Brevet FR2578093A1 — publié le 19860829

DISJONCTEUR DIFFERENTIEL UNIPOLAIRE ET NEUTRE. L'invention est relative à un disjoncteur différentiel uni- polaire et neutre à bottier moulé modulaire, constitué de deux parties distinctes disposées côte à côte, en L'occur- rence une partie disjoncteur comprenant: - une paire de contacts de phase reLiés à des bornes d'en- trée et de sortie de phase, disposées respectivement sur les deux faces étroites opposées du bottier, - une paire de contacts de neutre juxtaposés aux contacts de phase avec interposition d'une cloison isolante de sépara- tion et reliés à des bornes d'entrée et de sortie de neutre adjacentes auxdites bornes de phase, - un mécanisme de commande manuelle et automatique, ayant un déclencheur électromagnétique et/ou thermique d'ouverture desdits contacts sur défaut, et une partie différentielle comprenant: - un transformateur différentiel ayant un enroulement pri- maire de phase et de neutre et un enroulement secondaire, - un relais électro-magnétique alimenté par ledit enroulement secondaire et relié mécaniquement audit mécanisme. Un disjoncteur connu du genre mentionné (FR-A-2.437.692) est constitué par l'assemblage d'un disjoncteur standard à bol- tier moulé miniature, et d'unbloc différentiel de même profil. Cet assemblage est réalisé par l'installateur ou le distri- buteur dont le stock peut ainsi être limité. L'assemblage nécessite une connexion électrique externe et le raccordement de la charge est effectué sur des bornes du boîtier différen- tiel/différentes des bornes du boitier disjoncteur utilisées normalement, en l'absence d'un bloc différentiel. Ces con- nexions compliquent la tâche de l'installateur, notamment d'un utilisateur peu averti. La demanderesse commercialise un disjoncteur unipolaire et neutre faisant l'objet du brevet européen 0042.778 facili- tant la tâche de l'utilisateur. Dans un boitier unique sont incorporés des contacts de coupure de phase et de neutre raccordés à deux bornes d'entrée et de sortie disposées sur les deux faces étroites opposées du boîtier. L'utilisateur raccorde les deux conducteurs d'arrivée d'un côté de l'appa- reil et les deux conducteurs de départ de l'autre côté. La coupure simultanée du circuit de neutre et du circuit de phase assure une isolation du circuit en permettant une intervention en toute sécurité. Le besoin s'est fait sentir de disposer d'un disjoncteur de ce genre assurant de plus une protection différentielle contre les défauts à la terre, et la présente inventiona pour but de répondre à ce besoin. Le disjoncteur différentiel selon la présente invention est caractérisé en ce que ledit mécanisme de commande est dis- posé dans la partie supérieure du boîtier, la partie infé- rieure étant occupée par lesdits contacts de phase et de neutre,que ladite partie différentielle est disposée du côté des contacts de neutre, ledit enroulement primaire de neutre étant relié auxdits contact et borne de neutre par des con- ducteurs disposés dans la partie inférieure du boîtier et ledit enroulement primaire de phase étant relié à la partie disjoncteur par des conducteurs disposés dans la partie su- périeure du boîtier. La partie disjoncteur est un disjoncteur standard, par exemple décrit dans le brevet européen précité auquel est adjoint un bloc différentiel, cette adjonction étant réali- sée en usine, de manière à livrer un bloc unique comportant deux bornes d'entrée et deux bornes de sortie évitant toute erreur de connexion. La partie disjoncteur et la partie dif- férentielle peuvent être intégrées côte à côte dans un même boîtier moulé dont le nombre de pas, en l'occurrence la largeur, sera supérieur à celui du bloc disjoncteur standard. Il est également possible d'utiliser un boîtier standard de disjoncteur dont l'une des faces latérales est modifiée pour permettre le passage des connexions électriques vers la par- tie différentielle logée dans un boîtier indépendant accolé en usine au boîtier du disjoncteur. En disposant la partie différentielle du côté des contacts de neutre, on facilite Le raccordement électrique par les conducteurs s'étendant transversaLement à L'interface entre Les parties disjoncteur et différentieLLe. Les conducteurs de raccordement de phase sont disposés dans La partie supérieure du boltier dans la- queLLe s'étend une partie du circuit de phase, en L'occurrence la bobine du déclencheur électromagnétique et L'extrémité de la bilame constituant le décLencheur thermique. Ces con- ducteurs de raccordement passent au-dessus de la cloison iso- lante de séparation entre les contacts de phase et les con- tacts de neutre sans interférer avec le circuit de neutre. Le raccordement de neutre s'opère dans la partie inférieure et ne présente aucune difficulté, les parties à raccorder étant adjacentes. Selon un développement de L invention, le raccordement de la partie différentielle de phase s'effectue d'une part au bobi- nage du déclencheur électromagnétique, et d'autre part à l'extrémité libre de la bitame. Ce raccordement limite le nombre de soudures à effectuer, le fil du bobinage pouvant par exemple être allongé pour se raccorder directement à l'enroulement primaire de la partie différentielle, la tresse soudée à l'extrémité de la biLame constituant Le raccordement de l'autre extrémité de L'enroulement primaire. L'enroulement primaire de neutre de la partie différentielle est raccordé au circuit de neutre du disjoncteur, de préférence par inter- ruption du conducteur de liaison du contact fixe à la borne de sortie ce qui évite toute fabrication de pièces compli- quées additionnelles. 