EP3709333A1

EP3709333A1 - Appareil électrique pour alimenter ou non une charge en fonction de l'état passant ou bloqué d'un organe de commande

Info

Publication number: EP3709333A1
Application number: EP20162897.1A
Authority: EP
Inventors: Benjamin Leclercq; Dany MASSE
Original assignee: Legrand SNC; Legrand France SA
Current assignee: Legrand SNC; Legrand France SA
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2020-09-16
Anticipated expiration: 2040-03-13
Also published as: PL3709333T3; AU2020201831A1; EP3709333B1; FR3093869A1; RU2020110708A; CN111696829A; FR3093869B1; ES2895348T3

Abstract

Cet appareil électrique est à raccorder par des câbles à une source de courant alternatif pour une installation électrique domestique ou tertiaire, à une charge et à un organe de commande, pour laisser ou non ladite source de courant alternatif alimenter ladite charge en fonction d'états passant et bloqué pris par l'organe de commande. Cet appareil comporte un convertisseur de tension (553, 552) relié en sortie à un organe de pilotage (544) pour lui fournir une tension de sécurité, ledit organe de pilotage (544) étant configuré pour appliquer ladite tension de sécurité entre une première borne de commande (522) et une seconde borne de commande (520) lorsqu'elles sont isolées électriquement l'une de l'autre extérieurement audit appareil et pour ne pas appliquer ladite tension de sécurité entre ladite première borne de commande (522) et ladite seconde borne de commande (520) lorsqu'elles sont mises au même potentiel extérieurement audit appareil.

Description

Domaine technique de l'invention

L'invention concerne un appareil électrique à raccorder par des câbles à une source de courant alternatif, à une charge et à un organe de commande, pour laisser, ou non, ladite source de courant alimenter ladite charge en fonction d'états passant ou bloqué pris par l'organe de commande.

Etat de la technique

Il est connu de l'état de la technique des contacteurs tels que représentés sur les figures 1 à 4 des dessins annexés, sur lesquels :

[Fig. 1] la figure 1 est une vue en perspective d'un contacteur connu, prise à droite et en avant de ce contacteur ;
[Fig. 2] la figure 2 est une représentation très schématique du circuit électrique interne du contacteur connu ;
[Fig. 3] la figure 3 est une vue de face du contacteur connu juxtaposé à un disjoncteur de petit ampérage, ici 2 A, lui-même juxtaposé à un disjoncteur d'assez fort ampérage, ici 20 A, sur un rail de support ; et
[Fig. 4] la figure 4 est une représentation schématique des appareils montrés sur la figure 3 et des câbles les raccordant entre eux ainsi qu'à un organe de commande et à une charge.

Le contacteur 100 montré sur la figure 1 est au format modulaire, c'est-à-dire qu'il présente une forme globalement parallélépipédique avec deux faces principales, respectivement une face gauche 101 et une face droite 102, et des faces latérales s'étendant de l'une à l'autre des faces principales 101 et 102, à savoir une face arrière 103, une face supérieure 104, une face avant 105 et une face inférieure 106, la face arrière 103 présentant une échancrure 107 pour le montage du contacteur 100 sur un rail de support tel que 112 normalisé à profil en Ω, notamment visible sur la figure 3, d'une enveloppe de protection telle qu'une armoire, un boitier ou un coffret électrique. Conformément au format modulaire, la largeur du contacteur 100, qui correspond à la distance entre la face gauche 101 et la face droite 102, est un multiple d'une valeur normalisée, connue sous le nom de « module », qui est de l'ordre de 18 mm. Le contacteur 100 a une largeur d'un module.
La face avant 105 présente, en position centrale, un nez 108 présentant une touche 109, pouvant prendre sélectivement l'une de trois positions, respectivement une position de fonctionnement automatique, une position de fonctionnement forcé et une position d'arrêt.
En position de fonctionnement automatique, le contacteur 100 permet ou non l'alimentation d'une charge suivant respectivement qu'un organe de commande est passant ou bloqué. En position de fonctionnement forcé, le contacteur 100 permet en permanence l'alimentation de la charge. En position d'arrêt, le contacteur 100 empêche en permanence l'alimentation de la charge.
La face supérieure 104 du contacteur 100 présente deux orifices d'introduction 110 et 111 donnant accès respectivement à une borne de raccordement 113 et à une borne de raccordement 114 (figure 2). L'orifice d'introduction 110 et la borne de raccordement 113 sont situés à gauche. L'orifice d'introduction 111 et la borne de raccordement 114 sont situés à droite.
La face inférieure 106 présente quatre orifices d'introduction 115, 116, 117 et 118, donnant accès respectivement à une borne de raccordement 119, une borne de raccordement 120, une borne de raccordement 121 et à une borne de raccordement 122 (figure 2). L'orifice d'introduction 115, l'orifice d'introduction 116, la borne de raccordement 119 et la borne de raccordement 120 sont situés à gauche. L'orifice d'introduction 117, l'orifice d'introduction 118, la borne de raccordement 121 et la borne de raccordement 122 sont situés à droite.
Chacune des bornes de raccordement 113, 114, 119, 120, 121 et 122 est prévue pour recevoir un tronçon d'extrémité dénudé d'un câble électrique.
Les bornes de raccordement 113 et 114 situées en haut sont prévues pour être raccordées à deux pôles d'un réseau de distribution de l'électricité, ici respectivement le neutre et la phase, par l'intermédiaire d'un disjoncteur tel que 300 (figures 3 et 4) de protection de la charge que doit alimenter ou non le contacteur 100.
Les bornes de raccordement 119 et 121 sont prévues pour être raccordées à cette charge.
La borne de raccordement 122 est prévue pour être raccordée à un premier côté d'un organe de commande tel que 123 (figure 4). Le second côté de l'organe de commande est prévu pour être raccordé à l'une de bornes de départ, ici la borne de phase, d'un disjoncteur de protection tel que 400 (figures 3 et 4), prévu pour éviter des surintensités dans le circuit comportant l'organe de commande tel que 123 et une bobine de pilotage 125 que comporte le contacteur 100.
La borne de raccordement 120 est prévue pour être raccordée à l'autre borne de départ de ce disjoncteur de protection tel que 400, ici la borne de neutre.
Tel que visible sur la figure 2, le circuit électrique interne du contacteur 100 comporte la bobine 125 et deux paires de contacts 126 et 127, dont chacune comporte un contact fixe et un contact mobile, la bobine 125 étant liée à chacune des paires de contacts 126 et 127 via une transmission mécanique de pilotage 128, pour leur faire prendre soit un état bloqué (contact mobile à l'écart du contact fixe) soit un état passant (contact mobile en appui sur le contact fixe).
Un premier côté de la paire de contacts 126 est relié à la borne de raccordement 113. Le second côté de la paire de contacts 126 est relié à la borne de raccordement 119. Un premier côté de la paire de contacts 127 est relié à la borne de raccordement 114. Le second côté de la paire de contacts 127 et relié à la borne de raccordement 121. Un premier côté de la bobine 125 est relié à la borne de raccordement 120. Le second côté de la bobine 125 est relié à la borne de raccordement 122.
Lorsque la tension du réseau est présente entre les bornes 120 et 122, la bobine 125 est activée et fait passer les paires de contacts 126 et 127 à l'état passant. La borne 119 est alors reliée à la borne 113, tandis que la borne 121 est reliée à la borne 114, de sorte que la tension du réseau, qui est prévue pour être présente en permanence entre les bornes 113 et 114 (bornes d'arrivée), est également présente entre les bornes 119 et 121 (bornes de départ), grâce à quoi la charge disposée entre les bornes 119 et 121 est alimentée.
En l'absence de la tension du réseau entre les bornes 120 et 122, la bobine 125 est désactivée, les paires de contacts 126 et 127 sont à l'état bloqué, de sorte que la charge disposée entre les bornes 119 et 121 n'est pas alimentée.
Tel que représenté sur la figure 3 et conformément au format modulaire, le contacteur 100 est configuré pour appartenir à une rangée d'appareils modulaires disposés côte-à-côte en étant fixés par l'arrière sur le rail support 112 disposé horizontalement.
Le contacteur 100 est configuré pour être raccordé à un disjoncteur 300 calibré ici à 20 A et à un disjoncteur 400 calibré ici à 2 A.
Les disjoncteurs 300 et 400 comportent classiquement en partie supérieure deux bornes d'arrivée et en partie inférieure deux bornes de départ, le cheminement du courant entre les bornes d'arrivée et de départ étant interrompu si l'intensité prend une valeur extrêmement élevée (court-circuit) ou si l'intensité dépasse l'intensité calibrée de façon prolongée.
Les bornes de raccordement 113 et 114 situées en haut sont prévues pour être raccordées aux bornes de départ du disjoncteur 300.
La borne de raccordement 120 est prévue pour être raccordée à la borne de départ du disjoncteur 400 correspondant au pôle de neutre. Tels que représentés, le disjoncteur 300 et le disjoncteur 400 ont, chacun, une forme globalement parallélépipédique et sont au format modulaire. Chacun présente une largeur d'un module.
Le câblage du contacteur 100 et des disjoncteurs 300 et 400 entre eux et avec un organe de commande 123 et une charge 124 est illustré à la figure 4.
L'organe de commande 123 peut prendre deux états stables, respectivement passant et bloqué. Dans l'état passant, ses deux côtés sont reliés électriquement de sorte qu'un courant électrique peut passer de l'un à l'autre. Dans l'état bloqué, ses deux côtés sont isolés électriquement l'un de l'autre. Ici, l'organe de commande 123 fait partie d'un ensemble de raccordement au réseau électrique de distribution de l'électricité par lequel il est commandé : il prend l'état passant pendant une tranche horaire où l'électricité est à tarif réduit, et prend l'état bloqué pendant une tranche horaire où l'électricité est à tarif nominal.
Le contacteur 100 est prévu pour que la charge 124, par exemple un chauffe-eau électrique à accumulation, soit alimentée pendant la tranche horaire où l'électricité est à tarif réduit (organe de commande 123 à l'état passant) et non alimentée pendant la tranche horaire à tarif nominal (organe de commande 123 à l'état bloqué).
La borne de raccordement 122 du contacteur 100 est raccordée par un câble 130 à un premier côté de l'organe de commande 123. Le second côté de l'organe de commande 123 est relié par un câble 129 à l'une des bornes du disjoncteur 400, ici le pôle de phase.
La charge 124 est raccordée d'un premier côté par un premier câble 131 à la borne de raccordement 119 et du second côté par un second câble 132 à la borne de raccordement 121.
On voit que quand l'organe de commande 123 est à l'état passant, la tension du réseau apparait entre les bornes 120 et 122, la bobine 125 est activée, les paires de contacts 126 et 127 sont à l'état passant et la charge 124 est alimentée. Quand l'organe de commande 123 est à l'état bloqué, il n'y a pas de tension entre les bornes 120 et 122, la bobine 125 est désactivée, les paires de contacts 126 et 127 sont à l'état bloqué et la charge 124 n'est pas alimentée.
Le disjoncteur 400 sert à protéger le circuit comportant l'organe de commande 123 et la bobine 125, ce circuit se trouvant entre les bornes de départ du disjoncteur 400. Etant donné qu'une intensité relativement faible circule dans ce circuit, le disjoncteur 400 est calibré à une intensité relativement faible, ici 2 A.
Le disjoncteur 300 sert à protéger le circuit comportant la charge 124, ce circuit se trouvant entre les bornes de départ du disjoncteur 300, qui est calibré en fonction de l'intensité que peut consommer la charge 124, ici 20 A.
Il est également connu de l'état de la technique des télérupteurs tels que représentés sur les figures 5 à 8 des dessins annexés, sur lesquels :

