Appareil conjoncteur-disjoncteur de circuit électrique. La présente invention a pour objet un appareil conjoncteur-disjoncteur de circuit électrique, comportant un conjoncteur-dis- joncteur, un mécanisme de commande pneu matique pour actionner celui-ci en vue de la fermeture du circuit, une source de fluide sous pression pour alimenter ce mécanisme de commande pneumatique et un dispositif (le man#uvre pour provoquer, par voie élec trique, l'établissement d'une communication entre cette source et le mécanisme (le com mande pneumatique afin d'obliger ce der nier à déterminer la fermeture du conjonc- teur-disjoncteur,
en combinaison avec un dispositif de sécurité pour empêcher le fonc tionnement du mécanisme de commande pneumatique tant que la pression (le fluide disponible n'a pas une valeur dépassant une limite prédéterminée, clans le but d'éviter une fermeture partielle ou incomplète du conjoncteur-disjoncteur. Cet appareil con- joncteur-disjoncteur peut s'appliquer parti culièrement aux locomotives électriques, mais il peut aussi être appliqué dans tous les cas où l'on dispose d'une source d'éner gie électrique et d'une source de fluide sous pression.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. 1 en montre la dis position d'ensemble, certaines parties étant représentées seulement schématiquement; la fig. 2 est une coupe longitudinale d'une sou pape à action rapide.
Et) e référant à la fig. i, l'appareil re présenté appliqué à une locomotive électri que reçoit le coulant électrique par le cou- ducteur principal à trolley 4 alimentant les moteurs dle la locomotive et engendrant de l'énergie électrique, par l'intermédiaire d'un transformateiir-série 2 (indiqué schémat.i- quement), clans le circuit d'un relais à ac tion différée 3 qui commande automatique.. mect le circuit de la bobine de commande d'un conjoncteur-disjoncteur 5 disposé pour protéger le circuit renfermant.
le con ducteur 1 et dont la commande seulement est. représentée. Une source d'air comprimé 6 fournit l'air comprimé nécessaire pour pro duire la fermeture du conjoncteur-disjonc- teur 5, par le moyen d'une soupape à com mande électrique é et d'une soupape d'ad mission et de décharge à action rapide 8, une batterie électrique B fournissant l'éner gie électrique pour les circuits de commande de la bobine 4 et de la soupape 7.
Le relais à action différée 3 comporte une bobine de commande 10 reliée au secondaire du transformateur-série 2 pour agir sur un noyau verticalement mobile 11, dont l'ex trémité inférieure forme un piston 12 en mé tal ou autre matière électriquement con ductrice, flottant sur une masse de mercure 13 qui est contenue clans un récipient 14. divisé par des cloisons verticales en un com partiment médian pour recevoir le piston 12 et une paire (le compartiments extérieurs communiquant avec le compartiment mé dian par des ouvertures réservées entre l'ex trémité inférieure des cloisons et, le fond du récipient l4.
La mission du piston 12 et de la masse de mercure 13 est de compléter le circuit de commande de la bobine 4 du conjoncteur- disjoncteur dans des conditions de fonc tionnement normales. Quant au fonctionne ment du relais à action différée 3 il suffit de dire que, tandis que dans, des conditions de fonctionnement normales le circuit de la bobine 4 est fermé par la masse de mercure 13, lorsqu'un courant de surcharge prédé terminé se manifeste dans le conducteur principal 1, la bobine de commande 10 est.
suffisamment excitée pour soulever le piston 12 à une position qui permet au mercure dans le compartiment médian d'atteindre le même niveau que celui dans les comparti ments latéraux. ce qui a pour effet que le circuit auxiliaire de la bobine 4 sera inter rompu après un laps (le temps prédéterminé faction différée).
L'emploi d'un relais à action différée est avantageux en ce sens qu'il permet de réali ser une mise au point inférieure du courant et d'assurer, par suite, un plus grand degré de protection sans danger d'ouverture du conjoncteur-disjoncteur pendant des aug mentations passagères du voltage de ligne. Un laps clé temps d'ouverture correspondant à deux secondes sera amplement suffisant aux conjoncteurs-disjoncteurs de sous-sta tions pour interrompre le circuit à la suite d'un grave court-circuit.
La bobine 4 est logée dans une poche 20 solidaire du bâti (le support 27 du conjonc-. teur-disjoncteur et entoure un noyau magné- tisable 21 disposé pour attirer une détente 22 pivotée en 23 et qui agit, à la façon d'un loquet, pour maintenir le levier d'actionne- ment 24 du conjoncteur-disjoncteur clans une position dans laquelle. celui-ci ferme le circuit cru'il commande \position de ferme ture du circuit.