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 limi- tatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en élévation et en coupe suivant la ligne I-I de la fig. 2, d'un disjoncteur selon l'invention; - la figure 2 est une vue en plan du disjoncteur selon la figure 1, représenté en position éclatée des parties diffé- rentielle et disjoncteur; -'la figure 3 représente en perspective le schéma électrique du disjoncteur. Sur les figures, un boitier moulé 10 de forme générale parallélépipédique correspondant au système modulaire com- mercialement dénommé MULTI 9, est constitué par l'assemblage de deux demicoquilles 12, 14. Sur l'une des faces latérales étroites du boîtier 10 est disposée une paire de bornes 16, 18 d'alimentation de l'appareil logé dans le boîtier 10, la face opposée de sortie portant une paire de bornes 20, 22. Les bornes opposées 16, 20 appartiennent à un circuit de phase logé à l'intérieur du boîtier 10, tandis que les bornes 18, 22 appartiennent à un circuit de neutre juxtaposé au circuit de phase. Une cloison intermédiaire isolante 24 est intercalée entre les coquilles 12, 14 en s'étendant parallèlement aux grandes faces latérales du boîtier 10. En se référant plus particulièrement à la figure 1, qui mon- tre le circuit de neutre, on voit que la borne d'alimentation 18 porte un contact fixe 26 susceptible de coopérer avec un contact mobile de neutre 28 porté par un bras de contact iso- lant 30. Le contact fixe 26 est prolongé par une corne d'arc 32 s'étendant à l'intérieur d'une chambre d'extinction d'arc en regard d'une corne d'arc 34 disposée à l'arrière du con- tact mobile 28. La corne d'arc 34 est reliée par une tresse 36 au contact mobile 28 et se prolonge par un conducteur de raccordement 38/qui s'étend transversalement au boîtier vers une partie adjacente contenant la partie différentielle du disjoncteur décrit ci-dessous. Un deuxième conducteur de raccordement 40 parallèle au conducteur 38, est prolongé jusqu'à la borne de sortie 22. Le circuit de phase analogue au circuit de neutre précité comporte une borne d'entrée 16 portant un contact fixe 42 coopérant avec un contact mobile 44 porté par le bras de contact isolant 30. Le contact fixe 42 se prolonge par une corne d'arc 46, disposée en re- gard d'une corne d'arc 48 reliée à la borne de sortie 20. Une tresse 50 relie le contact mobile de phase 44 à l'entrée d'une bobine 52 d'un déclencheur électromagnétique dont la sortie constitue un troisième conducteur de racccordement 54 s'étendant vers la partie différentielle 64. Un quatrième con- ducteur de raccordement 56 en forme de tresse relie la par- tie différentielle à l'extrémité de la bilame 58 raccordée à la borne de sortie 20. La cloison isolante 24 sépare les contacts de neutre 26, 28 des contacts de phase 42, 44 en s'étendant dans la partie inférieure du boîtier 10. La par- tie supérieure du boîtier 10 contient le déclencheur électro- magnétique 52 ainsi que le mécanisme de déclenchement désigné par le repère général 60 qui comprend une manette de commande manuelle 62. Le déclencheur électromagnétique 52, dans la partie supérieure du bottier 10, chevauche la cloison intermédiaire 24 et occupe l'espace au-dessus des con- tacts de phase et de neutre. Le disjoncteur susmentionné est décrit en détail dans le bre- vet européen précité, à l'exception des conducteurs de rac- cordement 38, 40, 54, 56, et il suffit de rappeler que les contacts de neutre 26, 28 et de phase 42, 44 sont toujours dans la même position fermée ou ouverte en étant commandés par un même mécanisme 60. Seul le circuit de phase comporte des déclencheurs. La partie différentielle 64 du boitier 10 adjacente au circuit de neutre contient les éléments assurant la protection différentielle, en l'occur- rence le déclenchement du mécanisme 60 lors d'un défaut à la terre. La partie différentielle 64 contient un transformateur dif- férentiel torique 66 portant des enroulements primaires de neutre 68 et de phase 70 reliés respectivement aux conduc- teurs de raccordement 38, 40 et 54, 56. Le transformateur différentiel 66 porte un enroulement secondaire 72 alimen- tant un relais polarisé 74. Le relais polarisé 74 est relié par des liaisons mécaniques 76 au mécanisme 60 pour trans- mettre d'une part à ce mécanisme un ordre de déclenchement, et d'autre part une action de réarmement du relais 74 après une manoeuvre de déclenchement. De tels blocs différentiels sont bien connus des