Brevet FR2802722A1 — publié le 20010622

La présente invention concerne la protection des cir- cuits électriques et, plus précisément, la détection des pannes électriques du type connu sous le nom de "pannes par formation d'arc" dans un circuit électrique, et notamment une fonction ou opération de blocage ou d'inhibition desti- à empêcher une opération de déclenchement dans un système de détection de pannes par formation d'arc ou un interrupteur de circuit en cas de pannes par formation d'arc (AFCI) dans des conditions choisies. Les installations électriques des applications residen- tielles, commerciales et industrielles comportent habituel- lement un tableau de commande destiné à recevoir l'énergie électrique d'un fournisseur d'électricité. L'énergie est alors acheminée par l'intermédiaire de dispositifs pro- tection au circuit désigné de dérivation qui alimente une ou plusieurs charges. Ces dispositifs de protection contre les surintensités sont habituellement des interrupteurs de cir- cuit, tels que des disjoncteurs et des fusibles, destinés à interrompre la circulation du courant électrique lorsque les limites des conducteurs alimentant les charges sont dépas- sées. Les disjoncteurs constituent un type préféré d'inter- rupteur de circuit car leur mécanisme de réarmement permet leur réutilisation. Par exemple, les disjoncteurs ouvrent un circuit électrique à la suite d'une condition de déclen- chement ou de déconnexion, par exemple d'une surcharge en courant ou d'une panne par mise à la masse. La condition de surcharge de courant apparait lorsque le courant dépasse une valeur nominale continue du disjoncteur pendant un inter- valle de temps déterminé par le courant de déclenchement. Une condition de déclenchement à la suite d'une panne par mise à la masse est créée par un déséquilibre des courants circulant entre un conducteur de ligne et un conducteur neutre, pouvant être provoqué par un courant de fuite ou une panne par mise à la masse par formation d'un arc. Les pannes de création d'arc sont habituellement défi- nies comme étant un courant circulant dans un gaz ionisé entre deux extrémités d'un conducteur rompu ou au niveau d'un contact ou d'un connecteur défectueux, entre deux conducteurs alimentant une charge, ou entre un conducteur et la masse. Cependant, de telles pannes par formation d'arc peuvent ne pas provoquer le déclenchement d'un disjoncteur classique. Les intensités des courants des pannes par for- mation d'arc peuvent être réduites, par une impédance de charge ou en dérivation, à une valeur inférieure au réglage de courbe de déclenchement du disjoncteur. En outre, une panne par formation d'arc qui n'est pas au contact d'un conducteur à la masse ou d'une personne ne provoque pas un déclenchement de l'organe de protection contre les pannes par mise à la masse. I1 existe deux types de pannes par formation d'arc dans les circuits et câblages électriques : les pannes en paral- lèle et en série. La création d'un arc en parallèle se produit lorsqu'il existe un arc entre deux fils ou entre un fil et la masse et le courant est limité par l'impédance de la source ten- sion, le fil et l'arc. Lorsque la panne apparaît avec une connexion continue et la tension de l'arc est faible, le disj teur normal se déclenche très rapidement avec un faible chauffage du fil ou une faible détérioration à l'emplacement de l'arc. Cependant, il peut arriver que l'arc fasse éclater les éléments défectueux en créant une plus grande tension d'arc et en réduisant le courant de panne en deçà de la courbe de déclenchement, créant ainsi des "pannes à cliquetis". Les conséquences de la détérioration par un arc parallèle sont habituellement bien supérieures à celles des arcs en série. Le courant moyen peut ne pas suffire pour le déclenchement d'un disjoncteur classique par chauffage de la bande bimétallique ou le courant de crête peut pas atteindre une valeur suffisante pour déclencher le verrou magnétique de déclenchement. Ce phénomène rend raisonnable- ment efficace le disjoncteur classique pour la protection contre les arcs en parallèle lorsque le courant de crête est de quelques centaines d'ampères. Malheureusement, le courant de panne peut être limité par un circuit ayant une impédance trop grande pour que le disjoncteur thermomagnétique se déclenche immédiatement. L'arc en parallèle est en général plus dangereux que l'arc en série. L'énergie libérée dans l'arc est bien supérieure, les températures dépassant sou- vent 5 500 C. Ce phénomène provoque la pyrolyse ou la car- bonisation de l'isolant, avec création de trajets conduc- teurs de carbone et projection de metal chaud qui peut rencontrer des matières inflammables. L'arc en série commence par la corrosion dans les connexions entre les fiches et les prises ou les connexions ayant du jeu en série avec les charges électriques. La chute de tension dans une mauvaise connexion commence à quelques centaines de millivolts et provoque un chauffage lent avec oxydation ou pyrolyse des matériaux environnants. La chute de tension augmente jusqu'à quelques volts, moment auquel elle forme une "connexion luminescente" et commence à déga- ger de la fumée à partir de l'isolant polymère voisin. Un courant d'arc en série est habituellement limité à une valeur modéré par l'impédance de la charge électrique qui est connectée au circuit. La quantité 'énergie d'un arc en série est habituellement très inférieure à celle d'une panne d'arc en parallèle. Comme le courant de crête ne dépasse pas habituellement le courant nominal de la charge, l'arc en série est beaucoup plus difficile à détecter que l'arc en parallèle. La signature de l'arc en série est une variation inhabituelle du courant normal de la charge. L'arc en série est habituellement tel que le courant de l'arc reste bien en deçà de la courbe de déclenchement du disjoncteur. Des pattes de bornes desserrées, des prises électriques mal mon- tées ou connectées de façon erronée, des fils conducteurs brisés dans un fil constituent des sources habituelles de tels arcs. Ces arcs provoquent des chutes de tension et un chauffage du fil, de la fiche ou de la patte de borne, et ce chauffage peut provoquer une défaillance des composants et créer des sources d'inflammation. I1 existe de nombreuses conditions qui peuvent créer une panne par formation d'un arc. Par exemple, des câblages, connecteurs, contacts ou isolants corrodés, usés