MODULE ADDITIONNEL DE DETECTION D'UN DEFAUT ELECTRIQUE ET ENSEMBLE DE PROTECTION ELECTRIQUE COMPRENANT UN TEL MODULE ADDITIONNEL DE DETECTION D'UN DEFAUT ELECTRIQUE

Abstract

 L'invention concerne un module additionnel de détection d'un défaut électrique (1) comprenant : un boîtier, un tore de mesure d'un défaut différentiel (12), un tore de mesure d'un défaut d'arc électrique (13), une unité électronique (14), le boîtier comprenant un compartiment de raccordement (15) accueillant la première borne de connexion de sortie (4) et la deuxième borne de connexion de sortie, caractérisé en ce que le tore de mesure d'un défaut différentiel (12) est contenu dans le compartiment de raccordement (15) et en ce que l'unité électronique (14) et le cas échéant le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique (13), sont disposés dans le boîtier en dehors du compartiment de raccordement (15).

Description

[0001] La présente invention concerne le domaine des modules additionnels de détection d'un défaut électrique et le domaine des ensembles de protection électrique comprenant un tel module additionnel de détection d'un défaut électrique et un appareillage électrique de protection.

[0002] La publication EP3470856A1 divulgue déjà un module de détection d'un défaut électrique qui comprend notamment un boîtier, un premier tore de mesure disposé autour d'un premier conducteur de ligne et d'un second conducteur de ligne pour mesurer un courant différentiel circulant entre ces premier et second conducteurs de ligne et un deuxième tore de mesure disposé autour du premier conducteur de ligne pour détecter un signal d'arc électrique circulant dans ce conducteur, un relais électromécanique de déclenchement et un circuit électronique de traitement connecté aux premier et deuxième tores de mesure et qui comporte au moins une carte électronique pour commuter le relais en fonction du courant mesuré par les tores de mesure.

[0003] Ce module de détection présente la particularité que les premier et deuxième tores de mesure sont alignés entre eux de telle sorte que leurs axes longitudinaux respectifs soient parallèles et décalés d'une distance inférieure à 10 millimètres. Une telle configuration vise à fournir un module de détection qui est capable de détecter des défauts électriques de nature différente en utilisant des composants logés dans un boîtier compact, ce qui réduit l'encombrement de l'ensemble de protection.

[0004] Une telle configuration a cependant pour désavantage que la puissance dissipée est élevée du fait de l'agencement des premier et deuxième tores de mesure et du premier conducteur de ligne et du second conducteur de ligne dans le boîtier. En effet, la puissance dissipée est élevée du fait de la longueur du premier conducteur de ligne et du second conducteur de ligne qui est conséquente. En outre, si un appareillage électrique de protection de type disjoncteur est associé au module additionnel de détection d'un défaut électrique, le rayonnement électromagnétique des tores peut perturber le déplacement de l'arc électrique dans la chambre de coupure.

[0005] La présente invention a pour but de pallier au moins l'un de ces inconvénients et de proposer une solution visant notamment à minimiser la puissance dissipée et le cas échéant à limiter les perturbations dans la chambre de coupure causées par le rayonnement électromagnétique.

[0006] A cet effet, l'invention concerne un module additionnel de détection d'un défaut électrique configuré pour être adjoint à un appareillage électrique de protection comprenant au moins :

• un boîtier au format modulaire,
• une première borne de connexion de sortie,
• une deuxième borne de connexion de sortie,
• une première ligne électrique comprenant une première extrémité de raccordement qui est raccordée à la première borne de connexion de sortie et une deuxième extrémité de raccordement destinée à être connectée électriquement audit appareillage électrique de protection ou à une installation électrique en amont de l'appareillage électrique de protection,
• une deuxième ligne électrique comprenant une troisième extrémité de raccordement qui est raccordée à la deuxième borne de connexion de sortie et une quatrième extrémité de raccordement destinée à être connectée électriquement audit appareillage électrique de protection ou à une installation électrique en amont de l'appareillage électrique de protection,
• un tore de mesure d'un défaut différentiel traversé par la première ligne électrique et la deuxième ligne électrique,
• optionnellement un tore de mesure d'un défaut d'arc électrique traversé de préférence uniquement par la première ligne électrique,
• une unité électronique raccordée électriquement d'une part au tore de mesure d'un défaut différentiel et le cas échéant au tore de mesure d'un défaut d'arc électrique configurée au moins pour traiter d'une part un premier signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut différentiel et le cas échéant d'autre part un deuxième signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique,

le boîtier comprenant un compartiment de raccordement accueillant la première borne de connexion de sortie et la deuxième borne de connexion de sortie,

le module additionnel de détection d'un défaut électrique est caractérisé en ce que le tore de mesure d'un défaut différentiel est contenu dans le compartiment de raccordement et en ce que l'unité électronique et le cas échéant le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique, sont disposés dans le boîtier en dehors du compartiment de raccordement.

[0007] L'invention concerne un ensemble de protection électrique comprenant un appareillage électrique de protection et un module additionnel de détection d'un défaut électrique configuré pour être adjoint à un appareillage électrique de protection pour commander le déclenchement dudit appareillage électrique de protection,
ledit ensemble de protection électrique est caractérisé en ce que le module additionnel de détection d'un défaut électrique est selon l'invention.

