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"DISPOSITIF DE COMMANDE A DISTANCE DE DISJONCTEUR el 4, FAISANT USAGE DE-RELAIS A FAIBLE CONSOMMATION'''':
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Les commandes à distance de disjoncteurs présentent une grande variété, tant par la nature de la source d'énergie utilisée (électricité, air comprimé, gravité), que par les nombreuses dispositions utilisées pour l'asservissement de cette énergie.
Les organes qui contrôlent l'appareil de commande étaient jusqu'ici, la plupart du temps, dans les mêmes locaux que les appareils commandés; dans quelques cas toutefois, et spécialement dans le cas des commandes électriques, les organes contrôlant l'appareil de commande et l'appareil commandé peuvent être dans des locaux différents et être situés l'un par rapport à l'autre à des distances relativement grandes ; on est cependant limité dans cette voie, en raison des quantités d'énergie consi- dérables à mettre en jeu.
Par suite du développement des distributions, de l'em- ploi fréquent de sous-stations, on a utilisé des appareils de
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commande automatiques, fonctionnant soit sous l'action de la pesanteur, soit en empruntant sur place l'énergie nécessaire à leur fonctionnement, assurant ainsi économiquement certaines fonctions, telles que par exemple : réenclenchement des disjonc- teurs lorsqutun trouble passager en a provoqué l'ouverture, ou enclenchement à certaines heures en combinaison avec des inter- rupteurs horaires, etc. Toutefois, dans ces dernières dispositions, d'une part, le nombre de manoeuvres exécutées peut être limité, d'autre part, on perd les avantages de la commande à volonté.
La présente invention remédie à cet inconvénient : elle permet les manoeuvres de disjoncteurs à très grande dis- tance en utilisant dans l'appareil de cowwande aes relais télé- phoniques à très faible consommation; l'armature de ces relais libère de l'énergie mécanique accumulée dans la commande à l'é- tat potentiel, cette accumulation d'énergie provenant de la ma- noeuvre de la commande du disjoncteur.
Ce nouveau dispositif permet l'utilisation de relais téléphoniques, de batteries d'accumulateurs extrêmement réduites et de câbles téléphoniques, ce qui est particulièrement avan- tageux pour les commandes à grande distance.
Le procédé n'est d'ailleurs pas limitatif et s'appli- que à la commande à distance de tout appareil-.
Dans la description qui va suivre on se réfère aux des- sins ci-annexés qui concernent un mode de réalisation, conforme à l'invention, d'une commande à distance de disjoncteur, appli- qué au cas particulier où. la source d'énergie est la gravité.
La fig. i est une vue schématique du mécanisme de la , commande qui sert à l'enclenchement du disjoncteur.
La fig. 2 montre l'action d'un dispositif, appelé "anti-pompage", qui empêche des enclenchements intempestifs du disjoncteur dans le cas où une perturbation a provoqué son déclenchement.
La fig. 3 représente schématiquement le dispositif de déclenchement.
Les fig. 4, 5, 6 et ? représentent diverses applica-
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tiens, selon l'invention, du mécanisme décrit.
Sur toutes les figures, les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes éléments ou organes.
L'opération d'enclenchement se produit de la façon sui- vante (voir fig. i) : en appuyant sur un bouton-poussoir 1 on , , excite la bobine d'un relais à faible consommation 2, ce relais attire son armature et libère ainsi une masse 3 sollicitée par la gravité. La masse 3, solidaire du bras 4 d'un levier coudé 4-19 qui pivote autour de l'axe 5, vient buter contre un des bras .
6 d'un levier coudé 6-9 et communique à ce dernier un mouvement de rotation autour de l'axe 8. L'autre bras 9 permet alors à un levier 10 de se dégager et ce dernier peut osciller autour de l'axe 11 de sorte que son extrémité, formant cliquet, libère un plateau denté 12. Celui-ci est alors animé d'un mouvement de ro- tation, sous l'action d'une masse 13 qui est fixée sur une partie 14 de l'arbre du disjoncteur, de telle sorte que ce der- nier s'enclenche dans le sens de la flèche f1.