ou vieil- lis, des connexions desserrées, des câblages détériorés par des clous ou des agrafes placés dans l'isolant, ou des contraintes électriques provoquées par une surcharge répé- tée, des éclairs, etc. constituent des exemples. Ces pannes peuvent détériorer l'isolant du conducteur et provoquer la mise du conducteur à une température inacceptable. Des dispositifs classiques de protection contre les surintensités utilisés dans les disjoncteurs sont sensibles à l'effet de chauffage d'un courant dans un fil résistif et peuvent provoquer un "déclenchement thermique" du disjonc- teur, mais la ne sont pas sensibles au courant des arcs provoquant des projections. L'invention concerne une meil- leure solution qui est l'interruption de l'arc lorsqu'il se produit, avant d'attendre le déclenchement thermique du dis- joncteur du circuit. Jusqu'à une période récente, de telles possibilités de détection d'arc n'étaient pas disponibles dans les disjoncteurs ou relais. Des interrupteurs de cir- cuit en cas de pannes par mise à la masse (GFCI) destinés la protection des personnes ont été disponibles dans les habitations depuis le début des années 1970. Dans des conditions idéales, de tels interrupteurs de circuit en cas de pannes par mise à la masse peuvent détecter des arcs entre une phase et la masse avec une intensité aussi faible que 6 mA, mais ne peuvent pas détecter les arcs en série ou améliorer les temps de déclenchement en cas de panne entre une ligne et le neutre. Les technologies de détection des pannes par formation d'arc constituent une innovation très intéressante pour la protection des circuits aux Etats-Unis d'Amérique. On a constaté que des interrupteurs de circuit en cas de pannes par formation d'arc pouvaient être réalisés pour la détec- tion d'un arc en série ou en parallèle, ainsi que des arcs entre la ligne et le neutre par "écoute" des signatures originales créées par les arcs. Un interrupteur de circuit en cas de pannes par formation d'arc est un dispositif des- tiné à assurer la protection contre les effets des pannes par formation d'arc, par reconnaissance de caractéristiques propres aux arcs et par désexcitation du circuit lors de la détection d'une panne par formation d'arc. Les disjoncteurs classiques ont été historiquement la meilleure protection disponible pour les câblages. Les normes actuelles de réalisation reposent sur des technolo- gies qui datent d'une quarantaine d'années. Dans les dis- joncteurs, la protection est habituellement assurée de deux manières. Les courants de court-circuit commandent un verrou magnétique de déclenchement, alors que les courants de surcharge commandent soit un verrou à bande bimétallique, soit un plongeur magnétique à amortissement hydraulique. Le "déclenchement instantané" représente l'action de déclenche- ment magnétique en cas d'intensité élevée déterminée dans certains des disjoncteurs, mais pas tous. Le temps néces- saire avant déclenchement en cas de surcharge est déterminé par le temps qu'il faut pour chauffer un élément bimétal- lique à la température qui déverrouille le disjoncteur. Plus le courant qui chauffe l'élément bimétallique est élevé et plus le temps qu'il faut pour déclencher le disjoncteur est court. Un disjoncteur de type hydraulique-magnétique contient un noyau magnétique enfermé de manière étanche dans du fluide et qui se déplace vers une position de déclen- chement en fonction du carré du courant. Ces dispositifs d'interruption de circuit sont sélectionnés par des bureaux d'études pour la protection du câblage contre la surchauffe ou la fusion. Lors des pannes par formation d'arc, ces courants sont habituellement petits, de courte durée et très inférieurs à la courbe de protection prévue dans ces disjoncteurs. La création d'un arc dans un circuit alternatif pré- sentant une panne se produit habituellement sporadiquement chaque demi-cycle de la forme d'onde de tension. L'évé- nement complexe de création d'arc provoque un arc de pulve- risation qui fait varier le courant pour les diagrammes normaux de charge. Le précurseur de l'arc peut être une connexion de résistance élevée qui forme un "contact lumi- nescent", puis un arc en série, ou une piste carbonée provoque la création d'un arc en parallèle ou entre deux lignes. Dans un disjoncteur d'habitation équipée d'un inter- rupteur de circuit en cas de pannes par mise à la masse (GFCI), une piste carbonée ou humide peut être détectée de façon précoce lorsque le court-circuit est réalisé avec la masse. Etant donné l'introduction des disjoncteurs AFCI, la protection contre les courts-circuits entre deux lignes, autres que la masse, peut aussi être détectee et peut provoquer une interruption. Dans un interrupteur en cas de panne par formation d'arc selon l'invention, des dispositifs électroniques supplémentaires contrôlent à la fois la tension ligne et les "signatures" du courant. Dans un circuit fonctionnant normalement, les fluctuations normales du courant produisent des signatures qui ne peuvent pas être confondues avec un arc. Les courants d'amorçage, les signatures de commutation et les changements de charge (événements normaux ou de "bon arc") peuvent être programmés numériquement dans l'inter- rupteur de circuit en cas de pannes par mise à la masse par des formes d'onde de signatures normales. Les écarts ou changements par rapport à ces signatures "normales" sont contrôlés par des circuits électroniques et des algorithmes permettant la détermination de l'apparition d'un arc. Lorsque ces signatures de pannes par formation d'arc sont reconnues, le circuit est interrompu et l'alimentation est supprimée. La vitesse de cette détection ainsi que l'ampli- tude de l'arc peuvent être des paramètres programmables au moment de la fabrication. Les signatures particulières iden- tifiées comme étant des arcs font partie de la technologie de détection de panne par formation d'arc propriété de Square D Company. Des disjoncteurs de circuit en cas de pannes par formation d'arc, approuvés par l'organisme üL, sont dispo- nibles dans le commerce. Ils sont maintenant prévus dans la norme NEC et seront obligatoires dans les circuits des chambres coucher des habitations en 2002. Comme les charges électriques des installations résidentielles peuvent beaucoup varier, ces disjoncteurs doivent être réalisés pour permettre une combinaison presque infinie de charges élec- triques. Cette