[Fig. 5] la figure 5 est une vue en perspective d'un télérupteur connu, prise à droite et en avant de ce télérupteur ;
[Fig. 6] la figure 6 est une représentation très schématique du circuit électrique interne du télérupteur connu ;
[Fig. 7] la figure 7 est une vue de face du télérupteur connu juxtaposé à un disjoncteur de petit ampérage, ici 2 A, lui-même juxtaposé à un disjoncteur d'assez fort ampérage, ici 20 A, sur un rail de support ; et
[Fig. 8] la figure 8 est une représentation schématique des appareils montrés sur la figure 7 et des câbles les raccordant entre eux ainsi qu'à un organe de commande et à une charge.

Tout comme le contacteur 100, le télérupteur 200 montré sur la figure 5 est au format modulaire, avec une largeur d'un module.
Le télérupteur 200 a ainsi une forme globalement parallélépipédique avec deux faces principales, respectivement une face gauche 201, une face droite 202 et des faces latérales s'étendant de l'une à l'autre des faces principales 201 et 202, à savoir une face arrière 203, une face supérieure 204, une face avant 205 et une face inférieure 206.
La face arrière 203 présente une échancrure 207 pour le montage du télérupteur 200 sur un rail de support tel que 212 normalisé à profil en Ω, notamment visible sur la figure 7, d'une enveloppe de protection telle qu'une armoire, un boitier ou un coffret électrique.
La face avant 205 présente, en position centrale, un nez 208 présentant une touche 209, pouvant prendre sélectivement deux positions, respectivement une position de fonctionnement et une position d'arrêt.
En position de fonctionnement, le télérupteur 200 permet ou non l'alimentation d'une charge, la transition s'opérant à chaque fois qu'un organe de commande passe de l'état bloqué à l'état passant, l'organe de commande étant typiquement un bouton-poussoir. En position d'arrêt, le télérupteur 200 empêche en permanence l'alimentation de la charge.
La face supérieure 204 du télérupteur 200 présente un orifice d'introduction 211 donnant accès à une borne de raccordement 214 (figure 6).
La face inférieure 206 présente trois orifices d'introduction 216, 217 et 218, donnant accès respectivement aux bornes de raccordement 220, 221 et 222 (figure 6). L'orifice d'introduction 216 et la borne de raccordement 220 sont situés à gauche. Les orifices d'introduction 211, 217 et 218 ainsi que les bornes de raccordement 214, 221 et 222 sont situés à droite.
Chacune des bornes de raccordement 214, 220, 221 et 222 est prévue pour recevoir un tronçon d'extrémité dénudé d'un câble électrique.
La borne de raccordement 214 située en haut est prévue pour être raccordée à un pôle d'un réseau de distribution de l'électricité, ici la phase, par l'intermédiaire d'un disjoncteur 300 (figures 7 et 8) de protection de la charge que doit alimenter ou non le télérupteur 200.
La borne 221 est prévue pour être raccordée à un premier côté de cette charge.
L'une des bornes de départ du disjoncteur 300, ici au pôle de neutre, est prévue pour être raccordée au second côté de cette charge. L'autre borne de départ du disjoncteur 300, ici au pôle de phase, est prévue, comme il vient d'être indiqué, pour être raccordée à la borne 214.
La borne 222 est prévue pour être raccordée à un premier côté d'un organe de commande tel que 223 (figure 8). Le second côté de l'organe de commande 223 est prévu pour être raccordé à l'une des bornes de départ d'un disjoncteur tel que 400 (figures 7 et 8) de protection, ici la borne de départ au pôle de phase.
La borne de raccordement 220 est prévue pour être raccordée à l'autre borne de départ du disjoncteur 400, qui est au pôle de neutre.
Tel que visible sur la figure 6, le circuit électrique interne du télérupteur 200 comporte une bobine 225 et une paire de contacts 227, comportant un contact fixe et un contact mobile, la bobine 225 étant liée à la paire de contacts 227 via une transmission mécanique de pilotage 228, pour lui faire prendre soit un état bloqué (contact mobile à l'écart du contact fixe) soit un état passant (contact mobile en appui sur le contact fixe).
Un premier côté de la paire de contacts 227 est relié à la borne de raccordement 214. Le second côté de la paire de contacts 227 est relié à la borne de raccordement 221. Un premier côté de la bobine 225 est relié à la borne de raccordement 220. Le second côté de la bobine 225 est relié à la borne de raccordement 222.
En l'absence de la tension du réseau entre les bornes 220 et 222, la bobine 225 est désactivée, ce qui est sans effet sur la paire de contacts 227, vu l'agencement de la transmission 228. Lorsque la tension du réseau se met à être présente entre les bornes 220 et 222, la bobine 225 passe de l'état désactivé à l'état activé et, vu l'agencement de la transmission 228, fait changer d'état la paire de contacts 227, c'est-à-dire que si la paire de contacts 227 était à l'état bloqué elle prend l'état passant alors que si elle était à l'état passant elle prend l'état bloqué. Lorsque la tension du réseau se met à être absente entre les bornes 220 et 221, la bobine 225 passe à l'état désactivé, ce qui est sans effet sur la paire de contacts 227, vu l'agencement de la transmission 228.
Lorsque la paire de contacts 227 est à l'état passant, la borne 221 est reliée à la borne 214, de sorte que la borne 221 est alors au même potentiel que la borne 214, prévue pour être raccordée à l'une des bornes de départ du disjoncteur 300, ici au pôle de phase. Le premier côté de la charge, prévu pour être raccordé à la borne 221, est alors au même potentiel, et comme le second côté de la charge est prévu pour être raccordé à l'autre borne de départ du disjoncteur 300, la charge est alimentée.
Lorsque la paire de contacts 227 est à l'état bloqué, la borne 221 n'est pas reliée à la borne 214, de sorte que la charge raccordée à la borne 221 n'est pas alimentée.
Tel que représenté sur la figure 7 et conformément au format modulaire, le télérupteur 200 est configuré pour appartenir à une rangée d'appareils modulaires disposés côte-à-côte en étant fixés par l'arrière sur le rail de support 212 disposé horizontalement.
Comme il vient d'être expliqué, le télérupteur 200 est configuré pour être raccordé au disjoncteur 300, calibré ici à 20 A, et au disjoncteur 400, calibré ici à 2 A.
Les disjoncteurs 300 et 400 sont semblables aux disjoncteurs présentés précédemment avec le contacteur 100.
Le câblage du télérupteur 200 et des disjoncteurs 300 et 400 entre eux et avec un organe de commande 223 et une charge 224 est illustré à la figure 8.
