Brevet FR2577354A1 — publié le 19860814

1. La présente invention a pour objet un réseau électrique pour bâtiment. Actuellement, le réseau électrique installé dans les bâtiments, notamment les bâtiments d'habitation, ne comporte qu'un circuit branché sur le secteur et alimentant diverses sources lumineuses et sources de courant (prises murales, etc.). Les actionneurs (boutons poussoirs, inter- rupteurs, etc.) permettant de commander ces sources lumineu- ses et éventuellement ces sources de courant sont disposés sur le circuit lui-même qui assure ainsi, outre les fonc- tions de circuit de puissance, celles de circuit de comman- de. Ce type de réseau o l'on utilise un circuit unique remplissant deux fonctions a l'avantage de la simplicité. Cependant, il présente des inconvénients. En particulier, dans la mesure o il est parcouru par des courants de ten- sions relativement élevées (220 Volts usuellement), un réseau conventionnel doit être établi conformément à des normes de sécurité qui interdisent certains trajets aux câbles électriques. En outre, le fait que les actionneurs soient places sur le circuit lui-même ne facilite pas, même indépendamment d'impératifs de normes, le déplacement desdits actionneurs, pour des raisons de nécessité ou de convenance qui ne seraient pas apparues lors de la concep- tion ou du câblage de l'installation électrique. De plus, la commande d'une source de lumière par plus de deux action- neurs pose des problèmes de câblage. Enfin, dans la mesure o circuit de puissance et circuit de commande sont confon- dus et o les actionneurs, qui sont placés à portée de main, sont rarement contigus aux sources lumineuses ou T0 de courant qu'ils commandent (cas des points lumineux placés au centre des plafonds ou des prises de courant situées le long des plinthes, au sol ou au plafond), on doit utili- ser de grandes quantités de câble électrique de section relativement importante, donc coûteuse, pour réaliser le câblage des installations de ce type. Pour remédier à ces inconvénients, une solution consiste à concevoir et à installer des réseaux électriques comportant non plus un circuit unique, mais deux circuits. L'objet de la présente invention est un réseau électrique pour bâtiment comportant un circuit de puissance comprenant au moins une boucle connectée à au moins une source de lumière ou de courant et un circuit basse tension de commande du précédent comprenant au moins une boucle connectée à au moins un actionneur, ces deux circuits étant reliés par un organe de commutation centralisée. Selon une caractéristique de la présente inven- tion, l'organe de commutation centralisé est un bloc de commutation comportant au moins deux bornes d'alimentation du circuit de puissance pour l'alimentation en basse tension d'une boucle du circuit de commande, au moins une borne d'entrée/sortie pour le raccordement d'une boucle du circuit de puissance et au moins un module de commutation pour établir la commutation entre une boucle du circuit de com- mande et une boucle du circuit de puissance. Les modules de commutation comportent un organe de relais, avantageuse- ment optocouplé, et sont amovibles. Selon une autre caractéristique de l'invention, le circuit de commande comporte au moins une réglette com- prenant deux séries de bornes, les bornes d'une première série étant reliées entre elles, les bornes de la seconde série étant indépendantes. Les deux extrémités de chaque boucle de commande sont connectées l'une à une borne d'une série, l'autre à une borne de l'autre série. La première série de bornes est raccordée à une première borne d'alimen- tation commune du circuit de commande, et la borne de la seconde série, qui est connectée à une extrémité d'une boucle du circuit de commande, est connectée également à une extrémité d'une jarretière dont l'autre extrémité est connectée à une seconde borne d'alimentation du circuit de commande. D'autres caractéristiques et avantages de la présente description apparaîtront mieux à la lecture de la description suivante faite en relation avec les dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue de face schématique d'un répartiteur au niveau duquel est effectuée la commutation centralisée d'un circuit de puissance et du circuit basse tension de commande du précédent; La figure 2 est un schéma de cóblage simplifié d'un bloc de commutation comportant un module de commuta- tion; et La figure 3 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un bloc de commutation dont les éléments sont fixés sur un radiateur. La figure 1 représente un répartiteur au niveau duquel est réalisée la liaison centralisée entre un circuit de puissance et le circuit de commande basse tension corres- pondant. Ce répartiteur comporte un profilé 1 rainuré