spécialistes et par exemple décrits dans le brevet français précité. Un défaut à La terre se tra- duit par un déséquilibre entre les courants parcourant les enroulements primaires 68, 70 qui induit un courant secon- daire dans l'enroulement 72 actionnant le relais 74. La par- tie différentielle 64 comprend bien entendu un circuit test bien connu des spécialistes. En disposant la partie différentielle 64 du côté des contacts de neutre 26, 28 les conducteurs de raccordement de neutre 38, 40 peuvent être disposés dans la partie inférieure du boîtier 10, tandis que les conducteurs de raccordement de phase 54, 56 passent au-dessus de la cloison 24 vers la par- tie différentielle 64 sans interférer avec le circuit de neu- tre. On comprend que le disjoncteur différentiel unipolaire et neutre selon l'invention peut être réalisé par des éLéments standard d'un disjoncteur unipolaire et neutre et d'un bloc différentiel, seules certaines parties secondaires, notamment la corne d'arc 34 et les conducteurs de raccordement 40, 56 étant remplacées par des pièces différentes. Ce remplacement s'effectuant en usine ne pose aucun problème et l'appareil livré au client s'utilise comme tout disjoncteur normal en raccordant les circuits d'entrée et de sortie aux bornes 16, 18, 20, 22. La partie disjoncteur et la partie différentielle 64 peuvent être logées dans un même boitier 10 ou éventuellement être disposées dans des boitiers séparés dont les parois latérales sont accolées lors du montage. Ces parois latérales com- prennent bien entendu des orifices de passage des connexions électriques 38, 40, 54, 56 et des liaisons mécaniques 76. Il est évident que l'invention n'est nullement limitée à un type de disjoncteur particulier ou au mode de réalisation décrit ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Disjoncteur différentiel unipolaire et neutre à boîtier (10) moulé modulaire, constitué de deux parties distinctes disposées côte à côte, en l'occurrence une partie disjonc- teur comprenant: - une paire de contacts de phase (42, 44) reliés à des bornes d'entrée (16) et de sortie (20) de phase, disposées respec- tivement sur les deux faces étroites opposées du boîtier, - une paire de contacts de neutre (26, 28) juxtaposés aux contacts de phase (42, 44) avec interposition d'une cloison isolante (24) de séparation et reliés à des bornes d'entrée (18) et de sortie (22) de neutre adjacentes auxdites bornes de phase (16, 20), - un mécanisme (60) de commande manuelle et automatique, ayant un déclencheur électromagnétique (52) et/ou thermique (58) d'ouverture desdits contacts (26, 28; 42, 44) sur dé- faut, et une partie différentielle (64) comprenant: - un transformateur différentiel (66) ayant un enroulement primaire de phase (70) et de neutre (68) et un enroulement secondaire (72), - un relais électromagnétique (74) alimenté par ledit enrou- lement secondaire (72) et relié mécaniquement audit méca- nisme (60), caractérisé en ce que ledit mécanisme (60) de commande est disposé dans la partie supérieure du boitier (10), la partie inférieure étant occupée par lesdits contacts de phase (42, 44) et de neutre (26, 28) , que ladite partie différentielle (64) est disposée du côté des contacts de neutre (26, 28), ledit enroulement primaire (68) de neutre étant relié auxdits contact (28) et borne (22) de neutre par des conducteurs (38, 40) disposes dans la partie inférieure du boîtier (10) et ledit enroulement primaire de phase (70) étant relié à la partie disjoncteur par des conducteurs (56, 58) disposés dans la partie supérieure du boitier. 2. Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enroulement primaire (70) de phase est reLié d'une part à L'une des extrémités de La bobine (52) --du déclencheur électromagnétique et d'autre part à L'extrémité Libre du décLencheur thermique (58). 3. Disjoncteur selon La revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que Ledit mécanisme (60) est disposé au-dessus de La cloison (24) de séparation des contacts (26, 28; 42, 44) dont la hauteur est limitée à la partie inférieure du bol- tier (10). 4. Disjoncteur selon La revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la partie disjoncteur est un disjoncteur unipo- laire et neutre standard, monté dans un boîtier (10) élargi pour le logement adjacent de la partie différentielle (64), les parties disjoncteur et différentielle étant reliées par quatre connexions électriques (38, 40; 54, 56) et deux connexions mécaniques (76) respectivement de déclenchement et de réarmement, lesdites connexions étant internes au bol- tier (10). 5. Disjoncteur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la partie disjoncteur est un disjoncteur unipo- laire et neutre standard à boîtier moulé (10) dont la grande face latérale du côté des contacts de neutre (26, 28) pré- sente des ouvertures de passage de connexions électriques (38, 40; 54, 56) et mécaniques (76) et que la partie diffé- rentielle (64) est logée dans un bottier de même profil accolé à ladite grande face latérale.