EP2037477B1 - Dispositif électrique à protection différentielle - Google Patents

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EP2037477B1
EP2037477B1 EP08354048A EP08354048A EP2037477B1 EP 2037477 B1 EP2037477 B1 EP 2037477B1 EP 08354048 A EP08354048 A EP 08354048A EP 08354048 A EP08354048 A EP 08354048A EP 2037477 B1 EP2037477 B1 EP 2037477B1
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EP
European Patent Office
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differential protection
circuit breaker
circuit
compartment
partition
Prior art date
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EP08354048A
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German (de)
English (en)
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EP2037477A1 (fr
Inventor
Bernard Lebeau
Nicolas Bernard
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Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
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Publication date
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Publication of EP2037477A1 publication Critical patent/EP2037477A1/fr
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Publication of EP2037477B1 publication Critical patent/EP2037477B1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/20—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition
    • H01H83/22—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition the other condition being imbalance of two or more currents or voltages
    • H01H83/226—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition the other condition being imbalance of two or more currents or voltages with differential transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/002—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00 with provision for switching the neutral conductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/02—Housings; Casings; Bases; Mountings
    • H01H71/025—Constructional details of housings or casings not concerning the mounting or assembly of the different internal parts

Definitions

  • the invention relates to the field of electrical devices with differential protection such as differential circuit breakers, or differential switches, or other combination of protective devices or control such as contactors.
  • the French patent application FR2715767 describes an electrical device with differential protection comprising, in an insulating housing, a circuit breaker part and a differential protection part, arranged on either side of an insulating partition.
  • the partition is equipped with bushings through which pass phase and neutral circuit connection conductors.
  • the circuit breaker portion has switches interposed on each of the phase and neutral circuits with fixed contacts and movable contacts controlled by a circuit breaker mechanism.
  • the differential protection portion comprises, in turn, a differential transformer having two primary windings formed by the phase and neutral circuits.
  • the electrical device described in the aforementioned patent application further comprises input and output terminals of the phase and neutral circuits disposed on two lateral faces of the housing.
  • such an electrical device with differential protection comprises a phase circuit 11 and a neutral circuit 12 in a housing 13.
  • the housing comprises two main faces 14, a first lateral face 15 and a second lateral face 16.
  • the phase circuit extends between an input terminal 17 and an output terminal 18.
  • the neutral circuit extends, meanwhile, between an input terminal 19 and an output terminal 20.
  • the input terminals 17, 19 are arranged on the second side face 16.
  • the output terminals 18, 20 are, for their part, arranged on the first lateral face 15.
  • the device comprises a circuit-breaker part 21 and a differential-protection part 22.
  • the differential-protection part is separated from the circuit-breaker part by a partition 23 substantially parallel to the main faces 14 of the case 13.
  • a differential transformer 31 makes it possible to measure the differential current.
  • This transformer is equipped with two primary windings 32, 33 respectively corresponding to the phase circuit and to the neutral circuit, as well as a secondary winding, not shown, which is connected to an electromagnetic trip relay, the latter being in mechanical connection with a mechanism circuit breaker circuit breaker.
  • the circuit breaker portion 21 comprises a thermal tripping mechanism 42 and an electromagnetic tripping mechanism 41 arranged on the phase circuit.
  • the circuit breaker portion further includes a switch 43 interposed on the phase circuit, and a switch 44 interposed on the neutral circuit.
  • the circuit breaker part comprises also a compartment 45 containing at least the switch and an interrupting chamber not shown.
  • the compartment is formed by a main face of the housing 3, a portion of the side faces 15, 16 of said housing 3 and the partition 23.
  • the compartment 45 has a wall, in this case the partition 23 separating the differential protection portion of the circuit breaker part, provided with first bushings 51, 52, 53, 54.
  • the device comprises connecting conductors 55, 56, 57, 58 passing from the compartment of the circuit breaker part to the differential protection part, through these first bushings.
  • the connecting conductors 55, 56 make it possible to connect the primary winding 32 to the phase circuit 11.
  • the connecting conductors 57, 58 make it possible, in turn, to connect the primary winding 33 to the neutral circuit 11.
  • the differential protection part 22 has recesses 59 on the side faces in the differential protection part. In this way, the input and output terminals can be electrically connected through connection combs not shown, without the positioning of the comb teeth vis-a-vis with the side faces in the protection part. differential is hindered.
  • FIG. 2 Another example of a differential protection device according to the prior art is represented on the figures 2 and 3 .
  • a view of the circuit breaker portion behind the main face of the insulating housing 60 makes it possible to visualize the breaking means.
  • FIG 3 a view of the partition on the side of the differential protection part can illustrate the connection between the circuit breaker part and said differential protection part.
  • the circuit breaker part comprises a neutral circuit 61 extending between a first input terminal, whose range 62 is represented on the figure 2 , and a first output terminal, whose range 63 is represented on the figure 2 .
  • the first input terminal is connected to a movable contact 64 of a switch of the neutral circuit, via a braid not shown. This movable contact is actuated by an opening mechanism 65 through a not shown handle or by triggering means.
  • the switch of the neutral circuit comprises a fixed contact 67. The neutral circuit extends between this fixed contact 67 and the first output terminal 63, in passing through a primary winding of the transformer of the differential protection part.
  • the passage in the differential part is through the connecting conductors 68, 69 through the partition separating the circuit breaker portion of the differential protection portion through first bushings 71, 72.
  • the circuit breaker portion further comprises a partially visible phase circuit 73 and extending between a second non-visible input terminal on the figure 2 and a second output terminal 74.
  • the switch of the phase circuit not visible on the figure 2 is actuated by the same opening mechanism 65 through the handle or by triggering means such as the electromagnetic tripping means 75.
  • the arc formed between the contacts of the switch of the phase circuit is dissipated to With the aid of an arc chamber 76.
