Brevet FR2627324A1 — publié le 19890818

DISJONCTEUR DIFFERENTIEL A NEUTRE PASSANT. L'invention est relative à un disjoncteur différentiel avec neutre logé dans un boitier isolant moulé subdivisé par une paroi de séparation en un premier compartiment renfermant le dispositif de protection différentielle, et en un deuxième compartiment de logement du circuit de phase de l'un des pôles du disjoncteur comprenant une paire de contacts de phase en liaison électrique avec des bornes d'entrée et de sortie de phase, et un premier mécanisme de commande manuelle par une manette et automatique par un déclencheur magnétothermique, ledit dispositif de protection différentielle comportant - un transformateur différentiel à tore ayant des enroulements primaires de phase et de neutre, et un enroulement de mesure, - un relais électromagnétique de déclenchement connecté à l'enroulement de mesure du tore, - et un deuxième mécanisme déclencheur différentiel piloté par le relais et relié au premier mécanisme de commande du circuit de phase par une première liaison mécanique de déclenchement pour transmettre l'ordre de déclenchement différentiel émis par le relais au premier mécanisme lorsque le signal aux bornes de l'enroulement de mesure dépasse un seuil prédéterminé, et une deuxième liaison mécanique de réarmement automatique du relais par le premier mécanisme après une manoeuvre de déclenchement différentiel. Le brevet français FR 2 578 093 fait connaitre un disjoncteur différentiel unipolaire et neutre ayant un boîtier monobloc dans lequel la partie disjoncteur et la partie différentielle sont intégrées'côte à côte, l'assemblage étant réalisé en usine. La partie disjoncteur comporte une paire de contacts de phase et une paire de contacts de neutre provoquant l'interruption du circuit de phase et du circuit de neutre lors de l'ouverture du disjoncteur. Les contacts de neutre sont juxtaposés d'un côte aux contacts de phase avec interposition d'une cloison isolante de separation, et de l'autre côte à la partie différentielle avec interposition d'une autre cloison. Les bornes d'entrée et de sortie des circuits de phase'et de neutre sont disposées côte à côte sur les faces latérales étroites opposées du boîtier. Les normes et règlements de certains pays imposent la non coupure du neutre lors de l'ouverture du disjoncteur différentiel: Cela revient à réaliser un circuit de neutre continu sans contact de neutre. Le maintien d'un tel circuit neutre sans contact dans un compartiment distinct auxiliaire, serait superflu, et augmenterait l'encombrement du bottier. L'objet de l'invention consiste à simplifier la réalisation d'un disjoncteur differentiel à neutre passant. L'invention est caractérisée en ce que le disjoncteur comporte un circuit de neutre passant loge à l'intérieur du premier compartiment pour relier l'enroulement primaire de neutre du tore à une paire de bornes d'entrée et de sortie de neutre au moyen de deux conducteurs de raccordement disposés à proximité l'un de l'autre au voisinage du relais, et parcourus respectivement en sens inverse par le courant du circuit neutre, et que le bottier est doté de moyens de blocage assurant un maintien mecanique des conducteurs de raccordement contre la paroi de séparation. L'intégration du circuit de neutre dans le premier compartiment du transformateur différentiel nécessite une seule paroi de séparation entre le circuit de phase et la partie différentielle. La disposition côte-à côte des bornes de neutre impose une circulation inverse du courant dans les conducteurs de raccordement de l'enroulement primaire de neutre auxdites bornes. Le relais polarisé n'est pas soumis à un effet de demagnetisation, et les conducteurs sont maintenus efficacement par les moyens de blocage du boîtier à l'encontre des forces électrpmagnétiques de répulsion. Les moyens de blocage sont formés par des potences venant de moulage avec le boitier, et s'étendent en direction de la paroi. Le relais se trouve inséré entre les bornes de neutre et le tore, et coopère avec une barre de déclenchement séparee des conducteurs de raccordement du neutre par un intervalle prédéterminé. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique de la face avant d'un disjoncteur différentiel à neutre passant selon l'invention - la figure 2 montre une vue de dessous de la figure i - la figure 3 représente le schéma électrique simplifie du disjoncteur selon la figure i - la figure 4 montre une vue détaillée en perspective du schéma électrique du disjoncteur de la figure 1 - la figure 5 représente une vue de profil de la figure 1 avec une partie arrachée du couvercle - la figure 6 montre une vue partielle en plan de la figure 5. Sur les figures, un disjoncteur differentiel 10 unipolaire à phase protégée et à neutre passant, est logé dans un boîtier 12 monobloc en matériau isolant moulé. Le boîtier 12 est composé d'un carter intermédiaire 14 à section en H renversé ayant deux fonds ouverts obturés par assemblage de deux couvercles 16, 18 opposés de manière à délimiter deux compartiments 20, 22 adjacents