[0008] L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à plusieurs modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :

[Fig. 1] la figure 1 représente une vue en perspective du module additionnel de détection d'un défaut électrique selon un premier exemple de l'invention,

[Fig. 2] la figure 2 représente une vue de côté et partielle du module additionnel de détection d'un défaut électrique illustré à la figure 1 montrant une unité électronique et une unité de déclenchement,

[Fig. 3] la figure 3 représente une vue de côté et partielle du module additionnel de détection d'un défaut électrique illustré à la figure 1 montrant notamment une unité électronique, une unité de déclenchement, un tore de mesure d'un défaut différentiel et un tore de mesure d'un défaut d'arc électrique,

[Fig. 4] la figure 4 représente une vue de côté et partielle du module additionnel de détection d'un défaut électrique illustré à la figure 1 montrant notamment l'unité électronique, une unité de déclenchement, le tore de mesure d'un défaut différentiel et le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique,

[Fig. 5] la figure 5 représente une vue en perspective d'une deuxième partie d'un boîtier du module additionnel de détection d'un défaut électrique selon l'invention,

[Fig. 6] la figure 6 représente une vue en perspective de la deuxième partie du boîtier du module additionnel de détection d'un défaut électrique selon l'invention montrant l'unité électronique,

[Fig. 7] la figure 7 représente une vue en perspective de la deuxième partie du boîtier du module additionnel de détection d'un défaut électrique selon l'invention montrant l'unité électronique, le tore de mesure d'un défaut différentiel et le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique,

[Fig. 8] la figure 8 représente une vue de côté et partielle du module additionnel de détection d'un défaut électrique selon un deuxième exemple montrant notamment une unité électronique, une unité de déclenchement et un tore de mesure d'un défaut différentiel,

[Fig. 9] la figure 9 représente une vue en perspective du module additionnel de détection d'un défaut électrique selon le premier exemple de l'invention,

[Fig. 10] la figure 10 représente une vue en perspective du tore de mesure d'un défaut différentiel du module additionnel de détection d'un défaut électrique selon l'invention,

[Fig. 11] la figure 11 représente une vue en perspective du tore de mesure d'un défaut d'arc électrique du module additionnel de détection d'un défaut électrique selon l'invention.

[0009] Un module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 configuré pour être adjoint à un appareillage électrique de protection comprend au moins :

• un boîtier 3 au format modulaire,
• une première borne de connexion de sortie 4,
• une deuxième borne de connexion de sortie 5,
• une première ligne électrique 6 comprenant une première extrémité de raccordement 7 qui est raccordée à la première borne de connexion de sortie 4 et une deuxième extrémité de raccordement 8 destinée à être connectée électriquement audit appareillage électrique de protection ou à une installation électrique en amont de l'appareillage électrique de protection,
• une deuxième ligne électrique 9 comprenant une troisième extrémité de raccordement qui est raccordée à la deuxième borne de connexion de sortie 5 et une quatrième extrémité de raccordement 11 destinée à être connectée électriquement audit appareillage électrique de protection ou à une installation électrique en amont de l'appareillage électrique de protection,
• un tore de mesure d'un défaut différentiel 12 traversé par la première ligne électrique 6 et la deuxième ligne électrique 9,
• optionnellement un tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 traversé de préférence uniquement par la première ligne électrique 6,
• une unité électronique 14 raccordée électriquement d'une part au tore de mesure d'un défaut différentiel 12 et le cas échéant au tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 configurée au moins pour traiter d'une part un premier signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 et le cas échéant d'autre part un deuxième signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13,

le boîtier 3 comprenant un compartiment de raccordement 15 accueillant la première borne de connexion de sortie 4 et la deuxième borne de connexion de sortie 5.

[0010] Conformément à l'invention, le module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 est caractérisé en ce que le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 est contenu dans le compartiment de raccordement 15 et l'unité électronique 14 et le cas échéant le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13, sont disposés dans le boîtier 3 en dehors du compartiment de raccordement 15 (figure 3).

[0011] Avantageusement, grâce à cette configuration il est possible de raccorder le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 au plus près de la première borne de connexion de sortie 4 et de la deuxième borne de connexion de sortie 5 (figures 4, 7 et 8). Il en résulte que les première et deuxième longueurs L1, L2 respectivement de la première ligne électrique 6 et de la deuxième ligne électrique 9 peuvent être réduites relativement à l'art antérieur connu, ce qui permet ainsi avantageusement de diminuer les pertes Joules et donc les puissances dissipées. Si un appareillage électrique de protection de type disjoncteur est accolé ou associé au module additionnel de détection d'un défaut électrique 1, cette disposition avantageuse permet en outre de limiter le rayonnement électromagnétique qui pourrait perturber le déplacement de l'arc électrique dans la chambre de coupure. En conséquence, cette solution permet de proposer une protection différentielle couplée le cas échéant à une protection contre les arcs électriques en minimisant les puissances dissipées.

[0012] De préférence, le module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 comprend le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 lequel est disposé dans le boîtier 3 en dehors du compartiment de raccordement 15 au-dessus et à côté du tore de mesure d'un défaut différentiel 12 (figures 4 et 7).

[0013] Avantageusement, grâce à cette configuration il est possible de raccorder le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 et le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 au plus près de la première borne de connexion de sortie 4 et de la deuxième borne de connexion de sortie 5 (figures 4 et 7). Il en résulte que les première et deuxième longueurs L1, L2 respectivement de la première ligne électrique 6 et de la deuxième ligne électrique 9 peuvent être réduites relativement à l'art antérieur connu, ce qui permet ainsi avantageusement de diminuer encore davantage les puissances dissipées.

[0014] De préférence, le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 comprend un premier axe longitudinal A1 et le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 comprend un deuxième axe longitudinal A2 et le premier axe longitudinal A1 et le deuxième axe longitudinal A2 ne sont pas parallèles entre eux (figure 3).

[0015] De préférence, le premier axe longitudinal A1 et le deuxième axe longitudinal A2 sont perpendiculaires entre eux (figure 3).

