Brevet FR2950730A1 — publié le 20110401

Structure commune pour la réalisation de blocs de protection à n phases et neutre La présente invention a trait à une structure commune pour la réalisation de blocs de protection à n phases et neutre, composée d'un étage différentiel muni d'un déclencheur mécanique pour l'ouverture du neutre et de n disjoncteurs protégeant des circuits distincts pour chaque phase. L'idée qui est à la base de l'invention est de regrouper d'une part des fonctions électriques différentes dans un ensemble monobloc compact, et d'autre part de constituer une plate-forme industrielle commune pour différents produits similaires, principalement en vue de réduire les coûts à la fabrication. Dans tous ces produits, l'association d'un étage différentiel et de plusieurs disjoncteurs résulte naturellement de ce que, dans nombre de cas, dans un coffret de distribution électrique, ces produits sont placés côte à côte sur un rail et raccordés entre eux soit par l'intermédiaire de barres de pontage, soit par câblage individualisé. Les cultures de câblage différentes d'un pays à l'autre dans le bâtiment (en monophasé ou en triphasé selon le cas), impliquant par exemple selon les pays l'existence d'un précâblage à trois ou cinq fils, nécessitent ensuite la fabrication d'appareils distincts réalisant pourtant les mêmes fonctions différentielle et de disjonction. La volonté ou la nécessité de rendre indépendant ou au contraire de faire déclencher simultanément les différents disjoncteurs associés dans un même bloc, à nombre de phases égal, conduisent par ailleurs à d'autres variations possibles du bloc exerçant les mêmes fonctions. La base multifonctionnelle identique à toutes ces variantes a conduit, dans le cadre de cette invention, à développer ce qu'on a qualifié de plate-forme commune en vue de simplifier la phase d'industrialisation en créant une structure conçue pour comporter tous les éléments et caractéristiques communs aux différents blocs envisagés, et qui permet leur différentiation finale en ne recourant qu'à un nombre minimal d'opérations industrielles. L'intégration desdits éléments et caractéristiques dans une même structure permet en outre d'augmenter la compacité des blocs dans la mesure où l'aspect multifonction est intégré d'office dans la conception des plates-formes communes. A cet effet, la structure commune de l'invention, comportant (n+1) dispositifs de raccordement d'entrée reliés à l'étage différentiel et (n+1) dispositifs de raccordement de sortie, chaque disjoncteur comportant son propre mécanisme de déclenchement magnétothermique, à savoir une serrure mécanique de déclenchement associée à un actionneur magnétique et à un actionneur thermique, des organes de liaison étant prévus pour relier le déclencheur mécanique de l'étage différentiel et les serrures des disjoncteurs, chaque organe de liaison reliant soit le déclencheur et au moins une serrure d'un disjoncteur adjacent, soit les serrures de deux disjoncteurs adjacents, caractérisée en ce qu'elle est transformable en trois blocs de protection différents un disjoncteur différentiel à n phases et neutre, les organes de liaison entre le déclencheur mécanique de l'étage différentiel et les serrures des disjoncteurs étant reliés en vue de provoquer le déclenchement simultané des n disjoncteurs lors du déclenchement d'un disjoncteur ou du déclencheur de l'étage différentiel ; un bloc de protection à n phases et neutre dont les mécanismes de déclenchement fonctionnent indépendamment sur chaque phase, les organes de liaison étant prévus uniquement pour répercuter aux serrures des disjoncteurs le déclenchement du déclencheur mécanique de l'étage différentiel ; et un bloc de protection phase-neutre, un organe de mise en polarité commune des entrées des n disjoncteurs au potentiel de l'unique phase étant ajouté au bloc de protection à n phases et neutre en sortie de l'étage différentiel ou au disjoncteur différentiel à n phases et neutre. Selon le produit, et en général par changement ou ajout d'un unique type de 30 composant, le déclenchement peut être simultané pour tous les produits quelque soit l'origine du déclenchement. Alternativement, le déclenchement simultané peut ne se produire que lorsque le basculement des serrures des disjoncteurs est commandé par le mouvement du déclencheur de l'étage différentiel, quelles que soient par ailleurs les positions des serrures des disjoncteurs. Il y a en somme, selon le type d'organes de liaison mécaniques, distinction entre deux modes de déclenchement. En général, dans ce type de produit, le déclencheur mécanique de l'étage différentiel est à relais, et c'est donc le déplacement de la palette du relais qui actionne les serrures des disjoncteurs via une liaison mécanique appropriée. Dans le disjoncteur différentiel à n phases et neutre, un composant additionnel est de préférence prévu pour solidariser les manettes des