Brevet FR2720200A1 — publié le 19951124

I Circuit de commande du déclenchement d'un interrupteur numérique de circuit par bobine en dérivation. La présente invention concerne un interrupteur numérique de circuit qui comprend une fonction de déclenchement par bobine en dérivation et une protection automatique contre les surintensités. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 672 501 décrit l'utilisation d'un interrupteur numérique de circuit employant un microprocesseur associé à des mémoires ROM et RAM pour assurer à la fois des fonctions de relais et de protection dans une installation de distribution électrique. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 833 563 décrit une unité de protection intégrée qui comprend un dispositif de base de protection contre les surintensités et des dispositifs électriques auxiliaires sélectifs. Un module spécifique de dispositif auxiliaire- mécanisme d'actionnement est choisi pour donner la fonction auxiliai- re requise en même temps que la protection de base contre les surintensités. Ce brevet envoie un signal séparé de déclenchement par bobine en dérivation directement au module dispositif auxiliaire- mécanisme d'actionnement sans liaison avec le circuit de l'unité de déclenchement du disjoncteur. La demande de brevet américain n 08/247 198 déposée le 20 mai 1994 décrit un disjoncteur intégré ayant une fonction de déclen- chement par bobine en dérivation en même temps qu'une protection automatique contre les surintensités. L'unité de déclenchement par bobine en dérivation fournit une puissance auxiliaire à l'unité de déclenchement et permet à l'unité de déclenchement de signaler et d'enregistrer l'opération de déclenchement par bobine en dérivation. Quand un signal de déclenchement par bobine en dérivation est produit, il est important de déterminer s'il y a une puissance d'actionnement suffisante pour faire fonctionner le mécanisme d'actionnement du disjoncteur afin d'amorcer la séparation des contacts du disjoncteur et de déterminer aussi si les contacts du disjoncteur sont déjà séparés ou non. La présente invention propose un circuit de commande du déclenchement par bobine en dérivation qui interagit avec l'unité de déclenchement du disjoncteur pour donner une interruption du courant par déclenchement par bobine en dérivation que le processeur de signal se trouvant à l'intérieur de l'unité de déclenchement soit opéra- tionnel ou non. Il est décrit dans la présente un disjoncteur intégré ayant une fonction de déclenchement par bobine en dérivation ainsi qu'une fonction de protection automatique contre les surintensités. Un module indépendant de déclenchement par bobine en dérivation fournit une puissance auxiliaire à l'unité de déclenchement pour permettre au microprocesseur de l'unité de déclenchement de signaler et d'enregis- trer l'opération de déclenchement par bobine en dérivation. Un circuit de commande du déclenchement par bobine en dérivation détermine si l'unité de déclenchement est opérationnelle et si les contacts du disjoncteur sont fermés avant d'amorcer l'opération de déclenchement par bobine en dérivation. La présente invention propose donc, dans un disjoncteur offrant une interruption de circuit pour surintensité et par unité de dé- clenchement par bobine en dérivation, une unité de déclenchement électronique qui comprend: des moyens formant transformateurs dis- posés pour une connexion à une installation de distribution électrique, un circuit processeur couplé aux moyens formant transformateurs et recevant des signaux de courant échantillonnés en provenance de cette installation de distribution pour déterminer l'apparition d'une condi- tion de surintensité, un moyen d'amorçage du déclenchement couplé au circuit processeur, couplé aux moyens formant transformateurs, et fournissant une puissance de fonctionnement au circuit processeur, un moyen d'alimentation en énergie dans le circuit processeur, couplé aux moyens formant transformateurs et fournissant une puissance de fonctionnement au circuit processeur, une source de signal de déclen- chement par bobine en dérivation, couplée au circuit processeur pour fournir une puissance auxiliaire au circuit processeur et pour entrer sur instruction un signal de déclenchement par bobine en dérivation dans le circuit processeur, et un circuit de commande de sortie, couplé au circuit processeur et au moyen d'amorçage du déclenchement, conçu pour déterminer la présence d'une puissance de fonctionnement dans le circuit processeur et fournissant un signal de commande au moyen d'amorçage du déclenchement pour séparer les contacts contenus dans un disjoncteur associé. Le circuit de commande de sortie de l'unité de déclenchement électronique peut comprendre un comparateur ayant une première entrée reliée à la source de signal de déclenchement par bobine en dérivation et une seconde entrée reliée à une tension de référence pour déterminer si la tension fournie par la source de signal de déclenche- ment dépasse cette tension de référence et fournissant un signal sur sa sortie quand ce signal de tension dépasse la tension de référence. L'unité de déclenchement électronique peut comprendre en outre une porte ET ayant une entrée reliée à la source de signal de déclenchement par bobine en dérivation et une autre entrée reliée à la sortie du comparateur pour déterminer si le signal de sortie est présent à la sortie du comparateur quand un signal d'amorçage par manque de tension est présent sur la première entrée. La porte ET peut comprendre une troisième entrée reliée à un moyen associé aux contacts du disjoncteur pour fournir une indication du moment o les contacts du disjoncteur sont fermés. La porte ET envoie alors le signal de commande au moyen d'amorçage du déclenchement quand un signal de tension apparaît sur les première, seconde et troisième entrées. L'unité de déclenchement électronique peut comprendre en outre un condensateur de stockage fournissant une tension de fonction- nement au comparateur et à l'inverseur. Le moyen associé aux contacts du disjoncteur peut être un interrupteur auxiliaire. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée suivante, prise en liaison avec les dessins d'accompagnement, dans lesquels: la figure 1 est une représentation schématique d'un interrup- teur numérique de circuit qui contient le circuit de commande du déclenchement par bobine en dérivation conforme à la présente invention; et la figure 2 est une représentation schématique à échelle agrandie des composants du circuit de commande de la figure 1. Comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 672 501 déjà mentionné, un appareil 9 de commande d'un disjoncteur tel que représenté à la figure 1 est contenu dans une carte 10 de circuit imprimé, laquelle est raccordée extérieurement à des transformateurs de courant 11-14 et à des transformateurs de tension 15-17. Le signal électrique d'entrée est transmis, par l'intermédiaire de multiplexeurs 18-20 et d'amplificateurs échantillonneurs 21, 22, à un convertisseur A/N 24 grâce à un conducteur 23 et la commande se fait par utilisation d'un bus de données 25 qui est interconnecté avec un circuit 26 de commande de sortie, un émetteur-récepteur 27 et une mémoire vive (RAM) 28. La mémoire morte (ROM) 29, le microprocesseur 30 et la mémoire rémanente 31 fonctionnent de la manière décrite pour garan- tir une totale protection générale du circuit. L'information quant au statut des contacts du disjoncteur (non représentés) qui sont comman- dés par le circuit 26 de commande de sortie est affichée sur le disposi- tif d'affichage 32 qui est similaire à celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 870 531. La puissance de fonctionnement, en provenance de l'installation associée de distribution électrique, est fournie à la carte 10 de circuit imprimé par les transformateurs de courant 11-14. D'après la présente invention, une possibilité de déclenchement par bobine en dérivation est assurée par branchement d'un module 33 de déclenchement par bobine en dérivation avec le microprocesseur 30, le circuit 26 de commande de sortie et la source 37 d'alimentation en énergie de l'unité de déclenchement par l'intermé- diaire des conducteurs 35 et 36. La puissance de fonctionnement est fournie à la source d'alimentation en énergie de l'unité de déclenche- ment par les transformateurs de courant 11-13 sur le conducteur 38 quand l'installation associée de distribution électrique est active. Une puissance supplémentaire de fonctionnement est fournie par le module de déclenchement par bobine en dérivation quand l'utilisateur applique un signal de tension sur les bornes d'entrée 39, 40. Le signal électri- que fourni au circuit de commande de sortie 26 interrompt le circuit associé de distribution électrique. La survenue de l'interruption par déclenchement par bobine en dérivation est transmise au microproces- seur pour affichage et mémorisation. Les composants fonctionnels du circuit de commande de sortie 26 sont représentés à la figure 2. Le signal de tension appliqué aux bornes 39, 40 est conditionné dans le module 33 de déclenchement par bobine en dérivation de la manière décrite dans la demande de brevet américain déjà citée n0 08/247 198, déposée le 20 mai 1994, et est émis sur le conducteur 35 en direction du circuit de commande de sortie 26, en vue d'une évaluation telle que décrite ci-après, ainsi qu'au microprocesseur 30 de la figure 1 pour affichage et mémorisa- tion. Une tension d'alimentation est appliquée au circuit 37 d'alimenta- tion en énergie de l'unité de déclenchement de la figure 1 par le conducteur 36 ainsi qu'à une entrée du comparateur 44 se trouvant dans le circuit de commande de sortie 26 de la figure 2, pour compa- raison avec une tension de référence appliquée à l'autre entrée. Le condensateur de stockage C1 garantit que la tension appliquée reste constante pendant la comparaison. Si la tension appliquée dépasse la tension de référence, le comparateur émet un signal en direction de la première borne d'entrée d'une porte ET 45 à entrées multiples par un conducteur 41. Cela assure que le signal de tension appliqué est suffi- sant pour actionner le dispositif d'actionnement 46 qui sépare les contacts du disjoncteur. Le signal de tension de l'unité de déclenche- ment par bobine en dérivation est transmis à la seconde borne d'entrée de la porte ET à entrées multiples et au microprocesseur 30. La troisième entrée de la porte ET à entrées multiples est couplée en retour à l'unité d'interruption auxiliaire se trouvant dans le disjoncteur pour déterminer la condition d'ouverture ou de fermeture des contacts du disjoncteur au moment o le signal de déclenchement par bobine en dérivation est appliqué. Une telle unité d'interruption auxiliaire est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 794 356. 