[0016] De préférence, la première ligne électrique 6 comprend deux conducteurs électriques reliés entre eux, à savoir un premier conducteur électrique 34 qui traverse le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 et un deuxième conducteur électrique 35 qui traverse le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13. L'orthogonalité du premier axe longitudinal A1 et du deuxième axe longitudinal A2 permet de faciliter et de permettre le raccordement de préférence par soudure du premier conducteur électrique 34 au deuxième conducteur électrique 35.

[0017] Selon une alternative non représentée, le premier axe longitudinal A1 et le deuxième axe longitudinal A2 sont parallèles entre eux.

[0018] Cette configuration permet de faciliter le passage de la première ligne électrique 6 et la deuxième ligne électrique 9 au travers du tore de mesure d'un défaut différentiel 12 et le passage de la première ligne électrique 6 au travers un tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13.

[0019] De préférence, le boîtier 3 au format modulaire comprend une première partie de boîtier 16 dite fixe (figures 1 à 4 et 8) et une deuxième partie de boîtier 17 dite mobile (figures 1 à 8) configurée pour être montée coulissante dans la première partie de boîtier 16 dans un état monté S1 (figures 1 à 4 et 8). La première partie de boîtier 16 comprend au moins une unité de déclenchement 18 et de préférence la serrure 31 et dans un état démonté S2 (figures 5 à 7) de la première partie de boîtier 16 relativement à la deuxième partie de boîtier 17, la deuxième partie de boîtier 17 comprend au moins la première borne de connexion de sortie 4, la deuxième borne de connexion de sortie 5, la première ligne électrique 6, la deuxième ligne électrique 9, le tore de mesure d'un défaut différentiel 12, optionnellement le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13, l'unité électronique 14 et le compartiment de raccordement 15.

[0020] Avantageusement, cette configuration du boîtier 3 en deux parties avec une deuxième partie de boîtier 17 formant un tiroir permet de faciliter la phase d'assemblage du module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 et donc de faciliter le procédé de fabrication du module additionnel de détection d'un défaut électrique 1. En outre, cette configuration permet une rétrocompatibilité avec les appareillages électriques de protection 2 existants.

[0021] Cette configuration dite tiroir permet d'obtenir un sous ensemble disposé et isolé dans la deuxième partie de boîtier 17 sur lequel il est possible de réaliser des tests, par exemple un test diélectrique ou un test de l'unité électronique 14.

[0022] De préférence, l'unité électronique 14 comprend un connecteur de diagnostic (non représenté). Préférentiellement, ce connecteur de diagnostic est configuré pour être accessible de l'extérieur de la deuxième partie de boîtier 17 par une ou plusieurs, par exemple huit, ouvertures 36 ménagées dans la deuxième partie de boîtier 17 dans l'état démonté S2, et pour être inaccessible dans l'état monté S1 car le connecteur de diagnostic et les ouvertures 36 sont recouverts par une portion de la première partie de boîtier 16. Cette configuration permet d'éviter d'avoir recours à l'utilisation d'une pièce rapportée de type opercule pour recouvrir le connecteur de diagnostic.

[0023] De préférence, le boîtier 3 au format modulaire présente une forme globalement parallélépipèdique avec deux faces principales respectivement une première face principale gauche 19 et une première face principale droite 20, et des premières faces latérales s'étendant de l'une à l'autre des faces principales, à savoir une première face arrière 21, une première face avant 22, une première face inférieure 23 et une première face supérieure 24, la largeur du module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 correspondant à la distance modulaire dm entre la première face principale gauche 19 et la première face principale droite 20, correspond à un multiple d'une valeur normalisée, appelée module, dont la valeur est sensiblement égale à 18 millimètres, la première borne de connexion de sortie 4 et la deuxième borne de connexion de sortie 5 débouchant préférentiellement d'une portion de la première face avant 22 située du côté de la première face inférieure 23 (figure 1).

[0024] Avantageusement, le module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 présente un format modulaire de préférence avec une distance modulaire dm de préférence valant un module soit environ 18 millimètres, ce qui permet de limiter l'encombrement notamment dans un tableau électrique dans lequel il est destiné à être installé.

[0025] De préférence, le compartiment de raccordement 15 est délimité par la première face inférieure 23, par une partie de la première face avant 22 située du côté de la première face inférieure 23 de laquelle débouchent la première borne de connexion de sortie 4 et la deuxième borne de connexion de sortie 5, par une partie de la première face arrière 21 située du côté de la première face inférieure 23, par une partie de la première face principale gauche 19 située du côté de la première face inférieure 23 et par une partie de la première face principale droite 20 située du côté de la première face inférieure 23 et le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 est disposé à l'arrière de la première borne de connexion de sortie 4 et la deuxième borne de connexion de sortie 5, entre ces dernières et ladite partie de la première face arrière 21.

[0026] Avantageusement, le compartiment de raccordement 15 est situé à l'extrémité inférieure du boîtier 3 et le cas échéant à l'extrémité inférieure de la deuxième partie de boîtier 17.

[0027] De préférence, la première borne de connexion de sortie 4 et la deuxième borne de connexion de sortie 5 comportent chacune une cage à vis 25, 26 comprenant une cage 25 et une vis 26 et le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 est disposé entre les deux cages 25, 26 et ladite partie de la première face arrière 21.

[0028] De préférence, la première ligne électrique 6 comprend au moins le premier conducteur électrique 34 reliée le cas échéant au deuxième conducteur électrique 35 qui présentent une première longueur L1 comprise entre 68 millimètres et 115 millimètres. La deuxième ligne électrique 9 comprend au moins un troisième conducteur électrique et qui présente une deuxième longueur L2 comprise entre 77 millimètres et 94 millimètres.

