Appareil de protection contre les courants de défaut à la terre

Abstract

 Un bloc déclencheur différentiel 12 du type tripolaire, comporte un quatrième conducteur 32 traversant le transformateur différentiel 24. Le quatrième conducteur 32 est raccordé à des bornes 34 disposées sur une face différente de celle des bornes des trois autres conducteurs. Le même bloc déclencheur différentiel 12 peut être associé à un appareil de coupure tripolaire auquel cas, le quatrième conducteur 32 est inutilisé, et à un appareil tétrapolaire 42 dont le quatrième pôle 44 est raccordé au quatrième conducteur 32 du bloc déclencheur différentiel 12.

Description

[0001] L'invention est relative à un bloc déclencheur différentiel à boîtier moulé susceptible d'être accolé à un boîtier moulé d'un bloc de coupure pour constituer un appareil de protection contre les courants de défaut à la terre, ledit bloc de coupure ayant, alignées sur l'une de ses faces, des bornes externes et sur la face opposée des bornes internes de connexion au bloc déclencheur différentiel, lesdites bornes étant reliées deux par deux par des conducteurs dans lesquels sont insérés les contacts de coupure du bloc de coupure, ledit bloc déclencheur différentiel comprenant un transformateur différentiel traversé par plusieurs conducteurs actifs constituant les enroulements primaires du transformateur, dont l'enroulement secondaire commande électromécaniquement l'ouverture des contacts de coupure lors de l'apparition d'un défaut à la terre.

[0002] Un bloc déclencheur différentiel du genre mentionné, associé à un appareil de coupure, notamment un disjoncteur ou interrupteur électrique, confère à cet appareil des propriétés de protection différentielle. Les avantages de réduction de coût de fabrication et de stockage de tels systèmes modulaires sont bien connus, et ils sont d'autant plus importants que le nombre d'éléments standards est limité.

[0003] La présente invention a pour but de permettre la réalisation d'un bloc déclencheur différentiel utilisable dans différentes combinaisons avec des interrupteurs ou disjoncteurs standards pour réaliser des appareils de protection différentielle tripolaires ou tétrapolaires.

[0004] Le bloc déclencheur différentiel selon l'invention est caractérisé en ce que le bloc déclencheur différentiel comporte quatre conducteurs actifs ayant chacun une première extrémité et une deuxième extrémité, que les premières extrémités de trois conducteurs actifs sont raccordées à trois bornes externes alignées du bloc déclencheur différentiel, que les deuxièmes extrémités desdits trois conducteurs actifs sont alignées sur une première face du boîtier du bloc déclencheur différentiel pour permettre un raccordement auxdites bornes internes du bloc de coupure et que les première et deuxième extrémités du quatrième conducteur sont raccordées à des bornes disposées sur une deuxième face du boîtier du bloc déclencheur différentiel différente de la première face.

[0005] Le bloc déclencheur différentiel est du type tripolaire, mais il comporte un quatrième conducteur actif traversant le transformateur différentiel et raccordé à des bornes séparées des bornes des trois autres conducteurs. Ce bloc déclencheur différentiel peut être associé à un bloc de coupure, notamment à un disjoncteur ou interrupteur à boîtier moulé du type tripolaire, les boîtiers ayant bien entendu des formes conjuguées et des moyens d'assemblage permettant à l'installateur ou l'utilisateur de fixer l'un des blocs sur l'autre. Cet appareil peut être utilisé dans une installation tripolaire dont le conducteur neutre n'est pas distribué, et dans ce cas le quatrième conducteur actif du bloc déclencheur différentiel est inutilisé. Le surcoût dû à ce quatrième conducteur mis en place lors de la fabrication du bloc déclencheur différentiel est minime, et est largement compensé par la possibilité d'utiliser le même bloc pour d'autres combinaisons. Le même appareil convient à une installation triphasée à neutre distribué mais non coupé. Le conducteur neutre est dans ce cas raccordé au quatrième conducteur du bloc déclencheur différentiel, de manière que le transformateur différentiel effectue la sommation des courants parcourant les quatre conducteurs.