disjoncteurs. Plus précisément, l'organe de liaison du bloc de protection à n phases et neutre est un levier ou une came, dont l'une des extrémités ou surface est déplacée, lors du déclenchement du déclencheur mécanique de l'étage différentiel, selon un trajet lui permettant d'entrer en contact avec la serrure de chaque disjoncteur en vue de la déverrouiller, chaque levier ou came comportant des moyens de solidarisation à au moins un levier ou came identique adjacent(e), et des moyens de liaison/solidarisation au déclencheur mécanique de l'étage différentiel permettant à ce dernier de lui répercuter un mouvement lorsqu'il déclenche. Ce levier ou cette came sont distincts du déclencheur ou des serrures proprement dites, et ne comportent une liaison mécanique qu'avec le relais de déclenchement de l'étage différentiel etlou un levier ou une came homologue, ou encore avec deux leviers ou deux cames identiques de disjoncteurs accolés de part et d'autre. En d'autres termes, le levier ou la came est localisé(e) à un emplacement qui le ou la rend selon le produit issu de la structure commune insensible à la position des serrures des disjoncteurs ou au contraire tributaire du mouvement d'une serrure (dans le cas du disjoncteur différentiel). Chaque levier ou came mobile comporte dès lors des moyens de solidarisation à au moins un levier ou à au moins une came identique d'un disjoncteur adjacent et des moyens de liaison/solidarisation au déclencheur mécanique de l'étage différentiel qui sont de préférence identiques. Pour assurer la simultanéité des disjonctions lors du déclenchement de l'étage différentiel, il est nécessaire que ces moyens assurent la solidarisation entre la totalité des leviers ou cames et ledit relais. Selon une possibilité, lesdits leviers sont mobiles à rotation, articulés à l'une de leurs extrémités au voisinage de la manette de commande du disjoncteur, l'autre extrémité comportant une zone de contact avec la serrure du disjoncteur. Selon une possibilité fréquemment mise en oeuvre dans la réalité, notamment dans les installations domestiques, n=3 et l'alimentation des blocs se fait en triphasé et neutre, L'invention va à présent être décrite plus en détails, en référence à la figure annexée, représentant des schémas des trois appareils qui peuvent être industrialisés sur la base de la même structure. En référence à cette figure, très schématique, chaque produit comporte un étage différentiel (1) implanté en amont d'une rangée de disjoncteurs (2), ayant notamment pour fonction de couper les circuits en aval par ouverture des contacts des disjoncteurs via un schéma classique à tore et relais déclencheur. L'étage différentiel (1) est en général situé à l'une des extrémités latérale du bloc, et un certain nombre de disjoncteurs (2) sont rangées dans la direction de l'autre extrémité dudit bloc. Dans l'hypothèse représentée pour les trois produits (A, B, C) bénéficiant de la structure commune selon l'invention, n=3 et les disjoncteurs (2) sont donc au nombre de trois. Selon l'invention, les fonctions assurées sont intégrées dans un ensemble monobloc constitué d'un unique boîtier (3). Ce boîtier (3) intègre un ensemble de protection différentielle (1) composé d'un tore de mesure relié à un relais, capable par l'intermédiaire d'une liaison mécanique de déclencher les serrures des disjoncteurs (2) associés si un défaut différentiel survient. Selon l'invention, dans le produit (A) l'organe de liaison mécanique (4) n'empêche pas la gestion individualisée des disjoncteurs (2). Elle assure donc le déclenchement simultané des serrures des disjoncteurs (2) lorsque l'étage différentiel (1) déclenche, mais un disjoncteur (2) dont la serrure bascule est sans effet sur les disjoncteurs (2) adjacents. Cela n'est pas le cas pour le produit (B), pour lequel l'organe de liaison est remplacé, par rapport à celui du produit (A), par un organe (5) assurant une liaison mécanique entraînant le déclenchement de la totalité des lignes du bloc de protection (B) quelle que soit la ligne sur laquelle le problème à l'origine du déclenchement survient. La modification de l'organe de liaison est la seule adaptation à faire sur la plate-forme ou structure commune pour passer du produit (A), en l'espèce un bloc de protection triphasé-neutre, au produit (B) qui représente un disjoncteur différentiel à trois phases et neutre classique. Le passage au produit (C) s'effectue non moins simplement à partir du produit (A) ou (B), en ajoutant simplement un organe (7) de mise en polarité commune des entrées des n disjoncteurs au potentiel de l'unique phase en sortie de l'étage différentiel. L'organe de liaison (6) est alors soit l'organe de liaison mécanique (4) du bloc de protection à n phases et neutre, soit l'organe de liaison mécanique (5) du disjoncteur différentiel à n phases et neutre. Aucune autre transformation n'est nécessaire, en particulier pour ce qui concerne les dispositifs