programmation des interrupteurs de circuit en cas de pannes par formation d'arc peut être combinée à des interrupteurs de circuit en cas de pannes par mise la masse ainsi qu'à des éléments fonctionnant en cas de sur- charge magnétique et thermique. Ils peuvent être réalisés pour s'adapter à la configuration des disjoncteurs résiden- tiels normaux et fonctionner à leur place. En résumé, la chaleur, les arcs ou un allumage élec- trique sont souvent provoqués par des connexions desserrées, ou des fils en court-circuit ou interrompus dans le circuit de distribution d'énergie électrique. Dans le cas des câblages, les vibrations, les variations extrêmes de tempé- rature et d'humidité, un mauvais entretien et une mauvaise réparation contribuent aux pannes des circuits de câblage. Ces pannes provoquent des arcs et peuvent enflammer des éléments combustibles. En outre, des pistes carbonées dues la chaleur dégagée par l'arc peuvent détériorer l'isolant du fil, exposer les conducteurs et provoquer la formation de courts-circuits intermittents entre des fils individuels. Ces courts-circuits entre des fils peuvent provoquer des détériorations et des défauts de fonctionnement. L'élimina- tion ou la réduction de ces risques par la technologie de maîtrise des pannes par formation d'arc, qui doit devenir une priorité dans l'industrie, constitue l'un des aspects de l'invention. L'invention a pour objet de façon générale la réali- sation d'un système et la mise à disposition d'un procédé de détection de pannes par formation d'arc, qui détectent de manière fiable les conditions de pannes par formation d'arc qui peuvent être ignorées par les interrupteurs de circuit classiques. L'invention concerne aussi un tel système de détection de pannes par formation d'arc qui utilise des composants électroniques très fiables, et peut ainsi être relativement simple tout en ayant un fonctionnement très fiable. L'invention a aussi pour objet la mise à disposition d'un tel système de détection de pannes par formation d'arc dans lequel la fonction de blocage-inhibition est destinée empêcher la production d'un signal de déclenchement dans des conditions prédéterminées. Plus précisément, dans un aspect, l'invention concerne un systeme de détermination de la présence d'un arc dans un circuit électrique qui comprend un capteur qui contrôle une forme onde de courant dans le circuit électrique, un circuit de détection de pannes par formation d'arc qui détermine si une panne par formation d'arc est présente en fonction du capteur, le circuit de détection pannes par formation d'arc comprenant un organe de commande qui produit un signal de déclenchement à la suite de la détermination de la présence d'une panne par formation d'arc dans le circuit électrique, et un inhibiteur de déclenchement empêche la production du signal de déclenchement par l'organe de commande dans une ou plusieurs conditions prédéterminées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre 'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels figure 1 est un diagramme synoptique simplifié d'un mode de réalisation de système de détection de pannes par formation d'arc qui peut être utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention ; la figure 2 est un schéma simplifié d'un module enfi- chable de blocage qui peut être monté dans une prise électrique ; la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 d'un module de blocage dans un autre mode de réalisation de l'invention ; la figure 4 est une vue d'une prise protégée contre les pannes formation d'arc ayant un ou plusieurs inter- rupteurs comprenant un interrupteur à fonction d'inhibi- tion ; la figure 5 est un schéma simplifié représentant l'interrupteur à fonction d'inhibition de la figure 4 avec une partie à microcontrôleur du système de protection contre les pannes par formation d'arc ; la figure 6 est un schéma simplifié d'un organe de commande du système de la figure 1, ayant un dispositif ou voie de communications ; la figure 7 représente les communications avec le système de la figure 1, mettant en oeuvre le protocole X-10 ; la figure 8 représente les communications avec le sys- tème de la figure 1, mettant en oeuvre un dispositif ligne de visée visible, infrarouge ou autre ; et la figure 9 représente les communications avec le système de la figure 1, mettant en oeuvre un émetteur à hautes fréquences. On se réfère maintenant aux dessins et notamment à la figure 1 qui représente, sous forme d'un diagramme synop- tique, un nouveau système de détection de pannes électriques dans un mode de réalisation de l'invention, portant la référence générale 10. Dans l'exemple représenté, le tème 10 de détection est associé à un circuit électrique, par exemple un circuit d'alimentation en courant alternatif 12 à 120 V dont les pannes doivent être contrôlées. Evidemment, l'invention n'est pas limitée à un tel circuit d'alimen- tation alternatif à 120 V. Un capteur 16 au moins est associe au circuit 12 d'alimentation afin qu'il produise un signal représentatif d'une condition telle que la puissance, la tension ou le courant du circuit d'alimentation 12. Dans le mode de réalisation représenté, ce capteur 16 est un capteur de vitesse de variation du courant (di/dt). Un conducteur 14 de ligne du circuit d'alimentation 12 passe dans le capteur 16 qui produit ainsi un signal d'entrée de courant représentatif de la vitesse de variation du courant circulant dans le conducteur 14 de ligne. capteur di/dt 16 et un capteur 20 de pannes par mise à la masse peuvent comporter chacun un enroulement toroldal possédant un noyau annulaire qui entoure le conducteur cor- respondant, avec un enroulement toroïdal de détection enroulé en hélice sur le noyau. Dans le capteur 16, le noyau peut être formé d'un matériau magnétique, tel qu'une ferrite, du fer ou une poudre perméable moulée, si bien que le capteur peut répondre à des variations rapides de flux. Un entrefer peut être taillé dans le noyau dans certains cas afin 'il réduise la perméabilité, et le matériau du noyau est tel qu'il ne se sature pas en présence d'un courant relativement élevé, produit par certaines formes d'arcs, si bien que la détection des arcs est encore possible. Le capteur di/dt 16 transmet un signal d'entrée à un circuit 24 de détection de bruit à large bande et un circuit 26 de mesure de courant. Dans le mode de réalisation représenté, tous