[0006] Pour la réalisation d'un appareil tétrapolaire à coupure du conducteur neutre, il suffit d'associer le bloc déclencheur différentiel selon l'invention à un appareil de coupure tétrapolaire en raccordant le quatrième pôle de l'appareil de coupure au quatrième conducteur du bloc déclencheur différentiel. Le gabarit de l'appareil de coupure tétrapolaire est bien entendu plus grand que celui du bloc déclencheur différentiel et il est avantageux de loger les conducteurs de raccordement du quatrième conducteur dans un bloc auxiliaire, de forme conjuguée, pour conserver un aspect extérieur harmonieux. L'assemblage mécanique et le raccordement électrique des deux blocs peuvent être réalisés par tout moyen opérant, par exemple par des systèmes d'encliquetage et des bornes de connexion. L'invention est décrite par la suite dans son application préférentielle d'un bloc déclencheur différentiel accolé à la face de l'appareil de coupure portant les bornes de connexion du disjoncteur ou de l'interrupteur, mais il est clair que toute autre disposition est concevable, l'avantage d'un bloc déclencheur différentiel standard permettant son association à un appareil de coupure tripolaire ou tétrapolaire étant conservé.

[0007] Le bloc déclencheur différentiel peut comporter des bornes d'entrée et de sortie ou de préférence des conducteurs d'entrée sortant du boîtier du déclencheur et susceptibles d'être connectés aux bornes de l'appareil de coupure lors de l'assemblage de ce dernier, au bloc déclencheur différentiel.

[0008] D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés dans lesquels:

- La figure 1 est une vue schématique en perspective d'un appareil de protection tripolaire selon l'invention;

- la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, illustrant un appareil de protection tétrapolaire selon l'invention;

- la figure 3 montre le schéma de l'appareil tripolaire selon la figure 1;

- la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3, montrant le même appareil utilisé dans une installation ayant un conducteur neutre non coupé;

- la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 3, montrant un appareil tétrapolaire selon la figure 2.

- la figure 6 illustre une variante de réalisation de l'appareil selon la figure 5.

[0009] Sur les figures 1,3 et 4, un disjoncteur électrique tripolaire 10 à boîtier moulé est associé à un bloc déclencheur différentiel 12, les formes des faces accolées dans deux blocs 10,12 étant conjuguées. Le disjoncteur 10 peut être un interrupteur ou tout autre appareil de coupure, ayant des bornes d'entrée 14 pour le raccordement des conducteurs externes 16 et des bornes de sortie 18, ces dernières étant disposées sur la face recevant par accolement le bloc déclencheur différentiel 12 pour permettre une connexion interne entre les deux blocs 10,12. Le disjoncteur 10 peut comporter une manette de commande manuelle 20 et de la manière usuelle, des détecteurs de surcharge ou de courts-­circuits provoquant l'ouverture automatique des contacts 22 insérés dans les conducteurs reliant les bornes d'entrée 14 aux bornes de sortie 18. Le disjoncteur 10 est un appareil standard utilisé généralement indépendamment d'un bloc différentiel 12 pour assurer la protection d'une installation.

[0010] Dans le bloc déclencheur différentiel 12 est logé un transformateur différentiel 24 en forme de tore traversé d'une part, par trois conducteurs 26, dont les extrémités sont raccordées à des bornes externes 28 alignées sur l'une des faces 30 du bloc déclencheur 12, et d'autre part par un quatrième conducteur 32 dont les deux extrémités sont reliées à deux bornes 34. Les extrémités opposées des trois conducteurs 26 traversent la face 36 accolée au bloc disjoncteur 10 pour être raccordées aux bornes internes 18 du bloc disjoncteur 10. La face 30 portant les bornes externes 28 est opposée à la face accolée 36 et ces bornes 28 ainsi que les extrémités des conducteurs 26 raccordées aux bornes 18 du bloc disjoncteur sont régulièrement espacées et alignées le long de ces faces 30,36, d'une manière bien connue en soi. Les deux bornes 34 du quatrième conducteur 32 sont disposées sur une face latérale libre 38 du bloc déclencheur différentiel 12. Le transformateur différentiel 24 comporte un enroulement secondaire (non représenté) qui commande par l'intermédiaire d'un relais et d'une liaison mécanique entre les deux blocs 10,12, l'ouverture automatique des contacts 22, lors d'une détection d'un courant de défaut à la terre. De tels systèmes de déclenchement différentiel sont bien connus des spécialistes et il est inutile de les décrire en détail.