sur lequel sont assujettis, avantageusement par encliquetage, une batterie de bornes d'alimentation 2 protégées par des éléments de protection thermique 3 (fusibles, bilames ou équivalents) un bornier terre 4, un bloc 5 de commuta- tion de puissance, des réglettes 6 et des réglettes 7. Le bloc 5 de commutation de puissance comporte un tableau 8 surmonté d'un boîtier 9 fixe alimenté par une borne 10 et contenant le dispositif d'alimentation du circuit de commande basse tension. La tableau 8 comporte plusieurs barrettes de commande 13 de bornes 14 (six sur les figures 1 et 2) correspondant à autant de bornes d'entrée/sortie de puissance. Entre chaque barrette 13 et la borne 15 correspondant, le tableau 8 reçoit un module 16 de commutation de puissance amovible avantageuse- ment enfichable. Sur la figure 2 on voit que le dispositif d'alimentation du circuit de commande comporte un élément de protection thermique 17 (fusible ou équivalent), un transformateur d'isolement 18 fournissant un courant basse tension (inférieur à 24 Volts) à partir du courant délivré par le secteur, et, avantageusement, un organe de redresse- ment 19 (pont de diodes ou équivalent) dudit courant basse tension. L'une des bornes de ce dispositif d'alimentation (borne sur le schéma) est reliée à une barrette 11 de bornes 12, l'autre borne (borne Q sur le schéma) est reliée à une série de plots 20 situés au niveau de chaque barrette 13. Chaque module 16 comporte un organe de relais 21, avantageusement électronique ( muni d'un opto-coupleur ou équivalent), connecté au plot 20 et à un plot 22 relié à chaque barrette 13; un élément de commutation 23 du circuit de puissance, isolé galvaniquement du circuit de commande auquel appartient l'organe de relais 21 et pouvant assurer diverses fonctions (télérupteur, télévariateur, minuterie, etc.). Cet élément de commutation 23 est protégé par un élément de protection thermique 24 et est connecté à un piot 25 d'entrée de phase, à un plot 26 de sortie de phase commandée et éventuellement à un plot 27 de neutre. On a représenté sur la figure 3, une vue en perspective d'un modèle particulier de réalisation du bloc de commutation 5.Le bloc comporte un radiateur 55 sur lequel sont assujettis un boîtier 9 et des modules 16 (au nombre de cinq sur la figure). Chacun de ces éléments mobiles, est muni de deux pattes de fixation 56, 57. La patte 56 pénètre dans une gorge 58 du radiateur 55, tandis que la patte 57 est vissée sur un épaulement 59 du radiateur 55. Les modules 16 représentés sur cette figure comportent chacun une borne 20 pour le circuit de commande et une borne 59 neutre ne servant qu'à la commande du relais de puissance. Les deux circuits composant le réseau électrique d'un bâtiment sont raccordés aux différents éléments portés par le profilé 1 de la façon suivante. Le circuit de puis- sance est alimenté par une batterie de bornes 2 reliées au secteur (phase 29; neutre 30; terre 28 connectée au bornier terre 4). Une de ces bornes 2 est raccordée à la borne 10 du bottier 9 d'alimentation du circuit de commande. D'autres bornes 2 sont raccordées chacune à une borne d'en- trée-sortie 15 correspondant à un module 16. A chaque borne arrivent donc deux câbles 31, 32, provenant d'une borne 2; deux câbles 33, 34 en repartent, qui sont connectés à une source de lumière 35 (ou de courant) ou à plusieurs sources de lumière 37, 37 (ou de courant) destinées à être alimentées simultanément; (On appelle "boucle" du circuit de puissance un circuit comportant deux câbles 33, 34 et la ou les sources de lumière ou de courant qu'ils alimen- tent). Les câbles 31, 32, 33, 34, qui sont parcourus par le courant du secteur sont soumis, quant à leur section, à l'épaisseur de la gaine isolante qui les recouvre et au trajet qu'on leur fait emprunter, à la réglementation de l'EDF. Sur le réseau de commande les connexions sont effectuées de la façon suivante. Dans chaque pièce du bâti- ment, on dispose un certain nombre d'actionneurs 38, 39, , 41 dans les endroits qui semblent à priori offrir le plus de commodité compte tenu du lieu d'implantation des diverses sources de lumière et sources de courant commandées éventuelles. Sur les figures 1 et 2, on a représenté un exemple de câblage o trois actionneurs 38, 39, 40 peuvent commander une source de lumière 35 et o un actionneur 41 peut commander deux sources de lumières 36, 37 disposées en parallèle. A partir de ces actionneurs on file une paire de fils 42, 43 jusqu'au répartiteur. Les paires de fils utilisées sur le circuit de commande alimenté en courant basse tension par le transformateur d'isolement 18 sont de faible section (du type des paires de fils utilisées en téléphonie). Elles présentent l'intérêt d'être peu cou- teuses, peu encombrantes