Indicateur de charge pour courant alternatif comprenant pour chaque phase un organe
de détection des dépassements d'une charge de référence affichée
La tarification de la fourniture d'énergie s'effectue avantageusement par un système binôme dont un des termes correspond à l'énergie effectivement consommée et l'autre à la puissance de dimensionnement des installations c'est-à-dire à la charge de courant maximum qu'occasionne en certains moments l'abonné, exclusion faite des surcharges instantanées, dues par exemple aux à-coups d'enclenchement de moteurs ou à d'autres phénomènes transitoires.
La détermination du paramètre permettant d'établir ce second terme implique la mesure des maxima d'intensité de courant appelé, et également, pour réaliser une tarification judicieuse, la reconnaissance du caractère, soit régulier, soit accidentel de ces maxima.
La présente invention a pour objet un indicateur de charge quantifié pour courant alternatif mono- et polyphasé, comprenant pour chaque phase du réseau à superviser un organe de détection des dépassements d'une charge de référence affichée, comprenant pour l'ensemble des phases un compteur enregistreur et indicateur de quanta de dépassement capable, après enregistrement d'un nombre de quanta donné, de faire passer la charge de référence affichée à un niveau supérieur d'un gradin, comprenant également pour l'ensemble des phases un circuit de temporisations agencé de manière à déterminer à partir de l'instant où commence un dépassement de charge de deux durées distinctes dont l'une, dite période de sursis à l'enregistrement,
est la durée minimum que doit avoir le dépassement pour donner lieu à l'enregistrement d'un quantum de dépassement et dont
I'autre, dite période de quantification, est la durée élémentaire correspondant à l'enregistrement d'un quantum de dépassement, ce circuit de temporisation étant pourvu d'éléments capables de commander ledit compteur sur la base de l'information fournie par lesdits circuits de détection et quantifiée selon lesdites périodes.
Le gradin atteint par la charge de référence affichée permet de connaître le niveau des charges maxima régulièrement atteintes, tandis que le nombre des quanta de dépassement enregistré par le compteur après la dernière élévation d'un gradin de la charge de référence affichée correspond aux dépassements accidentels, en nombre trop restreint pour qu'il en soit tenu compte.
On connaît des dispositifs de ce genre qui, pour effectuer les trois fonctions que sont la détermination d'une période de sursis, la détermination d'une période de quantification et la commande soit directement d'un sélecteur déterminant la charge de référence affichée, soit d'un compteur commandant indirectement ce sélecteur, comportent trois organes spécifiques, le plus souvent purement électriques ou électroniques.
De ce fait, ces dispositifs présentent l'inconvénient d'être assez coûteux, peu précis et peu sûrs, s'ils utilisent des temporisateurs électriques simples dont le fonctionnement est influencé entre autres par la fréquence de répétition des phénomènes transitoires, et ils présentent l'inconvénient d'être très coûteux et malgré tout pas extrêmement précis et pas extrêmement sûrs s'ils utilisent des temporisateurs électroniques très évolués.
Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de ce genre précis, sûr et peu coûteux. Dans ce but, la présente invention propose un indicateur de charge du type sus-mentionné, caractérisé en ce que ledit circuit de temporisations comporte, pour remplir les trois fonctions que sont la détermination de la période de sursis, la détermination de la période de quantification, et la commande du compteur, un seul et unique organe actif consistant en un dispositif électromécanique, et en ce que ce dispositif électromécanique est un moteur synchrone dans le circuit d'alimentation duquel sont insérés les contacts de sortie desdits organes de détection groupés en parallèle,
ce moteur étant équipé de moyens démultiplicateurs dont le mobile terminal accomplit en un temps correspondant à ladite période de quantification un cycle à l'issue duquel il se trouve ramené en position initiale, ce mobile terminal étant agencé de manière que chaque interruption du circuit d'alimentation le rappelle en position initiale, ce dispositif étant également muni d'un contact de maintien qui se ferme et shunte lesdits contacts de sortie insérés dans le circuit d'alimentation du moteur après que ledit mobile terminal ait accompli une course de durée correspondant à la période de sursis choisie et qui s'ouvre à nouveau quand ledit mobile terminal se retrouve en position initiale, et d'un élément de transmission mécanique lié audit mobile terminal qui, en un point de sa course où ledit contact de maintien est fermé,
agit sur ledit compteur de manière à le faire avancer d'un pas.
Une forme particulière de l'invention est donnée à titre d'exemple en liaison avec le dessin annexé, dans lequel:
la fig. 1 représente le schéma électrique de l'indicateur de charge décrit,
la fig. 2 est une vue en perspective, synoptique et simplifiée, montrant en position de repos, le dispositif électromécanique équipant l'indicateur, et montrant également les différents éléments commandés par ce dispositif,
la fig. 3 est une vue en perspective, synoptique et simplifiée, montrant ce dispositif électromécanique en cours de fonctionnement,
la fig. 4 présente une variante d'une partie du schéma montré à la fig. 1,
la fig. 5 montre d'une manière synoptique et simplifiée, une variante d'exécution et d'assemblage de certains éléments montrés à la fig. 2,
la fig. 6 montre l'aspect extérieur de l'indicateur de charge.