Sur une autre partie--15 de l'arbre du disjoncteur, in- dépendante de la partie 14 mais se trouvant dans le prolongement de celle-ci, est accouplé un plateau 16 portant à sa périphérie , une saillie ou doigt 17. Dans le sens de rotation suivant la flè- che f1, les deux arbres 14 et 15 sont solidarisés par un dispositif qui sera décrit plus loin.
Le plateau 16 ayant par conséquent effectué une rotation partielle sous l'effet de la masse 13, a déterminé le déplacement du doigt 17 de sa position initiale, à une position 17', mais pendant ce déplacement, le bras 19 du . levier coudé 4-19 est revenu de la position 19' dans sa position . , , primitive, ramenant ainsi la masse 3 dans la position indiquée en traits pleins sur la fig. 1
Pendant les opérations décrites ci-dessus, les contacts du bouton-poussoir 1 peuvent sans inconvénient rester normale- ment fermés; le relais 2 reste excité et l'armature de ce dernier ne peut par conséquent verrouiller le levier 4-19 portant la masse 3 .
Toutefois, ce verrouillage s'effectue d'une autre
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façon, par l'intermédiaire d'un dispositif spécial dit "anti- pompage", qui va être décrit.
Si on se reporte à la fig. 2, on voit que le relais 2 étant resté excité, la masse 3, faisant corps avec le levier
4-19, n'est plus maintenue par l'armature du relais, mais que leverrouillage est effectué par un levier 21. à cet effet, il est prévu un système articulé, formé d'un balancier 22 mobile autour d'un axe 23 et des deux leviers
24 et 21. Normalement, un ressort 25 attaché au balancier 22, à gauche du point de rotation 23, tend à faire monter le levier 21 et à faire descendre le levier 24 jusqu'à ce que ce dernier bute contre l'armature du relais 2; lorsque ce relais reste excité, l'attraction de l'armature pousse le levier 24 vers le haut et fait mouvoir le levier 21 vers le bas jusqu'à ce qu'il s'engage dans un cran 26 du levier 4-19 effectuant ainsi le verrouillage prévu.
Lorsque le circuit du relais 2 est interrompu, le levier 21 est dégagé vers le haut sous l'action du ressort 25 et le verrouillage est alors réalisé à nouveau par l'armature du relais 2, ainsi qu'il est montré fig. 1. Ce dispositif élec- tro-mécanique dit "anti-pompage" empêche donc une seconde opéra- tion d'enclenchement, au cas où le disjoncteur déclencherait par suite d'une fermeture sur court-circuit par exemple, alors que l'alimentation du relais 2 aurait été maintenue.
Il convient de remarquer que l'action sur le bouton- poussoir 1 ne peut avoir aucun effet lorsque le disjoncteur est enclenché, car dans ce cas le doigt 17 du plateau 16, venu en 17', empêche par son action sur le levier 4-19 la masse 3 de retomber.
Le schéma de la fig. 3 montre les éléments mis en oeuvre lors de l'opération de déclenchement :si on agit sur un bouton-poussoir 27, de façon à exciter la bobine d'un relais à faible consommation 28, l'armature de ce relais libère un levier coudé 29 qui, sollicité par une masse 30, pivote autour d'un axe 31 dans le sens de la flèche f2.
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Cette masse 30 vient agir sur l'extrémité 32 d'un cliquet coudé 33, lequel cesse d'être en prise avec le cran d'un plateau 34 solidaire de la partie 15 de l'arbre du disjoncteur; d'autre part, le même cliquet 33 a provoqué le désencliquetage du dispositif connu sous le nom de serrure; par suite, l'arbre 15 est sollicité à tourner dans le sens de la flèche f3 sous l'action des ressorts de déclenchement du disjoncteur; la libé- ration du plateau 34 est donc corrélative du déclenchement du disjoncteur.
Pendant cette opération, une saillie ou doigt 35 du plateau 34 attaque le levier coudé 29 et venant dans la position 35', ramène la masse 30 dans sa position initiale où elle est retenue par l'armature du relais 28 ; est, en effet, désexcité par l'ouverture d'un contact 37 situé en bout d'arbre du disjoncteur et qui n'est fermé qu'en position enclenchée de ce dernier.