les composants du circuit 24 de détection de bruit, du circuit 26 de détection de courant et certains autres composants décrits dans la suite sont intégrés à un circuit intégré spécifique de l'application 30 (ASIC). Des signaux convenables de sortie de ce circuit ASIC 30 sont transmis à un microcontrôleur 40 qui, par analyse et trai- tement ultérieur des signaux provenant du circuit 30, détermine s'il convient de transmettre un signal de déclen- chement à une sortie 42 pour l'activation d'un circuit 44 de déclenchement qui assure la commutation du conducteur 14 de ligne du circuit d'alimentation 12 à l'état de circuit ouvert, comme indiqué schématiquement sur la figure 1, ou si le côté de la ligne 14 du circuit 12 peut rester connecté à la charge 50. On décrit maintenant, en référence à la figure 1, d'autres composants du circuit ASIC 30 Le circuit 24 de détection de bruit à large bande comprend un premier et un second circuit 80, 82 de filtre basse-bande, qui reçoivent le signal de vitesse de variation du courant du capteur di/dt 16. Les bandes passantes de ces circuits 80 et 82 sont sélectionnées dans des bandes représentatives du bruit à large bande caractéristique des pannes par formation d'arc. Dans le mode de réalisation considéré, les fréquences de ces bandes passantes sont sélectionnées par exemple à 35 kHz et kHz respectivement. Chacun des circuits 80 et 82 de filtre transmet un signal filtré, qui contient les composantes d'un signal d'entrée provenant du capteur di/dt qui sont comprises dans les bandes passantes respectives, à des circuits 84 et 86 de détection à seuil. Les détecteurs à seuil 84 et 86 sont sensibles aux composantes des signaux transmis par les filtres passe-bande 80 et 82 qui sont au-delà d'une amplitude prédéterminée de seuil afin qu'ils créent un signal de sortie en amplitude une fréquence correspondante pour des circuits 88 et 90 de préparation de signaux. Ces circuits 88 et 90 produisent un signal préparé de sortie sous une forme qui convient à la transmission au microcontrôleur 40. Dans l'exemple de réal sation, ces circuits 88 et 90 de préparation de signaux comprennent des circuits monostables à 10 ;Ls destinés produire un signal pulsé unité. Des impulsions de sortie des deux circuits monostables 88 et 90 subissent une opération réunion dans un circuit ET 96 dont le signal de sortie est transmis à une entrée de "compteur" du microcontrôleur 40, comme indiqué sur la figure 1. Dans le mode de réalisation considéré à titre d'exemple, un seuil de 1 V est utilisé par les deux circuits à seuil 84 et 86. On se réfère toujours à la figure 1 ; la partie formant circuit 26 de mesure de courant ou de capteur de panne de courant du circuit ASIC 30 reçoit aussi le signal de sortie du capteur di/dt 16. Un circuit intégrateur 100 crée un signal représentatif de l'intensité du courant en fonction du signal de sortie du capteur di/dt 16. Ce signal est transmis à une autre partie de circuit de préparation de signaux qui comporte un circuit de valeur absolue 102, tel qu'indiqué sur la figure 1, et un circuit à gain 104, des- tinés à former un signal préparé de sortie en courant sous une forme convenant à la transmission au microcontrôleur 40. Le circuit de valeur absolue 102 reçoit des signaux qui vont vers les valeurs négatives et vont vers les valeurs positives, et il inverse les signaux allant vers les valeurs négatives en signaux positifs, tout en transmettant sans changement les signaux allant vers les valeurs positives. Le signal de sortie du circuit de valeur absolue est transmis au circuit à gain 104 qui, dans un mode de réali- sation, comprend un étage à gain pour faibles courants et un étage à gain pour courants élevés. En résumé, l'étage à gain pour faibles courants applique un gain relativement élevé aux courants relativement faibles afin d'accroître la réso- lution du signal de courant dans le cas d'intensité relativement faible. D'autre part, l'étage à gain pour cou- rants elevés applique un gain relativement plus faible aux courants d'intensité relativement élevée afin que toute une plage 'intensités de signaux en courant soit conservée dans le circuit. Les signaux de sortie des étages respecti à gain pour courants faibles et élevés sont transmis au microcontrôleur 40. La tension de ligne est aussi préparée par le circuit 130 et transmise au microcontrôleur pour permettre une lyse et un traitement ultérieurs. Ce circuit 130 comporte un diviseur de tension de ligne (non représenté) qui divise la tension de ligne à un niveau inférieur qui convient à un traitement ultérieur, un amplificateur de différence (non représenté) qui reçoit le signal de sortie du diviseur de tension de ligne et décale son niveau à la masse du circuit afin 'il soit redressé, et un circuit de valeur absolue. La tension de l'amplificateur de différence (non représenté) est transmise à un circuit de valeur absolue qui a la même configuration et le même fonctionnement que les circuits de valeur absolue déjà décrits. Le signal de sortie du circuit de preparation de signaux 130 est transmis au micro- contrôleur 40. se réfère toujours à la figure 1 ; un circuit à chien garde 140 reçoit une impulsion d'entrée du micro contrôleur 40 pour déterminer si celui-ci est encore actif. Lorsqu aucune impulsion n'est présente à cette sortie du microcontrôleur, un signal de déclenchement est transmis au circuit de déclenchement par le circuit à chien de garde 140. Un circuit amplificateur 150 de "poussée pour test" reçoit un signal "d'horloge de test" du microcontrôleur lorsqu'un interrupteur de "poussée pour test" (non repré senté) est manoeuvré, et il le prépare pour le transmettre à un enroulement de test du capteur di/dt 16. Si l'ensemble du circuit fonctionne convenablement, le microcontrôleur doit recevoir des signaux en retour indiquant une panne par formation d'arc. Suivant un programme de test, lorsque ces signaux sont reçus, le microcontrôleur produit un signal de déclenchement la sortie 42. Comme indiqué précédemment, la figure 1 représente un circuit intégré spécifique à l'application ASIC dans un mode de réalisation permettant l'exécution des opérations préci- tées. La réalisation du circuit détecteur sous forme d'un circuit ASIC est avantageuse car elle permet l'incorporation facile du circuit dans divers environnements. Ce résultat est dû essentiellement à la petite dimension et à la consommation