Sur la fig. 1, on voit trois circuits identiques, de détection de surcharges, lesquels constituent les organes de détection. On a un de ces circuits pour chaque phase
R, S, T, du réseau à superviser, dans le cas ci-décrit un réseau triphasé. Un appareil pour réseau monophasé ne comprendrait qu'un seul de ces circuits de détection.
Chacun de ces circuits se compose d'abord d'un transformateur 1 dont l'enroulement secondaire comporte quatre prises intermédiaires, l'enroulement primaire de ces transformateurs étant branché en série sur la phase à superviser, en parallèle avec une résistance shunt de faible valeur, non représentée, réalisant l'adaptation du circuit.
Chacun de ces circuits est ensuite contrôlé par un commutateur rotatif à gradin 2, de la position duquel dépend la sensibilité du circuit de détection; ce commutateur connecte l'un des conducteurs du circuit d'abord à une barrette 41 reliée à la sortie extrême de l'enroulement secondaire du transformateur, ensuite, lorsqu'il avance pas à pas, successivement aux quatre barrettes 42 à 45 reliées chacune à l'une des prises intermédiaires de cet enroulement, puis sur le dernier gradin, à une barrette 46 non reliée extérieurement, le circuit se trouvant donc rompu dans cette dernière position du commutateur.
Une diode 4 et un condensateur 5 détectent et filtrent la tension alternative venant de l'enroulement secondaire du transformateur, une résistance ajustable 3 limitant les pointes de courant dans la diode 4. Cette résistance ajustable 3 permet également, en tenant compte de la résistance globale de décharge du condensateur 5, d'ajuster le rapport entre la tension alternative prise sur le transformateur 1 et la tension continue qui en résulte sur le condensateur 5. Un relais taré 6 est branché, par
I'intermédiaire d'un contact de repos d'un relais auxiliaire 7 directement en parallèle sur le condensateur 5; dès que la tension aux bornes de ce condensateur atteint la valeur correspondant à l'attraction du relais taré, celui-ci tire et signale par un contact 6a la présence d'une surcharge sur la phase supervisée par le circuit.
Le relais taré 6 comporte un second contact 6b, dont la fermeture provoque l'attraction du relais auxiliaire 7; celui-ci, au moyen d'un contact commutateur 7a, modifie le circuit d'alimentation du relais 6, de telle sorte qu'une résistance ajustable 8 se trouve branchée en série avec le relais 6, tandis qu'une résistance 9 se trouve branchée en parallèle avec ce relais 6.
Ainsi, dès que son attraction est achevée, le relais 6 n'est plus alimenté que par une partie de la tension du condensateur 5; cette tension partielle dépend de l'ajustage de la résistance 8, lequel est fait de telle manière que la tension subsistant sur le relais 6 soit à peine supérieure à la tension de maintien de ce relais; accessoirement du fait de la présence de la résistance 9, la résistance globale de décharge du condensateur 5 se trouve maintenue sensiblement constante. On réalise ainsi la condition selon laquelle le relais taré 6 doit retomber déjà lorsque la tension détectée revient à une valeur à peine inférieure à celle qui a provoqué son attraction. Le circuit de détection est donc à faible hystérésis .
La partie du schéma concernant spécifiquement le dispositif électromécanique est visible au haut de la fig. 1. On voit qu'elle comporte les contacts de sortie 6a de chacun des circuits de détection décrits ci-dessus. Tous les contacts 6a (un par phase à superviser) se trouvent connectés en parallèle et alimentent le temporisateur 10.
Un contact 25 actionné par ce temporisateur 10 est branché de manière à pouvoir ponter lesdits contacts 6a, tandis qu'un autre contact 26 également actionné par le temporisateur est branché directement en série sur l'alimentation de celui-ci, de manière à pouvoir couper totalement cette alimentation. Ce temporisateur 10 comprend entre autres un moteur synchrone 11, muni d'un dispositif multiplicateur, une commande d'embrayage 12, un embrayage (13, 14, 15), et un mobile de sortie 17; le rôle de ces différents éléments sera examiné plus loin.
Organiquement parlant, les contacts 25 et 26 font aussi partie du temporisateur, de même que les contacts d'un relais font partie de ce relais. Le temporisateur 10 commande mécaniquement, par son mobile de sortie 17 un compteur-afficheur de quanta de dépassement; ce compteur comprend un premier disque-afficheur 31 avançant pas à pas sous l'action du temporisateur 10 et passant successivement par trente positions au cours d'une rotation, et un second disque-afficheur 38 qui avance d'un gradin chaque fois que le disque 31 a fait un tour complet; ce disque 38 tourne pas à pas solidairement avec le commutateur 2, mentionné ci-dessus, et qui affecte chaque circuit de détection. Ces disques 31 et 38 portent des inscriptions apparaissant derrière un guichet et constituant l'affichage de l'indicateur de charge.