  • the neutral circuit the phase circuit passes through a primary winding of the transformer of the differential protection part, via the connecting conductors passing through the partition separating the circuit breaker part of the differential protection part.
  • the partition 81 separating the circuit breaker part of the differential part comprises bushings allowing the passage of connecting conductors between the two parts.
  • the connecting conductors referenced 68, 69 of the neutral circuit through the first bushings 71, 72.
  • the partition further comprises bushings 82, 83 to allow the passage of connecting conductors 84, 85 of the phase circuit .
  • the connecting conductors open into a compartment of the circuit breaker part containing the breaking means, in particular the breaking chamber 76 and the switches 43, 44.
  • the connecting conductors and currents in said conductors may have a negative impact with respect to an initial design of the breaking means as such.
  • such a device comprises a circuit breaker block 91 equipped with a phase circuit 92 extending between an input terminal 93 and an output terminal 94 and a neutral circuit 95 extending between an input terminal 96 and an output terminal 97.
  • the output terminals 94, 97 are arranged on a first side face 98.
  • the input terminals 93, 96 are, for their part, disposed on a second side face 99.
  • the circuit breaker block comprises a mechanism thermal trip 102, an electromagnetic trip mechanism 101, and switches 103, 104 interposed on each circuit.
  • the device represented in figure 4 also comprises a differential protection block 105 comprising a differential transformer and two primary windings 106, 107 respectively corresponding to the phase circuit and the neutral circuit.
  • the connection of the phase and neutral circuits with the primary windings of the differential protection block is carried out via connecting conductors 106, 107 between the output terminals 94, 97 of the circuit breaker block and the inputs of the differential protection block. .
  • the output terminals of the differential protection device resulting from the combination of the two blocks are transferred to two output terminals 108, 109 of the differential protection block.
  • a disadvantage of such a device is that the output terminals are not arranged in a manner allowing an electrical connection through connecting combs, unless the teeth of the combs face with the output terminals of the circuit breaker part.
  • the implementation of a differential protection device comprising two separate blocks requires an additional operation for the user, and does not allow a comb feed from below.
  • the wall of the compartment provided with the at least one first crossing is substantially parallel to the side faces of the housing, and the connecting conductors also pass through at least a second crossing disposed on the partition separating the portion to differential protection of the circuit breaker part.
  • the partition comprises a first portion separating the differential protection part from the compartment of the circuit breaker part and a second part separating the differential protection part from a connection zone, the at least one second crossing being arranged on the second part. of said partition.
  • the compartment of the circuit breaker part comprises a withdrawal of the wall provided with the at least a first crossing relative to the first lateral face of the housing, so as to allow the teeth of the connecting comb to be housed opposite each other. with said first side face for connection.
  • the withdrawal is partitioned.
  • the output terminals are arranged on the first side face.
  • the output terminals are arranged on the first side face of the differential protection part.
  • a first output terminal of the circuit breaker is disposed on the first side face in the circuit breaker portion and a second output terminal is disposed on the first side face in the differential protection portion.
  • each output terminal comprises a fixed contact piece against which, during connection, an electrical conductor or a comb tooth is clamped via a movable contact piece controlled by the rotation of a clamping screw.
  • a portion of the connecting conductors is housed in the differential protection portion in a space defined by the partition, the clamping screw and the movable contact piece of the output terminal closest to the partition.
  • a portion of the connecting conductors is housed in a connection zone disposed in the withdrawal of the compartment of the circuit breaker part.
  • connection between the connecting conductors is made by electric welding.
  • a connection between the connecting conductors can also be made by elastic electrical contact.
  • the figure 1 schematically represents an electrical device with differential protection according to the prior art comprising, in an insulating housing, a circuit breaker part and a differential protection part.
  • the figure 2 is a view of the circuit breaker portion of a differential protection electrical device according to the prior art having, in an insulating housing, a circuit breaker portion and a differential protection portion.
  • the figure 3 represents a view of the partition separating the differential part of the circuit-breaker part, on the side of the differential part, of the device represented in FIG. figure 2 .
  • the figure 4 schematically represents an electrical device with differential protection according to the prior art consisting of the combination of a differential protection block and a circuit breaker block, the two blocks being separable.
  • the figure 5 schematically represents an electrical device with differential protection according to the invention.
  • the figure 6 schematically represents an electrical device with differential protection according to a variant of the invention.
  • the figure 7 represents a three-dimensional view of an example of an electrical device with differential protection according to the invention.
  • the figure 8 represents a view from above of the electrical device with differential protection of the figure 7 .
  • the figure 9 represents a side view of the first side face of the housing of the differential protection electrical device of the figure 7 .
  • an example of a device with differential protection comprises a phase circuit 201 and a neutral circuit 202 in a housing 203.
  • the housing comprises two main faces 204, a first lateral face 205 and a second lateral face 206.
  • Each circuits extends between an input terminal 207, 208 and an output terminal 209, 210.
  • the input terminals 207, 208 are arranged on the second side face 206.
  • the output terminals 209, 210 are, as to them, arranged on the first side face 205.
  • the device comprises a circuit breaker portion 211 and a differential protection portion 212.
  • the differential protection portion is separated from the circuit breaker portion by a partition 213 substantially parallel to the main faces 204, and extending over the entire length of the housing 203.
  • a differential transformer 221 is equipped with two primary windings 222, 223 respectively corresponding to the phase circuit and the neutral circuit, as well as a secondary winding, not shown, which is connected to an electromagnetic trip relay. , the latter being in mechanical connection with a circuit breaker mechanism of the circuit breaker part.
  • the circuit breaker portion 211 includes at least one trigger mechanism, in this case a thermal trip mechanism 232 and an electromagnetic trip mechanism 231 disposed on the phase circuit.
  • the circuit breaker portion further includes switches 233, 234 interposed on the phase and neutral circuits.
