Brevet FR2607331A1 — publié le 19880527

Installation de distribution électrique et éléments const- tutifs. La présente invention a trait à une instal- lation de distribution électrique destinée aux réseaux élec- triques de bâtiments et locaux habités. Les installations de distribution électrique dans les locaux habités se présentent traditionnellement sous forme d'un tableau de distribution qui est relié, au travers de moyens de protection tels que fusible, dis- joncteur, etc... au réseau électrique BT (Basse Tension: en général 220 Volts). Ce tableau comporte des bornes de dérivation auxquelles se raccordent les différents circuits utilisateurs BT tels qu'éclairage, prises de courant, chauf- fage, etc... L'utilisation de plus en plus fréquente d'appareils de commutation tels que télérupteurs, relais, coupe-circuit, minuteries, etc..., a conduit au développement de tableaux de distribution, dits tableaux d'abonné, comprenant généralement un cadre ou châssis fixé au mur et portant un ou des rails, susceptibles de recevoir lesdits appareils, et des barrettes ou borniers pour les connexions, l'ensemble étant recouvert d'un coffret ou capot agencé pour une présentation modulaire des différents éléments et appareils. On a déjà cherché (voir par exemple brevet FR-A-2.170.253) à commander des appareils de commutation de type modulaire disposés dans un tel 'tableau à partir de moy- ens de commande reliés aux appareils de commutation par des circuits de commande à courant faible à très basse tension (TBT) en installant dans le circuit de commande TBT un con- vertisseur de découplage, relié à l'appareil de commutation associé par des lignes de faible tension comprise entre 4 et 24 Volts. Un tel dispositif nécessite l'utilisation de con- vertisseurs avec une sortie TBT. La demande de brevet EP-A-86.400.222.5 décrit un dispositif permettant la commande très basse tension (TBT), dans lequel les circuits de commande TBT; éventuelle- ment reliés à des jeux de réglettes formant un bornier et pouvant éventuellement recevoir des moyens électroniques de traitement de signaux de commande, se trouvent reliés à un bloc de commutation modulaire comportant des boanes d'alimentation des circuits de commande TBT et des appareils de commutation, de préférence du type relais à opto- coupleur, sensibles à ces circuits TBT et insérés dans les circuit BT de puissance. Un tel dispositif n'assure pas un découplage suffisant entre les réseaux BT et TBT et se présente sous une forme qui n'est pas toujours pratique pour l'installateur. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et de fournir une installation de dis- tribution de courant électrique qui soit simple, pratique, qui permette d'acquérir des fonctions nouvelles et assure un découplage convenable entre les réseaux BT et TBT. L'invention a pour objet une installation de distribution électrique pour bâtiments et locaux habités, caractérisée par le fait qu'elle comporte, en combinaison, un premier tableau BT (basse tension) de type usuel recevant, de façon modulaire, des appareils de commutation BT auxquels aboutissent des circuits BT de puissance, et un second tableau situé à proximité et de préférence juxtaposé, ledit second tableau comportant un premier compartiment recevant, de façon modulaire, des modules de traitement de signaux TBT auxquels aboutissent respectivement les réseaux TBT, et un second compartiment distinct et de préférence séparé du premier compartiment, contenant un dispositif d'alimentation TBT et recevant de façon modulaire des modules de conversion ayant des premières bornes TBT reliées aux réseaux TBT et/ou aux modules de traitement TBT correspondants du premier compartiment du second tableau, et des deuxièmes bornes BT reliées aux bornes de commande des appareils modulaires BT du premier tableau, lesdits modules de conversion assurant une isolation galvanique entre leur partie BT et leur partie TBT, les liaisons électriques BT entre les bornes BT des modules de conversion et les bornes de commande des appareils modulaires du premier tableau, de même qu'entre le dispositif d'alimentation TBT et le premier tableau, étant parcourues par de faibles intensités BT. Les trajets des conducteurs TBT qui relient les modules de conversion du second compartiment au premier compartiment, d'une part, et les trajets des conducteurs BT, parcourus par des courants de faible intensité, qui relient les modules de conversion du second