Les inscriptions affichées par le disque 31 sont des chiffres successifs qui indiquent le nombre des pas accomplis par le disque, c'est-à-dire le nombre des quanta de dépassement enregistrés par ce disque. Les inscriptions affichées par le disque 38 sont des valeurs de charge, données en
Ampère, qui indiquent la charge de courant primaire, qui, dans la position correspondante du commutateur 2, provoque juste l'attraction des relais tarés 6. I1 est clair que ces disques pourraient aussi très bien être remplacés par des tambours ayant même fonction et portant les mêmes indications.
Le fonctionnement du dispositif électromécanique sera décrit en détail plus loin, succintement, il est le suivant:
Dès qu'un des contacts 6a est fermé et que le temporisateur 10 est alimenté, le mobile de sortie 17 se met à tourner; jusqu'à ce que ce mobile ait accompli une certaine course, les contacts 25 et 26 ne sont pas actionnés, le mobile 31 n'étant pas affecté non plus jusquelà par le mouvement de ce mobile 17. Le temporisateur 10 est agencé de manière telle que lorsque son courant d'alimentation est coupé, le mobile de sortie 17 revient instantanément à sa position de départ.
Ainsi, tant que le contact 25 est ouvert, si les contacts 6a se rouvrent et rompent le circuit, le mobile 17 revient à son point de départ; par contre, lorsqu'après une certaine course de ce mobile 17 le contact 25 s'est fermé, I'ouverture des contacts 6a ne coupe plus l'alimentation du temporisateur et le mobile 17 continue à tourner même si tous les contacts 6a sont à nouveau ouverts. Après la fermeture du contact 25, la course du mobile 17 actionne le disque 31, qui enregistre ainsi un quantum de dépassement de charge; lorsque la période théoriquement correspondant à ce quantum (période de quantification) est écoulée, le mobile 17 ouvre le contact 26, à ce momentlà l'alimentation du temporisateur 10 est coupée et le mobile 17 revient à sa position de départ.
Le contact 26 étant du type fin de course, il s'ouvre lorsque le mobile 17 a accompli la course voulue mais ne se referme qu'après que le mobile 17 ait regagné sa position de repos. Ainsi, le retour du mobile 17 est assurément effectué jusqu'en position de départ. L'enregistrement d'un nouveau quantum de dépassement peut donc reprendre, après le retour du mobile 17, dès que des contacts 6a se ferment à nouveau, si l'un de ceux-ci au moins est resté fermé, I'enregistrement d'un nouveau quantum commence immédiatement après le retour du mobile 17.
Durant la période où le contact 25 n'est pas encore fermé, la disparition des surcharges traduite par l'ouverture des contacts 6a annule le chemin déjà parcouru par le mobile 17; un dépassement de charge qui dure moins longtemps que la période au bout de laquelle le contact 25 se ferme (période de sursis) n'est donc pas enregistré et demeure sans aucun effet.
Lorsque trente quanta de dépassement ont été enregistrés par le disque 31, le disque 38 avance à son tour d'un pas, faisant avancer d'un pas également le commutateur 2. De ce fait, la sensibilité des circuits de détection se trouve réduite; si les surcharges enregistrées auparavant ne dépassaient que de peu la charge limite affichée par le disque 38 et restent donc maintenant presque toujours en dessous du seuil de détection des surcharges, le disque 31 n'avancera plus guère; seules de fortes surcharges accidentelles le fèront avancer parfois d'un pas et se trouveront affichées derrière le guichet correspondant.
Si, primitivement. les surcharges dépassaient de beaucoup la charge limite affichée, elles continueront à la dépasser, lorsque la sensibilité sera réduite, le disque 31 enregistrera alors au moins encore trente quanta, et le disque 38 avancera d'un pas encore. Le processus se renouvellera ainsi jusqu'à ce que le disque 38 ait atteint un gradin de sensibilité telle que la charge limite affichée soit supérieure aux charges maxima régulièrement atteintes. La position atteinte alors par le disque 38 donnera une indication valable de la charge maximum régulièrement appelée par l'abonné.
Si ces maxima sont supérieurs à la charge limite affichée lorsque la sensibilité est la plus faible, donc au gradin dc charge le plus élevé qui puisse être affiché, le disque 38 passe dans une position marquée M (ou maximum). dans laquelle les circuits de détection sont déconnectés; si le disque 38 atteint cette position M, cela signifie que l'indicateur de charge est d'un calibre trop petit et que pour connaître le courant maximum appelé par l'abonné. il y a lieu de monter un indicateur de charge dont le domaine s'étend à des courants plus élevés.
La fig. 2 montre les éléments matériels principaux qui constituent le dispositif électromécanique et les éléments commandés par celui-ci. L'organe principal de cet ensemble est le temporisateur électromécanique 10 lui-même composé de différents éléments.
Ce sont d'abord un moteur synchrone 11 équipé intérieurement d'un dispositif démultiplicateur non représenté; ce dispositif est tel que l'arbre de sortie du moteur accomplit moins de deux tours durant la période de quantification susmentionnée, puis ensuite un électroaimant 12 commandant un dispositif d'embrayage différentiel qui se compose d'une roue de champ 13 solidaire de l'arbre de sortie du moteur 11, d'un satellite 14 engrenant avec la roue 13 et supporté par une porte satellite (non visible sur la figure) solidaire d'un arbre secondaire 16, et d'une roue de champ 15 engrenant avec le satellite 14 et tournant librement sur l'arbre 16. Cette roue de champ 15 est libre lorsque l'électro-aimant 12 est désexcité et bloquée par l'armature de cet électroaimant 12, lorsque celui-ci est excité.