L'organe de commande 223 peut prendre deux états, respectivement passant ou bloqué. Dans l'état passant, les deux côtés de l'organe de commande 223 sont reliés électriquement de sorte qu'un courant électrique peut passer de l'un à l'autre. Dans l'état bloqué, les deux côtés sont isolés électriquement l'un de l'autre. L'état bloqué est pris par défaut, c'est-à-dire en l'absence d'action d'un utilisateur. L'état passant est pris lorsqu'un utilisateur agit sur l'organe de commande 223. Ici, l'organe de commande 223 est un bouton-poussoir servant à commander la charge 224 qui est un point lumineux. Tel qu'illustré, d'autres organes de commande semblables peuvent être raccordés en parallèle.
La borne de raccordement 222 du télérupteur 200 est raccordée par un câble 230 à un premier côté de l'organe de commande 223. Le second côté de l'organe de commande 223 est relié par un câble 229 à l'une des bornes du disjoncteur 400, ici le pôle de phase.
La charge 224 est raccordée d'un premier côté par un premier câble 231 à la borne de raccordement 221 et du second côté par un second câble 232 à la borne de départ correspondante du disjoncteur 300.
On voit que quand l'organe de commande 223 est actionné pour prendre l'état passant, la tension du réseau apparait entre les bornes 220 et 222, la bobine 225 est activée, de sorte que la paire de contacts 227 change d'état. Ainsi, à chaque fois que l'organe de commande 223 est actionné pour prendre l'état passant, la charge 224 cesse d'être alimentée si elle était en train d'être alimentée ou bien elle se met à être alimentée si elle n'était pas alimentée.
Le disjoncteur 400 sert à protéger le circuit comportant l'organe de commande 223 et la bobine 225, ce circuit se trouvant entre les bornes de départ du disjoncteur 400. Etant donné qu'une intensité relativement faible circule dans ce circuit, le disjoncteur 400 est calibré à une intensité relativement faible, ici 2 A.
Le disjoncteur 300 sert à protéger le circuit comportant la charge 224, ce circuit se trouvant entre les bornes de départ du disjoncteur 300, qui est calibré en fonction de l'intensité que peut consommer la charge 224, ici 20 A.
On notera que le contacteur 100 décrit ci-dessus est à deux paires de contacts, c'est-à-dire qu'il comporte un chemin de courant vers la charge pour chacun des deux pôles du réseau et que chacun de ces chemins de courant comporte une paire de contacts pour y laisser passer ou non le courant.
Il existe également des contacteurs à une seule paire de contacts où, de même que pour le télérupteur 200, il y a un seul chemin de courant vers la charge pour un seul pôle du réseau avec une paire de contacts dans ce chemin pour y laisser passer ou non le courant.
On notera enfin que la demande de brevet français 2 906 075 décrit un exemple de réalisation d'un télérupteur dont la transmission mécanique de pilotage 228 peut être modifiée, en omettant une biellette et un ressort, pour transformer cette transmission 228 en une transmission 128, de sorte que l'appareil n'est plus un télérupteur mais un contacteur.

Exposé de l'invention

L'invention vise à fournir un appareil électrique du même genre que le contacteur 100 ou le télérupteur 200, mais permettant d'améliorer la sécurité des personnes tout en étant simple, commode et économique à intégrer dans une installation électrique domestique ou tertiaire.
L'invention propose à cet effet un appareil électrique à raccorder par des câbles à une source de courant alternatif pour une installation électrique domestique ou tertiaire, à une charge et à un organe de commande, pour laisser ou non ladite source de courant alternatif alimenter ladite charge en fonction d'états passant et bloqué pris par l'organe de commande, ledit appareil comportant :

une borne d'arrivée configurée pour être raccordée à un pôle de ladite source de courant alternatif ;
une borne de départ configurée pour être raccordée à ladite charge ;
une première borne de commande configurée pour être raccordée audit organe de commande et une seconde borne de commande configurée pour être portée à un potentiel de référence, ladite première borne de commande et ladite seconde borne de commande étant configurées pour que leur soit appliquée ou non une différence de potentiel prédéterminée en fonction desdits états passant et bloqué pris par l'organe de commande ;

un organe de pilotage relié à ladite première borne de commande et à ladite seconde borne de commande, prenant sélectivement un état activé et un état désactivé en fonction de la présence ou de l'absence de ladite différence de potentiel prédéterminée entre la première borne de commande et la seconde borne de commande ; et
un organe de commutation relié à ladite borne d'arrivée et à ladite borne de départ, prenant soit un état bloqué où il interdit le passage de courant entre la borne d'arrivée et la borne de départ soit un état passant où il autorise le passage de courant entre la borne d'arrivée et la borne de départ, ledit organe de commutation étant piloté par ledit organe de pilotage via une transmission de pilotage configurée pour que les transitions entre l'état bloqué et l'état passant de l'organe de commutation suivent les transitions entre l'état désactivé et l'état activé de l'organe de pilotage ou bien configuré pour que les transitions entre l'état bloqué et l'état passant de l'organe de commutation suivent uniquement les transitions de l'état désactivé à l'état activé ;
appareil caractérisé en ce qu'il comporte une autre borne d'arrivée configurée pour être raccordée à l'autre pôle de ladite source de courant alternatif, et comporte un convertisseur de tension relié en entrée à ladite borne d'arrivée et à ladite autre borne d'arrivée afin d'être alimenté par ladite source de courant alternatif, et relié en sortie audit organe de pilotage pour lui fournir une tension de sécurité, inférieure à 50 V efficaces en courant alternatif ou inférieure à 120 V en courant continu, ledit organe de pilotage étant configuré pour appliquer ladite tension de sécurité entre ladite première borne de commande et ladite seconde borne de commande lorsqu'elles sont isolées électriquement l'une de l'autre extérieurement audit appareil et pour ne pas appliquer ladite tension de sécurité entre ladite première borne de commande et ladite seconde borne de commande lorsqu'elles sont mises au même potentiel extérieurement audit appareil, ledit organe de pilotage étant dans ledit état désactivé quand ladite première borne de commande et ladite seconde borne de commande sont isolées électriquement l'une de l'autre extérieurement audit appareil et dans ledit état activé quand ladite première borne de commande et ladite seconde borne de commande sont mises au même potentiel extérieurement audit appareil, ledit organe de pilotage comportant un circuit électrique fournissant un signal logique formé par deux seuils de tension prédéterminés représentant respectivement l'état activé et l'état désactivé, ladite transmission de pilotage comportant une unité logique reliée audit organe de pilotage ainsi qu'un actionneur électromagnétique dudit organe de commutation, relié à ladite unité logique.