Ainsi qu'il a été précisé précédemment, les plateaux 34 et 16 sont fixés sur la partie 15 de l'arbre du disjoncteur, tandis que le plateau 12 est solidaire de la partie 14 du même arbre, ces deux parties étant dans le prolongement l'une de l'autre. Les parties 14 et 15 sont réunies par la serrure, qui provoque de manière connue, lors de l'enclenchement du disjonc- teur, c'est-à-dire sous l'effet de la masse 13 la liaison, d'une part de l'arbre 14 et du plateau 12 qui lui est solidaire, et d'autre part de l'arbre 15 et des plateaux 16 et 34 qui lui sont solidaires.
Lors du désencliquetage de la serrure, c'est-à-dire lors du déclenchement du disjoncteur, l'arbre 14 et le plateau 12 restent immobiles, tandis que l'arbre 15 et les plateaux 34 et 16 tournent dans le sens de la flèche F3
Il en résulte que le déclenchement du disjoncteur en- traîne la rotation du plateau 16 dans le sens de la flèche 13, ce qui a pour effet de ramener le doigt 17 de la position 17 à sa position primitive et permet ainsi un nouvel enclenchement sous l'action de la masse 3.
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L'appareil est en outre conditionné de façon qu'on puisse effectuer une manoeuvre d'enclenchement ou de déclenchement sur place, c'est-à-dire sans recourir à l'excitation à distance des relais.
Dans ce but, par une combinaison de leviers non repré- sentes sur les dessins, mais facile à imaginer et remplaçant l'action de la masse 3, on exerce une action mécanique sur le levier coudé 6-9, ce qui permet l'enclenchement.
De la même manière, le déclenchement s'opère par action directe sur le cliquet 33, par une combinaison de leviers rem- plaçant l'action de la masse 30.
Au lieu d'utiliser les masses 3 et 30, faisant respec- tivement partie des leviers 4-19 et 29, et libérées, comme il a été expliqué ci-dessus, par les relais 2 et 28, on pourrait em- ployer, à titre de variante, des ressorts normalement bandés lorsque les relais ne sont pas excités.
La fig. 4 montre un tel ressort 38. L'excitation du re- lais 2 libère le verrouillage entre l'armature du relais et un levier 39 ; celui-ciobéit alors à l'action du ressort 38 et l'une des branches 40 du dit levier 39 vient agir sur les leviers 6-9 et 10.
Une autre forme de réalisation de l'invention est repré- sentée fig. 5, la fig. 6 montrant le déplacement de divers élé- ments lorsque le relais est excité. Le levier 4-19 est, comme précédemment, maintenu par l'armature du relais 2.
Lorsque le relais 2 est excité, le levier 4-19 est li- béré et une de ses branches 4-1 vient culbuter, par l'intermédiaire d'un levier coudé 43, un godet à mercure et le faire passer de la position 42 à la position 42' (fig. 6). Un ressort de compres- sion 44,agissant sur le levier coudé 43 et passant un point mort, maintient d'une façon positive le godet à mercure soit dans la position d'ouverture 42 (fig. 5), soit dans la position de fer- meture 42' (fig. 6).
La liaison des contacts 45 et 46, telle que représentée fig. 6, peut avoir des applications courantes : fermeture du
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circuit d'un servo-moteur destiné, par exemple, à provoquer l'enclenchement des disjoncteurs commandant une sous-station de redresseurs à vapeur de mercure, etc..
A la place des godets à mercure, on peut, suivant la fig. 7, faire usage de pièces de contact métalliques, telles que 47 et 48 qui se ferment sous l'action de la branche 4i du levier 4-19 lorsque le relais 2 est excité.
Les dispositifs décrits ci-dessus ne sont pas limitatifs et il est naturellement loisible, sans sortir du cadre de l'inven. tion, d'agencer différemment les divers éléments définis précé- demment, de manière à réaliser des variantes se comportant pra- tiquement de la même façon.
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"CIRCUIT BREAKER REMOTE CONTROL DEVICE el 4, USING LOW CONSUMPTION RELAYS '' '':
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Remote circuit breaker controls have a wide variety, both in terms of the nature of the energy source used (electricity, compressed air, gravity), and in the many arrangements used for the control of this energy.