séparés l'un de l'autre par une paroi 24 isolante de séparation. La paroi 24 est solidaire du carter 14, et s'etend parallèlement aux grandes faces latérales des couvercles 16, 18. Le socle 23 du boîtier 12 comporte un verrou d'encliquetage 25 autorisant le montage du disjoncteur différentiel 10 sur un rail support. Le premier compartiment 20 sert de logement au dispositif de protection différentielle 26 et au circuit de neutre 28. Le circuit de neutre 28 est relié électriquement à des bornes 30; 32 d'entrée et de sortie de neutre. Le neutre N est passant, c'està-dire qu'il est constitué par un conducteur électrique sans contact d'interruption. Le circuit de neutre 28 n'est jamais coupé lors de l'ouverture du disjoncteur 10. Le deuxieme compartiment 22 renferme le circuit de phase 34 du disjoncteur connecté électriquement à des bornes 36, 38 entrée et de sortie de phase. Le circuit de phase 34 comporte une paire de contacts séparables 40, 42 associée à une chambre d'extinction d'arc 44, et un mécanisme 46 de commande manuelle par une manette 48 et automatique par un déclencheur 50 magnétothermique. Le mécanisme 46 est par exemple du type décrit dans le brevet français FR 2344950 de la demanderesse. Les deux bornes de phase 36, 38 sont disposées longitudinalement sur les deux faces étroites opposées du boîtier 12 au niveau du compartiment 22. Au niveau du compartiment 20, les deux bornes de neutre 30, 32 sont positionnées transversalement côte à côte, la borne d'entrée 30 de neutre étant installée entre la borne de sortie 38 du circuit de phase 34, et. laborne de sortie 32 de neutre. Les bornes d'entrée 36, 30 de phase et de neutre du disjoncteur différentiel 10, sont connectées respectivement aux lignes de phase et de neutre du réseau monophasé, tandis que les bornes de sortie 38, 32 de phase et de neutre sont reliées au récepteur 51. Le dispositif de protection différentielle 26 comporte un transformateur différentiel 52 à tore 54 ayant un premier enroulement primaire de phase 56, un deuxième enroulement primaire de neutre 58, et un troisième enroulement de mesure 60 alimentant un relais électromagnétique 62 de déclenchement du type polarise à aimant permanent. Un défaut d'isolement engendre un déséquilibre entre les courants parcourant les enroulements primaires de phase et de neutre 56, 58, et provoque le déclenchement du relais 62 lorsque le signal aux bornes de l'enroulement de mesure 60 dépasse un seuil prédéterminé. Un circuit test 64 (voir figure 3) permet de simuler un déclenchement différentiel, et comprend un bouton test 66, une résistance d'essai 68 et un interrupteur de protection 70 ouvrant le circuit test 66 après déclenchement. Le relais 62 coopère avec une barre de déclenchement 72 montée à pivotement sur un axe 74 et associée à un mécanisme déclencheur différentiel 76 et un voyant 78 de signalisation. Le mécanisme déclencheur 76 différentiel dans le premier compartiment 20 est relié au mécanisme 46 de commande du circuit phase 34 logé dans le deuxième compartiment 22 par une première liaison mécanique de déclenchement 80, et une deuxième liaison mécanique de réarmement 82 traversant perpendiculairement la paroi 24 de séparation par des orifices appropriés. La première liaison 80 assure la transmission de l'ordre de déclenchement différentiel émis par le mécanisme déclencheur 76 à partir du relais 62 vers le mécanisme 46 pour l'ouverture automatique des contacts 40, 42 de phase suite à un défaut à la terre.La deuxième liaison 82 est accouplée è la manette 48 et provoque le réarmement automatique du relais 62 lorsque la manette 48 arrive en position d'ouverture après une manoeuvre de déclenchement différentiel. La structure du mécanisme déclencheur 76 différentiel est décrite à titre d'exemple dans le brevet français FR 2437692 de la demanderesse. Le relais 62 est intercalé entre les bornes de neutre 30, 32 et le tore 54 du transformateur différentiel 52. Le premier enroulement primaire 56 de phase du tore 54 est inséré électriquement en série entre la bobine 86 et la bilame 88 du déclencheur magnétothermique 50 associé au circuit de phase 34 (voir figure 4). Deux conducteurs de liaison 90, 92 traversant des orifices de passage ménagés dans la paroi 24 isolante de séparation des deux compartiments 20, 22 pour assurer cette mise en série de l'enroulement 56. Le deuxième enroulement primaire 58 de neutre est connecté électriquement aux deux bornes de neutre 30, 32 par des conducteurs de raccordement 94, 96 s'etendant à l'intérieur du compartiment 20 dans un espace réduit situé entre le relais 62 et l'axe 74 de pivotement de la barre de déclenchement 72. Les deux conducteurs 94, 96 isolés sont superposés dans le sens transversal en étant parcourus en sens inverse par le courant du circuit neutre 28. Il en résulte une compensation presque totale des champs électromagnétiques élémentaires engendrés par le passage du courant dans les deux conducteurs 94, 96. Le champ résultant très réduit ne modifie pas l'aimantation du relais 62 polarisé voisin, même en présence d'un courant