compartiment aux appareils de commutation ou autres éléments du premier tableau, d'autre part, sont avantageusement disposés selon deux zones séparées les unes des autres, de préférence avec interposition d'éléments assurant un cloisonnement physique. On a ainsi réalisé un agencement dans lequel la totalité des circuits BT de puissance n'aboutissent qu'au premier tableau, tout élément TBT pouvant être éloigné de ce premier tableau, et les liaisons électriques entre le premier tableau de puissance et le second compartiment du second tableau s'effectuent, y compris pour les moyens d'alimentation 'TBT prévus dans le second tableau, par des liaisons BT de faible intensité, ces liaisons BT de faible intensité étant, en outre, séparées par isolation gal- vanique des liaisons TBT qui, en provenance du premier com- partiment du second tableau, arrivent dans le second compar- timent de celui-ci. Ainsi, on peut faire aboutir dans le premier compartiment du second tableau des circuits ou réseaux TBT reliés à des capteurs, des organes de commande ou de visualisation, des réseaux téléphoniques, des réseaux infor- matiques ou autres, ces réseaux aboutissant à des modules de traitement des informations issues des capteurs et des orzanes de télécommande et, d'une façon générale, de ces réseaux, avec, si nécessaire, des modules de reconfigura- tion, ces modules permettant d'attribuer un ou plusieurs de ces organes ou réseaux TBT à des fonctions situées dans le premier tableau par l'intermédiaire des modules appropriés du second compartiment du second tableau. D'une façon générale, les signaux distribués dans l'habitat peuvent transiter par les éléments contenus dans le premier compartiment. Les éléments modulaires de conversion TBT/BT contenus dans le second compartiment du second tableau peu- vent avoir une simple fonction de découplage de tension et d'isolation galvanique mais ils peuvent aussi, en variante, avoir en plus des fonctions de commutation pilotant et coor- donnant les appareils de commutation, modulaires ou non, du premier tableau. Le dispositif d'alimentation en très basse tension, situé dans le second compartiment, peut comporter, de façon avantageuse, un transformateur dont le primaire est relié, par des conducteurs BT de faible intensité, au premier tableau et dont le secondaire, soit directement, soit par le biais d'un circuit de stabilisation ou de tout autre circuit convenable, alimente en très basse tension l'ensemble des éléments TBT du premier compartiment qui demandent une telle alimentation. L'alimentation peut, en outre, comporter une batterie de secours avec circuit de chargement ou former un onduleur ou autre dispositif approprié pour l'alimentation des modules de traitement en courant TBT continu ou alternatif. La disposition interne du second compartiment du second tableau peut être prévue de façon à former, par une paroi de subdivision, un souscompartiment spécial pour l'alimentation et un autre sous-compartiment susceptible de recevoir les différents modules de conversion, ces modules pouvant être fixés, par exemple, sur rail d'une façon en soi connue, ou par n'importe quel autre moyen de fixation. Le premier compartiment comporte des moyens de réception des modules TBT de traitement, de reconfigura- tion ou autres modules, ces modules pouvant être par exemple du type carte à circuits imprimés ou modules enfermés dans un boîtier dont les dimensions et les plages, bornes ou con- necteurs de liaison sont standardises. Le second tableau peut être const:tué, le cas échéant, de deux parties mécaniquement indépendantes, à savoir une première partie, par exemple en forme de coffret, formant un second compartiment, les deux parties étant sus- ceptibles d'être mises l'une à proximité immédiate de l'autre, de préférence en présentant un châssis destiné à être fixé contre une paroi et supportant les différents modules, appareils et bornes d'interconnexion, le cas échéant des parois de séparation de trajets TBT et BT, tandis qu'un coffret recouvrant le tout vient s'appliquer sur le châssis, le coffret étant muni d'ouvertures permet- tant le passage d'organes de commande manuels et la visuali- sation d'indicateurs ou autres éléments. L'invention a également pour objet un tel second tableau défini ci-dessus. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé dans lequel: la figure 1 représente une vue schématique en élévation d'une installation selon l'invention, la figure 2 représente une vue en coupe II-II de la figure 1, la figure 3 représente une vue en coupe III- III de la figure 1, la figure 4 représente une vue en coupe IV-IV de la figure 1, la figure 5 représente une vue schématique simplifiée de la connexion des différents éléments de l'installation dans le cas d'un circuit TBT unique, la figure 6 représente une vue schématique simplifiée des connexions de l'installation dans un cas un peu plus complexe. On se réfère tout d'abord aux figures I à 4. Sur ces figures, les tableaux ont été représentés, dans un but de simplification, principalement par des coffrets, ces coffrets étant de forme parallélépipédique avec une grande face arrière et une grande face antérieure munie de passages pour les parties antérieures des appareils, comme cela est en soi connu. On doit comprendre que, dans la réalité, les coffrets représentés viennent se fixer sur des structures, par des vis rapides 26 dont les têtes sont représentées, aux quatre coins des coffrets sur la figure 1. Ces structures qui sont fixées sur le mur et qui reçoivent les coffrets présentent elles-mêmes des moyens de type connu tels que des rails sur lesquels on vient fixer les différents modules ou appareils modulaires, ainsi que des barrettes conductrices suscepti- bles de recevoir les extrémités de conducteurs pour assurer l'interconnexion des éléments, d'une façon également en soi connue. L'installation selon l'invention comporte un premier tableau désigné dans son ensemble par 1 et un second tableau désigné dans son ensemble par 2. Ces tableaux sont disposés verticalement de façon adjacente comme on le voit sur la figure 1. Le tableau 1 est en fait formé d'une juxta- position de trois parties, à savoir un tableau d'appareils de commutation 3 faisant office de coffret de distribution proprement dit, une platine de disjoncteur d'abonné 4 et un coffret multifonctions 5 destiné notamment au passage des conducteurs ou câbles de liaison BT-BT. Dans ce qui suit, les liaisons câblées élec- triques, comportant en général les conducteurs de phase, de neutre et de terre, ont été représentées chaque fois par u.. seul trait. Le coffret 3 du tableau 1 contient une plu- ralité d'appareils de commutation et de distribution usuels modulaires 6 de type tout à fait classique tels que relais, télérupteurs, minuteries, coupe-circuit, disjoncteurs, con- tacteurs, etc... Comme le voit sur les figures 5 et 6, ces appareils 6 voient leurs bornes de puissance respectivement reliées par des liaisons 7, de préférence avec interposition d'organes de protection 8 contre les surintensités, qui peu- vent d'ailleurs être également des appareils 6, à l'alimentation BT 9 en provenance du sous-tableau de dis- joncteur d'abonné 4, et par des câbles BT correspondants 10 à des circuits de puissance du local tel que des circuits d'éclairage, de chauffage, de prise motrice, etc... Par contre, les liaisons 11 de commande BT des appareils de commutation 6 ne restent pas dans le premier tableau mais traversent le coffret multi- fonctions 5 (dans lequel on peut éventuellement y interposer des appareils ou des bornes de dérivation, tous BT) d'o ils ressortent pour se diriger vers le second tableau 2. De même une liaison d'alimentation 12, provenant également du bor- nier d'alimentation 9 et traversant le coffret 3, rejoint les câbles de liaison 11 et chemine avec eux à travers le coffret multi-fonctions 5 du tableau 1 pour rejoindre la partie inférieure du tableau 2. On a représenté, par une double ligne en trait mixte sur la figure 1, le trajet de l'ensemble des liaisons BT 11 et 12 circulant dans le tableau 1 et aboutissant à la partie inférieure du tableau 2. Bien entendu, cette représentation est extrêmement schématique, les câbles s'étendant en fait sous forme de nappes plus ou moins étendues en largeur. Le tableau 2 est divisé en deux comparti- ments, à savoir un premier compartiment supérieur 14 et un second compartiment inférieur 15, ces deux compartiments étant séparés l'un de l'autre par une paroi simple ou dou- ble. Dans l'exemple repre.senté,les deux compartiments 14, sont formés par deux coffrets juxtaposés créant une dou- ble paroi de séparation 16. Le second compartiment 15 com- porte des moyens tels que des rails pour supporter d'une part un transformateur BT/TBT 17 dont le primaire BT est alimenté par la liaison 12 et dont le secondaire TBT déLvre une tension inférieure à 50 volts, par exemple de