Ainsi, lorsque l'électro-aimant est désexcité, les mouvements de l'arbre 16 sont indépendants de ceux de l'arbre de sortie du moteur 11, tandis que losque l'électro-aimant est excité, les mouvements de l'arbre 16 dépendent de ceux de cet arbre de sortie, le satellite 14. de même que son porte-satellite solidaire de l'arbre 16. effectuant autour de l'axe longitudinal un demi-tour lorsque l'arbre de sortie du moteur et la roue de champ 13 effectuent un tour. Ce rapport de vitesse de l'arbre 16 à l'arbre de sortie du moteur Il dépend naturellement du type d'embrayage différentiel utilisé, le type le plus simple, à deux roues de champs identiques, utilisé ici, donne le rapport 1 à 2. Ce dispositif d'embrayage est connu et il n'y a pas lieu de le décrire plus en détail.
Un disque 17, qui constitue l'organe mobile 17 mentionné plus haut, est solidaire de l'arbre 16. C'est ce disque 17 qui effectue les différentes commandes faites à partir du temporisateur. Un ressort 18 rappelle l'arbre
16 et le disque 17 en position de départ dès que ce mobile 16-17 est libéré. Les éléments 11 à 18 constituent le temporisateur électromécanique dont l'ensemble est dési gné par 10; ce type de temporisateur électromécanique est connu et c'est l'agencement particulier des organes commandés par le disque 17 qui constitue la partie spécifique de ce dispositif.
La fig. 2 montre le disque 17 en position de repos.
On voit sur ce disque 17 deux pitons 22 et 23 ; au repos, le piton 22 s'appuie contre le levier 27 de l'interrupteur à bascule 26, lequel constitue le contact 26 susmentionné, fermé en position de repos. Lorsque le courant est enclenché, le disque 17 se met à tourner et, si le courant est maintenu durant un temps assez long, il effectue un parcours correspondant à la période de quantification, à la fin de ce parcours le piton 23 commute l'interrupteur 26 en poussant le levier 27 ; dès lors, le contact étant rompu, le disque 17 se trouve libéré et revient en arrière sous l'action du ressort 18, et le piton 22, regagnant sa position de départ, enclenche à nouveau l'interrupteur 26.
C'est donc l'éloignement angulaire des pitons 22 et 23 sur le disque 17, en liaison avec la vitesse de rotation de ce disque, qui détermine la période de quantification.
La limitation mécanique de la course du disque 17 est réalisée par l'appui des pitons 22 et 23 sur le levier 27; il peut être souhaitable, afin de prévenir les risques qui pourraient résulter d'une cassure du levier 27 de prévoir un dispositif mécanique auxiliaire limitant la course du disque 17 en correspondance avec l'appui des pitons 22 et 23 sur le levier 27.
Le disque 17 est taillé à la manière d'une came; son bord comprend une partie oblique 19 qui constitue le passage d'un segment circulaire 20 de faible rayon à un segment circulaire 21 de rayon plus grand. Un interrupteur 25, du type micro-interrupteur, et qui constitue le contact 25 susmentionné, a son doigt de commande appuyé sur le bord du disque 17. En position de repos, ce doigt s'appuie sur le segment 20 et l'interrupteur 25 est ouvert; lorsque le disque tourne et que la portion 19 passe devant l'interrupteur 25, ce doigt de commande est repoussé et l'interrupteur 25 ferme son contact, ensuite ce doigt reste maintenu en arrière en s'appuyant sur le segment 21.
Le temps qui s'écoule depuis le moment où le disque partant de sa position de repos. commence de tourner, jusqu'au moment où la portion 19 passe devant le doigt de l'interrupteur 25 détermine la période de sursis susmentionnée.
La fig. 3 montre le même dispositif dans le cas où le disque a déjà parcouru une course supérieure à celle correspondant à la période de sursis et où l'interrupteur 25 a déjà été actionné. Sur cette fig. 3, les angles de rotation du disque 17 correspondant auxdites périodes de sursis et de quantification sont marqués par les côtes arquées S et Q.
On voit sur les deux fig. 2 et 3 un doigt 24 fixé sous le disque 17 qui, en un point de la course de ce disque où l'interrupteur 25 a déjà été actionné (cas de la fig. 3), engrène avec une roue d'encliquetage 28 solidaire du disque 31. Ainsi, lorsque la période de sursis est écoulée et qu'il est certain qu'un quantum de dépassement doit être enregistré, le mouvement du disque 17 commande une avance d'un pas du disque 31. Ce levier 24 est monté sous le disque 17 à la manière d'un cliquet afin de ne pas gêner le mouvement de retour de ce disque; la roue d'encliquetage 28 est assurée contre un mouvement de retour par le cliquet 29 tiré par le ressort 30.
