unidirectionnel à au moins un circuit de charge,
ledit dispositif étant caractérisé par un -dispositif de signalisation et par un relais à courant minimum ayant un enroulement qui est relié en série avec l'enroulement pri maire du transformateur et ayant un contact de repos susceptible de fermer le circuit d'ali mentation du dispositif de signalisation en dépendance d'une chute de courant au-dessous d'une valeur prédéterminée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. Cette forme d'exécution est. appliquée, par exemple, à. un appareil dans lequel de l'air à traiter ou à purifier est in troduit à l'aide d'un ventilateur 2, à travers la partie inférieure ,d'une boîte de précipita tion de poussière 1. L'air, en montant, tra verse d'abord une chambre d'ionisation 3 et ensuite une chambre de précipitation 4, d'où l'air est déchargé à l'extrémité supérieure de l'appareil.
La chambre d'ionisation 3- renferme une pluralité d'unités d'ionisation qui sont .dispo sées transversalement par rapport à la direc tion du courant d'air à. traiter. Pour simpli fier le dessin, une seule desdites unités d'ioni sation y a été représentée. Dans cette unité d'ionisation, l'air monte, entre deux élec trodes tubulaires 5 qui sont espacées hori zontalement l'une de l'autre et sont mises à la terre sur la. boîte 1 en métal approprié. Entre ces deux électrodes tubulaires est sus pendu un fil fin d'ionisation 6.
La chambre de précipitation 4 comprend un relativement grand nombre de plaques alternativement isolées et non isolées 7 et 8, lesdites plaques étant placées verticalement ou parallèlement à la. direction de mouvement ascensionnel du courant d'air. Les plaques isolées 7 sont supportées par des barres à encoches 9 qui sont montées sur des isolateurs 10, tandis que les plaques non isolées 8 sont montées sur des barres à encoches 12 qui sont mises à la terre par la boîte en métal 1.
L'énergie électrique est fournie à l'appa reil précipitateur de poussière à l'aide d'un appareil convertisseur qui emprunte son 6ner- gie à une ligne à courant alternatif 14 à 110 volts. L'appareil convertisseur comprend un transformateur élévateur de tension 15 avec un circuit magnétique renfermant une partie primaire 16, une partie secondaire 17 et, entre celles-ci, un chemin de fuite magné tique 18, qui renferme un entrefer 19.
La partie primaire 16 du circuit magnétisable dudit transformateur porte un enroulement primaire à bas voltage 21 et deux enToule- ments auxiliaires à circuit de filament isolés 22 et 23 qui, ordinairement, ont un voltage considérablement moins élevé. La partie se condaire 17 du circuit magnétique dudit transformateur porte un enroulement secon daire à haut voltage 24 qui est pourvu d'une prise de courant intermédiaire 25. dans le voi sinage d'une des extrémités. Cette partie se condaire 17 du circuit magnétique porte encore un enroulement tertiaire à bas vol tage 2;6. .
Deux tubes redresseurs 31 et 32( ont des cathodes formées de filaments qui sont ali- ment6s par les enroulements de transforma teur auxiliaires 22 et 23. Les tubes redres seurs 31 et 32 sont d'une construction spé ciale capable de résister à des pointes de ten sion inverses de 20000 volts et capable de supporter une charge continue de 20 milli ampères de courant continu redressé.
Ces tubes redresseurs 31 -et 32 sont uti lisés pour charger cumulativement deux ca- pacitances 33@ et 34 weliées en série, leurs charges étant indiquées par des signes -f- et -. Les capacitances doivent être assez grandes non seulement pour empêcher toute résonance avec la réactance secondaire du transformateur, mais aussi pour réduire les pulsations du courant redressé à une valeur inférieure à. 15 pour cent de la valeur moyenne.
Les capacitances 33 et 34 possèdent en dérivation les résistances dedécharge 35 qui sont capables de réduire le voltage à zéro en cinq secondes après l'interruption de l'alimentation.
La borne négative de la capacitance 34 est mise à la terre par la boîte 1. La borne positive de ladite capacitance est reliée, en 36;à l'électrode de précipitateur isolée 7-9. La borne négative de la capacitance 33 est reliée au même point 3.6, tandis que la borne positive de la capacitance 33 est reliée, en; 37, aux fils d'ionition 6.
Comme résultat de la construction précédente, il est possible d'ap pliquer un voltage de l'ordre de 5000 à 6000 volts aux électrodes de précipitation 7 et 8 et un voltage de l'ordre de 12000 à 13000= volts aux fils d'ionisation 6, ce voltage étant réglable à l'aide d'embranchements du pri maire 38, de manière à pouvoir s'accommoder à plusieurs dimensions différentes de préci- pitateurs ainsi qu'à des conditions opératives différentes.
