Dispositif de protection d'une installation électrique à courant alternatif conte des courants irréguliers pouvant circuler dans son circuit. L'objet :de l'invention est un dispositif de protection d'une installation électrique à cou rant alternatif contre des courants irréguliers pouvant circuler dans son circuit.
Dans la plupart des circuits alimentant des installations électriques à courant alter- natif, des courants irréguliers peuvent .circu ler: ils peuvent être dus aux générateurs, surtout lorsque ceux-ci sont actionnés par des moteurs à combustion. interne, aux redres seurs utilisés pour la transformation du cou rant alternatif en courant continu, par exem ple à des redresseurs à mercure.
Le dispositif selon l'invention pare à cet inconvénient et comporte à cet effet une déri vation ménagée dans l'installation et disposée, d'une part, de manière .que les courants irré guliers soient court-circuités par elle, d'autre part, de façon que le passage du courant ré gulier en elle soit empêché.
Le dessin annexé représente schématique ment. plusieurs formes d'exécution du dis positif, données à titre d'exemples. Les fig. 1 à 3 montrent trois appareils qui servent à l'obtention de courant continu au moyen de redresseurs à mercure en partant .de courant alternatif monophasé fourni par des installations à protéger, auxquelles sont appliquées trois premières formes d'exécution;
La fig. 4 représente un appareil qui est utilisé pour l'obtention de courant continu.au moyen de redresseurs à mercure en partant de courant alternatif triphasé livré par l'ins tallation à protéger à laquelle une quatrième forme d'exécution est appliquée; Les fig. 5 et 6 sont des vues de deux au tres formes d'exécution du dispositif.
Selon la fig. 1, les deux -conducteurs L, L, de l'installation à courant alternatif mono phasé, de forme sinusoïdale, à protéger sont reliés aux anodes<I>A,</I> Az de deux lampes 1, 2 -d'un redresseur à mercure qui alimente une installation N à -courant continu.
Les catho des K1 K2 des lampes 1, 2 sont reliées l'une à l'autre et à la borne positive K du circuit continu dont l'autre borne négative est cons tituée par le point médian B d'une bobine de self-induction<I>C D</I> branchée entre les deux conducteurs 1, <I>1,</I> à courant alternatif venant des conducteurs de ligne L, L, et aboutissant aux anodes A, A2.
On sait que idu côté alternatif le redres seur, dans sa forme simple, provoque une déformation accusée de l'onde sinusoïdale du courant; il pourrait en résulter des courants irréguliers dans l'installatiun à courant al ternatif; en outre cette déformation pourrait provoquer des troubles sur des lignes télépho niques voisines, car de telles lignes sont sen sibles à l'action des harmoniques d'ordre élevé qu'entraîne une telle déformation.
Dans le but d'éviter ces inconvénients les courants irréguliers provenant de la: défor mation de l'onde sont court-circuités par la dérivation<I>r-</I> Ta, réunissant les conducteurs h <I>1,</I> entre les conducteurs L, <I>L,</I> et la bobine de self-induction<I>CD.</I> Cette dérivation j=I!,, comporte une machine n2, par exemple un moteur synchrone (amorti), un moteur asyn chrone à, cage d'écureuil, donnant à tout mo ment une tension égale et opposée à la tension d'onde fondamentale du courant alternatif;
une telle machine 7n s'oppose donc au passage de tout courant régulier d'onde fondamentale, à part celui nécessaire pour compenser ses pertes à vide. Il suffit que son circuit soit sans résistance et sans self-induction pour qu'il constitue un court-circuit franc pour tout courant irrégulier ayant une onde dif férente et dû au redresseur.
Une bobine de self-induction le est inter calée de façon connue dans le conducteur 1, en vite de réduire l'importance des courants irréguliers et d'absorber la tension d'harmo nique correspondante; elle constitue malheu- reusement une impédance importante pour le courant régulier .d'onde fondamentale.
Dans le dispositif que montre la fi-. 2, la résistance de la, dérivation contenant la ma chine 7n est annulée par des moyens connus non représentés, par exemple au moyen d'une machine en série tournant en génératrice.
Quant à la self-induction de cette dérivation r--1L, on l'annule en intercalant dans celle-ci un enroulement<B>1</B> qui est traversé par le champ de la bobine (le self-induction Ic, in tercsalée .dans le conducteur l,, et dont le coefficient m d'induction mutuel, par rapport à IL, est précisément égal au .coefficient de self- induction (le toute la dérivation r-h, Le courant régulier d'onde fondamentale, en tra versant la bobine la,
induit dans l une cer taine tension d'onde fondamentale ne d pré cisément égale et opposée à la. tension
EMI0002.0035
se produisant par induction .dans ladite déri vation: les deux tensions s'annulent. Il en résulte, d'autre part, que la tension d'onde fondamentale aux bornes de la machine iia est un peu différente de celle entre les points r h,, mais ce fait est sans influence sur le fonctionnement du dispositif.
On remarquera que, si la dérivation r-h, constitue un court-circuit pour les courants harmoniques dus aux lampes 1., 2 .du redres seur, il conserve toute la self-induction (ren forcée d'ailleurs par celle de l) pour les cou rants venant de L, et L,. car ceux-ci aie Tra versent pas la, bobine h, et n'induisent donc pas de tension d'induction mutuelle.
