Brevet FR2440609A1 — publié le 19800530

L'invention, due à la collaboration de Messieurs Denis LAGRANGE et Gérard TERRIER, est relative à un bloc auxiliaire de commande d'ouverture à distance d'un disjoncteur ou interrupteur équipé d'un dispositif de protection différentielle, ledit bloc étant relié par une ligne à un moyen de commande à distance susceptible de provoquer un courant différentiel artificiel, dont la détection par le dispositif de protection différentielle déclenche l'ouverture dudit disjoncteur. I1 a déjà été proposé de faire usage du dispositif de protection différentielle associé au disjoncteur et plus particulièrement du dispositif de test, pour commander une ouverture à distance en simulant un défaut différentiel, mais le dispositif connu peut autre à l'origine d'incidents sérieux lors d'un défaut de la ligne dé commande ou d'une manipulation inexpérimentée. Dans les systèmes modulaires à assemblage par le distributeur ou l'utilisateur, il est impératif d'empocher toute erreur de montage ou de manoeuvre ou de prévoir des protections qui banalisent de telles erreurs, en évitant bien entendu la destruction de l'appareil. Un bloc auxiliaire du genre mentionné peut appartenir à une gamme d'auxiliaires interchangeables et adaptables par le client pour satisfaire différents besoins, notamment une commande à distance d'ouverture d'un disjoncteur. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et de permettre la réalisation d'un bloc auxiliaire de commande d'ouverture à distance en toute sécurité. Le bloc auxiliaire selon la présente invention est caractérisé par le fait que l'ensemble des éléments de simulation du défaut différentiel et/ou de protection contre les défauts de ladite ligne sont incorporés dans ledit bloc auxiliaire et que ce dernier est relié électriquement audit disjoncteur pour permettre une commande d'ouverture à distance par déclenchement différentiel. Tous les éléments sont regroupés dans un mEme bloc avantageusement formé par un bottier moulé et l'adjonction de ce bloc à un disjoncteur de protection différentielle ou à un disjoncteur à bloc différentiel associé permet une commande d'ouverture à distance par simulation d'un défaut différentiel. La ligne de commande à distance, raccordée au bloc auxiliaire, est soumise aux risques de défauts usuels, soit de courtcircuit entre les deux conducteurs, soit de contact de l'un ou de l'autre des conducteurs avec une autre ligne ou la terre, et le bloc auxiliaire comporte des coupe-circuit de protection appropriés. La liaison entre l'ensemble disjoncteur, bloc différentiel et le bloc auxiliaire se limite à une connexion électrique de captage de courant en des points amont et aval du détecteur du courant homopolaire du bloc différentiel pour créer un courant de fuite à travers une résistance, logée dans le bloc auxiliaire et simuler un défaut différentiel. Une détérioration de la résistance est peu probable et en tous les cas ne nécessite pas l'échange du bloc différentiel, mais uniquement celui du bloc auxiliaire dont le coût est relativement faible. L'un des coupe-circuit peut titre un bilame chauffé par la résistance, qui ouvre un contact lors d'un échauffement anormal, résultant soit d'un maintien en position fermé du bouton de commande, soit d'un court-circuit de la ligne, soit d'un défaut du conducteur de la ligne raccordé à la résistance. L'autre coupecircuit est avantageusement un simple fusible. Le bilame remet la résistance en circuit dès son refroidissement, tandis qu'un fusible fondu doit titre remplacé. A cet effet, des fusibles de rechange sont logés dans une réserve du bloc auxiliaire. Le bloc auxiliaire comporte de préférence des voyants de signalisation du conducteur de la ligne en défaut. I1 ressortira de la description ci-dessous que la protection est assurée pour un disjoncteur, à bloc différentiel alimenté par l'amont ou par l'aval et qu'un défaut de la ligne ou une erreur de manipulation ne risque pas de détériorer le disjoncteur ou le bloc différentiel. 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 élévation d'un ensemble formé par accolement d'un bloc disjoncteur, d'un bloc différentiel et d'un bloc auxiliaire selon l'invention; la figure 2 montre le schéma électrique de l'ensemble selon la figure 1; la figure 3 est une vue schématique de côté du bloc auxiliaire, la face latérale du bottier étant supposée enlevée. Sur les figures, un bloc 10 de protection différentielle est accolé au bottier moulé d'un disjoncteur 12 et raccordé à ce dernier pour constituer un disjoncteur différentiel de la manière décrite dans la demande de brevet de la demanderesse, intitulée "Dispositif de protection différentielle à bloc différentiel accouplé au bloc disjoncteur" et déposée le 28 Septembre 1978 sous le numéro 78 27871. Un bloc auxiliaire 14 à bottier moulé est accolé au bloc différentiel 10 et est relié à ce dernier par des conducteurs 16, 18 de prise de courant, de préférence par une