  • the circuit breaker part also comprises a compartment 235 containing at least the switch and a breaking chamber not shown.
  • the compartment 235 is formed by a main face 204 of the housing 203, a portion of the second side face 206 of said housing and a first portion 214 of the partition 213.
  • the first portion 214 of the partition 213 separates the protected portion differential 212 compartment of the circuit breaker portion 211 and thus forms one of the walls of said compartment.
  • the partition further comprises a second portion 215 separating the differential portion 212 from a connecting zone 216.
  • the compartment 235 has a wall 241 provided with first bushings 242, 243. These first bushings allow the passage of the connecting conductors 244, 245 passing from the compartment 235 of the circuit breaker part 211 to the differential protection part 212, via the connection zone. 216.
  • Each connecting conductor 244, 245 is connected to one end of one of the primary windings 222, 223 of the phase circuit 201 and the neutral circuit 202.
  • the other ends of each of the primary windings 222, 223 are, for their part, they, connected to the output terminals 209, 210.
  • the output terminals of the differential protection device are transferred to the differential part 212.
  • the wall 241 of the compartment provided with the first bushings 242, 243 is substantially parallel to the lateral faces 205, 206 of the housing 203.
  • the connecting conductors 244, 245 and their corresponding bushings 242, 243 are located in an area of the circuit breaker part close to the connection terminals or, in other words, a remote zone separated from the breaking means.
  • the connecting conductors also pass through at least a second bushing 251 disposed on the partition 213 separating the differential protection portion 211 from the circuit breaker portion 212.
  • the second bushing 251 is disposed on the second part 215 defined above said partition 213.
  • the connecting conductors do not hinder the positioning of a connecting comb, and more particularly the housing of the teeth of such a comb-vis-à-vis -vis with the first side face in the circuit breaker part.
  • the circuit breaker portion 211 and the differential protection portion 212 further include recesses 261, 262 on the lateral faces which do not include terminals.
  • the input and output terminals disposed on the side faces, as well as the recesses 261, 262 of each part of the device are, on each side face, spaced apart by the same distance.
  • the terminals can thus be connected electrically via a connection comb.
  • the teeth of the comb which are not electrically connected can nevertheless be accommodated in the recesses of these lateral faces.
  • the device represented on the figure 6 is another embodiment comprising most of the elements represented on the figure 5 except that the output terminal 210 is disposed on the first side face of the circuit breaker portion 211 and the other output terminal 209 is disposed on the first side face of the differential protection portion 212.
  • the terminals of the first lateral face of each part of the device are spaced apart by a wider distance than in the case shown in figure 5 .
  • these output terminals can be electrically connected through a connecting comb having a greater gap between each of the teeth of the comb.
  • the differential protection device 301 shown on the figures 7 , 8 and 9 comprises two main faces 302, a first lateral face 303, a second lateral face 304 and a front face 305.
  • a handle 306 makes it possible to actuate the moving contacts.
  • the first side face comprises, on the differential protection part, two output terminals 311, 312.
  • Each output terminal 311, 312 comprises a fixed contact piece 313, 314 against which, during connection, an electrical conductor or a tooth connecting comb is clamped through a movable contact piece, in this case a terminal cage 313, 314, controlled by the rotation of a clamping screw 317, 318.
  • the breaking means of the circuit breaker part are housed in a compartment having a wall 331 provided with first bushings 332, 333. These first bushings allow the passage of the connecting conductors passing from the compartment of the circuit breaker part to the differential protection part.
  • Each connecting conductor comprises a portion of rectangular section 335, 336 passing through the wall 331 through the first bushings 332, 333.
  • Each connecting conductor further comprises a circular section portion 337, 338 connected to each of the sectional portions. rectangular by welding or any other means of connection.
  • the connecting conductors 335, 336, 337, 338 make it possible to connect the phase and neutral circuits of the circuit breaker portion to one end of one of the primary windings of each of said circuits. The other ends of each of the primary windings are connected to the output terminals 311, 312.
  • the wall 331 of the compartment of the circuit breaker portion provided with first bushings 332, 333 is substantially parallel to the side faces 303, 304 of the housing.
  • the connecting conductors 335, 336, 337, 338 and their corresponding bushings 332, 333 are located in a zone of the remote circuit breaker part and separated from the breaking means.
  • the circular section portions 337, 338 of the connecting conductors also pass through at least one second non-visible bushing disposed on the partition 351 separating the differential protection portion of the circuit breaker portion.
  • the second bushing is disposed on a portion of said partition 351 separating the differential portion of a connection zone 352.
  • the compartment of the circuit breaker part comprises a withdrawal of the wall 331 provided with first bushings 332, 333 relative to the first side face 303 of the housing.
  • the connecting conductors 335, 336, 337, 338 are therefore housed in this connection zone 352 disposed in the withdrawal of the compartment of the circuit breaker part.
  • This removal allows the housing of the teeth of a connecting comb vis-à-vis with the side face of the circuit breaker part without electrical connection.
  • the removal may optionally be partitioned to increase the electrical isolation between the comb teeth.
  • the connecting conductors 335, 336, 337, 338 do not hinder the positioning of a connecting comb, and more particularly the housing of the teeth of such a comb.
  • the input and output terminals allow electrical connection via connection combs.
  • the differential protection device can be electrically connected by any other means known to those skilled in the art such as, for example, wire conductors.

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Description

    DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
  • L'invention relève du domaine des dispositifs électriques à protection différentielle tels que des disjoncteurs différentiels, ou des interrupteurs différentiels, ou autre combinaison d'appareils de protection ou de commande tel que des contacteurs.