La première borne de commande (configurée pour être raccordée à l'organe de commande) et la seconde borne de commande (configurée pour être portée au potentiel de référence) sont ainsi configurées pour que leur soit appliquée la tension de sécurité lorsqu'elles sont isolées électriquement l'une de l'autre extérieurement audit appareil, c'est-à-dire quand l'organe de commande est dans l'état bloqué, et pour que la tension de sécurité ne leur soit pas appliquée quand elles sont mises au même potentiel extérieurement audit appareil, c'est-à-dire quand l'organe de commande est dans l'état passant.
Ainsi, contrairement aux appareils connus, ce n'est pas la tension de la source de courant alternatif qui est appliquée aux bornes de commande (et donc à l'organe de commande) mais la tension de sécurité fournie par l'appareil grâce à la présence dans l'appareil d'un convertisseur de tension alimenté par la source de courant alternatif.
On sait qu'une source de tension telle que la source de tension de sécurité, c'est-à-dire inférieure à 50 V efficaces en courant alternatif ou inférieure à 120 V en courant continu, est beaucoup plus sûre pour les personnes que les sources de courant alternatif pour une installation électrique domestique ou tertiaire, qui est en général de 230 V en courant alternatif à 50 Hz ou de 110 V en courant alternatif à 60 Hz.
L'appareil selon l'invention offre ainsi une sécurité des personnes améliorée dans la partie de l'installation raccordée aux deux bornes de commande.
L'invention repose sur l'observation que la différence de potentiel prédéterminée peut être fournie depuis l'appareil (et non extérieurement à celui-ci comme dans les appareils connus), pourvu que (i) les deux bornes de commandes puissent être mises au même potentiel (c'est-à-dire en court-circuit) extérieurement à l'appareil alors qu'intérieurement à l'appareil elles sont reliées à une source de tension, et pourvu que (ii) les conditions de présence et d'absence de la différence de potentiel prédéterminée entre les deux bornes de commande soient inversées, c'est-à-dire qu'au lieu d'avoir comme dans les appareils connus la présence de la différence de potentiel prédéterminée quand l'organe de commande est dans l'état passant et l'absence de la différence de potentiel prédéterminée quand l'organe de commande est dans l'état bloqué, l'on a au contraire la présence de la différence de potentiel prédéterminée quand l'organe de commande est dans l'état bloqué et l'absence de la différence de potentiel prédéterminée quand l'organe de commande est dans l'état passant.
L'invention repose également sur l'observation qu'il est possible de satisfaire chacune des deux exigences (i) et (ii) avec un organe de pilotage et une transmission de pilotage appropriés, de façon relativement simple et commode.
L'exigence (i) peut en effet être satisfaite avec un organe de pilotage configuré pour appliquer la tension de sécurité entre les deux bornes de commande lorsqu'elles sont isolées électriquement l'une de l'autre extérieurement à l'appareil et pour ne plus appliquer la tension de sécurité lorsque les deux bornes de commande sont mises en court-circuit extérieurement à l'appareil, ce qui peut se mettre en oeuvre par exemple grâce à une résistance de valeur relativement élevée disposée en série sur le chemin de courant entre l'un des pôles de la source de tension de sécurité et l'une des bornes de commande : lors d'un court-circuit extérieur entre les deux bornes de commande, la différence de potentiel entre les deux côtés de la résistance est la tension de sécurité et le courant traversant la résistance et circulant entre les deux bornes est minime puisque la résistance a une valeur élevée.
L'exigence (ii) peut en effet être satisfaite en remplaçant la bobine, qui forme l'organe de pilotage des appareils connus, par un circuit électrique fournissant un signal logique, en l'occurrence deux seuils de tension prédéterminés représentant l'état activé et l'état désactivé ; et en remplaçant la transmission mécanique, qui forme la transmission de pilotage dans les appareils connus, par une unité logique et par un actionneur électromagnétique de l'organe de commutation, avec l'unité logique qui est reliée au circuit électrique fournissant le signal logique et avec l'actionneur qui est relié à cette unité logique.
Selon des caractéristiques avantageuses :

ledit convertisseur de tension est configuré pour que ladite source de tension de sécurité soit en courant continu ;
l'organe de pilotage comporte une résistance de limitation de courant reliée d'un côté à un pôle de sortie dudit convertisseur de tension et de l'autre côté à ladite première borne de commande ;
ledit organe de pilotage comporte en outre une résistance de polarisation disposée entre ladite unité logique et le côté de ladite résistance de limitation de courant relié à la première borne de commande ;
ledit appareil comporte un organe de protection d'entrée, disposé entre lesdites borne d'arrivée et autre borne d'arrivée, d'une part, et ledit convertisseur de tension de sécurité, d'autre part, ledit étage de protection d'entrée comportant un organe de protection contre les surintensités et un organe de protection contre les surtensions ;
ledit organe de protection contre les surintensités est une thermistance à coefficient positif et l'organe de protection contre les surtensions est une varistance ;
ledit appareil comporte un organe de protection de sortie, disposé entre lesdites première borne de commande et seconde borne de commande, d'une part, et ledit organe de pilotage, d'autre part, ledit étage de protection de sortie comportant au moins un organe de protection contre les surintensités et un organe de protection contre les surtensions ;
ledit organe de protection contre les surintensités est une thermistance à coefficient positif et ledit organe de protection contre les surtensions est une diode Zener bidirectionnelle ;
ledit appareil comporte une unité de communication radiofréquence reliée à ladite unité logique ;
l'organe de commutation est une paire de contacts et fait partie d'un relais électromagnétique comportant une bobine et une transmission mécanique entre ladite bobine et ladite paire de contacts ;
l'appareil comporte un organe de mesure de courant disposé entre ladite borne d'arrivée et ladite borne de départ et relié à ladite unité logique ; et/ou
l'organe de mesure de courant est un shunt.

L'invention vise également, sous un deuxième aspect, un circuit électrique comportant un appareil tel qu'exposé ci-dessus , au moins un organe de commande configuré pour commander au moins une charge, et un disjoncteur, caractérisé en ce que :

l'organe de commande est raccordé par son premier côté à la première borne de commande et par son second côté à la seconde borne de commande dudit appareil ;
la charge est raccordée par son premier côté à la borne de départ dudit appareil et par son deuxième côté à une borne du disjoncteur ; et
la borne d'arrivée et l'autre borne d'arrivée dudit appareil sont raccordées chacune à une borne du disjoncteur.

L'invention vise également, sous un troisième aspect, un circuit électrique comportant un appareil tel qu'exposé ci-dessus, comportant au moins un organe de commande configuré pour commander au moins une charge, un premier disjoncteur et un deuxième disjoncteur, caractérisé en ce que :

l'organe de commande est raccordé par son premier côté à la première borne de commande et par son second côté à une borne du deuxième disjoncteur ;
la charge est raccordée par son premier côté à la borne de départ dudit appareil et par son second côté à une borne du premier disjoncteur ; et
la borne d'arrivée et l'autre borne d'arrivée dudit appareil sont raccordées chacune à une borne du premier disjoncteur.

Brève description des dessins

L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'exemples de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

les figures 1 à 4, décrites ci-dessus, illustrent un contacteur connu et la portion d'installation électrique qui lui est associée ;
les figures 5 à 8, décrites ci-dessus, illustrent un télérupteur connu et la portion d'installation électrique qui lui est associée ;
[Fig. 9] la figure 9 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'un appareil électrique selon l'invention, qui est un contacteur, prise à droite et en avant de cet appareil ;
[Fig. 10] la figure 10 est une représentation très schématique du circuit électrique interne du contacteur selon l'invention ;
[Fig. 11] la figure 11 est une représentation très schématique d'un étage de protection d'entrée du circuit électrique interne du contacteur selon l'invention ;
[Fig. 12] la figure 12 est une représentation très schématique de l'organe de pilotage et d'un étage de protection de sortie que comporte le contacteur selon l'invention ;
[Fig. 13] la figure 13 est une représentation en perspective de la carte électronique du contacteur selon l'invention, prise à gauche de cet appareil ;
[Fig. 14] la figure 14 est une représentation en perspective de la carte électronique du contacteur selon l'invention, prise à droite de cet appareil ;
[Fig. 15] la figure 15 est une représentation schématique du contacteur selon l'invention, d'un disjoncteur, d'un organe de commande et d'une charge ainsi que des câbles les raccordant pour former un circuit électrique faisant partie d'une installation électrique domestique ou tertiaire ;
[Fig. 16] la figure 16 est semblable à la figure 15, mais pour un deuxième mode de réalisation de l'appareil électrique selon l'invention, qui est un télérupteur ; et
[Fig. 17] la figure 17 est semblable à la figure 16, mais pour une variante où le télérupteur selon l'invention vient en remplacement d'un télérupteur connu qui faisait partie d'un circuit tel qu'illustré sur la figure 8, le télérupteur selon l'invention étant ainsi associé à deux disjoncteurs d'ampérages différents.