de connexion d'entrée non utilisés, qui peuvent le cas échéant être conservés. Il est également possible de ne pas équiper, dans le boîtier du bloc en cours de montage, les emplacements réservés à ces dispositifs de connexion d'entrée non utilisés. Grâce au concept particulier développé dans le cadre de l'invention, la structure commune peut être rapidement, et moyennant au moins un changement très simple, transformée en l'un des trois produits (A, B, C) décrits ci-dessus. L'avantage économique de l'invention s'avère réel et intéressant. Bien entendu, l'exemple illustré ci-dessus ne peut pas être considéré comme limitatif de l'invention des alternatives de forme et de configuration peuvent également être utilisées pour la réalisation de la structure commune servant de plate forme industrielle commune à la fabrication. REVENDICATIONS1. Structure commune pour la réalisation de blocs de protection à n phases et neutre, composée d'un étage différentiel (1) muni d'un déclencheur mécanique pour l'ouverture du neutre et de n disjoncteurs (2) protégeant des circuits distincts pour chaque phase et connectés en aval de l'étage différentiel (1), ladite structure comportant (n+1) dispositifs de raccordement d'entrée reliés à l'étage différentiel et (n--1) dispositifs de raccordement de sortie, chaque disjoncteur (2) comportant son propre mécanisme de déclenchement magnétothermique, à savoir une serrure mécanique de déclenchement associée à un actionneur magnétique et à un actionneur thermique, des organes de liaison (4, 5, 6) étant prévus pour relier le déclencheur mécanique de l'étage différentiel (1) et les serrures des disjoncteurs (2), chaque organe de liaison (4, 5, 6) reliant soit le déclencheur et au moins une serrure d'un disjoncteur (2) adjacent, soit les serrures de deux disjoncteurs (2) adjacents, caractérisée en ce qu'elle est transformable en trois blocs de protection (A, B, C) différents : un disjoncteur différentiel (B) à n phases et neutre, les organes de liaison (5) entre le déclencheur mécanique de l'étage différentiel (1) et les serrures des disjoncteurs (2) étant reliés en vue de provoquer le déclenchement simultané des n disjoncteurs (2) lors du déclenchement d'un disjoncteur (2) ou du déclencheur de l'étage différentiel (1) ; un bloc de protection à n phases et neutre (A) dont les mécanismes de déclenchement fonctionnent indépendamment sur chaque phase, les organes de liaison (4) étant prévus uniquement pour répercuter aux serrures des disjoncteurs (2) le déclenchement du déclencheur mécanique de l'étage différentiel (1) ; et un bloc de protection phase-neutre (C), un organe de mise en polarité commune (7) des entrées des n disjoncteurs (2) au potentiel de l'unique phase étant ajouté en sortie de l'étage différentiel (1) aubloc de protection à n phases et neutre (A) ou au disjoncteur différentiel (B) à n phases et neutre. 2. Structure commune pour la réalisation de blocs de protection selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le déclencheur mécanique de l'étage différentiel (1) est à relais. 3. Structure commune pour la réalisation de blocs de protection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un composant additionnel solidarise les manettes des disjoncteurs (2) du disjoncteur différentiel (B) à n phases et neutre. 4. Structure commune pour la réalisation de blocs de protection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe de liaison du bloc de protection à n phases et neutre (A) est un levier ou une came dont l'une des extrémités ou surface est déplacée, lors du déclenchement du déclencheur mécanique de l'étage différentiel (1), selon un trajet lui permettant d'entrer en contact avec la serrure de chaque disjoncteur (2) en vue de la déverrouiller, chaque levier ou came comportant des moyens de solidarisation à au moins un levier ou came identique d'un disjoncteur (2) adjacent, et des moyens de liaison/solidarisation au déclencheur mécanique de l'étage différentiel (1) permettant à ce dernier de lui répercuter un mouvement lorsqu'il déclenche. 5. Structure commune pour la réalisation de blocs de protection selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les moyens de solidarisation à au moins un levier ou à au moins une came identique d'un disjoncteur (2) adjacent et les moyens de liaison/solidarisation au déclencheur mécanique de l'étage différentiel (1) sont identiques. 6. Structure commune pour la réalisation de blocs de protection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits leviers sont mobiles à rotation, articulés à l'une de leurs extrémités au voisinage de la manette de commande du disjoncteur (2), l'autre extrémité comportant une zone de contact avec la serrure du disjoncteur (2). 7. Structure commune pour la réalisation de blocs de protection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que n=3, et l'alimentation (A, B) des blocs se fait en triphasé et neutre.