prise 20 amovible. Le disjoncteur 12 peut titre un disjoncteur miniature à bottier moulé, clipsé sur un rail de support et dans ce cas le contour du bloc différentiel 10 et du bloc auxiliaire 14 correspond à celui du disjoncteur 12 pour former après assemblage un ensemble monobloc.Le bloc auxiliaire 14 peut titre solidarisé par des vis ou tout autre moyen opérant au bloc 10, mais il est clair que le bloc auxiliaire 14 n'est pas obligatoirement accolé au bloc 10 et peut être disposé du côté opposé, adjacent au bloc 12 ou titre séparé des blocs 10, 12, la seule liaison étant la connexion électrique par les conducteurs 16, 18. Au bloc auxiliaire 14 est raccordée une ligne de commande 22 à deux conducteurs 24, 26 aboutissant à un bouton poussoir 28, dont la fermeture et l'ouverture assurent respectivement la continuité et l'interruption de la ligne 22. Le bouton poussoir 28 permet une commande à distance d'ouverture du disjoncteur 12 et la ligne 22, qui stétend entre le coffret de logement du disjoncteur 12 et le pupitre de commande, n'est pas à l'abri de défauts. En se référant plus particulièrement à la figure 2, on reconnatt l'ensemble disjoncteur 12, bloc différentiel 10, comportant un transformateur différentiel 30 de détection d'un courant homopolaire qui commande un relais polarisé 32 et le déclenchement du disjoncteur 12, lors de l'apparition d'un défaut différentiel. Un circuit test 34 est relié à une prise de courant, respectivement en amont 36 et en aval 38 du transformateur différentiel 30 et comporte en série une résistance 40, un bouton test 42 et un contact de protection 44. La fermeture du bouton test 42 permet une simulation d'un défaut différentiel pour vérifier le bon fonctionnement du dispositif ou pour commander le déclenchement du disjoncteur 12 d'une manière bien connue des spécialistes. Les conducteurs 16, 18 du bloc auxiliaire 14 sont con nectés par l'intermédiaire de la prise 20 aux prises amont 36 et aval 38, en parallèle du circuit test 34. L'autre extrémité du conducteur 16 est reliée à l'une des bornes d'un fusible 46 dont l'autre borne est reliée par un connecteur du type "faston"48 au conducteur 24 de la ligne 22. Le conducteur 18 est relié à une résistance 50, dont l'autre borne est reliée par l'intermédiaire d'un contact de protection 52 et d'un connecteur "fiston" 54 au conducteur 26 de la ligne 22.Le bloc auxiliaire 14 contient le fusible 46, la résistance 50 et le contact de protection 52 et la ligne 22 est connectée au bloc auxiliaire 14 par les connecteurs 48, 54. I1 est facile de voir que le circuit de commande à distance est constitué par la connexion en série de la prise 38, la prise 20, le conducteur 16, le fusible 46, le connecteur 48, le conducteur 24, le bouton poussoir 28, le conducteur 26, le connecteur 54, le contact de protection 52, la résistance 50, le conducteur 18, la prise 20 et la prise 36. Lors de la fermeture de ce circuit de commande, par actionnement du bouton poussoir 28, un courant de fuite parcourt le circuit de commande et shunte le transformateur différentiel 30, lequel détecte ce défaut différentiel artificiel et provoque le déclenchement du disjoncteur 12.Ce fonctionnement est absolument identique à celui du circuit test 34, qui est branché en parallèle du circuit de commande à distance. Le contact de protection 52, sollicité en position de fermeture, est commandé par un bilame 56, chauffé par la résistance 50. L'ensemble résistance 50, bilame 56 et contact 52 constitue un coupe-circuit thermique, interrompant l'alimentation de la résistance 50, lors d'une surchauffe de cette dernière, par ouverture du contact 52. Ce dernier se referme automatiquement après refroidissement de la résistance 50 et du bilame 56. Un circuit 58 indicateur de fusion du fusible 46, comprenant une résistance 60 et une lampe 62 en série, est connecté aux bornes du fusible 46. Lors d'un défaut sur le conducteur 24 de la ligne 22, provoquant la fusion du fusible de protection 46, la lampe 62 s'allume pour signaler le défaut. D'une manière analogue, l'ouverture du contact de protection 52 par le bilame 56 est signalée par un circuit indicateur 64, prenant en série une résistance 66, une lampe 68 et un contact 70 associé au contact de protection 52 pour former un inverseur. Lors d'un défaut du conducteur 26, d'une fermeture prolongée du bouton 28 ou d'un court-circuit de la ligne 22, le bilame 56 ouvre le contact 52 et ferme le contact 70 d'alimentation de la lampe 68 de signalisation du défaut. En se référant plus particulièrement à la figure 3, on voit la disposition frontale des lampes de signalisation 62, 68 et la sortie latérale des conducteurs 16, 18 et des connecteurs 48, 54. Au-dessus du fusible 46 en service; est prévu un logement 72 de fusibles 46', 46" de rechange. Le fonctionnement du dispositif de commande d'ouverture à distance découle de l'exposé précédent et il suffit de rappeler que la fermeture du bouton poussoir 28 provoque un