Brevet FR2543839A1 — publié le 19841012

Dlspositif-aut-on-ome de proteccion d'un ensemble électrique contre l'incendie. L'invention concerne un dispositif autonome de protection d'un ensemble électrique contre l'incendie. La détection du risque d'incendie à l'intérieur d'un ensemble électrique ou électronique est un facteur déterminant pour la sauvegarde du matériel. Par ensemble électrique, on entend notamment un ordinateur, une armoire téléphonique, ou une baie d'électronique de puissance, par exemple. Dans les ensembles électriques, les incendies sont en général précédés par une période d'échauffement d'une par tie de circuit relativement localisée. Au cours de cet échauf ferment, les gaines de cabre ou les supports de circuits imprimés notamment, dégagent des gaz susceptibles d'entre détectés. Le but de la présente invention est de détecter ces gaz qui correspondent à un risque d'incendie et de commander la coupure de l'alimentation en énergie de l'ensemble Electri- que afin d'éviter un incendie. L'invention a pour objet un dispositif autonome de protection d'un ensemble électrique contre l'incendie carac térisé par la combinaison d'un disjoncteur différentiel et d'un predisioncteur comportant un capteur sensible aux gaz dégagés par un échauffement dans un circuit électrique, et créant, lors de la détection par le capteur d'un dégagement de gaz, une fuite de courant vers la terre commandant le déclenchement du disjoncteur différentiel D'autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description qui suit faite avec référence au dessin annexé sur lequel on peut voir un schéma symbolique simplifié dgun exemple de réalisation d'un dispositif autonome de protection d'un ensemble électrique contre l'incendie selon l'invention. Sur le dessin, on peut voir en 1 l'ensemble électrique ou électronique à protéger, alimenté à partir du réseau non symbolisé par les bornes Ph (phase), N (neutre) et T (terre). Le dispositif de protection contre l'incendie comprend un disjoncteur différentiel 2 et un pre-disjoncteur 3 comprenant essentiellement un capteur pour détecter la présence de gaz correspondant à un risque d'incendie, et un transistor dont le passage à l'état conducteur, sous l'action du capteur commande le déclenchement du disjoncteur différentiel. Lexem- ple de réalisation particulier de ce pré-disjoncteur représenté au dessin, va maintenant être décrit plus en détail. Le disjoncteur différentiel 2 alimente le primaire 4 d'un transformateur dont le secondaire 5 alimente en courant alternatif le filament 6 de chauffage d'un capteur 7. Ce capteur 7 est un capteur à semi-conducteur, par exmeple, sensible à la variation de concentration de gaz qui se dégagent des éléments de circuit électrique ou électronique en cas d'échauffement. Lorsque cette concentration en gaz augmente, ltimpédan- ce du capteur diminue par exemple. On utilise également le secondaire 5 du transformateur pour alimenter en courant redresse le reste du circuit. A cet effet, la diode 8 redresse une alternance et le condensateur 9 assure un filtrage de la tension redressée. Cette tension redressée et filtrée alimente d'une part un pont de mesure 7-10, d'autre part un circuit de temporisation 11-12. Le ponde de mesure comprend le capteur 7 et un potentiomètre 10 permettant de régler le potentiel du point milieu 13 du pont . Le circuit de temporisation comprend une résistance 11 et un condensateur 12, dont les valeurs sont telles que la constante de temps de charge du condensateur soit de l'ordre de grandeur de la minute. Le point milieu 14 de ce circuit de temporisation est appliqué à une entrée d'une porte 15 de type ET. Le point milieu 13 du pont de mesure 7-10 est appliqué, par l'intermédiaire d'un inverseur 16, à l'autre entrée de la porte 15. La sortie de la porte 15 est appliquée, par l'intermédiaire d'une résistance 17 de limitation de courant, à la base d'un transistor 18. Un condensateur 19 de filtrage est prévu entre la base du transistor 18 et le conducteur de terre 20, pour s'affranchir des parasites dus à la commutation d'appareils électriques dans l'ensemble 1 notamment. Ce condensateur 19 se caractérise par une constante de temps relativement faible, de l'ordre de la milliseconde. Le transistor 18 est monté avec son Emetteur relié au conducteur de terre 20. Le collecteur du transistor 18 est alimenté à partir du primaire 4 du transformateur 4-5, par l'intermédiaire d'une diode 22 et d'une résistance 21 à coefficient de température positif et élevé pour assurer une limitation efficace du courant dans le transistor 18 lorsque celuici devient conducteur. Le fonctionnement du dispositif s'analyse de la manière suivante on branche l'ensemble électrique ou électronique 1 sous le contrôle du disjoncteur différentiel 2. Lorsque le disjoncteur différentiel 2 est mis sous tension, il alimente le