et de ne pas tomber, quant au trajet qu'on leur fait emprunter, sous le coup de la régle- mentation qui touche le circuit de puissance. De la sorte, on peut lés déplacer facilement au gré des convenances ou des besoins. Lorsqu'il apparaît souhaitable d'effectuer le regroupement de paires de fils avant le répartiteur, au niveau d'une pièce par exemple, on prévoit d'utiliser un bornier universel de raccordement comportant avantageuse- ment une connectique autodénudante. Au niveau du réparti- teur, les paires de fils 42, 43 sont avantageusement con- nectées aux bornes d'une réglette 5. (A priori, on pourrait connecter chaque paire de fils 42, 43 directement aux bornes du bloc de commutation 5; le fil 42 à une borne 12, le fil 43 à une borne 14. Cependant, l'utilisation des réglet- tes 5 comme relais de connexion entre les paires de fils 42, 43 et le bloc de commutation 5 permet une souplesse dans l'établissement de connexions beaucoup plus grande. Les fils 42 sont connectés aux bornes 47 du commun de la réglette 5 lequel est relié par un fil 44 à une borne 12 de la barrette 11 (voir figure 2). Les fils 43 sont connec- tés à des bornes 45 de la même réglette lesquelles sont raccordées également chacune à un fil 46, appelé "jarretiè- re". (On appelle "boucle" du circuit de commande un circuit comportant deux fils 42, 43, les fils 44, 46 auxquels ils - 2577354 sont respectivement reliés et l'actionneur qui leur est connecté). On connecte l'extrémité libre de chaque jarre- tière 46 à une borne 14 de la barrette 13 correspondant à la borne d'entrée/sortie 15 du circuit de puissance par laquelle se fait l'alimentation de la source de lumière ou de courant commandée par l'actionneur raccordé à ladite jarretière. A titre d'exemple, sur la figure 1 les jarretiè- res 461, 462, 463, qui sont raccordées à une extrémité à trois bornes d'une même barrette 5 reliées à trois action- neurs 38, 39, 40 sont connectées à leur autre extrémité à trois bornes 14 de la barrette 132 qui correspond à la borne d'entrée/sortie 152 par laquelle se fait l'alimenta- tion de la source lumineuse 35 commandée par les actionneurs 38, 39, 40. La connexion des jarretières 46 aux bornes 14 doit pouvoir être effectuée aisément de façon que, s'il apparaît, une fois le réseau électrique installé, que tel actionneur est mieux placé pour commander telle source de lumière ou de courant que celle à laquelle il a été affecté initialement, on puisse déplacer quasi instantané- ment la jarretière raccordée à cet actionneur et la connec- ter à une borne d'une autre barrette 13. A cet effet, les bornes 14 des barrettes 13 peuvent être munies avantageuse- ment de contacts auto-dénudants. Le dispositif selon l'in- vention permet donc de modifier très facilement l'affecta- tion d'un actionneur. C'est par l'intermédiaire des modules 16 que les ordres donnés en divers points du circuit de commande sont transmis aux sources de lumière et de courant situées sur le circuit de puissance. Ces modules assurent chacun une fonction de commutation unique (télérupteur, télévaria- teur, minuterie, etc.). Comme ils sont amovibles, il est très facile de changer la nature de la commutation établie entre un actionneur et la source de lumière ou de courant qu'il commande. Cependant, pour certaines applications particulières, on prévoit un module universel pouvant as- surer plusieurs fonctions programmables. Un répartiteur tel que celui qui est représenté sur la figure 1 peut être installé à chaque étage d'un bâtiment ou dans chaque appartement d'un étage. Comme il peut se trouver qu'on ait besoin de commander par un actionneur relié à un répartiteur une source de lumière reliée à un autre répartiteur, on équipe chaque répartiteur de réglettes 7 servant de relais de connexion entre répartiteurs. Par exemple, la paire de fils 48, 49 filée depuis un actionneur 52 jusqu'au répar- titeur de la figure 1 est connectée à deux bornes d'une réglette 7. Deux fils 50, 51 connectés à deux bornes de la même réglette reliées aux précédentes, sont filées jusqu'à une réglette 6 d'un autre répartiteur (non repré- senté) o ils sont connectés. L'installation dans un bâtiment d'un réseau élec- trique comportant deux circuits, -circuit de puissance et circuit de commande basse tension-, reliés comme il a été décrit plus haut présente de multiples avantages: - Isolation galvanique du circuit de commande. De plus, l'utilisation de la basse tension sur ce circuit o les interventions risquent d'être les plus fréquentes garantit la sécurité des manipulateurs. - Totale liberté de câblage du circuit de comman- de, laquelle permet, compte tenu du très faible encombrement et du coût modeste des conducteurs basse tension, de réali- ser très facilement des modifications de tous