l'ordre de 4 Volts. La tension secondaire TBT est utilisée dne part pour charger un module d'alimentation auxiiaire 18 comprenant un redresseur et une batterie pouvant, éven- tuellement, être structurée à la façon d'un onduleur sî on désire utiliser un courant alternatif TBT i partir de la batterie. D'autre part, la sortie TBT du transformateur 17 alimente soit directement, soit, si on le désire, par l'intermédiaire du dispositif 18 structuré en onduleur, la totalité des dispositifs, modules et appareils TBT du tableau, comme cela est schématiquement représenté sur la figure 5. Ce dispositif peut avantageusement être situé vers l'arrière par rapport aux modules de conversion pour assurer un cloisonnement entre le trajet des liaisons BT 11, 12 et celui des liaisons TBT aboutissant aux modules de conversion. Dans le compartiment 15 sont également disposés des modules de conversion 19 dont les bornes de fonction BT reçoivent les extrémités des liaisons 11 et dont les bornes de commande, au contraire, reçoivent des conduc- teurs de commande TBT 20. Comme cela a été représenté schématiquement sur la figure 5, les modules de conversion sont de préférence du type optoélectronique ou à transfor- mateur ou tout autre moyen assurant une isolation galvanique entre leurs liaisons de commande TBT 20 et leurs liaisons d'exécution 11 adressées vers les modules de commutation 6 du tableau 1. Dans le premier compartiment 14 du tableau 2 sont fixés, sur des moyens de réception convenablement agencés dans la structure fixe du tableau 2, des modules de traitement TBT 21. Ces modules 21 peuvent être de natures extrêmement diverses. On voit par exemple sur les figures 5 et 6 qu'un module 21 est relié à un circuit d'actionnement TET 22 aboutissant à un interrupteur manuel 23 ou autre organe de télécommande, et assure le traitement de l'instruction en provenance de l'organe 23 en fonction éven- tuellement d'autres instructions provenant d'autres éléments ou autres modules 21. Deux autres modules 21 représentés sur la figure 6 reçoivent une ligne téléphonique 24 qui peut être avantageusement la ligne téléphonique d'abonnement. Le module supérieur 21 joue par exemple un rôle de standard téléphonique assurant la gestion d'un réseau téléphonique intérieur de lignes 25 qui peut également comprendre des lignes informatiques. Le module de traitement intermédiaire 21 de la figure 6 également relié à la liaison téléphonique 24 adresse par une liaison 20 des instructions de commande TBT à l'un des modules de conversion 19 pour actionner l'un des appareils de commutation 6 qui assure par exemple la mise en marche d'un appareil de chauffage électrique sur instructions téléphoniques. Les différents modules 21 sont alimentés en tension TBT par une ligne 27 en provenance du secondaire du transformateur 17 et/ou du dispositif d'alimentation TBT 18. Bien entendu, les configurations et fonctions des modules 21 peuvent être extrêmement diverses. On voit par ailleurs que les lignes ou câbles TBT 20, 27 qui quittent le second compartiment 15 du second tableau 2 pour se diriger vers le premier compartiment 14 peuvent être agencés selon le trajet représenté en trait mixte sur la figure 2, de sorte que la totalité de ces liaisons sont géométriquement séparées des trajets des liaisons BT 11, 12 qui quittent les modules 19 et le transformateur 17 pour se diriger latéralement, et de préférence à la partie inférieure du compartiment 15, vers le coffret 5 du premier tableau 1. En outre, on voit que les circuits TBT extérieurs tels que 22, 24 et 25, aboutissent tous, sans exception, uniquement au premier compartiment 14 du second tableau, aucune liaison TBT ne pénétrant de l'extérieur dans le second compartiment 15 ni dans le premier tableau 1 et l'invention permet d'obtenir une séparation galvanique totale ainsi qu'un éloignement géométrique des parties TB'i et BT. De plus, un effet de protection supplémentaire est assuré par le fait que les liaisons BT 11, 12, entre le premier tableau et le second compartiment du saecnd tableau sont toutes des liaisons de faible intensité ayant unique- ment des fonctions de commande BT, à l'exception de la ligne 12 d'alimentation qui n'est cependant parcourue que par un très faible courant du fait que l'alimentation TBT de l'ensemble de l'installation ne requiert qu'une puissance minime. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter diverses modifications de forme ou de matériau sans pour cela s'éloigner ni de son cadre ni de son esprit. 