Solidaire de la roue d'encliquetage 28 et du disque 31. une came colimaçon 32 coopère avec un levier 33 pour commander l'avance du disque 38. Chaque fois que cette came 32 accomplit un tour, le levier 33 est poussé vers l'extérieur, pivotant autour de l'arbre portant le disque 38 puis, lorsque cette came 32 achève sa révolution, le levier 33 retombe vers le centre et, en retombant, parcourt autour de l'arbre portant le disque 38, un angle égal à un gradin de ce disque; par un jeu de cliquet et de ressort 35, 36, 37 coopérant avec une roue d'encliquetage 34 solidaire du disque 38, ce mouvement de retour du levier 33 se transmet au disque 38.
La force de rappel du levier 33 est également fournie par le ressort 37 agissant sur le cliquet 35.
Il est clair que tout autre moyen de transmission du mouvement mécanique du mobile 28, 31 au mobile 38, à raison d'un pas du mobile 38 pour un tour du mobile 31 peut donner satisfaction; les disques 31 et 38 constituent en fait un compteur pas à pas à deux mobiles successifs et l'on connaît de nombreuses manières de réaliser de tels compteurs.
La fig. 2 montre également le commutateur à gradin 2, dont le rotor est solidaire du disque 38. Le couvercle de ce commutateur 2 est dessiné partiellement coupé et l'on voit à l'intérieur de ce commutateur un curseur 39 reliant électriquement une barrette de cuivre collectrice 40 successivement, suivant le gradin atteint avec chacune des barrettes de cuivre 41 à 46, la barrette 46 n'ayant pas de connexions extérieures, puisqu'elle correspond à la position M où le circuit de détection doit être rompu. Donc, lorsque le curseur a atteint cette position M, les circuits de détection ne peuvent plus fonctionner et les disques 31 et 38 ne peuvent plus être avancés.
On voit que le commutateur 2 comprend encore deux autres curseurs dont seuls la lame de liaison avec le rotor du commutateur est visible; chacun des deux curseurs balaie un groupe de barrettes analogues aux barrettes 40 à 46; on a ainsi dans le même commutateur trois organes commutateurs destinés aux trois circuits de détection branchés sur les trois phases d'un réseau triphasé. Si, comme cela est actuellement courant, I'ensemble des circuits était réalisé sous forme de circuit imprimé, les étages du commutateur 2 pourraient y être directement intégrés.
Lorsque le mobile 38 doit être remis en position initiale, il suffit, pour pouvoir le tourner à la main, d'écarter les cliquets 35 et 36, en décrochant éventuellement le ressort 37. Pour écarter les cliquets 35 et 36, il est indiqué de prévoir une clé spéciale, en forme de fourche à deux branches partiellement tronconiques, qui pénètrent frontalement de l'extérieur dans le boîtier plombé renfermant l'appareil, et dont les branches repoussent par l'avance de leur partie tronconique, l'une le cliquet 35 et l'autre le cliquet 36. A cet effet, le cliquet 35 comprend une surface de tranche 49 sensiblement cylindrique et centrée sur l'axe sur lequel pivote le levier 33.
De ce fait, la pression exercée par la clé peut bien faire pivoter le cliquet 35 sur le levier 33, ce qui est le but recherché, mais ne peut pas faire pivoter le levier 33 lui-même sur son axe, ce qui serait contraire au but recherché. La partie tronconique de l'autre branche de la clé fait pivoter le cliquet 36 en s'appuyant sur sa surface de tranche 50. On verra plus loin une variante spécialement intéressante de la remise en position initiale.
Il faut, pour que la remise en position initiale du mobile 38 se fasse sans danger, que la course du rotor du commutateur 2 soit limitée aux positions correspondant aux barrettes 41 à 46. Le commutateur à gradin 2, comme tous les commutateurs de ce type, peut être équipé d'un limiteur de course; celui-ci peut être constitué par exemple par un piton 47 monté dans le commutateur et coopérant avec une fraisure du rotor du commutateur. D'autres systèmes sont évidemment possibles, l'important est qu'ils soient suffisamment robustes.
Sur les fig. 2 et 3, on voit dessinés en traits mixtes un commutateur 48, du type micro-interrupteur, monté d'une manière analogue à l'interrupteur 25, mais situé à la périphérie du disque 17, à un endroit tel que son doigt de commande se trouve relâché lorsque le disque 17 occupe sa position de repos, mais se trouve, dès que le disque 17 a commencé de tourner, pressé par le passage de la portion oblique 19. Ce commutateur 48 est destiné à remplacer les relais 7 que l'on voit sur la fig. 1. En exécution monophasée, ce commutateur 48 est équipé d'un seul contact branché en lieu et place du commutateur 7a dans le circuit de détection; en exécution triphasée, le commutateur 48 est équipé de trois contacts commutateurs, qui sont branchés en lieu et place du contact 7a de chacun de trois circuits de détection.