[0029] Il en résulte que les première et deuxième longueurs L1, L2 respectivement de la première ligne électrique 6 et de la deuxième ligne électrique 9 peuvent être réduites relativement à l'art antérieur connu ce qui permet ainsi avantageusement de diminuer encore davantage les puissances dissipées.

[0030] De préférence, le compartiment de raccordement 15 comprend une paroi séparatrice 27 disposée à l'arrière de la première borne de connexion de sortie 4 et la deuxième borne de connexion de sortie 5, entre ces dernières et le tore de mesure d'un défaut différentiel 12.

[0031] Avantageusement, la paroi séparatrice 27 permet l'isolation électrique entre le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 et d'une part la première borne de connexion de sortie 4 et d'autre part la deuxième borne de connexion de sortie 5 (figures 3 à 4 et 6 à 8).

[0032] De préférence, l'unité électronique 14 comprend une seule carte électronique repliée comportant une pluralité de pans en en matériau rigide reliés par des zones flexibles en matériau flexible.

[0033] Cette configuration avantageuse permet d'intégrer les composants électroniques en minimisant la perte d'espace qu'induirait l'utilisation de connecteurs inter-cartes dans le cas non représenté dans lequel l'unité électronique 14 comprendrait plusieurs cartes électroniques.

[0034] La carte électronique comprend de préférence quatre pans comportant les composants électroniques et qui sont reliés par trois zones flexibles. Les quatre pans comportent au moins une première portion de carte électronique 28 et une deuxième portion de carte électronique 29 parallèles entre elles et reliées entre elles par une portion intermédiaire et une portion inférieure 37 (figures 2 à 7).

[0035] Comme l'illustre la figure 5, la première portion de carte électronique 28, la deuxième portion de carte électronique 29 et la portion intermédiaire sont reliés entre elles par la portion inférieure 37 qui est orthogonale à celles-ci et à laquelle est de préférence connecté le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13.

[0036] L'invention concerne également un module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 configuré pour être adjoint à un appareillage électrique de protection comprenant au moins :

• un boîtier 3 au format modulaire,
• une première borne de connexion de sortie 4,
• une deuxième borne de connexion de sortie 5,
• une première ligne électrique 6 comprenant une première extrémité de raccordement 7 qui est raccordée à la première borne de connexion de sortie 4 et une deuxième extrémité de raccordement 8 destinée à être connectée électriquement audit appareillage électrique de protection ou à une installation électrique en amont de l'appareillage électrique de protection,
• une deuxième ligne électrique 9 comprenant une troisième extrémité de raccordement qui est raccordée à la deuxième borne de connexion de sortie 5 et une quatrième extrémité de raccordement 11 destinée à être connectée électriquement audit appareillage électrique de protection ou à une installation électrique en amont de l'appareillage électrique de protection,
• un seul tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 traversé de préférence uniquement par la première ligne électrique 6,
• une unité électronique 14 raccordée électriquement au tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 configurée notamment pour traiter un deuxième signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13,

  le boîtier 3 comprenant un compartiment de raccordement 15 accueillant la première borne de connexion de sortie 4 et la deuxième borne de connexion de sortie 5,

  le module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 est caractérisé en ce que le tore de mesure de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 est contenu dans le compartiment de raccordement 15 et en ce que l'unité électronique 14 est disposée dans le boîtier 3 en dehors du compartiment de raccordement 15.

[0037] Avantageusement, dans cette variante non représentée le module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 ne comprend pas de tore de mesure d'un défaut différentiel 12.

[0038] L'invention concerne également un ensemble de protection électrique comprenant un appareillage électrique de protection et un module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 configuré pour être adjoint à un appareillage électrique de protection pour commander le déclenchement dudit appareillage électrique de protection,
ledit ensemble de protection électrique est caractérisé en ce que le module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 est selon l'invention.

[0039] Le module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 selon l'invention permet de détecter des défauts électriques et notamment un ou de manière préférée deux défauts électriques.

[0040] Les figures 1 à 7 et 9 illustrent un premier exemple de module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 qui comprend le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 et le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13. Ce tore de mesure d'un défaut différentiel 12 est disposé dans le compartiment de raccordement 15. L'unité électronique 14 et le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 sont disposés dans le boîtier 3, en dehors du compartiment de raccordement 15 ainsi que l'unité de déclenchement 18 et la serrure 31 décrite ci-après.

[0041] Dans le premier exemple illustré dans les figures 1 à 7 et 9, le module de détection d'un défaut électrique 1 permet d'une part de détecter un défaut électrique de type défaut différentiel sans dépendre de la tension du réseau, c'est-à-dire la présence d'un courant résiduel sur une ligne électrique d'une installation et de commander consécutivement le déclenchement de l'appareillage électrique de protection (non représenté) à l'aide notamment de l'unité de déclenchement 18 et de la serrure 31 et d'autre part de détecter un défaut électrique de type défaut d'arc électrique en dépendant de la tension du réseau, c'est-à-dire la présence d'un arc électrique sur une ligne électrique de l'installation et de commander consécutivement le déclenchement de l'appareillage électrique de protection à l'aide notamment de l'unité de déclenchement 18 et de la serrure 31.

[0042] L'appareillage électrique de protection qui n'est pas représenté comprend une unité de coupure comprenant au moins une paire de contacts fixe et mobile qui peut adopter une position ouverte dans laquelle le courant ne circule plus dans la ligne électrique de l'installation et une position fermée dans laquelle le courant peut circuler dans la ligne électrique de l'installation. De préférence, l'appareillage électrique de protection est un disjoncteur et dans ce cas, l'unité de coupure comprend en outre une chambre de coupure. La commutation de la position fermée vers la position ouverte se fait suite à une commande de déclenchement de l'unité de déclenchement 18 du module additionnel de détection d'un défaut électrique 1.