relativement modeste du circuit ASIC. Ainsi, ce circuit détecteur peut être incorporé non seulement à un tableau de commande et autres appareils de distribution, mais aussi à charges individuelles. Cette remarque s'applique aux domaines industriels aussi bien que commer- ciaux et résidentiels. Par exemple, le circuit détecteur ASIC peut être incorporé à des machines ou appareils indus- triels et/ou commerciaux de type électrique, ainsi qu'à des produits grand public, tels que les ordinateurs, les appa- reils audiovisuels, les appareils domestiques et analogues. Le microcontrôleur 40 analyse les formes d'onde en courant et le bruit à large bande pour déterminer la pré- sence éventuelle d'un arc dans les conducteurs électriques. Un arc d'intensité élevée est identifié par une forme d'onde de courant qui présente une combinaison d'un changement du courant (di/dt) et de bruit à large bande (10 à 100 kHz). Le microcontrôleur 40 fait progresser plusieurs compteurs, qui peuvent être réalisés sous forme logicielle, en fonction des signaux d'entrée reçus du circuit ASIC 30. Le tableau résume les caractéristiques de formation d'arc à intensité élevée des formes d'onde de courant, et il montre comment les compteurs progressent à l'aide de microinstructions. On décrit dans la suite en détail comment les compteurs sont utilisés pour déterminer la présence éventuelle d'un arc. I1 existe des conditions dans lesquelles les charges présentent des courants d'intensité élevée, à grande varia- tion (di/dt) et à bruit à large bande dans les conditions normales de fonctionnement. Pour que les courants de charges normalement bruyantes et les courants de formation d'arc puissent être distingués, des algorithmes déterminent diffé- rents niveaux du bruit à large bande (di/dt), la présence d'intensites élevées, la présence de courants décroissants, et des rapports d'allongement du courant (un rapport d'allongement représente la surface d'un demi-cycle divisée par la valeur de crête). Le bruit à large bande est calculé par une opération logique réunion exécutée de manière matérielle sur au moins deux bandes de fréquences, comme décrit précédemment. Si le bruit à large bande est présent, des impulsions sont alors reçues à 'entrée du microcontreleur. Les impulsions sont comptées chaque demi-cycle, mémorisées, puis remises zéro pour la détection des niveaux de bruit à large bande dans le demi-cycle suivant. Tableau (chaque ligne caractérise un demi-cycle de formation d'arc) Courant de (di/dt) Bruit à large Ccupteur Nombre Courant crête ayant un (dt** = 500 go) bande à d'arc d'in- (di/dt) hautes rapport d' al- hautes fré- tensité fré- longement* > 2 quences*** élevée quences >48A >0,328 x courant Non Progres- Progres- Inchangé de crête nécessaire sion sion >48A >0,328 x courant Présent Progres- Progres- Progres- de crête sion sion Sion >48A > 0,328 x courant Nécessaire Progres- Inchangé Progres- de crête sion sion >48A > 0,328 x courant Nécessaire Progres- Progres- Progres- de crête sion sion Sion * le rapport d'allongement représente la surface d'un demi-cycle divisée par la valeur de crête. Cette surface est la somme de 32 échantillons pour un demi-cycle **dt est le temps compris entre deux échantillons de la forme d'onde de courant. Ce temps d'échantillonnage varie dynamiquement avec la fréquence du réseau (par exemple 60 f 4 Hz) afin que la couverture de la forme d'onde en courant soit meilleure. *Le bruit à large bande à hautes fréquences désigne la présence du bruit à large bande pendant les 20 premiers demi-cycles lors de la mise sous tension du module avec une charge connectée et en fonctionnement, et le fonctionnement normal - aux charges bruyantes à l'état de régime permanent (courant inférieur à une valeur de crête de 48 A). La figure 1 représente un diagramme synoptique d'un exemple d'application à un disjoncteur résidentiel par formation d'arc. Les formes d'onde de formation d'arc et de courant d'amorçage sont analysées par le microcontrvleur à l'aide des algorithmes décrits dans la description qui suit. Les microinstructions contiennent les compteurs sui- vants et d'autres variables - di/dtl (contient la valeur maximale de di/dt un cycle auparavant) - di/dt2 (contient la valeur maximale de di/dt deux demi- cycles auparavant) - di/dt3 (contient la valeur maximale de di/dt trois demi- cycles auparavant) - di/dt4 (contient la valeur maximale de di/dt quatre demi-cycles auparavant) - di/dt_compteur (contient le nombre entier de progression du nombre di/dt spécifié dans le tableau) - crêtel (contient la valeur de crête un demi-cycle auparavant) - crête2 (contient la valeur de crête deux demi-cycles auparavant) - crête3 (contient la valeur de crête trois demi-cycles auparavant) - crête4 (contient la valeur de crête quatre demi-cycles auparavant) - crêtes (contient la valeur de crête cinq demi-cycles auparavant) - compteur arc courant élevé (contient le nombre entier de demi-cycles détectés avec d'arc dans tableau) - compteur hautes fréquences (contient le nombre entier de signaux à hautes fréquences des demi-cycles précédents) - compteur de-bruit-hautes fréquences (contient le nombre entier compté à hautes fréquences à l'état de démarrage ou de régime permanent -courant inférieur à 48 A) - demi-cycle-manquant (vrai lorsqu'un demi-cycle sans arc suit un demi-cycle avec arc) - montée lente (contient la valeur crêtel - di/dtl) - panne-crête masse (contient l'intensité de crête en cas de panne par mise à la masse du dernier demi-cycle). Les compteurs décrits précédemment progressent et sont remis à zéro de la manière suivante si (crêtel > 48 A), vérifier les points suivants si (di/dtl > (0,328 x crêtel) et compteur-hautes fré- quences > 4 et compteur bruit hautes-fréquences 16) - progression du compteur compteur di/dt - progression du compteur compteur hautes- fréquences - progression du compteur compteur arc-courant_êlevé sinon si (di/dtl > (0,328 x crêtel)) - progression du compteur compteur di/dt - progression du compteur compteur arc-courant-élevé sinon si (di/dtil > (0,25 x crêtel) et compteur-hautes-fré quences > 4 et compteur bruit hautes-fréquences 16) - progression du compteur compteur di/dt - progression du compteur compteur hautes fréquences - progression du compteur compteur arc-courant-élevé sinon si (di/dtl > (0,203 x crêtel) et compteur-hautes-fré quences > 4 et compteur-bruit-hautes-fréquences 