primaire 4 du transformateur 4-5 dont le secondaire alimente le filament de chauffage 6 du capteur 7 pour amener ce capteur 7 à sa température nominale- de fonctionnement, correspondant à l'état de veille du pré-disjoncteur 3. Simultanément, par 11 intermédiaire de la diode 8, le secondaire 5 du transformateur alimente le circuit de temporisation 1112.Le condensateur 12 se charge avec sa constante de temps relativement élevez, et le point milieu 14 du circuit voit son potentiel remonter progressivement jusqu'à franchir un seuil prédéterminé après environ une minute Ce délai est prévu pour éviter des déclenchements intempestifs du disjoncteur différentiel 2 correspondant à de fausses alarmes. L'état logique du point milieu 14 passe alors, pour l'entrée de la porte 15, de O à 1. Par ailleurs, le pont de mesure 7-10 voit le potentiel de son point milieu 13 se stabiliser à la valeur logique 1 lorsque le capteur 7 est à sa température normale de fonctionnement, ce qui correspond à la valeur logique 0 à l'entrée de la porte 15. Le potentiomètre 10 permet de régler la sensibilité du capteur par réglage du potentiel du point 13 à l'état de veille. Le capteur 7 a une impédance qui, dans l'exemple de réalisation décrit, diminue lorsque augmente la concentration en gaz dégagé par un échauffement de circuit électrique. En cas de détection d'un dégagement de gaz par le capteur 7, le potentiel du point milieu 13 du pont de mesure diminue et franchit une valeur de seuil : il passe alors à la valeur logique 0. L'inverseur 16 délivre alors à la porte 15 un signal logique de valeur 1. La porte 15, qui est de type ET, voit alors sur ses deux entrées une valeur 1 et sa sortie passe de O à 1. La base du transistor 18 est alors polarisée et le transistor devient conducteur. Par l'intermédiaire de la diode 22, une partie du courant au primaire 4 du transformateur est dérivée vers le transistor 18, créant ainsi une fuite vers le conducteur de terre 20. Le disjoncteur différentiel 2, dès qu'il constate cette fuite, déclenche et coupe l'alimentation électrique de l'ensemble 1. Selon l'invention, le pré-disjoncteur 3 commande le déclenchement du disjoncteur différentiel 2 qui contrôle l'ensemble électrique 1 à protéger. Dans l'exemple décrit, on a représenté une porte ET 15 et un inverseur 16. Il va de soi que ces deux éléments peuvent être remplacés par des équivalents techniques, et notamment par des partes de type NON ET ou NAND que l'on trouve groupés dans des modules. il suffirait dans un tel cas de remplacer l'inverseur par une porte de ce type et la porte ET par deux portes montées en série. Ainsi, l'invention a pour objet un dispositif au gnome de protection d'un ensemble électrique contre l'incendie, caractérisé en ce qu'il comporte : un disjoncteur différentiel (2) commandant l'alimentation entre phase (Ph) et neutre (N) de l'ensemble électrique; et un pré-disjoncteur (3) alimenté entre phase (Ph) et neutre (N) au primaire (4) d'un transformateur 4-5 et susceptible de délivrer un courant au conducteur de terre (T) en cas de détection d'un dégagement de gaz par le capteur 7 ; ledit courant étant prélevé au primaire 4 dudit transformateur 4-5. R E v E N D T- I C A T I O N S 1. - Dispositif autonome de protection d'un ensemble électrique contre l'incendie, caractérisé en ce qu'il comporte un disjoncteur différentiel (2) et un pré-disjoncteur (3) comportant un capteur (7) sensible aux gaz dégagés par un échauffement dans un circuit électrique et créant, lors de la detection par le capteur- (7) d'un dégagement de gaz, une fuite de.courant vers la terre commandant le déclenchement du disjoncteur différentiel et la coupure de l'alimentation de l'ensemble électrique (1). 2. - Dispositif autonome de protection d'un ensemble électrique contre l'incendie selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte : un disjoncteur différen- tiel (2) commandant lialimentation entre phase (Ph) et neutre (N) de l'ensemble électrique; et un pré-disjoncteur (3) alimenté entre phase (Ph) et neutre (N) au primaire (4) d'un transformateur (4-5) et susceptible de délivrer un courant au conducteur de terre (T) en cas de détection dsun dégagement de gaz par le capteur (7) ; ledit courant étant prélevé au primaire (4) dudit transformateur (4-5). 3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le courant susceptible d'être délivré au conducteur de terre (20) est contrôlé par un transistor (18) dont la base est sous le controle du capteur (7). 4. - Dispositif selon la rev endication 3, caractérisé en ce que le capteur (7) est monté dans un pont de mesure avec un potentiomètre (10) pour régler le potentiel du point milieu (13). 5. - Dispositif selon la revendication 3, caractE- risé en ce qu'un circuit de temporisation (11-12) est prévu pour éviter les fausses alarmes lors de la mise sous tension du pré-disjoncteur.