Description détaillée

L'appareil électrique 500 montré sur les figures 9 à 15 est un premier mode de réalisation d'un appareil électrique selon l'invention, qui est un contacteur.
Un deuxième mode de réalisation de l'appareil électrique selon l'invention, décrit ultérieurement à l'appui des figures 16 et 17, est un télérupteur, qui est identique sauf que sa transmission de pilotage, qui comporte une partie logique, par exemple basée sur un microcontrôleur, est programmée différemment : alors que dans le contacteur la transmission de pilotage est programmée pour que les transitions de l'organe de commutation entre l'état bloqué et l'état passant suivent les transitions entre l'état bloqué et l'état passant de l'organe de commande, dans le télérupteur la transmission de pilotage est programmée pour que les transitions de l'organe de commutation entre l'état bloqué et l'état passant suivent uniquement les transitions de l'état bloqué à l'état passant de l'organe de commande.
Pour simplifier, dans la description qui suit, on a employé la même référence numérique 500 pour le premier mode de réalisation de l'appareil électrique (contacteur) et pour le deuxième mode de réalisation (télérupteur).
Tout comme le contacteur 100 et le télérupteur 200, l'appareil électrique 500 montré sur la figure 9 est au format modulaire, avec une largeur d'un module.
L'appareil électrique 500 a ainsi une forme globalement parallélépipédique avec deux faces principales, respectivement une face gauche 501 et une face droite 502, et des faces latérales s'étendant de l'une à l'autre des faces principales 501 et 502, à savoir une face arrière 503, une face supérieure 504, une face avant 505 et une face inférieure 506.
La face arrière présente une échancrure 507 pour le montage de l'appareil électrique 500 sur un rail de support normalisé à profil en Ω, tel que le rail 112 (figure 3) ou le rail 212 (figure 7).
La face avant 505 présente, en position centrale, un nez 508 présentant une touche 509, permettant de faire prendre sélectivement à l'appareil 500, par appuis successifs sur la touche 509, l'une de trois configurations, respectivement une configuration de fonctionnement automatique, une configuration de fonctionnement forcé et une configuration d'arrêt.
En configuration de fonctionnement automatique, l'appareil électrique 500 permet ou non l'alimentation d'une charge suivant respectivement qu'un organe de commande est passant ou bloqué. En configuration de fonctionnement forcé, l'appareil électrique 500 permet en permanence l'alimentation de la charge. En configuration d'arrêt, l'appareil électrique 500 empêche en permanence l'alimentation de la charge.
La face supérieure 504 de l'appareil électrique 500 présente deux orifices d'introduction 510 et 511 donnant accès respectivement à une borne de raccordement 522 et à une borne de raccordement 520 (figure 10). L'orifice d'introduction 510 et la borne de raccordement 522 sont situés à gauche. L'orifice d'introduction 511 et la borne de raccordement 520 sont situés à droite.
La face inférieure 506 présente trois orifices d'introduction 516, 517 et 518, donnant accès respectivement à la borne de raccordement 513, 521 et 514 (figure 10). L'orifice d'introduction 516 et la borne de raccordement 513 sont situés à gauche. Les orifices d'introduction 517 et 518 et les bornes de raccordement 521 et 514 sont situés à droite.
Chacune des bornes de raccordement 513, 514, 520, 521 et 522 est prévue pour recevoir un tronçon d'extrémité dénudé d'un câble électrique.
La borne 522 est prévue pour être raccordée par un câble tel que 530 (figure 15) à un premier côté d'un organe de commande tel que 523, identique à l'organe de commande 123. La borne 520 est prévue pour être raccordée par un câble tel que 531 au second côté de cet organe de commande 523.
La borne 521 est prévue pour être raccordée par un câble tel que 525 (figure 15) à un premier côté d'une charge telle que 524, identique à la charge 124. Le second côté de cette charge 524 est prévu pour être raccordé par un câble tel que 526 à une borne de départ d'un disjoncteur tel que 600, identique au disjoncteur 300.
Les bornes de commande 513 et 514, situées en bas, sont prévues pour être raccordées à deux pôles du réseau de distribution de l'électricité, ici respectivement le neutre et la phase, par l'intermédiaire de ce disjoncteur tel que 600.
Ici, la borne 513 est prévue pour être raccordée par un câble tel que 527 à la borne de départ de ce disjoncteur tel que 600 qui est au pôle de neutre et la borne 514 est prévue pour être raccordée par un câble tel que 528 à la borne de départ de ce disjoncteur tel que 600 qui est au pôle de phase.
Le circuit électrique interne de l'appareil électrique 500, mis en oeuvre par la carte électronique 560 montrée sur les figures 13 et 14, est illustré de façon simplifiée sur la figure 10.
L'appareil électrique 500 comporte un étage de protection d'entrée 547, un étage de protection de sortie 540, un organe de pilotage 544, un organe de commutation 557, une transmission de pilotage entre l'organe de pilotage 544 et l'organe de commutation 557, mise en œuvre notamment par une unité logique 550 et par un actionneur électromagnétique 556, une première alimentation 552 en courant continu qui délivre une très basse tension de sécurité (ici de 3,3 V) et une deuxième alimentation 553 en courant continu qui délivre une très basse tension de sécurité (ici de 12V), un organe de communication radiofréquence 554 et un shunt 555.
L'organe de pilotage 544, l'organe de communication radiofréquence 554 et l'unité logique 550 sont alimentés par l'alimentation 552.
L'actionneur électromagnétique 556 est alimenté par l'alimentation 553.
L'unité logique 550 est reliée respectivement à l'organe de pilotage 544, à l'organe de communication radiofréquence 554, à l'actionneur électromagnétique 556 et au shunt 555.
L'étage de protection d'entrée 547 et l'étage de protection de sortie 540 seront décrits en détails ultérieurement à l'appui des figures 11 et 12. A ce stade, on notera qu'ils sont agencés pour qu'en fonctionnement normal ils n'aient pas d'influence, ou en tout cas une influence minime, sur le cheminement de courant entre leurs entrées et leurs sorties.
Les bornes 513 et 514, l'étage de protection d'entrée 547, l'alimentation 553, l'alimentation 552, l'organe de pilotage 544, l'étage de protection de sortie 540 et les bornes 522 et 520 sont disposés les uns à la suite des autres.
Ainsi, les deux entrées de l'étage de protection 547 sont reliées respectivement à la borne 513 et à la borne 514, les deux entrées de l'alimentation 553 sont reliées respectivement à l'une et à l'autre sortie de l'étage de protection 547, les deux entrées de l'alimentation 552 sont reliées respectivement à l'une et à l'autre sortie de l'alimentation 553, les deux entrées de l'organe de pilotage 544 sont reliées respectivement à l'une et à l'autre sortie de l'alimentation 552, les deux entrées de l'étage de sortie 540 sont reliées respectivement à l'une et à l'autre sortie de l'organe de pilotage 544, la borne 522 est reliée à l'une des sorties de l'étage de protection 540 et la borne 520 est reliée l'autre sortie de l'étage de protection 540.
Le potentiel de référence du circuit électrique interne de l'appareil 500 est celui de la borne 514.
Ainsi, comme on le voit sur la figure 10, l'étage de protection d'entrée 547, l'alimentation 553, l'alimentation 552, l'organe de pilotage 544 et l'étage de protection de sortie 540 sont chacun configurés pour que son entrée et sa sortie correspondant au même pôle que la borne 514 soient au même potentiel.
Par conséquent, à l'exception de l'influence minime qu'est susceptible d'avoir l'étage de protection de sortie 540, la borne 520 est au même potentiel que la borne 514.
Ici, la sortie de l'alimentation 552 qui est au même potentiel que les bornes 514 et 520 est son pôle négatif et l'autre sortie de l'alimentation 552 est son pôle positif.
L'organe de pilotage 544 est configuré pour que la borne 520, à l'exception de l'influence minime qu'est susceptible d'avoir l'étage de protection de sortie 540, soit au même potentiel que le pôle positif de l'alimentation 552 lorsque les bornes 520 et 522 sont isolées électriquement l'une de l'autre extérieurement à l'appareil 500, et pour qu'il n'y ait pas de dégradation quand les bornes 520 et 522 sont mises au même potentiel, c'est-à-dire en court-circuit, extérieurement l'appareil 500.