  • En particulier, l'invention concerne un dispositif électrique à protection différentielle modulaire comprenant :
    • un circuit de phase et un circuit de neutre qui s'étendent chacun entre une borne d'entrée et une borne de sortie, lesdites bornes autorisant un raccordement électrique par l'entremise d'un peigne de raccordement,
    • un boîtier comportant deux faces principales, une première et une seconde face latérale sur lesquelles sont disposées les bornes d'entrée et de sortie,
    • une partie disjoncteur comportant un mécanisme de déclenchement, un interrupteur interposé sur chaque circuit, une chambre de coupure, et un compartiment renfermant au moins l'interrupteur et la chambre de coupure, ledit compartiment présentant une paroi munie d'au moins une première traversée,
    • une partie à protection différentielle comportant un transformateur différentiel équipé d'enroulements primaires, ladite partie à protection différentielle étant séparée de la partie disjoncteur par une cloison sensiblement parallèle aux faces principales, et
    • des conducteurs de liaison permettant de connecter les enroulements primaires au circuit de phase et au circuit de neutre, lesdits conducteurs de liaison passant du compartiment de la partie disjoncteur à la partie à protection différentielle, à travers la au moins une première traversée.
    ETAT DE LA TECHNIQUE
  • La demande de brevet français FR2715767 décrit un dispositif électrique à protection différentielle comportant, dans un boîtier isolant, une partie disjoncteur et une partie à protection différentielle, disposées de part et d'autre d'une cloison isolante. La cloison est équipée de traversées au travers desquelles transitent des conducteurs de liaison de circuits de phase et de neutre. La partie disjoncteur comporte des interrupteurs interposés sur chacun des circuits de phase et de neutre avec des contacts fixes et des contacts mobiles pilotés par un mécanisme coupe-circuit. La partie à protection différentielle comporte, quant à elle, un transformateur différentiel comportant deux enroulements primaires formés par les circuits de phase et de neutre. Le dispositif électrique décrit dans la demande de brevet précitée comporte, en outre, des bornes d'entrée et de sortie des circuits de phase et de neutre disposées sur deux faces latérales du boitier.
  • Comme cela est représenté à la figure 1, un tel dispositif électrique à protection différentielle comporte un circuit de phase 11 et un circuit de neutre 12 dans un boîtier 13. Le boitier comporte deux faces principales 14, une première face latérale 15 et une seconde face latérale 16. Le circuit de phase s'étend entre une borne d'entrée 17 et une borne de sortie 18. Le circuit de neutre s'étend, quant à lui, entre une borne d'entrée 19 et une borne de sortie 20. Les bornes d'entrée 17, 19 sont disposées sur la seconde face latérale 16. Les bornes de sorties 18, 20 sont, quant à elles, disposées sur la première face latérale 15.
  • Le dispositif comprend une partie disjoncteur 21 et une partie à protection différentielle 22. La partie à protection différentielle est séparée de la partie disjoncteur par une cloison 23 sensiblement parallèle aux faces principales 14 du boîtier 13.
  • Dans la partie à protection différentielle 22, un transformateur différentiel 31 permet de mesurer le courant différentiel. Ce transformateur est équipé de deux enroulements primaires 32, 33 correspondant respectivement au circuit de phase et au circuit de neutre, ainsi qu'un enroulement secondaire non représenté qui est connecté à un relais électromagnétique de déclenchement, ce dernier étant en liaison mécanique avec un mécanisme coupe-circuit de la partie disjoncteur.
  • La partie disjoncteur 21 comporte un mécanisme de déclenchement thermique 42 et un mécanisme de déclenchement électromagnétique 41 disposés sur le circuit de phase. La partie disjoncteur comporte, en outre, un interrupteur 43 interposé sur le circuit de phase, et un interrupteur 44 interposé sur le circuit de neutre. La partie disjoncteur comporte également un compartiment 45 renfermant au moins l'interrupteur et une chambre de coupure non représentée.
  • Comme cela est représenté à la figure 1, le compartiment est formé par une face principale du boîtier 3, une partie des faces latérales 15, 16 dudit boîtier 3 et la cloison 23. Le compartiment 45 présente une paroi, en l'occurrence la cloison 23 séparant la partie à protection différentielle de la partie disjoncteur, munie de premières traversées 51, 52, 53, 54. Le dispositif comporte des conducteurs de liaison 55, 56, 57, 58 passant du compartiment de la partie disjoncteur à la partie à protection différentielle, à travers ces premières traversées. Les conducteurs de liaison 55, 56 permettent de connecter l'enroulement primaire 32 au circuit de phase 11. Les conducteurs de liaison 57, 58 permettent, quant à eux, de connecter l'enroulement primaire 33 au circuit de neutre 11.
  • Par ailleurs, la partie à protection différentielle 22 comporte des évidements 59 sur les faces latérales dans la partie à protection différentielle. De cette façon, les bornes d'entrée et de sortie peuvent être raccordées électriquement par l'entremise de peignes de raccordement non représentés, sans que le positionnement des dents du peigne en vis-à-vis avec les faces latérales dans la partie à protection différentielle ne soit entravé.
  • Un autre exemple de dispositif à protection différentielle selon l'art antérieur est représenté sur les figures 2 et 3. Sur la figure 2, une vue de la partie disjoncteur derrière la face principale du boitier isolant 60 permet de visualiser les moyens de coupure. Sur la figure 3, une vue de la cloison du côté de la partie à protection différentielle permet d'illustrer la connectique entre la partie disjoncteur et ladite partie à protection différentielle.