Un puissant. ressort- 25 est relié à la détente 22 et agit. en opposition à l'action électromagnétique de la bobine 4, ce qui a pour effet. que, lors de la désexcita- tion de la bobine 4 par l'action du relais 3, le ressort 25 actionne rapidement. la détente 22 pour la déclencher et permettre au levier 24 ainsi libéré d'effectuer l'ouverture du conjoncteur-disjoncteur.
Le levier 24 du conjoncteur-disjoncteur 5 est. pivoté en 26 sur le bâti de support. <B>27</B> et agit par la tige 28 sur la partie mobile de contact, clé préférence noyée clans un bain d'huile, du conjoncteur-disjoncteur 5. Entre le point de connexion de la tige 28 et le pivot <B>2</B>6 est articulée au levier 24, une tige 29 so lidaire d'un piston 30 logé dans un cylindre 31 et. pouvant être refoulé à sa position in férieure par l'action d'un ressort à boudin 32.
De l'air sous pression est admis, par un tuyau 33, sous le- piston 30 pour vaincre l'action clé refoulement. du ressort 32 et sou lever la tige 28 de commande du conjonc- teur-disjoncteur 5 à sa position supérieure ou de fermeture chi circuit, à la condition que la, pression d'air disponible soit d'une valeur prédéterminée convenable pour as surer la fermeture complète du conjoncteur- disjoncteur 5 ou de ses contacts.
Si cette eond'ition est remplie, le levier 24 étant tourné à la position représentée, la. détentè 22 s'enclanchera au levier 24 pour main- tenir le conjoncteur-disjoncteur 5 dans sa position de fermeture aussi longtemps que la bobine 4 sera excitée.
Le tuyau 33 relie le cylindre 31 à la sou pape d'admission et de décharge à action rapide 8, reliée à son tour par un tuyau à la soupape à commande électrique 7, con nectée par un tuyau et un raccord en T 34 avec un robinet à trois voies 35 permettant de relier ces parties soit par un tuyau 36 à un réservoir principal d'air comprimé (non représenté), soit à un réservoir auxiliaire d'air comprimé 37 pouvant être chargé d'air sous pression au moyen d'une pompe à main 3S par l'intermédiaire d'une soupape de re tenue 39 permettant le passage de l'air de la pompe au réservoir auxiliaire 37.
Le robinet à trois voies 35 peut occuper la position représentée en a pour permettre l'écoulement d'air comprimé du réservoir auxiliaire 37 aut cylindre pneumatique 31 de fermeture du conjoncteur-disjoncteur 5, out bien le robinet à trois voies peut être tourné à la position indiquée en m pour établir une communication entre le tuyau de réservoir d'air principal 36 et le méca nisme de commande pneumatique du con- joncteur-disjoncteur 5.
Quand la locomotive a été hors service et disconnectée (le la ligne d'alimentation pour quelque temps, la pres sion d'air dans le réservoir principal peut être très faible ot même entièrement nulle, par suite du fait que le compresseur d'air actionné par moteur électrique et destiné à charger le réservoir principal n'a pas fonc tionné et a cessé de maintenir la pression d'air dans le réservoir principal, et dans ces circonstances, la pompe à main 38 habituel lement prévue est actionnée par le levier de man#uvre 45 pour refouler de l'air du cy lindre de pompe 46 à travers la soupape (le retenue 39 dans le réservoir auxiliaire 37 et de là, par le robinet à trois voies 35, au rac cord en T 34, d'où la tuyauterie pneumatique se divise en deux branches, l'une d'elles ren fermant le dispositif à soupape,
à commande électrique 49 comprenant une bobine de com mande 50 et une soupape normalement fer- mée 51 actionnée par cette bobine, puis se continuant par le tuyau 52 pour se relier à un cylindre de déverrouillage du trolley 53 afin de provoquer, ainsi que cela est d'ail leurs bien connu, le relèvement du trolley en contact avec la ligne d'alimentation pour occasionner l'actionnement du compresseur d'air devant charger le réservoir principal, tandis que l'autre branche renferme la sou pape à commande électrique 7 qui com prend aussi une bobine de commande 54 et une soupape normalement fermée 55, puis la soupape d'admission et de décharge à ac tion rapide 8 et se continue par le tuyau 33 se reliant au cylindre 31 de commande pneu matique du conjoncteur-disjoncteur 5.
La soupape d'admission et de décharge à action rapide 8 est disposée pour assurer une fermeture complète de la partie de contact mobile dut conjoncteur-disjoncteur 5. Cette soupape est représentée en détail par la fig. 2. Elle comporte une boîte cylindrique 60 ayant une ouverture d'entrée 61, une ou verture (le sottie d'alimentation 62 à relier au tuyau 33 (fig. 1) et une ouverture d'échap pement 63.