ordres sur ledit circuit de commande. - Possibilité de changer, sans aucune modifica- tion de l'installation, l'affectation des actionneurs ainsi que le mode de commutation qui leur est associé grâce à l'utilisation des jarretières 46 reliant les réglettes 6 aux barres 13 et à la disposition modulaire du bloc de commutation, chaque module 16 étant mobile et assurant un mode de commutation particulier. - Possibilité d'utiliser des modules de commuta- tion de puissance électronique totalement silencieux. - Possibilité d'utiliser des actionneurs (boutons poussoirs) totalement silencieux et de regrouper lesdits actionneurs sous forme de claviers ultra-plats. - Regroupement des commandes en un ensemble très compact (répartiteur) pouvant être relié à d'autres ensem- bles du même type situés dans des corps de logement ou à des étages différents. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Réseau électrique pour bâtiment, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de puissance comprenant au moins une boucle connectée à au moins une source de lumière (35, 36, 37) ou de courant et un circuit basse tension de commande du précédent comprenant au moins une boucle connectée à au moins un actionneur (38, 39, 40, 41), ces deux circuits étant reliés par un organe (5) de commutation centralisée. 2 - Réseau électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commutation centralisé est un bloc de commutation (5) comportant au moins deux bornes (12, 14) d'alimentation du circuit de puissance pour le raccordement d'une boucle du circuit de commande, au moins une borne (15) d'entrée/sortie pour le raccordement d'une boucle du circuit de puissance et au moins un module de commutation (16) pour établir la commutation entre une boucle du circuit de commande et une boucle du circuit de puissance. 3 - Réseau selon la revendication 2, caractérisé en ce que les modules de commutation (16) comportent un organe de relais (21). 4 - Réseau selon la revendication 3, caractérisé - en ce que l'organe de relais (21) comporte un opto-coupleur. - Réseau selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les modules de commutation (16) comportent en outre un télérupteur. 6 - Réseau selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les modules de commutation (16) comportent un télévariateur. 7 - Réseau selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les modules de commutation (16) comportent une minuterie. 8 - Réseau selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les modules de commutation (16) sont amovibles avec ou sans leurs organes de connexion (14, 15, 20, 59). 9 - Réseau selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le bloc de commutation (5) comporte en outre un boîtier (9) d'alimentation du circuit de comman- de. 10 - Réseau selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le circuit de commande compor- te au moins une réglette (6) comprenant deux séries de bornes, les bornes (47) d'une première série étant reliées entre elles, les bornes (45) de la seconde série étant indépendantes; en ce que les deux extrémités de chaque boucle de commande sont connectées l'une à une borne d'une série, l'autre à une borne de l'autre série; en ce que la première série de bornes (47) est raccordée à une premiè- re borne (12) d'alimentation du circuit de commande; en ce que la borne (45) de la seconde série qui est connectée à. une extrémité d'une boucle du circuit de commande est connectée également à une extrémité d'une jarretière (46) dont l'autre extrémité est connectée à une seconde borne (14) d'alimentation du circuit de commande. 11 - Réseau selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que les secondes bornes (14) d'ali- mentation du circuit de commande comportent des contacts auto-dénudants. 12 - Réseau selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que les premières bornes (12) d'ali- mentation du circuit de commande comportent des contacts auto-dénudants. 13 - Réseau selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que les bornes des réglettes (6, 7) comportent des contacts auto-dénudants. 14 - Réseau selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le courant basse tension qui alimente le circuit de commande est alternatif. - Réseau selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le courant basse tension qui alimente le circuit de commande est continu. 16 - Réseau selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le courant basse tension du circuit de commande est inférieur à 24 Volts. 17 - Réseau selon l'une des revendications précé- dentes caractérisé en ce que le circuit de commande compor- te au moins un bornier universel de raccordement pour effec- tuer le regroupement d'au moins deux paires de fils.