  • Comme cela est visible sur la figure 2, la partie disjoncteur comporte un circuit de neutre 61 s'étendant entre une première borne d'entrée, dont la plage 62 est représentée sur la figure 2, et une première borne de sortie, dont la plage 63 est représentée sur la figure 2. La première borne d'entrée est reliée à un contact mobile 64 d'un interrupteur du circuit de neutre, par l'intermédiaire d'une tresse non représentée. Ce contact mobile est actionné par un mécanisme d'ouverture 65 par l'entremise d'une poignée non représentée ou par des moyens de déclenchement. L'interrupteur du circuit de neutre comporte un contact fixe 67. Le circuit de neutre s'étend entre ce contact fixe 67 et la première borne de sortie 63, en passant dans un enroulement primaire du transformateur de la partie à protection différentielle. Le passage dans la partie différentielle se fait par l'intermédiaire des conducteurs de liaison 68, 69 traversant la cloison séparant la partie disjoncteur de la partie à protection différentielle à travers des premières traversées 71, 72. La partie disjoncteur comporte, en outre, un circuit de phase 73 partiellement visible et s'étendant entre une seconde borne d'entrée non visible sur la figure 2 et une seconde borne de sortie 74. L'interrupteur du circuit de phase non visible sur la figure 2 est actionné par le même mécanisme d'ouverture 65 par l'entremise de la poignée ou par des moyens de déclenchement tel que les moyens de déclenchement électromagnétiques 75. L'arc formé entre les contacts de l'interrupteur du circuit de phase est dissipé à l'aide d'une chambre d'arc 76. Comme pour le circuit de neutre, le circuit de phase passe dans un enroulement primaire du transformateur de la partie à protection différentielle, par l'intermédiaire des conducteurs de liaison traversant la cloison séparant la partie disjoncteur de la partie à protection différentielle.
  • Comme cela est visible sur la figure 3, la cloison 81 séparant la partie disjoncteur de la partie différentielle comporte des traversées permettant le passage de conducteurs de liaison entre les deux parties. On retrouve sur la figure 3, les conducteurs de liaison référencée 68, 69 du circuit de neutre, à travers les premières traversées 71, 72. La cloison comporte, en outre, des traversées 82, 83 pour permettre le passage de conducteurs de liaison 84, 85 du circuit de phase.
  • Dans les dispositifs représentés sur les figures 1, 2 et 3, les conducteurs de liaison débouchent dans un compartiment de la partie disjoncteur renfermant les moyens de coupure, en particulier la chambre de coupure 76 et les interrupteurs 43, 44. Vu l'encombrement dans le compartiment de cette partie disjoncteur, les conducteurs de liaison et les courants dans lesdits conducteurs peuvent avoir un impact négatif par rapport à une conception initiale des moyens de coupure en tant que tels.
  • Des dispositifs à protection différentielle comportant des moyens de coupure clairement séparés de la partie à protection différentielle sont connus de l'homme du métier. Par exemple, la demande de brevet français FR2512582 décrit un disjoncteur différentiel constitué par l'association d'un bloc différentiel de commande de déclenchement et d'un bloc disjoncteur, les deux blocs étant associés par une liaison mécanique et par des liaisons électriques entre le bloc différentiel et les bornes d'entrée ou de sortie du bloc disjoncteur.
  • Comme cela est représenté schématiquement à la figure 4, un tel dispositif comporte un bloc disjoncteur 91 équipé d'un circuit de phase 92 s'étendant entre une borne d'entrée 93 et une borne de sortie 94 et un circuit de neutre 95 s'étendant entre une borne d'entrée 96 et une borne de sortie 97. Les bornes de sorties 94, 97 sont disposées sur une première face latérale 98. Les bornes d'entrée 93, 96 sont, quant à elles, disposées sur une seconde face latérale 99. Le bloc disjoncteur comporte un mécanisme de déclenchement thermique 102, un mécanisme de déclenchement électromagnétique 101, et des interrupteurs 103, 104 interposés sur chaque circuit.
  • Le dispositif représenté à la figure 4 comporte également un bloc de protection différentielle 105 comportant un transformateur différentiel et deux enroulements primaires 106, 107 correspondant respectivement au circuit de phase et au circuit de neutre. La connexion des circuits de phase et de neutre avec les enroulements primaires du bloc de protection différentielle est réalisée par l'intermédiaire de conducteurs de liaison 106, 107 entre les bornes de sortie 94, 97 du bloc disjoncteur et des entrées du bloc de protection différentielle. Ainsi, les bornes de sortie du dispositif à protection différentielle résultant de l'association des deux blocs sont reportées sur deux bornes de sortie 108, 109 du bloc de protection différentielle.
  • Un inconvénient d'un tel dispositif est que les bornes de sortie ne sont pas disposées d'une façon permettant un raccordement électrique par l'entremise de peignes de raccordement, à moins de caser les dents du peignes en vis-à-vis avec les bornes de sortie de la partie disjoncteur. De plus, la mise en oeuvre d'un dispositif à protection différentielle comportant deux blocs séparés nécessite une opération supplémentaire pour l'utilisateur, et ne permet pas une alimentation par peigne par le bas.
  • Le document " GB-A-2 295 275 " décrit un dispositif selon le préambule de la revendication 1.
    • EXPOSE DE L'INVENTION
  • L'invention vise à remédier aux problèmes techniques des dispositifs de l'art antérieur en proposant un dispositif électrique à protection différentielle modulaire comprenant :
    • un circuit de phase et un circuit de neutre qui s'étendent chacun entre une borne d'entrée et une borne de sortie, lesdites bornes autorisant un raccordement électrique par l'entremise d'un peigne de raccordement,
    • un boîtier comportant deux faces principales, une première et une seconde face latérale sur lesquelles sont disposées les bornes d'entrée et de sortie,
    • une partie disjoncteur comportant un mécanisme de déclenchement, un interrupteur interposé sur chaque circuit, une chambre de coupure, et un compartiment renfermant au moins l'interrupteur et la chambre de coupure, ledit compartiment présentant une paroi munie d'au moins une première traversée,
    • une partie à protection différentielle comportant un transformateur différentiel équipé d'enroulements primaires, ladite partie à protection différentielle étant séparée de la partie disjoncteur par une cloison sensiblement parallèle aux faces principales, et
    • des conducteurs de liaison permettant de connecter les enroulements primaires au circuit de phase et au circuit de neutre, lesdits conducteurs de liaison passant du compartiment de la partie disjoncteur à la partie à protection différentielle, à travers la au moins une première traversée.