Ainsi, l'organe de pilotage 544 est configuré pour appliquer aux bornes 520 et 522 la tension fournie par l'alimentation 552 lorsque les bornes 520 et 522 sont isolées électriquement l'une de l'autre extérieurement à l'appareil 500 et pour ne pas appliquer la tension fournie par l'alimentation 552 lorsque les bornes 520 et 522 sont mises au même potentiel extérieurement à l'appareil 500.
En pratique, l'organe de pilotage 544 comporte une résistance de limitation de courant 545 disposée entre son entrée et sa sortie reliées respectivement au pôle positif de l'alimentation 552 et à la borne 522.
La résistance 545 ayant une valeur relativement élevée, par exemple 10 kΩ, lors d'un court-circuit extérieur entre les bornes 520 et 522, la différence de potentiel entre les deux côtés de la résistance 545 est la tension fournie par l'alimentation 552 alors que le courant traversant la résistance 545 et circulant entre les bornes 522 et 520 est minime puisque la résistance a une valeur élevée, par exemple 0,33 mA dans le présent exemple où la tension fournie par l'alimentation 552 est de 3,3 V et la valeur de la résistance 545 est de 10 kΩ.
L'organe de pilotage 544 comporte en outre une résistance 546 disposée entre sa sortie reliée à la borne 522 et son point de connexion relié à l'unité logique 550.
Les deux résistances 545 et 546 servent à opérer la polarisation requise par l'unité logique 550.
Le potentiel présent sur le point de connexion de l'unité logique relié à l'organe de pilotage 544 est ainsi le potentiel présent sur la borne 522, ou en tout cas ce potentiel à une différence minime près due à l'étage de protection 540 et à la résistance 546.
Ainsi, par rapport au potentiel de référence du circuit électrique interne à l'appareil 500, correspondant au pôle négatif de la tension fournie par l'alimentation 552 qui alimente également l'unité logique 550, la tension au point de connexion de l'organe de pilotage 544 relié à l'unité logique 550 est de sensiblement 3,3 V lorsque les bornes 520 et 522 sont isolées électriquement l'une de l'autre extérieurement à l'appareil 500 et de 0 V lorsque les bornes 520 et 522 sont mises au même potentiel extérieurement à l'appareil 500.
L'organe de pilotage 544 fournit ainsi à l'unité logique 550 un signal logique formé par deux seuils de tension prédéterminés, ici sensiblement 3,3 V et sensiblement 0 V, représentant respectivement l'état désactivé et l'état activé de l'organe de pilotage 544.
Par conséquent, si les bornes 520 et 522 sont raccordées avec l'organe de commande, par exemple comme montré sur les figures 15 à 17, pour que quand l'organe de commande est à l'état bloqué les bornes 520 et 522 sont isolées électriquement l'une de l'autre extérieurement à l'appareil 500, et pour que quand l'organe de commande est à l'état passant les bornes 520 et 522 sont mises au même potentiel extérieurement à l'appareil 500, alors l'organe de pilotage 544 est à l'état désactivé lorsque l'organe de commande est à l'état bloqué (bornes 520 et 522 isolées électriquement l'une de l'autre extérieurement à l'appareil 500) et à l'état activé lorsque l'organe de commande est à l'état passant (bornes 520 et 522 mises au même potentiel extérieurement à l'appareil 500).
On observera que l'organe de pilotage 544 prend alors l'état désactivé et l'état activé exactement dans les mêmes conditions vis-à-vis de l'organe de pilotage que la bobine 125 du contacteur 100 et la bobine 225 du télérupteur 200.
Dans l'appareil 500, la transmission 128 entièrement mécanique du contacteur 100 ou 228 du télérupteur 200 est remplacée par une transmission de pilotage partiellement électronique, mise en œuvre notamment par l'unité logique 550 et par l'actionneur électromagnétique 556.
Ainsi, l'organe de commutation 557 est piloté par l'organe de pilotage 544 via la transmission de pilotage partiellement électronique pour que les transitions entre l'état bloqué et l'état passant de l'organe de commutation 557 suivent les transitions entre l'état désactivé et l'état activé de l'organe de pilotage 544.
L'organe de pilotage 544 comporte en outre un condensateur 5400 disposé entre ses deux sorties. Le condensateur 5400 est utile à la stabilité du signal fourni à l'unité logique 550.
L'actionneur électromagnétique 556 et l'organe de commutation 557font ici partie d'un relais 551 dans lequel l'actionneur électromagnétique 556 est une bobine et l'organe de commutation 557 est une paire de contacts avec la transmission 568 entre la bobine 556 et la paire de contacts 557 qui est entièrement mécanique.
La paire de contacts 557 comporte un contact fixe ainsi qu'un contact mobile. L'actionneur électromagnétique 556 fait prendre à la paire de contacts 557 soit un état bloqué (contact mobile à l'écart du contact fixe), soit un état passant (contact mobile en appui sur le contact fixe).
Un premier côté de la paire de contacts 557 est relié à la borne 521. Le second côté de la paire de contacts est relié à la borne 514 via le shunt 555.
Plus précisément, un premier côté du shunt 555 est relié à la borne 514 et le second côté du shunt 555 est relié à l'entrée du relais 551 correspondant au second côté de la paire de contacts 557.
Comme indiqué ci-dessus, l'actionneur électromagnétique 556, ici une bobine, est alimenté par l'alimentation 553.
Cette alimentation s'opère via un commutateur électronique piloté 539, mis en œuvre par exemple avec un transistor et ses résistances de polarisation, le pilotage du commutateur électronique 539 s'effectuant par l'unité logique 550, à laquelle le commutateur électronique 539 est relié.
Lorsque le commutateur 539 est à l'état bloqué, la bobine 556 n'est pas alimentée et l'organe de commutation 557 est à l'état bloqué. Lorsque le commutateur 539 est à l'état passant, la bobine 556 est alimentée et l'organe de commutation est à l'état passant.
L'appareil 500 étant un contacteur, l'unité logique 550 est programmée pour que quand son point de connexion relié à l'organe de pilotage 544 reçoit le signal logique que l'organe de pilotage 544 est à l'état désactivé alors son point de connexion relié au commutateur 539 émet le signal logique mettant le commutateur 539 à l'état bloqué ; et pour que quand son point de connexion relié à l'organe de pilotage 544 reçoit le signal logique que l'organe de pilotage 544 est à l'état activé alors son point de connexion relié au commutateur 539 émet le signal logique mettant le commutateur 539 à l'état passant.
Ainsi, l'organe de commutation 557 est piloté par l'organe de pilotage 544 via la transmission de pilotage partiellement électronique comportant l'unité logique 550 pour que les transitions entre l'état bloqué et l'état passant de l'organe de commutation 557 suivent les transitions entre l'état désactivé et l'état activé de l'organe de pilotage 544.
L'unité logique 550 est également reliée au shunt 555, ici par deux pistes conductrices dédiées reliant respectivement l'entrée du shunt 555 à un point de connexion de l'unité logique 550 et la sortie du shunt 555 à un autre point de connexion de l'unité logique 550.
Cela permet à l'unité logique 550 de connaitre la chute de tension dans le shunt 555. La valeur de la résistance du shunt 555 étant connue, l'unité logique 550 peut déduire de cette chute de tension l'intensité du courant circulant dans le shunt 555 et donc entre les bornes 513 et 514, et par conséquent dans la charge à laquelle ces bornes sont reliées.
Les deux pistes conductrices dédiées reliant le shunt 555 à l'unité logique 550 permettent d'éviter de prendre en considération une chute de tension qui ne serait pas due au shunt, afin de connaitre l'intensité du courant avec une bonne précision.
Dans une variante non illustrée, seul le côté du shunt opposé à celui qui est relié à la borne 514 est relié à l'unité logique 550 et celle-ci détermine l'intensité à partir de la chute de tension entre le potentiel de référence (celui de la borne 514) et le point de connexion auquel est relié le côté du shunt opposé à celui qui est relié à la borne 514.
L'intensité déterminée par l'unité logique 550 peut être communiquée extérieurement à l'appareil électrique 500 par l'organe de communication radiofréquence 554.
Cela permet à un utilisateur, par l'intermédiaire d'une application mobile par exemple, de prendre connaissance en temps réel de la consommation électrique de la charge associée à l'appareil électrique 500.
L'organe de communication radiofréquence 554, relié à l'unité logique 550, permet par ailleurs le contrôle à distance, par l'intermédiaire d'une application mobile par exemple, de l'appareil électrique 500, c'est-à-dire de lui faire prendre l'une des configurations susmentionnées (fonctionnement automatique, fonctionnement forcé et arrêt).