Until now, the organs which control the command apparatus were, for the most part, in the same rooms as the controlled apparatus; in some cases, however, and especially in the case of electrical controls, the parts controlling the control device and the controlled device may be in different rooms and be located relative to each other at relatively large distances ; however, we are limited in this way, owing to the considerable quantities of energy to be brought into play.
As a result of the development of distributions, the frequent use of substations,
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automatic controls, operating either under the action of gravity, or by borrowing on site the energy necessary for their operation, thus economically ensuring certain functions, such as for example: resetting of circuit breakers when a temporary disturbance has caused them to occur. opening, or switching on at certain times in combination with time switches, etc. However, in these latter arrangements, on the one hand, the number of maneuvers performed can be limited, on the other hand, the advantages of control at will is lost.
The present invention overcomes this drawback: it allows very long-distance circuit breaker operations by using very low consumption telephone relays in the cowwand apparatus; the armature of these relays releases mechanical energy accumulated in the control in the potential state, this energy accumulation coming from the operation of the circuit breaker control.
This new device allows the use of telephone relays, extremely small accumulator batteries and telephone cables, which is particularly advantageous for long-distance commands.
The method is moreover not limiting and applies to the remote control of any device.
In the description which will follow, reference is made to the accompanying drawings which relate to an embodiment, in accordance with the invention, of a circuit breaker remote control, applied to the particular case where. the source of energy is gravity.
Fig. i is a schematic view of the mechanism of the control which is used to engage the circuit breaker.
Fig. 2 shows the action of a device, called "anti-pumping", which prevents inadvertent tripping of the circuit breaker in the event that a disturbance has caused it to trip.
Fig. 3 schematically represents the trigger device.
Figs. 4, 5, 6 and? represent various applica-
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like, according to the invention, the mechanism described.
In all the figures, the same reference numerals designate the same elements or members.
The closing operation occurs as follows (see fig. I): by pressing a push-button 1 on,, energizes the coil of a low consumption relay 2, this relay attracts its armature and thus releases a mass 3 requested by gravity. The mass 3, integral with the arm 4 of an elbow lever 4-19 which pivots around the axis 5, abuts against one of the arms.
6 of an angled lever 6-9 and communicates to the latter a movement of rotation about the axis 8. The other arm 9 then allows a lever 10 to be released and the latter can oscillate around the axis 11 so that its end, forming a pawl, releases a toothed plate 12. The latter is then driven in a rotational movement, under the action of a mass 13 which is fixed to a part 14 of the shaft. of the circuit breaker, so that it engages in the direction of arrow f1.
On another part - 15 of the circuit breaker shaft, independent of part 14 but located in the extension of the latter, is coupled a plate 16 carrying at its periphery, a projection or finger 17. In the direction of rotation along arrow f1, the two shafts 14 and 15 are joined together by a device which will be described below.
The plate 16 having consequently carried out a partial rotation under the effect of the mass 13, determined the displacement of the finger 17 from its initial position, to a position 17 ', but during this displacement, the arm 19 of the. Angled lever 4-19 has returned from position 19 'to its position. ,, primitive, thus bringing the mass 3 in the position indicated in solid lines in FIG. 1
During the operations described above, the contacts of push-button 1 can remain normally closed without inconvenience; relay 2 remains energized and the latter's armature cannot therefore lock lever 4-19 carrying earth 3.
However, this locking is effected from another
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way, by means of a special device called "anti-pumping", which will be described.
If we refer to fig. 2, we see that relay 2 having remained energized, mass 3, being integral with the lever
4-19, is no longer held by the armature of the relay, but the locking is effected by a lever 21. for this purpose, an articulated system is provided, formed of a balance 22 movable around an axis 23 and the two levers
24 and 21. Normally, a spring 25 attached to the balance 22, to the left of the point of rotation 23, tends to raise the lever 21 and lower the lever 24 until the latter abuts against the frame of the relay. 2; when this relay remains energized, the attraction of the armature pushes the lever 24 upwards and causes the lever 21 to move downwards until it engages a notch 26 of the lever 4-19 thus effecting the planned locking.
When the circuit of relay 2 is interrupted, the lever 21 is released upwards under the action of the spring 25 and the locking is then performed again by the armature of the relay 2, as shown in fig. 1. This so-called "anti-pumping" electromechanical device therefore prevents a second closing operation, in the event that the circuit breaker trips as a result of closing on a short-circuit for example, while the power supply relay 2 would have been maintained.