  • Dans le dispositif de l'invention, la paroi du compartiment munie de la au moins une première traversée est sensiblement parallèle aux faces latérales du boitier, et les conducteurs de liaison passent également par au moins une seconde traversée disposée sur la cloison séparant la partie à protection différentielle de la partie disjoncteur.
  • De préférence, la cloison comporte une première partie séparant la partie à protection différentielle du compartiment de la partie disjoncteur et une seconde partie séparant la partie à protection différentielle d'une zone de liaison, la au moins une seconde traversée étant disposée sur la seconde partie de ladite cloison.
  • De préférence, le compartiment de la partie disjoncteur comporte un retrait de la paroi munie de la au moins une première traversée par rapport la première face latérale du boîtier, de façon à autoriser le logement des dents du peigne de raccordement en vis-à-vis avec ladite première face latérale pour le raccordement. Avantageusement, le retrait est cloisonné.
  • Selon un mode de réalisation, les bornes de sortie sont disposées sur la première face latérale. Avantageusement, les bornes de sortie sont disposées sur la première face latérale de la partie à protection différentielle. Alternativement, une première borne de sortie du disjoncteur est disposée sur la première face latérale dans la partie disjoncteur et une deuxième borne de sortie est disposée sur la première face latérale dans la partie à protection différentielle.
  • Selon un mode de réalisation, chaque borne de sortie comporte une pièce de contact fixe contre laquelle, lors du raccordement, un conducteur électrique ou une dent du peigne est serré par l'intermédiaire d'une pièce de contact mobile commandée par la rotation d'une vis de serrage. De préférence, une partie des conducteurs de liaison est logée dans la partie à protection différentielle dans un espace délimité par la cloison, la vis de serrage et la pièce de contact mobile de la borne de sortie la plus proche de la cloison.
  • Selon un mode de réalisation, une partie des conducteurs de liaison est logée dans une zone de liaison disposée dans le retrait du compartiment de la partie disjoncteur.
  • De préférence, une connexion entre les conducteurs de liaison est réalisée par soudure électrique. Une connexion entre les conducteurs de liaison peut également être réalisée par contact électrique élastique.
    • BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
  • D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés dans les figures annexées.
  • La figure 1 représente schématiquement un dispositif électrique à protection différentielle selon l'art antérieur comportant, dans un boîtier isolant, une partie disjoncteur et une partie à protection différentielle.
  • La figure 2 représente une vue de la partie disjoncteur d'un dispositif électrique à protection différentielle selon l'art antérieur comportant, dans un boîtier isolant, une partie disjoncteur et une partie à protection différentielle.
  • La figure 3 représente une vue de la cloison séparant la partie différentielle de la partie disjoncteur, du côté de la partie différentielle, du dispositif représenté à la figure 2.
  • La figure 4 représente schématiquement un dispositif électrique à protection différentielle selon l'art antérieur constitué par l'association d'un bloc de protection différentielle et d'un bloc disjoncteur, les deux blocs étant dissociables.
  • La figure 5 représente schématiquement un dispositif électrique à protection différentielle selon l'invention.
  • La figure 6 représente schématiquement un dispositif électrique à protection différentielle selon une variante de l'invention.
  • La figure 7 représente une vue en trois dimensions d'un exemple de dispositif électrique à protection différentielle selon l'invention.
  • La figure 8 représente une vue de dessus du dispositif électrique à protection différentielle de la figure 7.
  • La figure 9 représente une vue de côté de la première face latérale du boîtier du dispositif électrique à protection différentielle de la figure 7.
    • DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION
  • Comme cela est représenté schématiquement à la figure 5, un exemple de dispositif à protection différentielle selon l'invention comporte un circuit de phase 201 et un circuit de neutre 202 dans un boîtier 203. Le boitier comporte deux faces principales 204, une première face latérale 205 et une seconde face latérale 206. Chacun des circuits s'étend entre une borne d'entrée 207, 208 et une borne de sortie 209, 210. Les bornes d'entrée 207, 208 sont disposées sur la seconde face latérale 206. Les bornes de sorties 209, 210 sont, quant à elles, disposées sur la première face latérale 205.
  • Le dispositif comprend une partie disjoncteur 211 et une partie à protection différentielle 212. La partie à protection différentielle est séparée de la partie disjoncteur par une cloison 213 sensiblement parallèle aux faces principales 204, et s'étendant sur toute la longueur du boîtier 203.
  • Dans la partie à protection différentielle 212, un transformateur différentiel 221 est équipé de deux enroulements primaires 222, 223 correspondant respectivement au circuit de phase et au circuit de neutre, ainsi qu'un enroulement secondaire non représenté qui est connecté à un relais électromagnétique de déclenchement, ce dernier étant en liaison mécanique avec un mécanisme coupe-circuit de la partie disjoncteur.
  • La partie disjoncteur 211 comporte au moins un mécanisme de déclenchement, en l'occurrence un mécanisme de déclenchement thermique 232 et un mécanisme de déclenchement électromagnétique 231 disposés sur le circuit de phase. La partie disjoncteur comporte, en outre, des interrupteurs 233, 234 interposés sur les circuits de phase et de neutre. La partie disjoncteur comporte également un compartiment 235 renfermant au moins l'interrupteur et une chambre de coupure non représentés.
  • Comme cela est représenté à la figure 5, le compartiment 235 est formé par une face principale 204 du boîtier 203, une partie de la seconde face latérale 206 dudit boîtier et une première partie 214 de la cloison 213. Ainsi, la première partie 214 de la cloison 213 sépare la partie à protection différentielle 212 du compartiment de la partie disjoncteur 211 et forme donc l'une des parois dudit compartiment. La cloison comporte, en outre, une seconde partie 215 séparant la partie différentielle 212 d'une zone de liaison 216.