de surcharge à forte intensité, notamment un court-circuit.La proximité des deux conducteurs 94, 96 parcourus pas des courants de sens. opposés, n'engendre pas de risque de démagnétisation du relais 62, mais pose le problème de l'effet de répulsion électrodynamique susceptible de provoquer des forces importantes d'écartement des conducteurs 94, 96. Pour s'opposer à ces forces électrodynamiques, le boîtier i 2 est doté de moyens de blocage 98, 100 en forme de potences venant de moulage avec le boîtier 12, et prenant appui sur le conducteur 96 supérieur. La présence des potences 98, 100 en deux endroits différents du boîtier, assure un maintien mécanique des conducteurs 96, 94 contre la paroi 24, et garantit le libre débattement de la barre de déclenchement 72 (voir figure 6). L'une des potences 98 fait partie du couvercle 16, et l'autre potence 100 appartient au carter intermédiaire 14. Les deux bornes 30, 32 de neutre sont disposées côte à côte sur le boîtier 12 selon une direction parallèle aux potences. L'invention s'applique également à un disjoncteur différentiel monobloc multipolaire et neutre passant, ou à un disjoncteur différentiel modulaire ayant un bloc différentiel adaptable renfermant également le circuit de neutre passant. REVENDICATIONS 1. Disjoncteur différentiel avec neutre logé dans un boîtier (12) isolant moulé subdivisé par une paroi (24) de séparation en un premier compartiment (20) renfermant le dispositif de protection différentielle (26), et en un deuxième compartiment (22) de logement du circuit de phase (34) de l'un des pôles du disjoncteur comprenant une paire de contacts (40, 42) de phase en liaison électrique avec des bornes d'entrée (36) et de sortie (38) de phase, et un premier mécanisme (46) de commande manuelle par une manette (48) et automatique par un déclencheur (50) magnétothermique, ledit dispositif de protection différentielle (26) comportant - un transformateur différentiel (52) à tore (54) ayant des enroulements primaires de phase (56) et de neutre (58), et un enroulement de mesure (60), - un relais (62) électromagnétique de déclenchement connecté à l'enroulement de mesure (60) du tore (54), - et un deuxième mécanisme déclencheur (76) différentiel piloté par le relais (62) et relié au premier mécanisme de commande (46) du circuit de phase (34) par une première liaison mécanique (80) de déclenchement pour transmettre l'ordre de déclenchement différentiel émis par le relais (62) au premier mécanisme (46) lorsque le signal aux bornes de l'enroulement de mesure (60) dépasse un seuil prédéterminé, et une deuxième liaison mécanique (82) de réarmement automatique du relais (62) par le premier mécanisme (46) après une manoeuvre de déclenchement différentiel, caractérisé en ce que le disjoncteur(10) comporte un circuit de neutre (28) passant logé à l'intérieur du premier compartiment (20) pour relier l'enroulement primaire de neutre (58) du tore (54) à une paire de bornes (30, 32) d'entrée et de sortie de neutre au moyen de deux conducteurs de raccordement (94, 96) disposés à proximité l'un de l'autre au voisinage du relais (62), et parcourus respectivement en sens inverse par le courant du circuit neutre, et que le boîtier (12) est doté de moyens de blocage (98, 100) assurant un maintien mécanique des conducteurs de raccordement (94, 96) contre la paroi (24) de séparation. 2. Disjoncteur différentiel selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de blocage (98, 100) sont formés par des potences venant de moulage avec le bottier (12), et s'étendant en direction de la paroi (24). 3. Disjoncteur différentiel selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux bornes (30, 32) de neutre, sont disposées côte à côte sur le boîtier (12) isolant selon une direction parallèle aux potences, et que le relais (62) se trouve inséré entre les bornes (30, 32) de neutre et le tore (54j. 4. Disjoncteur différentiel selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le boîtier (1 2) monobloc du disjoncteur est composé d'un carter intermédiaire (14) à section en H renversé ayant deux fonds ouverts obturés par deux couvercles (16, 18) opposés délimitant respectivement les premier et deuxième compartiments (20, 22) adjacents, l'une des potences (98) étant solidaire du couvercle (16) associé au premier compartiment (20), l'autre potence (100) faisant partie du carter intermédiaire (74). 5. Disjoncteur différentiel selon la revendication 4, caractérisé en ce que le relais (62) du dispositif de protection différentielle (26) coopère avec une barre de déclenchement (72) du deuxième mécanisme déclencheur (76), ladite barre étant agencée entre les conducteurs de raccordement (94, 96) du circuit neutre (28) et le couvercle (16). 6. Disjoncteur différentiel selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'enroulement primaire de phase (56) du tore (54) est inséré en série dans le circuit de phase (34) au moyen de deux conducteurs de liaison (90, 92) traversant des orifices de passage ménagés dans la paroi (24) de séparation des deux compartiments (20, 22).