16) - progression du compteur compteur hautes fréquences - progression du compteur compteur arc-courant-élevé si aucun demi-cycle avec arc pendant 0,5 s après le der- nier demi-cycle avec arc, mettre à 0 tous les compteurs Un arc entre la ligne et le noeud ou un arc dû à une panne par mise à la masse est présent dans les conditions suivantes des compteurs formés par les microins truc tions précitées si (panne par mise à la masse > seuil) si (courants de crête > 35 A pour 3 demi-cycles et demi cycle-manquant est vrai et compteur di/dt > 1 et compteur arc courant élevé > 1) si (courants de crête > 35 A pour 4 demi-cycles et demi cycle-manquant est vrai et compteur arc courant élevé > 2) si (courants de crête > 35 A pour 5 demi-cycles et demi cycle-manquant est vrai et compteur arc_ courant - élevé > 3) si (courants de crête > 35 A pour 5 demi-cycles et compteur arc courant élevé > 3 et di/dtl > di/dt3 et compteur di/dt > 2) si (courants de crête > 35 A pour 5 demi-cycles et compteur arc courant élevé > 3 et di/dtl > di/dt3 et compteur hautes-fréquences > 2 et compteur di/dt > 1) si (courants de crête > 35 A pour > 5 demi-cycles et 9 demi-cycles et compteur arc _courant,élevé > 3 et demi-cycle manquant est vrai) si (courants de crête > 35 A pour > 5 demi-cycles et 9 demi-cycles et compteur-arc-courant-élevé > 3 et compteur di/dt > 3) si (courants de crête > 35 A pour > 5 demi-cycles et 9 demi-cycles et compteur arc courant-élevé > 3 et compteur hautes-fréquences > 1 et compteur di/dt > 2) si (courants de crête > 35 A pour > 5 demi-cycles et 9 demi-cycles et compteur arc courant élevé > 3 et compteur hautes-fréquences > 2 et compteur di/dt > 1 si (compteur-arc-courant élevé > 6) Algorithmes initiaux si (crêtel à crête4 > 35 A) et demi-cycle-manquant = faux) vérifier les relations suivantes si (((crêtel (crête3 - 7 A)) et (crêtel crête2)) ((crête2 crête3) et (crête2 (crête4 - 7 A))) . amorçage de lampes à tungstène, mettre à zéro les compteurs suivants compteur arc-courant-élevé compteur di/dt compteur hautes-fréquences sinon si ((crête3 > crêtel) et (crêtes > crête3) et (di/dtl crêtel/2) et (di/dt2 crête2/2) et (di/dt3 crête3/2) et ((di/dt5 + 1,4A) z di/dt3) et ((di/dt3 + 1,4A) z di/dtl) et (montée lentel > 48 A) amorçage de charge inductive, mettre zéro les compteurs suivants compteur di/dt compteur hautes-fréquences Note : les valeurs numériques des expressions précé- dentes sont sélectionnées pour les applications résiden- tielles. Cependant, des valeurs numériques, des intensités de courant et des valeurs spécifiques des compteurs ne sont pas limitées aux indications précédentes et peuvent varier en fonction de l'application. En outre, 'invention n'est pas limitee au mode de réalisation précité du circuit ASIC 30 et du microcontrôleur 40. Selon l'invention, une fonction de blocage ou d1inhibi- tion est aussi mise en oeuvre avec le détecteur de pannes par formation d'arc ou interrupteur de circuit en cas de pannes par formation d'arc selon l'invention. Deux formes possibles de blocage sont représentées sur la figure 1, et elles peuvent être mises en oeuvre ensemble ou séparément. Dans une première forme d'arrangement de blocage, un module de blocage est interposé dans le circuit électrique 12. Comme l'indique notamment la figure 2, le module 310 peut être incorporé à un module enfichable 320 qui est enfiché dans un corps de prise à interrupteur de circuit en cas de pannes par formation d'arc 330, la prise ayant des éléments de détection des pannes par formation d'arc et de protection contre ces pannes de la figure 1, ou un autre ensemble à interrupteur de circuit en cas de pannes par formation d'arc. La charge peut alors être enfichée dans un corps de prise prévu dans le module enfichable 320. Le module 310 peut modifier la forme d'onde du courant provenant d'un appareil domestique raccordé au corps de prise pour empêcher ce corps 330 protégé contre les pannes par formation d'arc d'être déclenché par la forme d'onde de courant due à certaines charges "bruyantes". Le module 310 peut comporter un simple filtre passe-bas, qui peut être de type passif ou actif. Dans une variante, un filtre passe- bande adapté au blocage du seul signal provenant d'une charge donnée, mais non de la caractéristique de bruit à large bande des pannes par formation d'arc, comme décrit precédemment, peut être utilisé dans le module 310. Dans une autre variante, le module 310 peut comporter un processeur de signaux numériques ayant un algorithme spécialement prévu pour empêcher les signaux d'une charge bruyante d'atteindre la prise ou le corps de prise 330 protégé contre les pannes par formation d'arc et de le déclencher, tout en permettant au bruit à large bande et aux autres formes d'onde de courant caractéristiques des véri- tables pannes par formation d'arc d'atteindre l'appareil ou circuit de détection de ces pannes associé au corps de prise 330. A cet égard, l'interrupteur de détection des pannes de la figure 1 peut être incorporé au corps de prise 330, ou un autre corps de prise câblé en série du côté de la ligne de la prise 330, ou dans un boîtier de disjoncteur ou un tableau de commande qui alimente la dérivation dans laquelle se trouve la prise 330. Une seconde forme de module 310 de blocage peut être constituée d'un module ou dispositif de communication 350 (figure 3) qui communique avec le microcontrôleur 40 par l'intermédiaire d'un circuit de dérivation de l'alimentation alternative ayant une protection contre les pannes par formation d'arc tel que représenté sur la figure 7. Ce module de communication 350 peut comporter un module de communication par le protocole X-10. Comme l'indique la figure 3, le module 350 peut aussi être directement enfiché dans la prise 330 qui est protégée (c'est-à-dire la prise dans laquelle se trouve l'interrupteur de circuit en cas de pannes par formation d'arc). Le module 350 peut aussi être enfiché dans une autre prise du même circuit 12 en dérivation, du côté de la charge de la prise 330. Cette disposition permet des communications entre le module 350 et le microcontrôleur 40 par l'intermédiaire de la ligne de courant alternatif. Le module peut aussi communiquer par l'intermédiaire du signal de panne par mise à la masse, par exemple sous forme d'un signal pulsé inférieur au seuil de lenchement en cas de pannes par mise à la masse, lorsque la prise 330 est aussi une prise