  • Le compartiment 235 présente une paroi 241 munie de premières traversées 242, 243. Ces premières traversées permettent le passage des conducteurs de liaison 244, 245 passant du compartiment 235 de la partie disjoncteur 211 à la partie à protection différentielle 212, via la zone de liaison 216. Chaque conducteur de liaison 244, 245 est connecté à une extrémité d'un des enroulements primaires 222, 223 du circuit de phase 201 et du circuit de neutre 202. Les autres extrémités de chacun des enroulements primaires 222, 223 sont, quant à elles, connectées aux bornes de sortie 209, 210. Ainsi, les bornes de sorties du dispositif à protection différentielle sont reportées sur la partie différentielle 212.
  • Selon un aspect de l'invention, la paroi 241 du compartiment munie des premières traversées 242, 243 est sensiblement parallèle aux faces latérales 205, 206 du boitier 203. De cette façon, les conducteurs de liaison 244, 245 et leurs traversées correspondantes 242, 243 sont localisés dans une zone de la partie disjoncteur proche des bornes de raccordement ou, en d'autres termes, une zone éloignée et séparée des moyens de coupure. Ainsi, par rapport à un disjoncteur qui aurait la même configuration que la partie disjoncteur du dispositif à protection différentielle de la figure 5, les modifications et l'impact de ces modifications sur le fonctionnement des moyens de coupure sont minimisés.
  • Selon un autre aspect de l'invention, les conducteurs de liaison passent également par au moins une seconde traversée 251 disposée sur la cloison 213 séparant la partie à protection différentielle 211 de la partie disjoncteur 212. En l'occurrence, la seconde traversée 251 est disposée sur la seconde partie 215 définie précédemment de ladite cloison 213. De cette façon, les conducteurs de liaison ne viennent pas entraver le positionnement d'un peigne de raccordement, et plus particulièrement le logement des dents d'un tel peigne en vis-à-vis avec la première face latérale dans la partie disjoncteur. Afin de favoriser le positionnement d'un peigne de raccordement sans avoir à casser des dents de ce peigne, la partie disjoncteur 211 et la partie à protection différentielle 212 comportent, en outre, des évidements 261, 262 sur les faces latérales ne comportant pas de bornes. Ainsi, les bornes d'entrée et de sortie disposées sur les faces latérales, ainsi que les évidements 261, 262 de chaque partie du dispositif sont, sur chaque face latérale, espacés entre eux par une même distance. Les bornes peuvent ainsi être raccordées électriquement par l'entremise d'un peigne de raccordement. Les dents du peigne qui ne sont pas raccordées électriquement peuvent néanmoins être logés dans les évidements de ces faces latérales.
  • Le dispositif représenté sur la figure 6 est un autre mode de réalisation comportant la plupart des éléments représentés sur la figure 5, sauf que la borne de sortie 210 est disposée sur la première face latérale de la partie disjoncteur 211 et l'autre borne de sortie 209 est disposée sur la première face latérale de la partie à protection différentielle 212. De cette façon, les bornes de sortie disposées sur la première face latérale de chaque partie du dispositif sont espacées par une distance plus large que dans le cas représenté à la figure 5. Ainsi, ces bornes de sortie peuvent être raccordées électriquement par l'entremise d'un peigne de raccordement présentant un écart plus grand entre chacune des dents du peigne.
  • Le dispositif à protection différentielle 301 représenté sur les figures 7, 8 et 9, comporte deux faces principales 302, une première face latérale 303, une seconde face latérale 304 et une face frontale 305. Sur la face frontale, une poignée 306 permet d'actionner les contacts mobiles. La première face latérale comporte, sur la partie à protection différentielle, deux bornes de sorties 311, 312. Chaque borne de sortie 311, 312 comporte une pièce de contact fixe 313, 314 contre laquelle, lors du raccordement, un conducteur électrique ou une dent de peigne de raccordement est serrée par l'intermédiaire d'une pièce de contact mobile, en l'occurrence une cage de borne 313, 314, commandée par la rotation d'une vis de serrage 317, 318.
  • Les moyens de coupure de la partie disjoncteur sont logés dans un compartiment présentant une paroi 331 munie de premières traversées 332, 333. Ces premières traversées permettent le passage des conducteurs de liaison passant du compartiment de la partie disjoncteur à la partie à protection différentielle. Chaque conducteur de liaison comporte une portion à section rectangulaire 335, 336 traversant la paroi 331 à travers les premières traversées 332, 333. Chaque conducteur de liaison comporte, en outre, une portion à section circulaire 337, 338 connectée à chacune des portions à section rectangulaire par soudure ou tout autre moyen de connexion. Les conducteurs de liaison 335, 336, 337, 338 permettent de connecter les circuits de phase et de neutre de la partie disjoncteur à une extrémité d'un des enroulements primaires de chacun desdits circuits. Les autres extrémités de chacun des enroulements primaires sont quant à elles connectées aux bornes de sortie 311,312.
  • Comme cela est montré sur les figures 7 et 8, la paroi 331 du compartiment de la partie disjoncteur munie des premières traversées 332, 333 est sensiblement parallèle aux faces latérales 303, 304 du boitier. De cette façon, les conducteurs de liaison 335, 336, 337, 338 et leurs traversées correspondantes 332, 333 sont localisés dans une zone de la partie disjoncteur éloignée et séparée des moyens de coupure. Ainsi, par rapport à un disjoncteur qui aurait la même configuration, l'impact sur les moyens de coupure des modifications, c'est-à-dire l'ajout des traversées 332, 333 et des conducteurs de liaison 335, 336, 337, 338, est minimisé.