courant différentiel artificiel détecté par le bloc différentiel 10. I1 est par contre intéressant d'analyser tous les défauts possibles. Dans le cas d'une alimentation par l'aval de l'ensemble disjoncteur 12, bloc différentiel 10, indiquée par la flèche sur la figure 2, le courant aux prises 36, 38 subsiste après ouverture du disjoncteur et une fermeture prolongée du bouton de commande 28 maintient l'alimentation de la résistance 50 après déclenchement du disjoncteur 12. Tout échauffement excessif susceptible de détériorer la résistance 50 est empoché par l'ouverture du contact 52 actionné par le bilame 56. La lampe 68 signale ce défaut. Après refroidissement et refermeture du contact 52, l'appareil est à nouveau en état de fonctionnement. Un court-circuit entre les conducteurs 24, 26 de la ligne 22 équivaut à une fermeture du bouton de commande 28 et provoque également l'ouverture du contact 52 qui interrompt l'alimentation de la résistance 50. Le calibre du fusible 46 est supérieur au courant limité par la résistance 50 pour éviter une fusion du fusible dans les cas précités. Un défaut du conducteur 26 à la terre ou à une autre ligne peut également provoquer un échauffement de la résistance 50, limité par le bilame 56 et signalé par la lampe 68. Un défaut du conducteur 24 est éliminé par fusion du fusible 46, signalé par la lampe 62. Dans ce cas, le remplacement du fusible 46 s'impose avant la remise en route du dispositif après élimination du défaut. Lorsque le disjoncteur 12 est alimenté par amont, les protections susmentionnées jouent de la mEme manière, mais n'interviennent pas lorsque le défaut est éliminé par l'ouverture du disjoncteur. En aucun cas, le bloc disjoncteur 12 ou le bloc dif férentiel 10 ne risque autre détérioré. On comprend que le montage et la connexion du bloc auxiliaire 14 peuvent titre confiés à l'utilisateur dont les erreurs éventuelles ne peuvent détériorer l'appareil. L'invention n'est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté, mais elle s'étend à toute variante, notamment à celle dans laquelle certaines protections seraient supprimées ou remplacées par des protections équivalentes. REVENDICATIONS 1. Bloc auxiliaire de commande d'ouverture à distance d'un disjoncteur ou interrupteur, équipé d'un dispositif de protection différentielle, ledit bloc étant relié par une ligne à un moyen de commande à distance susceptible de provoquer un courant différentiel artificiel, dont la détection par le dispositif de protection différentielle déclenche l'ouverture dudit disjoncteur, caractérisé par le fait que l'ensemble des éléments de simulation du défaut différentiel et/ou de protection contre les défauts de ladite ligne sont incorporés dans ledit bloc auxiliaire et que ce dernier est relié électriquement audit disjoncteur pour permettre une commande d'ouverture à distance par déclenchement différentiel. 2. Bloc auxiliaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte des conducteurs de connexion audit disjoncteur pour prélever respectivement en amont et en aval du détecteur de courant homopolaire du dispositif de protection différentielle, un courant d'alimentation d'un circuit de commande comprenant une impédance logée dans ledit bloc et ledit moyen de commande à distance. 3. Bloc auxiliaire selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte des coupe-circuit auxquels sont raccordées les extrémités de ladite ligne pour assurer la protection contre des défauts apparaissant sur la ligne. 4. Bloc auxiliaire selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'il comporte un coupe-circuit thermique pour interrompre ledit courant en cas de court-circuit de la ligne de commande ou de maintien en position de fermeture du moyen de commande pendant une durée excessive de façon à protéger ladite impédance. 5. Bloc auxiliaire selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que ledit coupe-circuit thermique comporte un bilame de commande d'un microcontact, ledit bilame étant chauffé par une résistance constituant ladite impédance. 6. Bloc auxiliaire selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comporte un fusible auquel est raccordé l'un des conducteurs de ladite ligne, l'autre conducteur de la ligne étant raccordé à ladite résistance. 7. Bloc auxiliaire selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de signalisation du fonctionnement desdits coupe-circuit. 8. Bloc auxiliaire selon la revendication 5 et 7, caractérisé en ce que ledit microcontact comporte un contact inverseur d'alimentation d'un voyant de signalisation du fonctionnement du microcontact. 9. Bloc auxiliaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un logement d'une réserve de coupe-circuit de rechange. 10. Bloc auxiliaire selon l'une quelconque des revendications précidentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un bottier moulé de meme contour que le bottier moulé dudit disjoncteur pour permettre un accolement latéral des bottiers.