de type protégé contre les pannes par mise à la masse. on se réfère maintenant aux figures 4 et 5 ; dans une variante, du module de blocage 310, certaines charges peuvent ne pas déclencher l'interrupteur de circuit en cas de pannes par formation d'arc grâce à l'utilisation d'un type d'arrangement à "clé" d'inhibition qui peut être réalisé sous forme d'un bouton-poussoir ou interrupteur 370 placé dans le corps 330 de prise protégée contre pannes. Le bouton-poussoir peut être combiné à un bouton existant de réarmement le cas échéant, dans un corps de prise 330 ayant boutons 332, 334 de test et de réarmement. Le bouton- poussoir 370 peut activer un interrupteur 380 qui est couplé à une voie d'entrée analogique convenable du microcontrôleur 40, pour empêcher la transmission du signal de déclen- chement. Une ou plusieurs formes de communications sans fil peuvent aussi être utilisées pour la création de la "clé" d'inhibition de pannes par mise à la masse, à la place du module 350. Ainsi, lorsqu'elle est activée à distance, cette " "" permet d'empêcher le déclenchement de l'interrupteur de circuit en cas de pannes par formation d'arc. La clé peut être réglée pour une limite de temps déterminée, par exemple afin qu'elle ne déclenche pas pendant dix minutes, ou l'utilisateur peut déterminer la durée pendant laquelle cette fonction de déclenchement est inhibée. Cette "clé" peut aussi être réalisée sous forme d'un bouton ou d'un interrupteur, comme décrit précédemment en référence aux figures 4 et 5 ou au contraire sous forme d'un ensemble sans fil comme indiqué. Pour que l'inhibiteur ou "clé" sans fil soit réalisé et comme l'indique la figure 6, une borne 45 de commu- nication du microcontrôleur 40 est couplée à une voie de communication 35. Cette voie de communication 35 peut avoir diverses formes selon l'invention. Dans un mode de réalisation, la voie 35 peut comporter un dispositif optique, par exemple à semi-conducteur photosensible dans le spectre ou infrarouge. Comme l'indiquent les figures 7 et 8, ce dispositif optique 35a peut etre sensible à un appareil 50 de communication ou unité de commande de type manuel ou autre, qui peut comprendre la "clé" ou l'inhibiteur et communiquer divers types d'informations, sous forme perceptible par l'homme ou non. Ains , ces informations peuvent être transmises sous forme d'impulsions non perceptibles par l'homme ou d'un clignotement d'une diode photoémissive ou analogue. Ces impulsions à hautes fréquences de la diode photoémissive, bien que non perceptibles par l'homme, peuvent être lues par la voie de communication 35a. Un certain nombre de proto coles de communications peuvent être utilisés dans la connexion, notamment des protocoles propriétaires le cas échéant. Les informations communiquées peuvent sélectionner ou mettre à jour un algorithme de déclenchement corres pondant à diverses charges ou d'autres conditions. D'autres informations qui peuvent être communiquées au microcontrôleur 40 par la voie 35 de communication sont des commandes d'exécution de diverses fonctions, par exemple l'exécution d'un auto-test, en plus des commandes destinées à permettre ou interdire la fonction de déclenchement, selon les conditions posées par diverses charges ou autres, ou remettre jour l'algorithme de déclenchement pour faire varier la manière dont le microcontrôleur 40 produit un signal de déclenchement ou prend une décision pour la production de ce signal de déclenchement. Les remises à jour de l'algorithme peuvent être sous forme de remises à jour logicielles ou analogue. A cet égard, en coopération, le microcontrôleur 40 peut comporter un ou plusieurs composants de mémoire programmable destinés à recevoir les informations remises à jour. Dans une variante, le microcontrôleur peut être préalablement programmé avec de multiples algorithmes de déclenchement destinés à être utilisés dans des situations différentes, l'appareil de communication 50 transmettant un signal de commande à la voie de commu nication pour la sélection de l'un de ces algorithmes à utiliser dans une situation particulière. D'autres formes de communications peuvent être utili- sées pour la communication d'informations à la voie 35 depuis l'unité de commande 50, y compris un émetteur un récepteur à hautes fréquences comme indiqué sur la figure 9, et le protocole précité X-10 par l'intermédiaire de la ligne alternative comme indiqué sur la figure 7. A cet égard, la figure 8 correspond à un type de communications à "ligne de visée", mettant en oeuvre de la lumière visible, infrarouge ou autre. Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par l'homme de l'art aux systèmes et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système de détermination de la présence d'un arc dans un circuit électrique, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur (16) qui contrôle une forme d'onde de cou- rant dans le circuit électrique, un circuit de détection de pannes par formation d'arc qui détermine si une panne par formation d'arc est présente en fonction du capteur (16), le circuit de détection de pannes par formation d'arc comprenant un organe (40) de commande qui produit un signal de déclenchement la suite de la détermination de la présence d'une panne par formation d'arc dans le circuit électrique, et un inhibiteur (310) de déclenchement qui empêche la production du signal de déclenchement par l'organe (40) de commande dans une ou plusieurs conditions prédéterminées. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (16) détecte un courant dans le circuit et crée un signal correspondant de capteur (16), et le circuit de détection de pannes par formation d'arc comporte un circuit (24) qui détermine la présence de bruit à large bande dans le signal du capteur (16) et produit un signal correspondant de sortie, et un organe (40) de commande qui traite le signal de capteur (16) et le signal de sortie de manière prédéterminée pour déterminer si une panne par déformation d'arc est présente dans le circuit électrique. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe (40) de commande met en oeuvre plusieurs compteurs et fait progresser les compteurs de manière prédéterminée en fonction du signal de capteur (16) et du signal de sortie, et détermine périodiquement si une panne par formation d'arc est présente d'après une partie au moins de l'état des compteurs. