Brevet FR2500682A1 — publié le 19820827

La présente invention se rapporte à un disjoncteur de courant de fuite comportant un transformateur dont les enroulements primaires sont parcourus par le courant de charge à l'aller et au retour et dont l'enroulement secondaire est relié à un déclencheur. On connait déjà des disjoncteurs sensibles pour des courants de fuite de 30 mA et également pour des courants de fuite de 10-tA. La différence de sensibilité est fonction du nombre des spires de l'enroulement primaire du transformateur et/ou de la matière constitutive de ce dernier et/ou d'une plus grande sensibilité du relais de déclenchement. Dans de nombreux cas les utilisateurs trouvent la sensibilité d'un disjoncteur de courant de fuite de 30 mA insuffisante et demandent une sensibilité de 10 mA.Une augmentation du nombre des spires des enroulements primaires et/ou une augmentation des dimensions du noyau du transformateur sont souvent impossibles pour des questions d'encombrement et pour ces raisons on doit utiliser des matières plus rares et plus onéreuses pour la réalisation du transformateur afin d'obtenir une plus grande sensibilité. Il est également possible d'augmenter la sensibilité en utilisant des relais de déclenchement plus sensibles; cependant ces relais sont relativement onéreux. On contact, en outre, des disjoncteurs pour des courants de fuite de 30 ou de 10 mA qui comportent un circuit d'amplification électronique nécessitant le courant du secteur en tant que source d'énergie auxiliaire. Ces disjoncteurs présentent l'inconvénient qu'il n'y a plus de déclenchement en cas de défaillance de l'énergie auxilaire par exemple lors d'une coupure du neutre en amont du disjoncteur et ceci malgré la présence d'un courant de fuite. Ces disjoncteurs ainsi que les disjoncteurs de courant de fuite définis plus haut ne répondent, en outre, que pour une valeur de coupure définie qui n'est pas toujours adaptée de façon optimale à celle exigée par l'utilisateur branché en aval.Lorsque les disjoncteurs de courant de fuite sont trop sensibles il se déclenchent trop souvent et lorsqu'ils ne sont pas assez sensibles, une protection suffisante n'est plus assurée. La présente invention a pour objet de perfectionner un disjonc- teur de courant de fuite du type mentionné de façon à permettre de faire varier sa sensibilité de réponse en fonction de la demande. Les problimes exposés ci-dessus sont résolus conformiment à l'invention par un disjoncteur de courant de fuite qui est caractérisé en ce qu'on prévoit des moyens pour une pré-aimantation sélective du transformateur et en ce que le courant de préaimantation est dérivé de la tension du secteur . Dans le cas d'un disjoncteur de courant de fuite comportant un circuit de contrôle grâce auquel on peut simuler, en actionnant une touche d'essai, un courant de fuite qui commande le déclencheur du disjoncteur, la présente invention prévoit de commuter une résistance parallèlement au contact de la touche d'essai. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. La fig 1 représente le schéma électrique d'un disjoncteur de courant de fuite bipolaire à deux étages de sensibilité de réponse sélectifs. La fig 2 montre un disjoncteur de courant de fuite bipolaire à plusieurs étages de sensibilité sélectifs, à courant de pré-aimantation réduit et de ce rait d'une plus faible puissance dissipée. La fig 3 représente un disjoncteur de courant de fuite bipolaire permettant un réglage continu de la sensibilité de réponse. La forme de réalisation suivant la fig 1 a pour base un disjoncteur bipolaire habituel pour un courant de fuite de 30 mE et qui comporte un transformateur 1 comprenant des enroulements primaires 2 et j et-un- enroulement secondaire 17. Les enroulements primaires sont reliés d'une part par-l'intermédiaire de bornes 2' et 3' à la phase L et au neutre N d'un secteur et, d'autre part, par l'intermédiaire des contacts de commutation 4 et 5 du disjoncteur aux bornes 6,7 auxquelles peut être raccordé un utilisateur non représenté. Les contacts 4,5 sont commandés par une serrure de verrouillage 8 qui actionne en même temps un contact de commutation 9 pour un circuit de contrôle ou d'essai.Le circuit d'essai part de la borne 2' à laquelle peut être raccorde la phase L du secteur, et mène en passant par une touche d'essai 10, à une résistance 11 et à un contact de commutation 9 vers l'extrémité, reliée au contact de commutation 5, de l'enroulement primaire 3 dont l'autre extrémité est reliée au neutre N. L'enroulement secondaire est relié à un relais de déclenchement 12 qui commande la serrure de verrouillage 8. Une résistance 13 qui peut être mise en circuit à l'aide d'un commutateur 14, est branchée en parallèle à la touche d'essai 10. Lorsque le commutateur '4 est ouvert, la sensibilité de base du disjoncteur de courant de fuite, déterminée par le nombre de spires des enroulements primaires 2 et 3 et par la matière utilisée pour la fabrication du transformateur, est réglée par le relais de déclenchement 12. Lorsqu'd l'état enclenché du disjoncteur, position dans laquelle le contact 9 du circuit d'essai est également fermé, on ferme le commutateur 14, le transformateur est soumis à une pré-aimantation. Le courant de pré-aimantation dépend de la valeur ohmique de la résistance 13. Grâce à la pré-aimantation la sensibilité du disjoncteur de courant de fuite augmente du fait que seul le courant différentiel