Brevet FR2826201A1 — publié le 20021220

La présente invention concerne un dispositif qui stoppe les surtensions électriques qui pourraient survenir sur les réseaux de distribution électrique, à vide comme en charge. Les surtensions électriques sont assez courantes et posent un réel problème pour l'exploitant des réseaux ainsi que pour l'utilisateur lorsque, par exemple, la rupture d'un neutre commun, l'inversion phase/neutre (tension simple) avec une distribution phase/phase (tension composée) occasionnent des surtensions. L'invention est caractérisée par un branchement particulier (fig. 1) d'une varistance (1) en série avec une résistance (9), sur un système de coupure différentiel (2). Le branchement consiste à raccorder la varistance (1) associée à la résistance (9) entre la borne (AO) (sortie du contact d'entrée du système différentiel) et une borne de sortie (B2) de l'appareil de coupure différentiel (2) (fig. 1). Il existe un brevet espagnol"EP0373676A2"datant de 1989 dans lequel il est utilisé le différentiel du système de coupure différentiel comprenant un composant dont l'impédence chute à partir d'une tension donnée, connecté entre une borne d'entrée et une borne de sortie différente. A la première utilisation en surtension ce système ne fonctionne pas car il est détruit (et peut à son tour détruire son environnement ou occasionner des projections de pièces incandescentes ou encore générer un incendie). En effet, le système met le composant en court-circuit direct entre la borne d'entrée et de sortie dès qu'une surtension apparaît car le courant qui circule dans ce composant n'est pas limité. De plus, ce composant reste au potentiel de la borne d'entrée même si l'on déclenche volontairement le système de coupure différentiel, ce qui pose un problème de sécurité en cas de contact de l'utilisateur avec ce composant. L'un des objets de l'invention est de pallier aux problèmes posés par l'état de la technique. Lorsqu'une surtension apparaît, supérieure à la tension de court circuit de la varistance (1), elle devient passante, créant un courant de défaut pour le différentiel limité par la résistance (9), déclenchant ce dernier. En rupture de neutre commun, le courant qui passe dans la varistance est limité par la résistance interne des récepteurs qui fait la liaison entre les phases. En associant à la varistance une résistance, les résistances internes des récepteurs ne sont plus indispensables pour limiter le courant dans la varistance. On peut donc soumettre le système à une tension composée (branchement entre phases) ou toute autre surtension sans risquer un court circuit direct de la varistance. Le courant de déclenchement du différentiel étant faible, l'intensité de défaut créée n'atteint pas une forte valeur et n'occasionne pas de perturbations annexes ni de destruction de la varistance. Cela permet à l'invention de fonctionner plusieurs fois, l'utilisateur n'ayant qu'à réarmer le système, ce qui n'est pas le cas si l'on ne met pas en série la résistance (ou tout composant possédant une résistance interne fixe) et la varistance (ou tout autre composant dont la résistance interne chute à partir d'une tension donnée-tension de court-circuit-) car le système serait en court-circuit direct et entraînerait la destruction de celui-ci. Les caractéristiques de la varistance et de la résistance choisies, déterminent la valeur maximale de surtension acceptable en fonction des contraintes d'exploitation et d'utilisation. Le système décrit ci-dessus réalise la protection d'un départ bipolaire monophasé. Une modification associant trois varistances (1), (5), (6) en série chacune avec une résistance (10), (11) et (12) sur un système différentiel tétrapolaire (7) assurerait la protection d'un départ triphasé avec neutre (fig. 2). Le système de coupure différentiel serait soit un disjoncteur différentiel, soit un interrupteur différentiel, ou tout autre ensemble de coupure à base de déclenchement différentiel. Pour l'application de l'invention sur les installations existantes, le câblage de la (ou des) varistance (s) en série avec une résistance au système de coupure en fils isolés et son introduction dans les évidements est possible. Le montage de la (ou des) varistance (s) en série avec une résistance dans un boîtier modulaire isolé, à côté du système de coupure différentiel et un câblage extérieur est lui aussi possible. Pour des générations futures, le câblage de la (ou des) varistance (s) en série avec une résistance, serai (en) t intégrée (s) (fig. 3) et (fig. 4) à l'appareil de coupure différentiel. La (ou les) varistance (s) en série avec une résistance peu (ven) t être débrochable (s), permettant une modularité dans la fonction de protection ainsi qu'une maintenance aisée (fig. 3) et (fig. 4). Les dessins annexés illustrent l'invention : Les figures 1 et 2 représentent le système à ajouter aux systèmes de coupure différentiels actuellement en place sur les réseaux. Afin d'assurer la fonction d'isolation de l'utilisateur par rapport à la source après le déclenchement du système de coupure différentiel, la connexion d'entrée AO (fig. l), (fig. 2), (fig. 3) et (fig. 4) est prise derrière le point d'ouverture de la borne d'entrée et le différentiel. Les (fig. 3) et (fig. 4) sont modulaires. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour éliminer une surtension, caractérisé en ce qu'il comprend une varistance (1) branchée en série avec une résistance (9) entre une borne d'entrée (AO) et une borne de sortie (B2) d'un appareil de coupure différentiel (2). Lorsqu'une surtension apparaît, supérieure à la tension de court circuit de la varistance (1), celle-ci conduit, créant un courant de défaut pour le différentiel, déclenchant ce dernier. La résistance (9) en série avec la varistance (1), limite le courant dans la varistance (ou tout autre composant dont la résistance interne chute à partir d'une tension donnée). 2) Dispositif pour éliminer des surtensions, caractérisé par l'association de 3 varistances (1), (5), (6) (fig. 2) en série avec une résistance (10), (11), (12) sur un système de coupure tétrapolaire (7) (fig. 2). Le branchement consiste à raccorder les varistances (1), (5), (6) en série avec une résistance entre la borne d'entrée (AO) correspondant au neutre et les trois bornes de sortie (B2) (C2), (D2) de l'appareil de coupure différentiel (7) (fig. 2). Lorsqu'une surtension apparaît, supérieure à la tension de court circuit de la varistance (1), (5) ou (6) celle-ci devient passante, créant un courant de défaut pour le différentiel, limité par la résistance, déclenchant ce dernier. 3) Dispositif selon les revendications (1) et/ou (2) caractérisé par le fait que le point de connexion de la borne d'entrée (AO) de la varistance en série avec une résistance soit pris derrière le point d'ouverture de la borne d'entrée et le différentiel (fig. l), (fig. 2), (fig. 3) et (fig. 4). 4) Dispositif selon les revendications (1), (2) et/ou (3) caractérisé en ce que l'appareil de coupure est un disjoncteur différentiel. 5) Dispositif selon les revendications (1), (2) et/ou (3) caractérisé en ce que l'appareil de coupure est un interrupteur différentiel. 6) Dispositif selon les revendications (1), (2), (3), (4) et/ou (5) caractérisé en ce que la varistance en série avec une résistance et le câblage soient introduits dans les évidements du système de coupure différentiel ou que la (ou les) varistance (s) en série avec une résistance soi (en) t placée (s) dans un boîtier modulaire isolé. 7) Dispositif selon les revendications (1), (2), (3), (4), (5) et/ou (6) incluant une varistance et une résistance dont les caractéristiques sont choisies en fonction des contraintes d'exploitation et d'utilisation. 8) Dispositif selon les revendications (1), (2), (3), (4), (5), (6), et/ou (7) caractérisé par le fait que les varistances en série avec une résistance soient débrochables, permettant une modularité dans la fonction de protection ainsi qu'une maintenance aisée (fig. 3) et (fig. 4).