Le dispositif suivant la présente inven tion présente, dans l'exemple représenté, pour répondre à des conditions de surcharge ou de court-circuitage, l'enroulement 2,6 qui est em ployé pour alimenter un relais à sous-voltage 41, tandis que pour répondre à des conditions de sous-charge, qui indiquent un défaut de tube ou un circuit ouvert,
on emploie un relais à sous-courant 42i qui comporte un enroulement relié en série à l'enroulement primaire 2'1 du transformateur. Le relais à sous-voltage 41 comprend un dispositif de contact qui alimente une lumière verte G, lorsque les conditions de voltage sont nor males sur l'enmo-ulement secondaire 24 (et par suite aussi sur l'enroulement 26).
Le relais à sous-voltage 41 possède aussi un dispositif de contact-arrière 44, qui est utilisé pour ali menter une lumière rouge'R, dès que le vol tage secondaire tombe en raison d'un court- circuitage. Le relais primaire à sous-courant 42 possède un dispositif de contact-arrière 45 qui est aussi employé pour alimenter ladite lumière rouge R.
Les relais-indicateurs 41 et 45 sont ajus tés de telle sorte que, dans les conditions normales; la, lumière verts G est allumée et que la lumière rouge R est éteinte, attendu qu'un voltage suffisant est appliqué au re lais à sous-voltage 41 pour maintenir son dis positif de contact 43- fermé et son dispositif de contact-arrière 44 ouvert, pendant que des conditions de charge normales existent sur le transformateur 15, de sorte que suffisamment de courant primaire circule à travers le relais primaire à sous-courant 42 pour maintenir son dispositif de contact 45 ouvert.
Dans le fonctionnement, on observera. que le voltage de l'enroulement 26 sera toujours proportionnel au voltage de l'enroulement se condaire 24, puisque ces deux enroulements sont montés sur la même portion 17 du cir cuit magnétique du transformateur 15 avec une fuite relativement petite entre les deux enroulements. L'enroulement isolé séparément 26 est utilisé plutôt qu'un embranchement ou prise de courant sur l'enroulement secondaire 24, attendu que cet enroulement secondaire, dans son ensemble, doit, particulièrement dans la forme d'exécution illustrée, être à une tension de 8000 à 14000 volts par rapport à la terre.
L'appareil décrit travaille comme suit: Tout fonctionnement défectueux de l'ap pareil se manifeste dans l'alimenrtation d'éner gie en modifiant la charge sur l'enroulement secondaire 24 du transformateur, et, comme le transformateur 15 est pourvu du chemin de fuite magnétique 18 de façon à donner au transformateur une forte chute de tension, le voltage secondaire varie fortement avec de faibles changements dans la charge secon daire et, nécessairement, le voltage de l'en roulement 26 suit le voltage secondaire, comme il a déjà -été mentionné.
Si l'un des tubes redresseurs 3.1 et 3,2 devait faire défaut ou si l'un des fils fins d'ionisation 6 devait se casser, le résultat usuel sera de faire dimi nuer :la charge au transformateur 15, de sorte que le courant primaire se réduit et que le relais primaire à. sous-courant42!eesse de fonc tionner, fermant ainsi son dispositif de con tact 45 pour allumer la lumière rouge R. En même temps, la. charge diminuée sur l'enrou lement secondaire 24 augmente le voltage fourni par l'enroulement tertiaire 26 au relais à sous-voltage 41, de sorte que ce dernier reste excité et maintient sont dispositif de contact 43 fermé pour allumer la lumière verte G.
Tout défaut de tube ou une condi tion de circuit-ouvert est ainsi indiqué par un allumage des deux lumières G et R. , Or, des matières étrangères qui se trou vent sur ou entre les plaques précipitatrices 7 et $ donnent lieu à des court-circuits qui, aussi lorsque ceux-ci sont provoqués par n'importe quelle autre cause, augmenteront ordinairement la charge secondaire, tout en diminuant le voltage appliqué au relais à sous-voltage 41, l'obligeant à cesser de fonc tionner, ce qui fait ouvrir son dispositif de contact 43 et fermer son dispositif de contact- arrière 44, en éteignant de cette façon la lumière verte G et en allumant la lumière rouge R.
Cette chute dans le voltage est un indice très net d'un court-circuitage dans l'appareil, en raison de la forte chute de ten sion du transformateur 15, qui oblige le vol tage de l'enroulement 26 à répondre aux changements dans la charge secondaire.
En même temps, les forts courants pulsatoires de décharge des capacitances 33 et 34, en , raison de courts-circuits dans l'appareil préci- pitateur de poussière, ne produisent pas de manière correspondante des surintensités dans l'enroulement primaire 21 du transfor mateur à cause de la grande fuite magnétique qui s'établit dans le transformateur par le chemin de fuite 18-19, de sorte que les en roulements du relais primaire à sous-courant 42 ne peuvent pas être détériorés.