[0011] Le bloc déclencheur différentiel de l'invention est mis en oeuvre de la manière suivante:

[0012] Pour la réalisation d'un appareil de protection tripolaire, le bloc déclencheur différentiel 12 est assemblé au bloc disjoncteur 10, par exemple par simple encliquetage, la face 36 traversée par les extrémités des conducteurs actifs 26 étant accolée au boîtier du bloc disjoncteur 10 et les extrémités de ces trois conducteurs actifs 26 étant raccordées électriquement aux bornes internes 18 du bloc disjoncteur 10. Le quatrième conducteur 32 est inutilisé et il est facile de voir que le transformateur différentiel 24 assure la sommation des courants parcourant les contacts 22. La présence du quatrième conducteur 32 n'augmente pas l'encombrement du bloc déclencheur 12. L­'appareil tripolaire représenté à la figure 3 convient par exemple à la protection d'une installation triphasée sans conducteur de neutre.

[0013] Le même appareil de protection peut être utilisé pour une installation triphasée à neutre non coupé, représentée schématiquement à la figure 4. Le conducteur de neutre 40 est raccordé aux bornes 34, de manière que le quatrième conducteur 32 soit parcouru par le courant de neutre et que le transformateur différentiel 24 effectue la sommation des courants de phases 16 et de neutre 40.

[0014] En se référant plus particulièrement à la figure 5, on voit que le bloc déclencheur différentiel 12 selon l'invention, est assemblé à un bloc disjoncteur 42 tétrapolaire. Un bloc auxiliaire 46 est accolé à la face 38 du bloc déclencheur 12 portant les bornes 34, ce bloc auxiliaire 46 étant disposé en face du quatrième pôle 44 du bloc disjoncteur 42. Dans le bloc auxiliaire 46, sont logés un conducteur 48 de raccordement de la borne interne 18 du quatrième pôle 44 à la borne 34 du quatrième conducteur 32 du bloc déclencheur 12, ainsi qu'un conducteur 50 reliant l'autre borne 34 à une borne de sortie 52 alignée avec les bornes 28 du bloc déclencheur 12. Il est facile de voir que le transformateur différentiel 24 est parcouru par les quatre conducteurs du disjoncteur tétrapolaire 42 et assure la protection différentielle de l'installation tétrapolaire protégée par le disjoncteur 42. Le contour externe du bloc auxiliaire 46 correspond bien entendu à celui du bloc déclencheur 12 et du bloc disjoncteur 10. Il convient de noter qu'en associant au bloc déclencheur différentiel 12 selon l'invention, un bloc auxiliaire 46 d'un coût négligeable, il est possible d'utiliser ce bloc déclencheur différentiel standard pour assurer la protection d'une installation tétrapolaire.

[0015] Dans les exemples précités, le quatrième conducteur 32 était associé à un conducteur neutre, mais il est clair que toute autre disposition est utilisable selon le type d'installation. La disposition des blocs 10,12 peut également être diffèrente et on a représenté à titre d'exemple sur la figure 6, un appareil tétrapolaire à bloc disjoncteur 42, et bloc déclencheur différentiel 12, disposés l'un à côté de l'autre, avec interposition du bloc auxiliaire 46. Cette disposition usuelle dans les systèmes modulaires miniatures permet un encliquetage des blocs 12,42,46 sur un rail profilé de support. Les trois conducteurs 26 sont allongés pour permettre un raccordement externe aux bornes alignées 18 du bloc disjoncteur 42. Dans cette réalisation, les bornes 28 du bloc déclencheur différentiel 12 peuvent éventuellement être reportées sur la face de sortie des trois conducteurs 26 pour réaliser le départ sur la face opposée à l'entrée de la manière usuelle. D'autres dispositions, notamment du bloc auxiliaire 46 sont concevables et l'invention est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit.