[0043] De préférence, l'appareillage électrique de protection est contenu dans un boîtier additionnel qui est au format modulaire. La largeur de ce boîtier additionnel est de préférence égale à un module soit environ 18 millimètres ou à deux modules soit environ 36 millimètres.

[0044] Dans le premier exemple illustré notamment dans les figures 1 à 7 et 9, le module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 et l'appareillage électrique de protection sont deux entités distinctes et séparées délimitées chacune par un boîtier au format modulaire qui leur est propre et sont disposés accolés lorsqu'ils sont connectés.

[0045] De manière alternative et selon un exemple non représenté, le module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 et l'appareillage électrique de protection sont une seule entité délimitée par un unique boîtier au format modulaire.

[0046] L'ensemble de protection électrique selon l'invention est ainsi au format modulaire et la largeur de l'ensemble de protection électrique est de préférence égale à deux modules soit environ 36 millimètres dans l'exemple illustré.

[0047] La largeur de l'ensemble de protection électrique peut dans un autre exemple non illustré être égale à trois modules soit environ 54 millimètres.

[0048] Dans tous les cas et comme l'illustrent notamment les figures 1 à 9, le boitier 3 permet de contenir et de protéger au moins les composants du module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 à savoir au moins la première borne de connexion de sortie 4, la deuxième borne de connexion de sortie 5, la première ligne électrique 6, la deuxième ligne électrique 9, le tore de mesure d'un défaut différentiel 12, optionnellement le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13, l'unité électronique 14 et de préférence l'unité de déclenchement 18 et la serrure 31. A cet effet, le boîtier 3 est de préférence dans un matériau isolant électrique rigide tel que du polymère par exemple du plastique et peut être obtenu par moulage ou injection.

[0049] La première borne de connexion de sortie 4 et deuxième borne de connexion de sortie 5 permettent le raccordement à l'installation électrique située en aval.

[0050] La première ligne électrique 6 et la deuxième ligne électrique 9 permettent la circulation au sein du module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 du courant électrique provenant d'une installation électrique amont puis traversant l'appareillage électrique de protection. La première ligne électrique 6 est de préférence raccordée à un potentiel de phase et la deuxième ligne électrique 9 est de préférence raccordée à un potentiel de neutre.

[0051] Dans le premier exemple illustré dans les figures 1 à 7 et 9, la première ligne électrique 6 et la deuxième ligne électrique 9 sont uniquement contenues dans le module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 car le module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 et l'appareillage électrique de protection sont deux entités distinctes.

[0052] De manière alternative et selon un exemple non représenté, la première ligne électrique 6 et la deuxième ligne électrique 9 sont contenues à la fois dans le module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 et dans l'appareillage électrique de protection dans le cas où le module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 et l'appareillage électrique de protection forment une seule entité.

[0053] La figure 4 montre notamment que la première extrémité de raccordement 7 de la première ligne électrique 6 permet la connexion électrique à la première borne de connexion de sortie 4. De manière analogue, la troisième extrémité de raccordement de la deuxième ligne électrique 9 permet la connexion électrique à la deuxième borne de connexion de sortie 5.

[0054] Dans le premier exemple illustré et comme le montre notamment la figure 9, la quatrième extrémité de raccordement 11 de la deuxième ligne électrique 9 et la deuxième extrémité de raccordement 8 de la première ligne électrique 6 permettent chacune la connexion électrique à l'appareillage électrique de protection via deux bornes de connexion de sortie de l'appareillage électrique de protection.

[0055] De manière alternative et selon un exemple non illustré, dans le cas où le module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 et l'appareillage électrique de protection forment une seule entité et donc si la première ligne électrique 6 et la deuxième ligne électrique 9 sont contenues à la fois dans le module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 et l'appareillage électrique de protection, alors la quatrième extrémité de raccordement 11 de la deuxième ligne électrique 9 et la deuxième extrémité de raccordement 8 de la première ligne électrique 6 permettent chacune la connexion électrique à une installation électrique en amont de l'appareillage électrique de protection via une première borne de connexion d'entrée et une deuxième borne de connexion d'entrée de l'appareillage électrique de protection.

[0056] Dans le premier exemple illustré, la première ligne électrique 6 comporte un premier conducteur électrique par exemple un fil ou câble en cuivre et la deuxième ligne électrique 9 comporte un deuxième conducteur électrique par exemple un fil ou câble en cuivre.

[0057] Les figures 3, 4, 7, 10 et 11 illustrent que le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 et le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 comportent chacun une bobine torique enveloppée dans un boîtier torique un passage cylindrique.

[0058] Le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 présente de préférence une première longueur de tore It1 qui est comprise entre 13 millimètres et 15 millimètres et de préférence égale à 14,6 millimètres. La première longueur de tore It1 correspond à une distance mesurée parallèlement au premier axe longitudinal A1.

[0059] Le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 présente de préférence un premier diamètre de tore dt1 qui est compris entre 13 millimètres et 16 millimètres et de préférence égale à 15,1 millimètres. Le premier diamètre de tore dt1 correspond à la distance mesurée au niveau de la périphérie du boîtier torique.

[0060] Le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 présente de préférence une deuxième longueur de tore It2 qui est comprise entre 9,5 millimètres et 11,5 millimètres et de préférence égale 10,6 à millimètres. La deuxième longueur de tore It2 correspond à une distance mesurée parallèlement au deuxième axe longitudinal A2.