1 1 REVENDICATIONS 1. Installation de distribution électrique pour bâtiments et locaux habités, caractérisée par le fait qu'elle comporte, en combinaison, un premier tableau basse tension BT (1) de type usuel, recevant, de façon modulaire, des appareils de commutation BT (6) auxquels aboutissent des circuits BT de puissance (7), et un second tableau (2) situé à proximité, comportant un premier compartiment (14) recevant, de façon modulaire, des modules (21) de traitement de signaux très basse tension TBT auxquels aboutissent respectivement les réseaux TBT de l'installation (22, 24, ), et un second compartiment (15) distinct du premier com- partiment (14), contenant un dispositif d'alimentation TBT (17, 18) et recevant de façon modulaire des modules de conversion (19) ayant des premières bornes TBT reliées au; réseaux TET et/ou aux modules de traitement TBT du premier compartiment (14) du second tableau (2), et des deuxièmes bornes BT reliées aux bornes de commande des appareils modulaires (6) BT du premier tableau (1), lesdits modules de conversion (19) assurant une isolation galvanique entre leur partie BT et leur partie TBT, les liaisons électriques 11) BT entre les bornes BT des modules de conversion (19) et les bornes de commande des appareils modulaires (6) du premier tableau, de même que la liaison (12) entre le dispo- sitif d'alimentation TBT (17, 18) et le premier tableau (1) étant parcourues uniquement par de faibles intensités BT. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les premier et second tableaux (1, 2) sont juxtaposés. 3. Installation selon l'une des revendica- tions 1 et 2, caractérisée en ce que les trajets des liaisons BT (11, 12) parcourues par des courants de faible intensité et reliant les modules de conversion (19) aux éléments du premier tableau (1) et les trajets des liaisons TBT (20, 27) reliant les éléments contenus dans le second compartiment (15) du second tableau (2) aux éléments contenus dans le premier compartiment (14) du second tableau (2) sont disposés selon des zones géographiquement bien séparées les unes des autres. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en en ce que le trajet des liaisons BT (11, 12) entre le premier tableau et le second compartiment du second tableau traverse un coffret multifonctions (5) du premier tableau avant d'aboutir au second tableau. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractériséeen ce que le tableau (2) est réalisé en deux tableaux juxtaposés (14, 15), créant une double séparation (16). 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le premier com- partiment (14) et le second compartiment (15) du second tableau (2) sont séparés par une paroi (16). 7. Installation selon l'une quelconque: des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que des modules de conversion (19) possèdent, en plus d'une fonction de conver- sion de tension, des fonctions de commutation. 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le premier com- partiment (14) du second tableau (2) reçoit des modules de traitement TBT (21) tels que des modules de traitement ou reconfiguration de signaux de réseau de télécommande, de capteur, de réseau téléphonique et/ou informatique. 9. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le dispositif d'alimentation comporte, outre un transformateur BT/TBT (17), un dispositif à batterie (18). 10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que le dispositif à batterie (18) est disposé en retrait par rapport au module de conversion (19) pour former un cloisonnement entre le trajet des liaisons BT (11, 12) entre le second compartiment (15) et le premier tableau (1) et le trajet TBT (20, 27) entre les premier et second compartiments du second tableau (2). 11. Tableau d'installation électrique, des- tiné à être juxtaposé à un tableau d'abonné (1) pour former une installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est subdivisé en un premier compartiment (14) agencé pour recevoir de façon modulaire des modules de traitement TBT (21) et un second compartiment (15) distinct du premier, agencé pour recevoir des modules de conversion TBT/BT ainsi qu'un dispositif d'alimentation TBT (17, 18) et déterminant des trajets séparés pour les liaisons BT entre le second compartiment et le tableau (1) et le trajet TBT entre le second compartiment (15) et le premier compartiment (14).