La touche 509 est également reliée à l'unité logique 550, afin que les appuis successifs sur la touche 509 fassent prendre à l'appareil 500 l'une de ces configurations.
Tel que visible sur les figures 13 et 14, la carte électronique 560 de l'appareil électrique 500 est ici de type double face, c'est-à-dire qu'elle comporte une première face 561 et une seconde face 562, chacune d'un côté de la carte électronique 560.
Sur la première face 561 de la carte électronique 560 est notamment disposé le shunt 555.
Sur la seconde face 562 de cette carte électronique 560 sont notamment disposés le relais 551, le microcontrôleur que comporte l'unité logique 550, ainsi qu'un modem et l'antenne 559 que comporte l'organe de communication radiofréquence 554.
La carte électronique 560 est délimitée par une face supérieure 570, une face inférieure 572, une face avant 571 et une face arrière. Les bornes de raccordement 522 et 520 sont reliées à la carte électronique 560 au niveau de la face supérieure et les bornes de raccordement 513, 521 et 514 sont reliées à cette carte 560 au niveau de la face inférieure 572. La touche 509 est quant à elle reliée à la carte électronique par sa face avant 571.
La carte électronique 560 est configurée pour protéger elle-même son circuit interne. Ainsi, il n'est pas nécessaire de raccorder ce circuit à un disjoncteur dédié tel que le disjoncteur 400 décrit ci-dessus.
En effet, comme indiqué ci-dessus, le circuit interne de l'appareil 500 mis en œuvre par la carte 560 comporte un étage de protection d'entrée 547, représenté de façon générale sur la figure 10 et en détails sur la figure 11.
L'étage de protection d'entrée 547 comporte un composant 549 de protection contre les surintensités, ici une thermistance à coefficient positif et un composant 548 de protection contre les surtensions, ici une varistance.
Dans l'étage de protection d'entrée 547 le composant 549 de protection contre les surintensités est disposé entre son entrée et sa sortie reliées respectivement à la borne 513 et à l'entrée correspondante de l'alimentation 553. Le composant 548 de protection contre les surtensions est disposé entre les deux sorties de l'étage de protection d'entrée 547.
L'étage de protection d'entrée 547 comporte également un condensateur 5470 disposé en parallèle du composant 548. Le condensateur 5470 est utile à la filtration des perturbations susceptibles d'être présentes dans la source de courant alternatif à laquelle il est prévu de raccorder les bornes 513 et 514.
La résistance de la thermistance 549 augmente en fonction de la température, ce qui permet la protection du circuit contre les courts-circuits, notamment en cas de défaut de la bobine 556. La varistance 548 permet l'absorption des chocs de tension assez importants, ce qui permet une protection du circuit notamment contre les chocs dus à la foudre.
Comme indiqué ci-dessus, le circuit interne de l'appareil 500 comporte un étage de protection de sortie 540, représenté de façon générale sur la figure 10 et en détails sur la figure 12. L'étage de protection de sortie 540 est relié par un premier côté à l'organe de pilotage 544 ainsi qu'à la borne 514 et par un deuxième côté aux bornes 520 et 522.
L'étage de protection de sortie 540 comporte un composant 543 de protection contre les surtensions, ici une diode Zener bipolaire, un composant 541 de protection contre les surintensités, ici une thermistance à coefficient positif, et un autre composant 542 de protection contre les surintensités, ici une thermistance à coefficient positif.
Dans l'étage de protection de sortie 540 le composant 541 de protection contre les surintensités est disposé entre sa sortie et son entrée reliées respectivement à la borne 520 et à la sortie correspondante de l'organe de pilotage 544 ; le composant 542 de protection contre les surintensités est disposé entre sa sortie et son entrée reliées respectivement à la borne 522 et à la sortie correspondante de l'organe de pilotage ; et le composant 543 de protection contre les surtensions est disposé entre les deux entrées de l'étage de protection de sortie 540.
L'étage de protection de sortie 540 sert à protéger le circuit interne de l'appareil 500 contre les erreurs de câblage, par exemple l'application de la tension du réseau entre les bornes 520 et 522 par raccordement de l'une de ces bornes au pôle de neutre et de l'autre borne au pôle de phase. Du fait de la protection offerte par l'étage de protection d'entrée 547, dans le circuit illustré sur la figure 15, où l'appareil électrique 500 est un contacteur, seul est prévu un disjoncteur 600 identique au disjoncteur 300 décrit ci-dessus.
On notera que dans ce circuit la borne 522 est raccordée par un premier câble 530 à un premier côté de l'organe de commande 523 et par un second câble 531 au second côté de l'organe de commande 523 ; et que les bornes 513, 521 et 514 sont reliées comme expliqué ci-dessus, par des câbles, au disjoncteur 600 et à la charge 524.
Lorsque l'organe 523 est à l'état bloqué, la charge 524 n'est pas alimentée ; et lorsque l'organe de commande 523 est à l'état passant, la charge 524 est alimentée.
Dans le deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 16, l'appareil 500 est un télérupteur.
Comme indiqué ci-dessus, ce deuxième mode de réalisation est identique au premier mode de réalisation sauf que l'unité logique 550 est programmée différemment : alors que dans le premier mode de réalisation (contacteur) l'unité logique 550 est programmée pour que les transitions de l'organe de commutation 557 entre l'état bloqué et l'état passant suivent les transitions entre l'état bloqué et l'état passant de l'organe de commande tel que 523, dans le télérupteur l'unité logique 550 est programmée pour que les transitions de l'organe de commutation 557 entre l'état bloqué et l'état passant suivent uniquement les transitions de l'état désactivé à l'état activé de l'organe de pilotage 544, et donc uniquement les transitions de l'état bloqué à l'état passant de l'organe de commande tel que 523.
On voit que le circuit montré sur la figure 16 est identique à celui montré sur la figure 15, sauf que l'appareil électrique 500 est un télérupteur (et pas un contacteur) et que l'organe de commande 523 est identique à l'organe de commande 223 décrit ci-dessus (et pas à l'organe de commande 123).
Dans la variante montrée sur la figure 17, le deuxième mode de réalisation de l'appareil électrique 500, qui est un télérupteur, vient en remplacement d'un télérupteur connu 200 qui faisait partie d'un circuit tel qu'illustré sur la figure 8.
Le deuxième mode de réalisation de l'appareil électrique 500, qui est un télérupteur, est ainsi associé à deux disjoncteurs d'ampérages différents, en l'occurrence non seulement au disjoncteur 600 de protection de charge 524 (qui peut être le disjoncteur 300 décrit ci-dessus), mais aussi au disjoncteur 400 décrit ci-dessus.
Dans le circuit montré sur la figure 17, la borne 522 est raccordée par un câble 580 à un premier côté de l'organe de commande 523. Le deuxième côté de l'organe de commande 523 est raccordé à une borne de départ du disjoncteur 400, ici la borne au potentiel de phase.
La borne 521 est raccordée par un câble 581 au premier côté de la charge 524. Le deuxième côté de la charge 524 est raccordé par un câble 582 à l'une des bornes de départ du disjoncteur 600, ici au potentiel de neutre. La borne 513 est reliée par un câble à la même borne de départ du disjoncteur 600 que le second côté de la charge 524 (ici borne au potentiel de neutre). La borne 524 est reliée par un câble à l'autre borne de départ du disjoncteur 600 (ici au potentiel de phase).
On voit que le circuit montré sur la figure 17 est semblable au circuit montré sur la figure 16, y compris avec l'un des côtés de l'organe de commande 523 qui est raccordé par un câble à la borne 522, mais que l'autre côté de l'organe de commande 523 est relié à la borne de départ du disjoncteur 400 au potentiel de phase, et non à la borne 520.
Etant donné que la borne 520 est au potentiel de la phase, le fonctionnement reste le même.
Dans une variante non illustrée, le circuit est identique à celui montré sur la figure 17, sauf que l'appareil 500 est conforme au premier mode de réalisation, c'est-à-dire un contacteur, et sauf que l'organe de commande 523 est identique à l'organe de commande 123 décrit ci-dessus (et pas à l'organe de commande 223).
Dans des variantes non illustrées :