[0061] Le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 présente de préférence un deuxième diamètre de tore dt2 qui est compris entre 10 millimètres et 13 millimètres et de préférence égale à 11,9 millimètres. Le deuxième diamètre de tore dt2 correspond à la distance mesurée au niveau de la périphérie du boîtier torique.

[0062] Le passage cylindrique du tore de mesure d'un défaut différentiel 12 comprend deux canaux cylindriques C qui sont configurés pour permettre le passage respectivement de la première ligne électrique 6 et de la deuxième ligne électrique 9 (figure 10).

[0063] Le passage cylindrique du tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 comprend un seul canal qui est configuré pour permettre le passage seulement de la première ligne électrique 6, la deuxième ligne électrique 9 ne traverse pas le passage cylindrique (figure 11).

[0064] Le premier axe longitudinal A1 correspond à la direction axiale du passage cylindrique du tore de mesure d'un défaut différentiel 12 et le deuxième axe longitudinal A2 correspond à la direction axiale du passage cylindrique du tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13.

[0065] Le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 permet de mesurer un déséquilibre de courant électrique circulant dans la première ligne électrique 6 et la deuxième ligne électrique 9.

[0066] Le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 permet de mesurer un signal caractéristique de la présence d'un arc électrique dans le courant électrique circulant dans la première ligne électrique 6.

[0067] L'unité électronique 14 permet de traiter d'une part un premier signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 et le cas échéant d'autre part un deuxième signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 et est alimentée par la tension du réseau.

[0068] L'unité électronique 14 comprend ainsi un module de traitement du premier signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 relié au tore de mesure d'un défaut différentiel 12, un module de déclenchement relié à l'unité de déclenchement 18 décrite ci-après, optionnellement un module d'alimentation et un module de traitement du deuxième signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 relié au tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13.

[0069] Le module de traitement du premier signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 ne nécessite pas d'être alimenté par la tension du réseau par l'intermédiaire du module d'alimentation.

[0070] Le module de traitement du deuxième signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 est relié et alimenté par le module d'alimentation.

[0071] Le module de déclenchement est relié d'une part au module de traitement du premier signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 et d'autre part au module de traitement du deuxième signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13.

[0072] Le module de déclenchement est configuré pour déclencher l'unité de déclenchement 18 à partir des signaux traités par le module de traitement du premier signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 et le cas échéant par le module de traitement du deuxième signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13.

[0073] Les figures 2 à 7 illustrent que l'unité électronique 14 comprend une seule carte électronique repliée en trois pans et en matériau flexible qui comprend la première portion de carte électronique 28 et la deuxième portion de carte électronique 29 reliées entre elles par la portion intermédiaire.

[0074] En outre, les figures 3 et 4 montrent que le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 n'est pas monté sur la seule carte électronique.

[0075] En outre, les figures 3 et 4 montrent que le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 est disposé dans une découpe 33 ménagée dans la deuxième portion de carte électronique 29.

[0076] La première portion de carte électronique 28 et la deuxième portion de carte électronique 29 sont parallèles entre elles et espacées d'une distance de comprise entre 6 millimètres et 12 millimètres. La première portion de carte électronique 28 et la deuxième portion de carte électronique 29 sont parallèles à la première face principale gauche 19 et à la première face principale droite 20 du boîtier 3.

[0077] La carte électronique en matériau flexible dite PCB flex/rigide peut avantageusement être pliée. Les zones flexibles sont constituées de couches de cuivre et de polyimide. Les pans en matériau rigide sont constitués des matériaux usuellement utilisés pour fabriquer les cartes électroniques.

[0078] De manière alternative, l'unité électronique 14 peut comprendre plusieurs cartes électroniques qui sont reliées entre elles par des connecteurs inter-cartes.

[0079] La première portion de carte électronique 28 permet préférentiellement de convertir la tension réseau en 3 Volts et comporte les composants électroniques pour le déclenchement différentiel et la connexion avec le relais 30.

[0080] La deuxième portion de carte électronique 29 comprend de préférence un microcontrôleur, une interface JTAG permet de se connecter au module additionnel de détection d'un défaut électrique après assemblage lors de la calibration des chaines de mesure, un indicateur lumineux du type LED RGB pour la génération des signaux lumineux de couleurs variables en fonction du type de défaut permettant de signaler à l'utilisateur le type de défaut, une antenne radiofréquence pour permettre la liaison avec un dispositif distant par exemple un téléphone ou un appareillage désigné par son anglicisme « tracebox » qui permet l'enregistrement de signaux pour améliorer l'algorithme de protection d'un défaut d'arc électrique et le connecteur de diagnostic.

[0081] La portion intermédiaire permet le conditionnement des signaux ou autrement dit leur numérisation.

[0082] La portion inférieure 37 permet de préférence la connexion avec le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13.

[0083] Les figures 2 à 4 montrent que l'unité de déclenchement 18 comprend un relais 30. Le relais 30 est connecté électriquement à l'unité électronique 14 qui permet notamment de piloter le relais 30 à partir des signaux mesurés d'une part par le tore de mesure d'un défaut différentiel 12 et optionnellement par le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13. Le relais 30 permet en outre d'actionner mécaniquement une serrure 31.

[0084] La serrure 31 comprend un organe de manoeuvre 38 et un organe de transmission 39.

[0085] L'organe de manoeuvre 38 peut se présenter sous la forme d'une manette et est au moins en partie saillant du boîtier 3, de préférence de la première face avant 22.

[0086] L'organe de transmission 39 peut se présenter sous la forme d'une saillie et est au moins en partie saillant du boîtier 3, de préférence de la première face principale gauche 19 qui est apte et destinée à être accolée à une face du boîtier de l'appareillage électrique de protection comme l'illustre la figure 9.