En exécution monophasée, le remplacement dans l'unique circuit de détection du relais 7, avec son contact 7a, par le commutateur 48 n'entraîne aucune modification de fonctionnement. Puisque, le temporisateur 10 étant alimenté dès que le relais 6 est tiré, et le disque 17 se mettant à tourner aussitôt, le commutateur 48 est actionné sitôt après l'attraction du relais 6, la seule différence entre les deux variantes est qu'il se passe quelques secondes entre l'attraction du relais 6 et l'actionnement du commutateur 48, alors qu'il ne se passait que quelques millisecondes entre l'attraction du relais 6 et celle du relais 7.
Cette différence ne joue cependant aucun rôle puisque l'important est que le contact 7a (ou le contact 48 qui le remplace) ne se ferme qu'après que le relais 6 ait tiré, ce qui est le cas pour les deux variantes, et également que le retard de la commutation 7a sur l'attraction du relais 6 soit faible par rapport à la période de sursis, ce qui est aussi le cas pour les deux variantes.
En exécution triphasée, ce remplacement des relais 7 par le commutateur 48 modifie quelque peu les conditions de travail. En effet, avec le système premièrement décrit, chaque circuit de détection est indépendant et la commutation 7a d'un circuit ne se fait que lorsque le relais 6 de ce même circuit est tiré. En conséquence. si lorsqu'une surcharge est détectée sur une phase. une faible surcharge se présente sur une autre phase, cette surcharge est également détectée; si la première surcharge vient à disparaître, le contact 6a du circuit détectant la seconde surcharge prend directement la succession du contact 6a du circuit ayant détecté la première surcharge.
S'il se trouve par exemple, en admettant que la période sursis ait été fixée à 60 secondes, que la première surcharge sur la première phase ait duré 50 secondes et que la seconde surcharge sur la seconde phase, ayant commencé à la 45me seconde de la première surcharge, dure 20 secondes, le temps total durant lequel le temporisateur aura été alimenté sera de 65 secondes, temps supérieur de 5 secondes à la période sursis; ainsi, un quantum de dépassement sera enregistré. Dans le cas où les trois contacts 7a sont remplacés par trois contacts du commutateur 48, si une surcharge existe sur une phase, la commutation 7a est faite directement dans les trois circuits de détection.
Si donc, une surcharge ayant été détectée sur une phase et le commutateur 42 ayant été actionné, une seconde surcharge vient à se présenter sur une seconde phase et si cette seconde surcharge est trop faible pour faire tirer le relais 6 lorsque la commutation 7a est déjà faite, le contact 6a du circuit de la seconde phase ne pourra pas prendre immédiatement la succession du contact 6a du circuit de la première phase, car le relais 6 du circuit de la seconde phase ne sera pas tiré. Reprenant l'exemple susmentionné, si la surcharge sur la première phase disparaît au bout de 50 secondes, le temporisateur cessera d'être alimenté et le disque 17 reviendra à son point de départ, à ce moment-là le commutateur 48 sera relâché et le relais 6 du circuit de la seconde phase tirera du fait de la faible surcharge existant sur cette phase.
Cependant cette surcharge bénéficiera à nouveau d'une période de sursis de 60 secondes, puisque le temporisateur sera revenu à son point de départ, et si cette seconde surcharge ne dure que 20 secondes, aucun quantum de dépassement ne sera enregistré. Si la surcharge sur la seconde phase avait, par contre, été suffisamment forte pour que, même dans l'état où la commutation 7a est faite, le relais 6 puisse tirer, le cheminement de la mesure des surcharges détectées aurait été le même que dans le système premièrement décrit.
Cette caractéristique peut, suivant les cas, être avantageuse ou non de sorte que, dans l'exécution triphasée. le remplacement des trois relais 7 par le commutateur 48 pourra, suivant les cas être indiqué ou non. Pour l'exécution monophasée, c'est uniquement des considérations de construction ou de coût qui détermineront l'emploi d'une solution ou de l'autre.
Une variante d'exécution est aussi prévue en ce qui concerne le circuit de détection. Cette variante peut s'appliquer aussi bien lorsque la commutation 7a est faite par un relais propre 7 que lorsqu'elle est faite par ledit commutateur 47. La fig. 4 montre cette variante dans ce dernier cas.
On voit sur cette fig. 4 que le transformateur à prises intermédiaires I a été remplacé par un transformateur 57 sans prise intermédiaire, la résistance ajustable 3 est devenue la résistance fixe 58, l'ajustage précédemment fait par la résistance 3 est fait maintenant par cinq résistances ajustables 60-64 dont l'une ou l'autre est mise en série dans le circuit suivant la position du commutateur 2, maintenant branché différemment. Ces cinq résistances 60 à 64 déterminent chacune dans une position du commutateur 2, la tension du condensateur 5 pour lequel le relais 6 tire.