It should be noted that the action on the push-button 1 can have no effect when the circuit breaker is on, because in this case the finger 17 of the plate 16, coming at 17 ', prevents by its action on the lever 4- 19 mass 3 to fall.
The diagram in fig. 3 shows the elements implemented during the tripping operation: if a push-button 27 is acted on, so as to energize the coil of a low-consumption relay 28, the armature of this relay releases an angled lever 29 which, biased by a mass 30, pivots about an axis 31 in the direction of arrow f2.
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This mass 30 acts on the end 32 of an angled pawl 33, which ceases to engage with the notch of a plate 34 secured to part 15 of the circuit breaker shaft; on the other hand, the same pawl 33 caused the release of the device known by the name of lock; as a result, the shaft 15 is urged to turn in the direction of arrow f3 under the action of the circuit breaker tripping springs; the release of the plate 34 is therefore correlative with the tripping of the circuit breaker.
During this operation, a projection or finger 35 of the plate 34 attacks the elbow lever 29 and, coming into position 35 ', returns the mass 30 to its initial position where it is retained by the armature of the relay 28; is, in fact, de-energized by the opening of a contact 37 located at the end of the circuit breaker shaft and which is only closed in the engaged position of the latter.
As was specified previously, the plates 34 and 16 are fixed on part 15 of the circuit breaker shaft, while the plate 12 is integral with part 14 of the same shaft, these two parts being in the extension l 'from each other. The parts 14 and 15 are joined by the lock, which causes, in a known manner, when the circuit breaker is engaged, that is to say under the effect of the mass 13 the connection, on the one hand of the shaft 14 and the plate 12 which is integral with it, and on the other hand the shaft 15 and the plates 16 and 34 which are integral with it.
When the lock is released, that is to say when the circuit breaker is tripped, the shaft 14 and the plate 12 remain stationary, while the shaft 15 and the plates 34 and 16 rotate in the direction of the arrow F3
It follows that the tripping of the circuit breaker causes the rotation of the plate 16 in the direction of the arrow 13, which has the effect of returning the finger 17 from position 17 to its original position and thus allows a new engagement under the 'mass action 3.
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The device is also packaged in such a way that a switch-on or switch-off operation can be performed on site, that is to say without resorting to the remote excitation of the relays.
For this purpose, by a combination of levers not shown in the drawings, but easy to imagine and replacing the action of the mass 3, a mechanical action is exerted on the elbow lever 6-9, which allows the engagement. .
In the same way, the triggering takes place by direct action on the pawl 33, by a combination of levers replacing the action of the mass 30.
Instead of using the masses 3 and 30, respectively forming part of the levers 4-19 and 29, and released, as explained above, by the relays 2 and 28, one could use, to alternatively, springs normally charged when the relays are not energized.
Fig. 4 shows such a spring 38. The energization of the relay 2 releases the locking between the armature of the relay and a lever 39; this then obeys the action of spring 38 and one of the branches 40 of said lever 39 acts on levers 6-9 and 10.
Another embodiment of the invention is shown in FIG. 5, fig. 6 showing the movement of various elements when the relay is energized. Lever 4-19 is, as before, held by the armature of relay 2.
When relay 2 is energized, lever 4-19 is released and one of its branches 4-1 tumbles, by means of an angled lever 43, a mercury bucket and make it pass from position 42 in position 42 '(fig. 6). A compression spring 44, acting on the elbow lever 43 and passing through a neutral point, positively maintains the mercury cup either in the open position 42 (fig. 5) or in the iron position. - 42 'metering (fig. 6).
The connection of contacts 45 and 46, as shown in FIG. 6, can have common applications: closing the
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circuit of a servomotor intended, for example, to trigger the tripping of circuit breakers controlling a mercury vapor rectifier substation, etc.
Instead of mercury cups, it is possible, according to fig. 7, make use of metal contact parts, such as 47 and 48 which close under the action of branch 4i of lever 4-19 when relay 2 is energized.
The devices described above are not limiting and it is naturally permissible, without departing from the scope of the invention. tion, to arrange the various elements defined above differently, so as to produce variants which behave in practically the same way.