Comme cela a été dit plus haut, la bobine de self-induction IL de la fi-. 1 constitue une impédance importante pour le courant régulier d'onde fondamentale. En vue d'éviter cet inconvénient elle est remplacée ici par un appareil de self-induction à collecteur: la bo bine h, en série avec le conduct,eur l:: est mon tée sur le rotor de l'appareil de self-induction. et la bobine L, intercalée dans la dérivation r-la,, est disposée sur le stator de ce même appareil.
Il s'agit de court-circuiter pério diquement la r@actan.ce pour l'oncle fondamen tale de la bobine 1è, constituant le rotor, afin qu'elle n'empêche pas le passage du courant principal. Pour cela le rotor renferme un conducteur relié à :des lamelles i j qui vien nent au passage en contact avec des touches ou balais fixes g g,, court-circuitant ainsi la bobine la.
Le rotor peut être actionné par la ma chine m de manière à tourner à la même vi tesse que celle-ci. Le sebéma de la fig. 3 représente un re dresseur monophasé à deux lampes 1, 2 sup posé alimenté à haute tension; sur les con ducteurs de ligne L, Lz !de l'installation à protéger est branché l'enroulement primaire d'un transformateur C-D dont le secondaire est bobiné pour la tension entre anodes Al A2 et cathodes Kl ±C2.
Dans chacun des conducteurs h <B>1,</B> reliant le secondaire du transformateur C-C aux anodes <I>Al</I> A2 est intercalé un enroulement primaire p1 ou p2 d'un transformateur T .dont le secondaire unique s alimente la bobine de self-induction à collecteur.
L'emploi .clos deux enroulements primaires est justifié par la né cessité de maintenir le point B du secondaire du transformateur C-D rigoureusement neu tre par rapport aux anodes Al A2. Le stator (le la machine in est connecté en dos points q1 q2, convenablement choisis sur les enrou- lemeni:
s p1 y2 qui ferment .ainsi un autotrans- formateur. Il est évident que .de cette façon rien n'est changé dans le fonctionnement de ces enroulements.
Le stator,de la machine iii, pourrait aussi être connecté aux bornes de l'enroulement se condaire du transformateur C-D avec inter calation dans son. circuit d'enroulements de compensation de la self-induction.
Le redresseur triphasé de la, fig. 4 est alimenté par la ligne L, L2 Ls <I>-à</I> haute ten sion par l'intermédiaire d'un transformateur Tl dont le primaire est en triangle et le se condaire en étoile. Les phases de -ce dernier <I>sont</I> reliées aux anodes A1 A2 As du redres seur par clos conducteurs 1l <B>4</B> l3 et la borne négative de l'installation N à courant con tinu au point neutre B de ce secondaire.
Dans les .conducteurs h 12 1s sont interoalés les en roulements primaires p1 p2 p3 d'un transfor mateur triphasé T2 aux points médians des quels la machine d'induction triphasée m est connectée. Les enroulements secondaires s1 s2 s3 de ce transformateur alimentent la self- induction à collecteur h-1.
La forme d'exécution du dispositif selon la fig. 6 présente plusieurs circuits gal y122 ms en parallèle, remplaçant la machine m des formes d'exécution précédentes.
Chacun d'eux comporte une self-induction al ou a2 ou u3 en série avec une capacité cl ou C ou c3; la self-induction et la capacité forment un en semble résonnant pour une certaine onde per turbatrice différant des ondes pour lesquelles les ensembles des autres circuits résonnent: une onde perturbatrice donnée et le courant irrégulier auquel elle .donne naissance sont donc court-circuités par chacun de ces cir cuits ml m2 m3.
Il faut cependant éviter que l'onde princi pale et le courant régulier correspondant puissent passer par ces dernières. Dans ce but chacun de ces circuits contient une self- induction b1 ou b2 ou bs montée en parallèle avec la capacité cl ou c2 ou c3.
La solution donnée par cette forme d'exé cution est imparfaite, car les différents cir cuits in, m2 m3 ne résonnent que pour des ondes perturbatrices déterminées; il en fau drait donc un très grand nombre si l'on vou lait -court-circuiter toutes les ondes pertur batrices qui peuvent être gênantes. D'ailleurs la résistance de ces circuits n'est pas com pensée, à moins d'intercaler en eux une g6né- ratrice formant résistance négative.
On peut d'ailleurs se dispenser, dans beau coup de cas, de la self-induction b1 ou b2 ou b3 montée en parallèle avec la capacité cl ou c2 ou es, étant donné que le courant principal est faible et est ;décalé en avant.
La fig. 5 montre une forme d'exécution dans laquelle cette self-induction n'existe pas; chacun des circuits<I>dl</I> d2 ds comprend uniquement en sé rie la self-induction<I>a,</I> ou a2 ou cas et la ca pacité cl ou C ou es- Le dispositif peut être appliqué en -com binaison avec des redresseurs autres que des redresseurs à mercure, par exemple à des re dresseurs à commutateur ou à contacts vi brants. Elle peut être utilisée pour protéger n'importe quelle installation électrique à cou rant alternatif. .