Aussi ce n'est plus le rapport de la tension aux bornes du condensateur 5 et du courant primaire qui varie suivant la position du commutateur 2, mais c'est, ce rapport restant fixe, la valeur de la tension aux bornes du condensateur 5 capable de faire tirer le relais 6 ; la commutation se fait donc dans la partie continue du circuit de détection et non plus dans la partie alternative. L'hystérésis du relais 6 se règle comme auparavant à l'aide de la résistance ajustable 8. Du fait de la présence des résistances 60-64 le condensateur 5 ne se trouve plus directement en parallèle avec le relais 6 lorsque celui-ci tire: pour maintenir un fonctionnement favorable de ce relais, un second condensateur 59 esl. branché directement en parallèle avec lui. Ce condensateur 59 n'est cependant pas absolument nécessaire.
Ce système permet, au moyen des résistances 60-64 un ajustage individuel de chaque gradin de détection, il n'exige donc pas comme l'autre un transformateur de précision ou tout au moins présentant une grande précision dans le rapport des enroulements secondaires. Il permet donc, tout en maintenant une bonne qualité de fonctionnement, d'utiliser un transformateur moins coûteux, il permet aussi de modifier l'échelle des gradins de charge sans devoir changer le transformateur.
On voit sur la ligne 4 que le relais 7 a été supprimé, la commutation 7a étant faite par un contact du commutateur 48.
Une variante d'exécution est également possible concernant la détermination de la période de quantification par le disque 17. Elle consisterait à supprimer le commutateur 26 et les pitons 22 et 23 et à dimensionner le démultiplicateur munissant le moteur 11 de manière telle que le disque 17 fasse exactement un tour durant une période de quantification, la portée 21 étant prolongée jusqu'à proximité de l'endroit où se trouve, en position de repos, le doigt du contact 25, de façon à assurer le pontage des contacts de commande jusqu'à la fin du cycle. Le ressort 18 devrait également être remplacé par un dispositif de remise à zéro à came, couvrant juste l'arc de cercle correspondant à la-période de sursis.
Cette variante aurait l'avantage que, si une panne de courant intervient après écoulement de la période de sursis, mais avant que l'enregistrement ait eu lieu, le processus reprendrait dès la fin de la panne et l'enregistrement aurait lieu quand même, ce qui n'est pas le cas avec le système précédemment décrit dans lequel, en cas de panne, le disque 17 retombe toujours à zéro, quelle que soit la position atteinte au début de la panne.
Une variante d'exécution est encore possible concernant la remise en position initiale des mobiles afficheurs 31 et 38. Cette variante réalise la remise en position initiale sans retenue possible, c'est-à-dire qu'une seule opération fait revenir le mobile 31 à zéro et le mobile 38 en position minimum sans que l'on puisse les arrêter dans une position intermédiaire. Cette opération est dite + remise au minimum , c'est la seule remise en position initiale possible avec la variante montrée fig. 5.
Sur cette figure on voit que les cliquets 29, 35 et 36 sont remplacés par des cliquets 65, 66 et 67 ayant d'autres formes, de même, le ressort 37 est remplacé par un ressort 72 beaucoup plus fort que le ressort 37. On voit aussi que l'axe du mobile 18 est muni d'un ressort de rappel 79, que l'axe du mobile 31 est muni d'un dispositif de rappel à glissement constitué par le ressort spiral 75 et la cuvette fixe 76. Le ressort 75 étant tel qu'il permet également un mouvement élastique axial du mobile 31. On voit enfin que la roue d'encliquetage 28 présente, dans l'encoche où entre le cliquet 61 en position zéro du mobile 31, une fraisure 74, portant sur une demi-épaisseur de la roue, et qui joue un rôle important expliqué plus loin.
Expliquons d'abord le fonctionnement du dispositif 75-76. Lorsque le mobile 31 se trouve pour la première fois à zéro, le ressort spiral est peu tendu, presque toutes ces spires sont vers l'extérieur et l'extrémité extérieure du ressort 75 est arrêtée par un rebord 77 dans une des cannelures intérieures 78 présentées par la cuvette 76.
Lorsque le mobile 31 se met à tourner, le ressort 75 se tend davantage, il peut faire deux ou trois tours jusqu'à ce que presque toutes ses spires se trouvent vers l'intérieur, à ce moment-là le rebord 77 n'est plus pressé très fortement contre les cannelures 78 et lorsque le mobile 31 tourne, le rebord 77 avance d'une ou plusieurs cannelures, jusqu'à ce que la pression contre ces cannelures ait de nouveau augmenté; ainsi, le mobile 31 peut faire autant de tours que l'on veut, le ressort 75 n'est jamais surtendu, il maintient cependant toujours assez de force de rappel pour que, sitôt que l'on supprime l'action du cliquet 65. le mobile 31 puisse être rappelé au moins d'un tour.
On a vu d'autre part que le ressort 75 permettait de mouvoir élastiquement axialement le mobile 31 ; pour effectuer ladite remise au minimum, il suffit d'opérer une pression axiale sur le mobile 31 : à ce moment, la roue 28 sort du plan d'action du cliquet 65 qui se déplace vers le centre à côté du plan de la roue 28, celle-ci se trouve libérée et sous l'action du ressort 75 elle revient en arrière. Ce retour en arrière peut se faire jusqu'à zéro, puis l'appui du levier 33 contre le décrochement de la lame colimaçon 32 l'arrête; le mobile 31 se trouve ainsi remis à zéro.