Dans un siège cylindrique 64 est. engagée une douille stationnaire 65, en laiton ou autre matière semblable, servant (le glace à un tiroir cylindrique creux cou lissant 66. formant soupape, reposant sur un siège (le soupape annulaire 67, tin ressort à houdiii 6S étant logé à l'intérieur de ce tiroir à. soupape pour le maintenir dans sa post... lion inférieure de fermeture.
Le fonctionnement. (le cette soupape 8 est, le suivant: De L'air est admis par l'ouver- fitre d'entrée 61à une chambre 70, comme indiqué par les flèches en traits pleins, pour Çottlever le tiroir à soupape 66 de son siège 67 et permettre le passage d'air dans une chambre de sortie 71. d'où part l'ouverture (le sortie d'alimentation 62.
Si la pression de cet air est d'une valeur suffisamment éle vée pour assurer la fermeture complète de la partie (le contact, du conjoncteur-disjanc- ieur 5, le tiroir à soupape 66 sera instantané- ment soulevé à sa position la plus élevée pour permettre le passage de l'air en pleine pression par l'ouverture 62 au cylindre 31 de fermeture du conjoncteur-disjoncteur 5.
Par contre, si la pression clair est relative ment faible et n'est capable d'effectuer qu'une fermeture partielle du conjoncteur- disjoncteur 5, le tiroir à soupape 66 ne sera pas soulevé à sa position supérieure, mais sera seulement soulevé à une position inter médiaire laquelle est déterminée par les ef forts relatifs exercés par l'air sous pression et le ressort de rappel 68, ce qui aura pour effet que l'air suivant la direction des flèches en traits interrompus passera de la chambre 71 par le passage annulaire 72 se trouvant au sommet du tiroir à soupape 66 et de là à l'extérieur par le conduit vertical 73 et les orifices d'échappement 63.
De cette manière, pal la décharge de l'air à l'extérieur, la pres sion d'air sera rapidement dissipée et. l'ac- tionnement du conjoncteur-disjoncteur 5 sera empèché. Bien entendu, la soupape 8 pourrait être remplacée par tout autre dis positif remplissant les mêmes fonctions.
En supposant qu'on désire faire mouvoir le conjoncteur-disjoncteur 5 de sa position initialement ouverte à sa position de ferme ture représentée, le conducteur du train ap puie sur un bouton à pression 75 disposé à un point quelconque convenable éloigné du conjoncteur-disjoncteur 5, de préférence à proximité du commutateur-régulateur (le marche ordinaire, pour fermer un circuit du pôle positif de la batterie B par le con ducteur 'i6, un conducteur de ligne 77 sur le train, l'interrupteur à commande manuelle 78, le bouton (le man#uvre 75, le conducteur 79, la bobine de commande 54 de la sou pape de fermelure 7, et les conducteurs 80,
S1 pour rejoindre le pôle négatif de la bat- lerie. La soueape 7 est ainsi amenée à s'ou vrir pour acdmettre de l'air sous pression soit du réservoir principal, soit du réservoir auxiliaire 37, comme représenté, au cylin dre de commande pneumatique 31 pour ef fectuer un mouvement ascendant du piston 30 à la position représentée et, par suite, la fermeture dut conjoncteur-disjoncteur 5 avec enclanchement du levier de commande 24 par la détente 22, comme décrit plus haut.
En lâchant (le nouveau le bouton 75, la soupape 7 se referme pour intercepter l'ar rivée d'air au cylindre 3i, mais le conjonc- teur-disjoncteur 5 est maintenu clans sa po sition de fermeture par la coopération (le la détente 22 avec le levier 24 en combinai son avec la bobine de commande 4 qui, dans les conditions de fonctionnement normales, est maintenue excitée par le courant d'un cir cuit renfermant le conducteur de liane 77 sur le train, le conducteur 82, le piston 12, la masse (le mercure 13 du relais à action différéo 3, le conducteur 83, la bobine de commande 4, le conducteur 84 et le conduc teur 81 allant su Môle négatif de la bat terie B.
Lorsqu'une condition de surcharge pré déterminée survient clans le conducteur principal 1, c'est-à-dire dans le circuit ren fermant le conjoncteur-disjoncteur 5 et dont fait partie ledit conducteur, le relais à action différée 3 est actionné comme décrit plus haut pour faire interrompre la connexion électrique de la masse de mercure 13 avec le conducteur 83, produisant ainsi la dés- excitation de la bobine de commande 4 et permettant au ressort 25 de déclancher la détente 22, de sorte que le conjoncteur-dis- joncteur 5 peut s'ouvrir sous l'action du ressort 32 logé clans le cylindre 31 au-dessus du piston 30,
l'air se trouvant au-dessous du piston 30 pouvant s'échapper par le passage annulaire 72. par le conduit. 90 de la douille 6:, (fig. 2) et, par l'orifice 91 du tiroir creux 66 vers l'ouverture d'échap- pement 63.