[0087] L'organe de transmission 39 permet de transmettre le mouvement du relais 30 à l'unité de coupure de l'appareillage électrique de protection. En effet, le relais 30 est configuré pour déverrouiller la serrure 31, l'organe de transmission 39 qui fait partie de la serrure 31 permet le déclenchement de l'appareillage électrique de protection et dans ce cas l'organe de manoeuvre 38 va passer en position OFF.

[0088] Les figures 1 et 5 montrent que le compartiment de raccordement 15 présente une largeur modulaire le qui vaut un module soit environ 18 millimètres.

[0089] Comme l'illustrent les figures 1, 5 et 9, la deuxième partie de boîtier 17 du boîtier 3 peut comprendre une zone de connexion 32 située dans le prolongement du compartiment de raccordement 15 et qui s'étend perpendiculairement à la face principale gauche 19 sur une largeur de zone Iz valant un module soit environ 18 millimètres mais pouvant valoir deux modules selon un exemple non illustré. La zone de connexion 32 comprend une interface de connexion 32a avec ledit appareillage électrique de protection de laquelle débouche la quatrième extrémité de raccordement 11 de la deuxième ligne électrique 9 et la deuxième extrémité de raccordement 8 de la première ligne électrique 6. De préférence, l'interface de connexion 32a comprend une face plane qui est perpendiculaire à la face principale gauche 19. La quatrième extrémité de raccordement 11 de la deuxième ligne électrique 9 et la deuxième extrémité de raccordement 8 de la première ligne électrique 6 sont de préférence saillants de la face plane et perpendiculaires à celle-ci. La quatrième extrémité de raccordement 11 de la deuxième ligne électrique 9 et la deuxième extrémité de raccordement 8 de la première ligne électrique 6 sont de préférence rigide pour faciliter la connexion.

[0090] La cage à vis 25, 26 de la première borne de connexion de sortie 4 et la cage à vis 25, 26 de la deuxième borne de connexion de sortie 5 sont côte à côte.

[0091] La paroi séparatrice 27 est de préférence en matériau isolant électrique rigide tel que du polymère.

[0092] Le premier axe longitudinal A1 est de préférence perpendiculaire à la première face inférieure 23 et/ou à la première face supérieure 24.

[0093] Le deuxième axe longitudinal A2 est de préférence perpendiculaire à la première face arrière 21 et/ou à la première face avant 22.

[0094] La figure 8 illustre un deuxième exemple de module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 qui comprend uniquement un tore de mesure d'un défaut différentiel 12. Ce module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 ne comprend pas de tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13. Ce tore de mesure d'un défaut différentiel 12 est disposé dans le compartiment de raccordement 15. L'unité électronique 14 est disposée dans le boîtier 3 en dehors du compartiment de raccordement 15 ainsi que l'unité de déclenchement 18 et la serrure 31.

[0095] Ce deuxième exemple se distingue du premier exemple illustré aux figures 1 à 7 et 9 essentiellement par ces caractéristiques. Dans ce cas, le module de détection d'un défaut électrique 1 permet uniquement de détecter un défaut électrique de type défaut différentiel, c'est-à-dire la présence d'un courant résiduel sur une ligne électrique d'une installation et de commander consécutivement le déclenchement de l'appareillage électrique de protection (non représenté) à l'aide notamment de l'unité de déclenchement 18 et de la serrure 31.

[0096] Selon un autre exemple non représenté le module additionnel de détection d'un défaut électrique 1 comprend uniquement un tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13. Ce tore de mesure d'un défaut d'arc électrique 13 est disposé dans le compartiment de raccordement 15. L'unité électronique 14 est disposée dans le boîtier 3 en dehors du compartiment de raccordement 15 ainsi que l'unité de déclenchement 18 et la serrure 31.

[0097] Ce dernier exemple se distingue du premier exemple illustré aux figures 1 à 7 et 9 essentiellement par ces caractéristiques. Dans ce cas, le module de détection d'un défaut électrique 1 permet uniquement de détecter un défaut électrique de type défaut d'arc électrique, c'est-à-dire la présence d'un arc électrique sur une ligne électrique de l'installation et de commander consécutivement le déclenchement de l'appareillage électrique de protection à l'aide notamment de l'unité de déclenchement 18 et de la serrure 31.

[0098] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Revendications

1. Module additionnel de détection d'un défaut électrique (1) configuré pour être adjoint à un appareillage électrique de protection comprenant au moins :

- un boîtier (3) au format modulaire,

- une première borne de connexion de sortie (4),

- une deuxième borne de connexion de sortie (5),

- une première ligne électrique (6) comprenant une première extrémité de raccordement (7) qui est raccordée à la première borne de connexion de sortie (4) et une deuxième extrémité de raccordement (8) destinée à être connectée électriquement audit appareillage électrique de protection ou à une installation électrique en amont de l'appareillage électrique de protection,

- une deuxième ligne électrique (9) comprenant une troisième extrémité de raccordement qui est raccordée à la deuxième borne de connexion de sortie (5) et une quatrième extrémité de raccordement (11) destinée à être connectée électriquement audit appareillage électrique de protection ou à une installation électrique en amont de l'appareillage électrique de protection,

- un tore de mesure d'un défaut différentiel (12) traversé par la première ligne électrique (6) et la deuxième ligne électrique (9),

- optionnellement un tore de mesure d'un défaut d'arc électrique (13) traversé de préférence uniquement par la première ligne électrique (6),

- une unité électronique (14) raccordée électriquement d'une part au tore de mesure d'un défaut différentiel (12) et le cas échéant au tore de mesure d'un défaut d'arc électrique (13) configurée au moins pour traiter d'une part un premier signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut différentiel (12) et le cas échéant d'autre part un deuxième signal mesuré par le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique (13),

le boîtier (3) comprenant un compartiment de raccordement (15) accueillant la première borne de connexion de sortie (4) et la deuxième borne de connexion de sortie (5),

le module additionnel de détection d'un défaut électrique (1) est caractérisé en ce que le tore de mesure d'un défaut différentiel (12) est contenu dans le compartiment de raccordement (15) et en ce que l'unité électronique (14) et le cas échéant le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique (13), sont disposés dans le boîtier (3) en dehors du compartiment de raccordement (15).