Le déplacement vers le centre du cliquet 65 est limité par le piton fixe 73 qui sert également à fixer le ressort 72 rappelant le cliquet 65; lorsque celui-ci revient vers le centre il soulève, par un piton 69 qui lui est solidaire et qui agit sur une surface de tranche 68 du cliquet 67, ce cliquet 67 qui se dégage ainsi de la roue d'encliquetage 34. Le cliquet 65 présente également une surface de tranche 70 de profil circulaire qui, lorsque ce cliquet 65 est déplacé vers le centre, est centré sur l'axe du mobile 38 ; dans cette position déplacée cette surface 70 soulève par un piton 71 le cliquet 66 qui se dégage aussi de la roue d'encliquetage 35; comme cette surface est alors concentrique à l'axe de mobile 38, ce dégagement est indépendant de la position du levier 33.
Le mobile 38 revient donc, sous l'action du ressort 74 en position minimum où il se trouve arrêté par la butée du commutateur 2 (on pourrait aussi, pour ménager ce commutateur 2, prévoir une autre butée positionnée à l'endroit voulu). C'est ainsi qu'est assurée la remise au minimum des deux mobiles 31 et 38 par la seule pression exercée sur le mobile 31.
Une fois revenu à zéro, ce mobile 31 tend à reprendre sa position axiale normale, il peut déjà le faire partiellement lorsque la pointe du cliquet 65 pénètre dans la fraisure 74. Le cliquet reste cependant en position déplacée et la roue 28 reste à demi abaissée jusqu'à ce qu'un nouvel enregistrement soit effectué par le doigt 24, à ce moment le cliquet 65 est ramené vers le bord par le flanc de la fraisure 74 et reprend sa position normale de même que la roue 28 et les cliquets 66 et 67.
Lorsque la roue 28 passe par sa position zéro au cours d'une révolution normale, le cliquet 65 est maintenu normalement par la partie inférieure de la denture de la roue d'encliquetage 28 et ne peut entrer dans la fraisure 74.
il faut encore que le nez 24 ait son bord inférieur légèrement plus bas que le cliquet 65 afin que, si l'on presse durant l'action du doigt 24, on ne puisse l'empêcher d'agir avant d'avoir décroché le cliquet 65.
Si l'on presse suffisamment, les deux pointes du cliquet 65 et du doigt 24 se décrocheront et la remise au minimum se fera immédiatement, si l'on pressait juste assez pour décrocher le cliquet 65, mais par le doigt 24, le mobile 38 reviendrait instantanément au minimum, par contre, le mobile 31 ne reviendrait à zéro que lorsque le doigt 24 aurait passé, soit quelques secondes plus tard, mais il y reviendrait forcément puisque le cliquet 65 serait décroché. De préférence, on pressera sur le mobile 31 par le centre de celui-ci, au moyen d'un outil en forme de clé qui sera seul à pouvoir être introduit dans le boîtier de l'appareil, de manière à effectuer cette fonction; cet outil sera conformé de manière qu'on ne puisse en l'utilisant, retenir le mobile 31.
De préférence encore, la pression ne sera pas exercée directement par l'outil, mais au moyen de celui-ci, par l'intermédiaire d'une serrure du type serrure de sûreté.
La fig. 6 montre l'aspect extérieur d'un indicateur de charge. Elle illustre bien la manière dont un tel indicateur de charge peut s'intégrer dans un tableau de tarification d'énergie électrique. On voit, découpés dans un boîtier 51 renfermant l'appareil, un guichet supérieur 52 derrière lequel apparaît une portion du disque 38 affichant le gradin de référence des maxima d'intensité et un guichet inférieur 53 derrière lequel apparaît une portion du disque 31 affichant le nombre des quanta de dépassement enregistrés depuis que le gradin affiché derrière le guichet supérieur 52 a été atteint.
Les ouvertures 54 et 55 permettent l'introduction d'un tournevis, ou autre outil analogue, par lequel on peut effectuer la remise en position initiale des disques;
I'ouverture 54 permet de tourner le disque 38, l'ouverture 55 permet de tourner le disque 31.
Les deux ouvertures 56 permettent l'introduction de la clé spéciale susmentionnée qui écarte les cliquets 35 et 36 afin de permettre un mouvement en arrière du disque 38. Le disque 21 par contre ne peut jamais tourner qu'en avant, ce qui n'a pas d'importance puisqu'il suffit de lui faire faire un tour complet pour le remettre à zéro. Si ce tour complet a eu l'effet non désiré de faire avancer d'un gradin le disque 38, il suffit d'utiliser la clé spéciale pour ramener après coup ce disque en arrière d'un gradin.
Les ouvertures 54, 55 et 56 sont de préférence, en temps normal, recouvertes par des bouchons-pression qui empêchent l'entrée de la poussière.
Dans le cas de la variante selon la fig. 5, les ouvertures 54, 55 et 56 n'existent pas, elles sont remplacées par une ouverture spéciale ou une entrée de serrure par où se fait, au moyen d'une clé particulière, l'unique opération de remise au minimum; cette entrée spéciale peut se situer latéralement ou frontalement.