entre le courant de pré-aimantation et le courant de déclenchement suffit pour commander la déconnexion du circuit défectueux lors de l'apparition d'un courant de fuite.Par suite du courant de pré-aimantation purement ohmique le disjoncteur est en effet moins sensible lorsqu'il s'agit de courants de fuite purement capacitif s ou inductifs que dans le cas de courants de fuite purement ohmiques du fait que la sensibilité de réponse dépend de la somme géométrique du courant de pré-aimantation et du courant de fuite. Cependant cette légère diminution de la sensibilité peut présenter un avantage parce-que des courants de dérivation capacitifs résultant par exemple, de lignes d'une grande longueur, peuvent déjà provoquer le déclenchement d'un disjoncteur de conception habituelle sans la présence d'un véritable courant de fuite. Le disjoncteur suivant l'invention est particulièrement avantageux étant donné que la possibilité de pouvoir le commuter sur des sensibilités différentes élargit à elle seule le champ d'utilisation. Le disjoncteur est réalisé à partir d'un appareil de plus faible sensibilité ce qui permet de réduire son prix de revient. La mise en oeuvre du dispositif sélecteur est particulièrement simple parce que la forme de réalisation la plus simple ne nécessite qu'une résistance supplémentaire et un contact de commutation. Etant donné que la commutation s'effectue du côté primaire et qu'on utilise pour la sélection de la sensibilité plus grande la tension du secteur en tant que tension auxiliaire les résistances de passage au niveau des contacts ne créent aucune difficulté du fait que le circuit pour le courant de pré-aimantation présente une résistance relativement élevée. Un autre avantage réside dans le fait que le disjoncteur fonctionne toujours même lorsque l'énergie auxiliaire nécessaire à l'étage de plus grande sensibilité fait défaut. Dans ce cas le disjoncteur répond avec sa sensibilité initiale lors de l'apparition d'un courant de fuite. Le disjoncteur de courant de fuite suivant l'invention peut être adapté par le spécialiste à n'importe quelle installation et aux domaines d'utili satin les plus variés. L'appareil est moins sensible vis-d- vis des courants de dérivation capacitifs mais il concerve sa grande sensibilité, par exemple, lors d'un contact direct, du fait que la résistance du corps humain est surtout ohmique. Dans la forme de réalisation suivant la fig 2 une résistance supplémentaire 13' d'une valeur ohmique différente est prévue en parallèle à la résistance 13. Sur le transformateur est réalisé un enroulement 15 qui est branché en série avec la résistance 13 et la résistance 13' et qui permet de réduire une puissance de perte éventuellement trop élevée. Il suffit que l'enroulement 15 ne comporte que quelques spires réalisées en un fil hince. Le commutateur 14' est un inverseur avec une position médiane, de façon à permettre d'ouvrir le circuit au choix par l'intermédiaire des résistances 13, 13' ou de le fermer en passant par l'une ou par l'autre résistance. En conséquence cette forme de réalisation permet le choix entre trois sensibilités différentes. Dans le montage suivant,la fig 3,la résistance 13 est remplacée par un potentiomètre 16 au moyen duquel la sensibilité du disjoncteur peut être réglée de façon continue. Lors d'un choix approprié de la valeur ohmique du potentiomètre, celui-ci peut également être utilisé pour vérifier la sensibilité du disjoncteur de courant de fuite à condition toutefois que les variations de la tension du secteur ne dépassent pas certaines limites et que le fabricant indique une plage de déclenchement pour la position du potentiomètre permettant d'obtenir un déclenchement. Par le montage suivant l'invention on ne peut qu'augmenter la sensibilité de réponse du disjoncteur dans le sens d'un déclenchement éventuel, mais la sensibilité ne peut pas devenir inférieure au réglage de base (déclenchement sans énergie-auxiliaire) et ceci même lors d'undéréglage volontaire ou involontaire du potentiomtre ou-d'une commutation accidentelle et erronée de l'inverseur. REVENDICATIONS 1 - Disjoncteur de courant de fuite comportant un transformateur dont les enroulements primaires sont parcourus par le courant de charge à l'aller et au retour et dont l'enroulement secondaire est relié à un déclencheur, caractérisé en ce qu'on prévoit des moyens pour une préaimantation sélective du transformateur (1) et en ce que le courant de pré-aimantation est dérivé de la tension du secteur. 2 - Disjoncteur de courant de fuite suivant la revendication 1 et comportant un circuit d'essai grâce auquel on peut simuler, en actionnant une touche, un courant de fuite commandant le déclencheur, caractérisé en ce qu'une résistance (13, 13', 16) peut être connectée en parallèle au contact (10) de la touche d'essai pour créer sélectivement un courant de pré-aimantation. 3 - Disjoncteur de courant de fuite suivant l'une des revendications 1 et 2, saractérisd en ce que la grandeur du courant de pré-aimantation peut être déterminee par plusieurs résistances (13 13') de valeurs ohmiques différentes, ou être réglée au moyen d'un potentiomètre (16). 4 - Disjoncteur de courant de fuite suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit de pré-aimantation comprend un enroulement additionnel (15) réalisé sur le transformateur (1) et une résistance d'une valeur ohmique appropriée pour la réduction de la puissance de perte.