2. Module additionnel de détection d'un défaut électrique selon la revendication 1, caractérisé en que le module additionnel de détection d'un défaut électrique (1) comprend le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique (13) lequel est disposé dans le boîtier (3) en dehors du compartiment de raccordement (15) au-dessus et à côté du tore de mesure d'un défaut différentiel (12).

3. Module additionnel de détection d'un défaut électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le module additionnel de détection d'un défaut électrique comprend le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique (13), en ce que le tore de mesure d'un défaut différentiel (12) comprend un premier axe longitudinal (A1) et le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique (13) comprend un deuxième axe longitudinal (A2) et en ce que le premier axe longitudinal (A1) et le deuxième axe longitudinal (A2) ne sont pas parallèles entre eux.

4. Module additionnel de détection d'un défaut électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier axe longitudinal (A1) et le deuxième axe longitudinal (A2) sont perpendiculaires entre eux.

5. Module additionnel de détection d'un défaut électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le boîtier (3) au format modulaire comprend une première partie de boîtier (16) dite fixe et une deuxième partie de boîtier (17) dite mobile configurée pour être montée coulissante dans la première partie de boîtier (16) dans un état monté (S1), la première partie de boîtier (16) comprenant au moins une unité de déclenchement (18) et dans un état démonté (S2) de la première partie de boîtier (16) relativement à la deuxième partie de boîtier (17), la deuxième partie de boîtier (17) comprenant au moins la première borne de connexion de sortie (4), la deuxième borne de connexion de sortie (5), la première ligne électrique (6), la deuxième ligne électrique (9), le tore de mesure d'un défaut différentiel (12), le tore de mesure d'un défaut d'arc électrique (13), l'unité électronique (14) et le compartiment de raccordement (15).

6. Module additionnel de détection d'un défaut électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le boîtier (3) au format modulaire présente une forme globalement parallélépipèdique avec deux faces principales respectivement une première face principale gauche (19) et une première face principale droite (20), et des premières faces latérales s'étendant de l'une à l'autre des faces principales, à savoir une première face arrière (21), une première face avant (22), une première face inférieure (23) et une première face supérieure (24), la largeur du module additionnel de détection d'un défaut électrique (1) correspondant à la distance modulaire (dm) entre la première face principale gauche (19) et la première face principale droite (20), correspond à un multiple d'une valeur normalisée, appelée module, dont la valeur est sensiblement égale à 18 millimètres, la première borne de connexion de sortie (4) et la deuxième borne de connexion de sortie (5) débouchant préférentiellement d'une portion de la première face avant (22) située du côté de la première face inférieure (23).

7. Module additionnel de détection d'un défaut électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le compartiment de raccordement (15) est délimité par la première face inférieure (23), par une partie de la première face avant (22) située du côté de la première face inférieure (23) de laquelle débouchent la première borne de connexion de sortie (4) et la deuxième borne de connexion de sortie (5), par une partie de la première face arrière (21) située du côté de la première face inférieure (23), par une partie de la première face principale gauche (19) située du côté de la première face inférieure (23) et par une partie de la première face principale droite (20) située du côté de la première face inférieure (23) et en ce que le tore de mesure d'un défaut différentiel (12) est disposé à l'arrière de la première borne de connexion de sortie (4) et la deuxième borne de connexion de sortie (5), entre ces dernières et ladite partie de la première face arrière (21).

8. Module additionnel de détection d'un défaut électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première borne de connexion de sortie (4) et la deuxième borne de connexion de sortie (5) comportent chacune une cage à vis (25, 26) comprenant une cage (25) et une vis (26) et en ce que le tore de mesure d'un défaut différentiel (12) est disposé entre les deux cages (25, 26) et ladite partie de la première face arrière (21).

9. Module additionnel de détection d'un défaut électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la première ligne électrique (6) comprend au moins un premier conducteur électrique (34) qui présentent une première longueur (L1) comprise entre 68 millimètres et 115 millimètres et en ce que la deuxième ligne électrique (9) comprend au moins un troisième conducteur électrique et qui présente une deuxième longueur (L2) comprise entre 77 millimètres et 94 millimètres.

10. Module additionnel de détection d'un défaut électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le compartiment de raccordement (15) comprend une paroi séparatrice (27) disposée à l'arrière de la première borne de connexion de sortie (4) et la deuxième borne de connexion de sortie (5), entre ces dernières et le tore de mesure d'un défaut différentiel (12).

11. Module additionnel de détection d'un défaut électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'unité électronique (14) comprend une seule carte électronique repliée comportant une pluralité de pans en matériau rigide reliés par des zones flexibles en matériau flexible.

12. Ensemble de protection électrique comprenant un

appareillage électrique de protection et un module additionnel de détection d'un défaut électrique (1) configuré pour être adjoint à un appareillage électrique de protection pour commander le déclenchement dudit appareillage électrique de protection,

ledit ensemble de protection électrique est caractérisé en ce que le module additionnel de détection d'un défaut électrique (1) est selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.

Dessins