le shunt tel que 555 est remplacé par un autre organe de mesure du courant, par exemple une boucle ampèremétrique (tore et enroulement) ou une sonde à effet Hall ;
le pôle de référence est différent de la phase du réseau d'alimentation en courant alternatif, par exemple le neutre ;
l'appareil tel que 500 ne comporte pas d'organe de communication radiofréquence tel que 554, et/ou d'organe de mesure de courant tel que le shunt 555, et/ou de touche de sélection de la configuration telle que la touche 509 ;
l'alimentation en courant continu est à seul étage, par exemple avec une sortie unique à 5,5 V, plutôt que d'avoir comme dans l'exemple décrit deux étages tels que 553 et 552 ;
la tension de sécurité appliquée ou non par l'appareil aux bornes de commande telles que 520 et 522 n'est pas en courant continu mais en courant alternatif ; et plus généralement la tension de sécurité est comprise entre 0,5 et 120 V en courant continu ou entre 0,5 V et 50 V efficaces en courant alternatif ; et/ou
l'appareil tel que 500 est à un format autre que modulaire.

De nombreuses autres variantes sont possibles en fonction des circonstances, et l'on rappelle à cet égard que l'invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés.

Claims

Appareil électrique à raccorder par des câbles à une source de courant alternatif pour une installation électrique domestique ou tertiaire, à une charge (524) et à un organe de commande (523), pour laisser ou non ladite source de courant alternatif alimenter ladite charge (524) en fonction d'états passant et bloqué pris par l'organe de commande (523), ledit appareil (500) comportant :
- une borne d'arrivée (514) configurée pour être raccordée à un pôle de ladite source de courant alternatif ;

- une borne de départ (521) configurée pour être raccordée à ladite charge (524) ;

- une première borne de commande (522) configurée pour être raccordée audit organe de commande (523) et une seconde borne de commande (520) configurée pour être portée à un potentiel de référence, ladite première borne de commande (522) et ladite seconde borne de commande (520) étant configurées pour que leur soit appliquée ou non une différence de potentiel prédéterminée en fonction desdits états passant et bloqué pris par l'organe de commande (523) ;

- un organe de pilotage (544) relié à ladite première borne de commande (522) et à ladite seconde borne de commande (520), prenant sélectivement un état activé et un état désactivé en fonction de la présence ou de l'absence de ladite différence de potentiel prédéterminée entre la première borne de commande (522) et la seconde borne de commande (520) ; et

- un organe de commutation (557) relié à ladite borne d'arrivée (514) et à ladite borne de départ (521), prenant soit un état bloqué où il interdit le passage de courant entre la borne d'arrivée (514) et la borne de départ (521) soit un état passant où il autorise le passage de courant entre la borne d'arrivée (514) et la borne de départ (521), ledit organe de commutation (557) étant piloté par ledit organe de pilotage (544) via une transmission de pilotage configurée pour que les transitions entre l'état bloqué et l'état passant de l'organe de commutation (557) suivent les transitions entre l'état désactivé et l'état activé de l'organe de pilotage (544) ou bien configuré pour que les transitions entre l'état bloqué et l'état passant de l'organe de commutation (557) suivent uniquement les transitions de l'état désactivé à l'état activé ;
appareil caractérisé en ce qu'il comporte une autre borne d'arrivée (513) configurée pour être raccordée à l'autre pôle de ladite source de courant alternatif, et comporte un convertisseur de tension (553, 552) relié en entrée à ladite borne d'arrivée (514) et à ladite autre borne d'arrivée (513) afin d'être alimenté par ladite source de courant alternatif, et relié en sortie audit organe de pilotage (544) pour lui fournir une tension de sécurité, inférieure à 50 V efficaces en courant alternatif ou inférieure à 120 V en courant continu, ledit organe de pilotage (544) étant configuré pour appliquer ladite tension de sécurité entre ladite première borne de commande (522) et ladite seconde borne de commande (520) lorsqu'elles sont isolées électriquement l'une de l'autre extérieurement audit appareil et pour ne pas appliquer ladite tension de sécurité entre ladite première borne de commande (522) et ladite seconde borne de commande (520) lorsqu'elles sont mises au même potentiel extérieurement audit appareil, ledit organe de pilotage étant dans ledit état désactivé quand ladite première borne de commande (522) et ladite seconde borne de commande (520) sont isolées électriquement l'une de l'autre extérieurement audit appareil et dans ledit état activé quand ladite première borne de commande (522) et ladite seconde borne de commande (520) sont mises au même potentiel extérieurement audit appareil, ledit organe de pilotage (544) comportant un circuit électrique fournissant un signal logique formé par deux seuils de tension prédéterminés représentant respectivement l'état activé et l'état désactivé, ladite transmission de pilotage comportant une unité logique (550) reliée audit organe de pilotage (544) ainsi qu'un actionneur électromagnétique (556) dudit organe de commutation (557), relié à ladite unité logique (550).
Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit convertisseur de tension (552, 553) est configuré pour que ladite source de tension de sécurité soit en courant continu.
Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de pilotage (544) comporte une résistance de limitation de courant (545) reliée d'un côté à un pôle de sortie dudit convertisseur de tension (552, 553) et de l'autre côté à ladite première borne de commande (522).
Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit organe de pilotage (544) comporte en outre une résistance de polarisation (546) disposée entre ladite unité logique (550) et le côté de ladite résistance de limitation de courant (545) relié à la première borne de commande (522).
Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un étage de protection d'entrée (547), disposé entre lesdites borne d'arrivée (514) et autre borne d'arrivée (513), d'une part, et ledit convertisseur de tension de sécurité (552, 553), d'autre part, ledit étage de protection d'entrée (547) comportant un organe (549) de protection contre les surintensités et un organe (548) de protection contre les surtensions.
Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe de protection contre les surintensités est une thermistance (549) à coefficient positif et l'organe de protection contre les surtensions est une varistance (548).
Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un étage de protection de sortie (540), disposé entre lesdites première borne de commande (522) et seconde borne de commande (520), d'une part, et ledit organe de pilotage (544), d'autre part, ledit étage de protection de sortie (540) comportant au moins un organe (541, 542) de protection contre les surintensités et un organe (543) de protection contre les surtensions.
Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit organe de protection contre les surintensités est une thermistance (541, 542) à coefficient positif et ledit organe de protection contre les surtensions est une diode Zener bidirectionnelle (543).
Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un organe de communication radiofréquence (554) relié à ladite unité logique (550).
Appareil selon l'une quelconque des revendication 1 à 9, caractérisé en ce que l'organe de commutation est une paire de contacts (557) et fait partie d'un relais électromagnétique (551) comportant une bobine (556) et une transmission mécanique (568) entre ladite bobine (556) et ladite paire de contacts (557).
Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte un organe de mesure de courant disposé entre ladite borne d'arrivée (514) et ladite borne de départ (521) et relié à ladite unité logique (550).
Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit organe de mesure de courant est un shunt (555).
Circuit électrique comportant un appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, au moins un organe de commande (523) configuré pour commander au moins une charge (524), et un disjoncteur (600), caractérisé en ce que :
- l'organe de commande (523) est raccordé par son premier côté à la première borne de commande (522) et par son second côté à la seconde borne de commande (520) dudit appareil (500) ;

- la charge (524) est raccordée par son premier côté à la borne de départ (521) dudit appareil (500) et par son deuxième côté à une borne du disjoncteur (600) ; et

- la borne d'arrivée (514) et l'autre borne d'arrivée (513) dudit appareil (500) sont raccordées chacune à une borne du disjoncteur (600).
Circuit électrique comportant un appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, comportant au moins un organe de commande (523) configuré pour commander au moins une charge (524), un premier disjoncteur (600) et un deuxième disjoncteur (400), caractérisé en ce que :
- l'organe de commande (523) est raccordé par son premier côté à la première borne de commande (522) dudit appareil (500) et par son second côté à une borne du deuxième disjoncteur (400) ;

- la charge est raccordée par son premier côté à la borne de départ (521) dudit appareil (500) et par son second côté à une borne du premier disjoncteur (600) ; et

- la borne d'arrivée (514) et l'autre borne d'arrivée (513) dudit appareil (500) sont raccordées chacune à une borne du premier disjoncteur (600).