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que les compteurs sont réalisés sous forme logicielle. 5. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'inhibiteur (310) de déclenchement comporte un dispo- sitif de modification de la forme d'onde de courant. . Système selon la revendication 5, caracterisé en ce que le dispositif est un filtre passif. . Système selon la revendication 5, caracterisé en ce que le dispositif est un filtre actif. . Système selon la revendication 5, caracterisé en ce que le dispositif est un processeur de signaux numériques. . Système selon la revendication 1, caracterisé en ce que l'inhibiteur (310) de déclenchement comporte un dispo- sitif de communication qui communique des informations correspondant à l'une au moins des conditions prédéterminées à l'organe (40) de commande. 10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de communication comporte un dispositif d'émission de lumière visible. 11. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de communication comprend un dispositif à protocole X-10. 12. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de communication comprend un émetteur infrarouge. 13. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de communication produit des infor- mations sous forme d'un signal pulsé. 14. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de communication comprend un émetteur à hautes fréquences. 15. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'inhibiteur (310) de déclenchement comporte une commande accessible par l'opérateur et destinée à produire un signal d'inhibition. 16. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce que la commande accessible par l'opérateur comporte une commande qui peut être activée manuellement et qui est câblée dans le circuit avec le circuit de détection de pannes par formation d'arc. 17. Système selon la revendication 16, caractérisé en ce que le capteur (16) et le circuit de détection d'arc par formation d'arc sont montés dans une prise électrique, et commande est montée sur le corps de prise. 18 Système selon la revendication 15, caractérisé ce que commande accessible par l'opérateur communique avec l'organe (40) de commande par des communications sans fil. 19 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que 'inhibiteur (310) de déclenchement est un module enfichable. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que capteur (16) et le circuit de détection de pannes par formation d'arc sont montés dans une prise électrique. . Procédé de détermination de la présence d'un arc dans un circuit électrique, caractérisé en ce qu' comprend le contrôle d'une forme d'onde de courant dans circuit électrique, la détermination de la présence d'une panne formation d'arc en fonction de la forme d'onde du courant contrôlé la production du signal de déclenchement à la suite de la détermination de la présence d'une panne par formation d'arc dans le circuit électrique, et l'interdiction de la production du signal de déclen- chement fonction d'une ou plusieurs conditions préde- terminées. 22 Procédé selon la revendication 21, caractérisé ce que contrôle comprend la détection d'un courant dans le circuit et la création d'un signal correspondant courant, la détermination comprend la détermination de la présence de bruit à large à bande dans la forme d'onde de courant et la production d'un signal correspondant de bruit à large bande, et le traitement du signal de courant et signal de bruit à large bande de manière prédéterminée afin que la présence d'une panne par défaut d'arc dans le circuit électrique soit déterminée. 23 Procédé selon la revendication 22, caractérisé ce que détermination comprend la mise en oeuvre de plusieurs compteurs et la progression des compteurs de manière prédéterminée d'après le signal de courant et le signal de bruit à large bande, et la détermination pério- dique de présence d'une panne par défaut d'arc 'après une partie moins de l'état des compteurs. 24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que les compteurs sont réalisés sous forme logicielle. 25. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'étape d'interdiction comprend la modification de la forme d'onde de courant. 26. Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que l'étape de modification comprend le filtrage en fréquence de la forme d'onde de courant. 27. Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que la modification comprend le traitement numérique de la forme d'onde de courant. 28. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'étape d'interdiction comprend la communication d'informations correspondant à l'une au moins des conditions prédéterminées à un dispositif qui exécute cette déter- mination. 29. Procédé selon la revendication 28, caractérisé en ce que l'étape de communication met en oeuvre de la lumière visible émise. 30. Procédé selon la revendication 28, caractérisé en ce que l'étape de communication met en oeuvre un protocole x-10. 31. Procédé selon la revendication 28, caractérisé en ce que l'étape de communication met en oeuvre l'émission d'un rayonnement infrarouge. 32. Procédé selon la revendication 28, caractérisé en ce que l'étape de communication met en oeuvre la production des informations sous forme d'un signal pulsé. 33. Procédé selon la revendication 28, caractérisé en ce que l'étape de communication met en oeuvre la trans- mission de signaux à hautes fréquences. 34. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'étape d'interdiction comprend la mise en oeuvre d'une commande activée par l'opérateur et produit un signal d'inhibition. 35 Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que étapes de contrôle et de détermination sont mises en oeuvre dans une prise électrique. Procédé selon la revendication 35, caractérisé en ce que 'étape d'interdiction comprend la mise en oeuvre d'une commande activée par un opérateur et montée sur une prise électrique pour la production d'un signal d'inhi- bition. 37 Procédé selon la revendication 35, caractérisé en ce que 'étape d'interdiction comprend l'insertion d'un module enfichable dans la prise électrique. 38 Procédé selon la revendication 35, caractérisé en ce que 'étape d'interdiction comprend la mise en oeuvre d'une commande activée par l'opérateur et communiquant avec un dispositif placé dans la prise électrique et destiné à exécuter les étapes de contrôle et de détermination.