1 est important de déterminer si les contacts du disjoncteur sont déjà ouverts quand le signal de tension de l'unité de déclenchement par bobine en dérivation est appliqué afin de garantir que les contacts sont ouverts à l'instant o le signal est appliqué plutôt qu'un peu plus tard quand les contacts du disjoncteur se ferment et que l'on ne souhaite plus le signal de déclenchement par bobine en dérivation. Par consé- quent, la porte ET à entrées multiples n'enverra au dispositif d'action- nement 46 un signal d'amorçage du déclenchement par bobine en déri- vation que s'il y a une puissance adéquate pour faire fonctionner le dispositif d'actionnement et si les contacts du disjoncteurs sont réelle- ment fermés. Quand un signal de déclenchement est émis par la porte ET 45 à entrées multiples sur le conducteur 42 vers le circuit de sélec- tion 34, le signal agit de la manière décrite dans la demande de brevet américain n 08/239 822 déposée le 9 mai 1994. La sortie du circuit de sélection 34 est alors transmise par le conducteur 43 au dispositif d'actionnement 46 pour séparer les contacts du disjoncteur et terminer l'opération de déclenchement par bobine en dérivation. On trouvera un exemple de dispositif d'actionnement 46 qui réagit à un signal de déclenchement par bobine en dérivation dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 833 563. Il a été décrit ici un circuit de commande de sortie à utiliser dans une unité de déclenchement électronique d'un disjoncteur ayant une possibilité de déclenchement par bobine en dérivation. Le circuit de commande de sortie garantit un fonctionnement rapide et efficace du module de déclenchement par bobine en dérivation par détermina- tion du fait qu'il y a ou non une puissance de fonctionnement suffisan- te pour provoquer l'interruption et du fait que les contacts du disjonc- teurs sont ou non fermés au moment o le signal de déclenchement par bobine en dérivation est appliqué. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des varian- tes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Unité de déclenchement électronique dans un disjoncteur offrant une interruption de circuit pour surintensité et par unité de déclenchement par bobine en dérivation, caractérisée en ce qu'elle comprend: - des moyens formant transformateurs (11-13) disposés pour une connexion à une installation de distribution électrique, - un circuit processeur (10) couplé auxdits moyens formant transformateurs et recevant des signaux de courant échantillonnés en provenance de ladite installation de distribution pour déterminer la survenue d'une condition de surintensité, - un moyen (46) d'amorçage du déclenchement couplé audit circuit processeur, couplé auxdits moyens formant transformateurs et fournissant une puissance de fonctionnement audit circuit processeur, - un moyen (37) d'alimentation en énergie dans ledit circuit processeur couplé auxdits moyens formant transformateurs et fournis- sant une puissance de fonctionnement audit circuit processeur, - une source (33) de signal de déclenchement par bobine en dérivation, couplée audit circuit processeur pour fournir une puissance auxiliaire audit circuit processeur et pour entrer sur instruction un signal de déclenchement par bobine en dérivation dans ledit circuit processeur, et un circuit (26) de commande de sortie, couplé audit circuit processeur et audit moyen d'amorçage du déclenchement, conçu pour déterminer la présence d'une puissance de fonctionnement dans ledit circuit processeur et fournissant un signal de commande audit moyen d'amorçage du déclenchement pour séparer les contacts contenus dans le disjoncteur associé. 2. Unité de déclenchement électronique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit circuit de commande de sortie contient un comparateur (44) ayant une première entrée reliée à ladite source de signal de déclenchement par bobine en dérivation et une seconde entrée reliée à une tension de référence pour déterminer si la tension fournie par ladite source de signal de déclenchement par bobine en dé- rivation dépasse ladite tension de référence et fournissant un signal sur sa sortie quand ledit signal de tension dépasse ladite tension de référence. 3. Unité de déclenchement électronique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une porte ET (45) ayant une entrée (2) reliée à ladite source de signal de déclenchement par bobine en dérivation et une autre entrée (1) reliée à la sortie du comparateur pour déterminer si ledit signal de sortie est présent à ladite sortie du comparateur quand un signal d'amorçage par manque de tension est présent sur ladite première entrée. 4. Unité de déclenchement électronique selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite porte ET comprend une troisième entrée (3) reliée à un moyen associé auxdits contacts du disjoncteur pour fournir une indication du moment o lesdits contacts du disjonc- teur sont fermés. 5. Unité de déclenchement électronique selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un condensateur de stockage (C1) fournissant une tension de fonctionnement audit compa- rateur et audit inverseur. 6. Unité de déclenchement électronique selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite porte ET envoie ledit signal de commande audit moyen d'amorçage du déclenchement quand un signal de tension apparaît sur lesdites première, seconde et troisième entrées. 7. Unité de déclenchement électronique selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit moyen associé auxdits contacts du disjoncteur comprend un interrupteur auxiliaire.