Revendications

Bloc déclencheur différentiel (12) à boîtier moulé susceptible d'être accolé à un boîtier moulé d'un bloc de coupure (10,42) pour constituer un appareil de protection contre les courants de défaut à la terre, ledit bloc de coupure (10,42) ayant, alignées sur l'une de ses faces, des bornes externes (14) et sur la face opposée des bornes internes (18) de connexion au bloc déclencheur différentiel, lesdites bornes étant reliées deux par deux par des conducteurs dans lesquels sont insérés les contacts de coupure (22) du bloc de coupure, ledit bloc déclencheur différentiel (12) comprenant un tranformateur différentiel (24) traversé par plusieurs conducteurs actifs (26,32) constituant les enroulements primaires du transformateur, dont l'enroulement secondaire commande électromécaniquement l'ouverture des contacts de coupure lors de l'apparition d'un défaut à la terre, caractérisé en ce que le bloc déclencheur différentiel (12) comporte quatre conducteurs (26,32) actifs ayant chacun une première extrémité et une deuxième extrémité, que les premières extrémités de trois conducteurs actifs (26) sont raccordées à trois bornes externes alignées (28) du bloc déclencheur différentiel (12), que les deuxièmes extrémités desdits trois conducteurs actifs (26) sont alignées sur une première face (36) du boîtier du bloc déclencheur différentiel (12) pour permettre un raccordement auxdites bornes internes (18) du bloc de coupure (10,42) et que les première et deuxième extrémités du quatrième conducteur (32) sont raccordées à des bornes (34) disposées sur une deuxième face (38) du boîtier du bloc déclencheur différentiel (12) différente de la première face (36).

2. Bloc déclencheur différentiel selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première face (36) est agencée pour être accolée à la face portant les bornes internes (18), du bloc de coupure (10,42) et qu'en position accolée des blocs (12;10,42), lesdites deuxièmes extrémités des trois conducteurs actifs (26) sont en regard desdites bornes internes pour permettre le raccordement électrique.

3. Bloc déclencheur différentiel selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le boîtier du bloc déclencheur différentiel (12) de forme parallélépipédique présente quatre faces latérales opposées deux par deux et que lesdites trois bornes externes (28) et lesdites deuxièmes extrémités sont alignées respectivement sur deux faces latérales opposées, les extrémités du quatrième conducteur (32) étant sur l'une (38) des autres faces latérales.

4. Bloc différentiel selon la revendication 1,2 ou 3 caractérisé en ce que la largeur de ladite première face (36) du bloc déclencheur différentiel (12) est égale à celle de la face opposée, portant les bornes internes (18), d'un bloc de coupure tripolaire (10).

5. Utilisation d'un bloc déclencheur différentiel selon l'une quelconque des revendications précédentes pour la réalisation d'un appareil tripolaire de protection, caractérisé en ce que ledit bloc déclencheur différentiel (12) est accolé à un bloc de coupure tripolaire (10), ledit quatrième conducteur (32) étant inutilisé.

6. Utilisation d'un bloc déclencheur différentiel selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, pour la réalisation d'un appareil tétrapolaire à neutre non coupé, caractérisé en ce que ledit bloc déclencheur différentiel (12) est accolé à un bloc de coupure tripolaire (10), le conducteur de neutre étant raccordé audit quatrième conducteur (32) pour insérer ce dernier dans le circuit de neutre.

7. Utilisation d'un bloc déclencheur différentiel selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 pour la réalisation d'un appareil tétrapolaire à neutre coupé, caractérisé en ce que ledit bloc déclencheur différentiel (12) est accolé à un bloc de coupure tétrapolaire (42) et qu'un bloc auxiliaire (46) de raccordement est accolé à ladite deuxième face (38) du bloc déclencheur différentiel (12) portant les bornes (34) du quatrième conducteur (32) en regard du quatrième pôle (44) de l'appareil de coupure, des conducteurs de liaison, logés dans le bloc auxiliaire, assurant la connexion de la première extrémité du quatrième conducteur à la borne interne dudit quatrième pôle et la connexion de la deuxième extrémité du quatrième conducteur à une borne externe du bloc auxilaire alignée avec les trois bornes externes du bloc déclencheur différentiel.

Dessins