  • Comme cela est montré sur les figures 7, 8 et 9, les portions à section circulaire 337, 338 des conducteurs de liaison passent également par au moins une seconde traversée non visible disposée sur la cloison 351 séparant la partie à protection différentielle de la partie disjoncteur. En l'occurrence, la seconde traversée est disposée sur une partie de ladite cloison 351 séparant la partie différentielle d'une zone de liaison 352. Ainsi, dans le mode de réalisation des figures 7, 8 et 9, le compartiment de la partie disjoncteur comporte un retrait de la paroi 331 munie des premières traversées 332, 333 par rapport la première face latérale 303 du boîtier. Les conducteurs de liaison 335, 336, 337, 338 viennent donc se loger dans cette zone de liaison 352 disposée dans le retrait du compartiment de la partie disjoncteur. Ce retrait permet le logement des dents d'un peigne de raccordement en vis-à-vis avec la face latérale de la partie disjoncteur sans connexion électrique. Le retrait peut éventuellement être cloisonné pour accroître l'isolement électrique entre les dents du peigne.
  • Comme cela est visible sur les figures 7 et 8, une partie de la portion à section circulaire 337, 338 des conducteurs de liaison est logée dans la partie à protection différentielle dans un espace délimité par la cloison 351, la vis de serrage 318 et la cage de borne 314 de la borne de sortie 312 la plus proche de la cloison. Avec une telle configuration, les conducteurs de liaison 335, 336, 337, 338 ne viennent pas entraver le positionnement d'un peigne de raccordement, et plus particulièrement le logement des dents d'un tel peigne.
  • Dans les dispositifs à protection différentielle de l'invention décrits précédemment, les bornes d'entrée et de sortie autorisent un raccordement électrique par l'entremise de peignes de raccordement. Cependant, il n'est pas exclu que le dispositif à protection différentielle puissent être raccordé électriquement par tout autre moyen connu de l'homme du métier tel que, par exemple, des conducteurs filaires.

Claims (12)

  1. Dispositif électrique à protection différentielle modulaire comprenant :
    - un circuit de phase (201) et un circuit de neutre (202) qui s'étendent chacun entre une borne d'entrée (207, 208) et une borne de sortie (209, 210 ; 311, 312), lesdites bornes autorisant un raccordement électrique par l'entremise d'un peigne de raccordement,
    - un boîtier (203) comportant deux faces principales (204 ; 302), une première et une seconde face latérale (205, 206 ; 303, 304) sur lesquelles sont disposées les bornes d'entrée et de sortie,
    - une partie disjoncteur (211) comportant un mécanisme de déclenchement (231, 232), un interrupteur (233, 234) interposé sur chaque circuit, une chambre de coupure, et un compartiment (235) renfermant au moins l'interrupteur et la chambre de coupure, ledit compartiment présentant une paroi (241 ; 331) munie d'au moins une première traversée (242, 243 ; 332, 333),
    - une partie à protection différentielle (212) comportant un transformateur différentiel (221) équipé d'enroulements primaires (222, 223), ladite partie à protection différentielle étant séparée de la partie disjoncteur par une cloison (213 ; 351) sensiblement parallèle aux faces principales, et
    - des conducteurs de liaison (244, 245 ; 335, 336, 337, 338) permettant de connecter les enroulements primaires au circuit de phase et au circuit de neutre, lesdits conducteurs de liaison passant du compartiment de la partie disjoncteur à la partie à protection différentielle, à travers la au moins une première traversée,
    caractérisée en ce que la paroi (241 ; 331) du compartiment (235) munie de la au moins une première traversée est sensiblement parallèle aux faces latérales (205, 206 ; 303, 304) du boitier, et
    en ce que les conducteurs de liaison (244, 245 ; 335, 336, 337, 338) passent également par au moins une seconde traversée (251) disposée sur la cloison (213 ; 351) séparant la partie à protection différentielle de la partie disjoncteur.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cloison (213, 351) comporte une première partie (214) séparant la partie à protection différentielle du compartiment de la partie disjoncteur et une seconde partie (215) séparant la partie à protection différentielle d'une zone de liaison (216 ; 352), la au moins une seconde traversée étant disposée sur la seconde partie de ladite cloison.
  3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le compartiment (235) de la partie disjoncteur comporte un retrait de la paroi munie de la au moins une première traversée par rapport la première face latérale du boîtier (205), de façon à autoriser le logement des dents du peigne de raccordement en vis-à-vis avec ladite première face latérale pour le raccordement.
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le retrait est cloisonné.
  5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les bornes de sortie (209, 210 ; 311, 312) sont disposées sur la première face latérale (205 ; 303).
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les bornes de sortie (209, 210; 311, 312) sont disposées sur la première face latérale (205, 303) de la partie à protection différentielle (212).
  7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une première borne de sortie (210) du disjoncteur est disposée sur la première face latérale (205) dans la partie disjoncteur (211) et une deuxième borne de sortie (209) est disposée sur la première face latérale (205) dans la partie à protection différentielle (212).
  8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que chaque borne de sortie (311, 312) comporte une pièce de contact fixe (315, 316) contre laquelle, lors du raccordement, un conducteur électrique ou une dent du peigne est serré par l'intermédiaire d'une pièce de contact mobile (313, 314) commandée par la rotation d'une vis de serrage (317, 318).
  9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une partie des conducteurs de liaison (337, 338) est logée dans la partie à protection différentielle dans un espace délimité par la cloison (351), la vis de serrage (318) et la pièce de contact mobile (314) de la borne de sortie (312) la plus proche de la cloison (351).
  10. Dispositif selon la revendication 2 à 9, caractérisé en ce qu'une partie des conducteurs de liaison (335, 336, 337, 338) est logée dans une zone de liaison (352) disposée dans le retrait du compartiment de la partie disjoncteur.
  11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'une connexion entre les conducteurs de liaison (335, 336, 337, 338) est réalisée par soudure électrique.
  12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'une connexion entre les conducteurs de liaison (335, 336, 337, 338) est réalisée par contact électrique élastique.
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