FR2715767A1 - Disjoncteur différentiel unipolaire et neutre. - Google Patents

Abstract

Un disjoncteur différentiel unipolaire et neutre comporte une partie disjoncteur (20), à laquelle, du côté du compartiment de phase, est accolée une partie différentielle (60) comprenant un transformateur différentiel (61). Les enroulements primaires de phase (64) et de neutre (65) de ce transformateur différentiel (61) sont raccordés aux circuits de phase et de neutre de la partie disjoncteur par des paires respectives de conducteurs transversaux (66A, 66B, 67A, 67B) traversant la cloison de séparation (11) entre les parties disjoncteur et différentielle. Les extrémités (64A, 64B, 65A, 65B) de chaque enroulement primaire sont raccordées à la paire de conducteurs transversaux correspondante, avec croisement de ces extrémités de l'enroulement primaire. La paire de conducteurs transversaux (67A, 67B) de raccordement de l'enroulement primaire de neutre traverse le compartiment du circuit de phase en passant sous la corne inférieure de ce circuit de phase.

Description

"Disjoncteur différentiel unipolaire et neutre"
La présente invention est relative & un disjoncteur différentiel unipolaire et neutre. Plus précisement, elle a trait au couplage électrique d'un bloc différentiel avec un disjoncteur unipolaire et neutre de type connu.

la type de disjoncteur dont il est question ici renferme les éléments suivants dans un boitier isolant. Dans une partie frontale du boîtier est installé un mécanisme coupecircuit commande par une manette et par deux déclencheurs, l'un thermique & bilame et l'autre électromagnétique & bobine d'excitation. En arrière de cette partie frontale, le boîtier est divisé, par une cloison isolante, en un compartiment pour circuit de phase et un compartiment pour circuit de neutre.

Chacun de ces circuits s'étend entre deux bornes se trouvant de part et d'autre du boitier et comporte un couple contact fixe-contact mobile associé à une chambre d'extinction d'arc, les contacts mobiles des deux circuits se débattant sous la commande du mécanisme coupe-circuit. Les déclencheurs thermique et électromagnétique sont associés au circuit de phase, le premier du côté du contact mobile et le second du côté du contact fixe.

Il est connu d'associer à un tel disjoncteur un bloc différentiel, l'ensemble intervenant dans un même boîtier isolant dans lequel la partie disjoncteur et la partie différentielle sont séparées par une cloison parallèle à la cloison isolante du disjoncteur.

Ce bloc différentiel comporte généralement un transformateur différentiel ayant un enroulement primaire de phase, un enroulement primaire de neutre et un enroulement secondaire auquel est connecté un relais électromagnétique de déclenchement. Ce dernier est en liaison mécanique avec le mécanisme coupe-circuit du disjoncteur.

L'association du disjoncteur et du bloc différentiel est connue sous le nom de disjoncteur différentiel unipolaire et - neutre. I1 est important pour un tel disjoncteur différentiel que les raccordements électriques entre partie disjoncteur et partie différentielle soient les plus courts possibles. Ainsi, les enroulements primaires de phase et de neutre du bloc différentiel sont raccordés respectivement au circuit de phase et au circuit de neutre du bloc disjoncteur par deux paires de connexions traversant la cloison de séparation entre ces deux parties, l'une de ces paires de connexions devant, pour rejoindre le circuit correspondant, traverser le compartiment du disjoncteur réservé à l'autre circuit.

A cause de l'encombrement intérieur de la partie disjoncteur, la maniere dont ces connexions interviennent dans cette dernière est un des problèmes majeurs de conception d'un tel dispositif.

Pour résoudre ce problème, plusieurs solutions ont été proposées. Par exemple, le brevet français 2 578 093 décrit un disjoncteur différentiel dans lequel le bloc différentiel est adjacent au circuit de neutre de la partie disjoncteur. Les connexions à l'enroulement primaire de phase viennent s'interposer dans le circuit de phase entre la bilame et la bobine du déclencheur électromagnétique, en passant au dessus du compartiment de neutre, dans la partie frontale du disjoncteur.

Cependant, ceci n'est possible qu'avec un bloc différentiel associé au côté neutre du disjoncteur. Or, pour des raisons de standards en vigueur dans certains pays, on est amené à placer le bloc différentiel du côté phase du disjoncteur.

Un couplage électrique permettant de placer le bloc différentiel du coté phase a été décrit dans la demande de brevet FR 2 662 017. L'insertion des connexions de phase s'opère entre la borne de phase se trouvant du côté de la zone d'échappement de la chambre d'extinction d'arc de phase, et l'extrémité de la bobine du déclencheur électromagnétique se trouvant du côté correspondant. Quant à l'insertion des connexions de neutre, elle s'opère entre la borne de neutre se trouvant du côté de la zone d'échappement de la chambre d'extinction d'arc de neutre, et un conducteur de liaison avec le contact fixe de neutre. Ainsi, ces connexions de neutre traversent le compartiment de phase en passant entre la zone d'échappement de la chambre d'extinction d'arc de phase et la borne de phase se trouvant du côté de cette dernière.

Or, la présence de ces connexions de neutre dans le compartiment de phase oblige à réduire de manière importante la taille de la chambre d'extinction d'arc de phase. En effet, la zone d'échappement de cette dernière doit être suffisamment éloignée de la borne de phase se trouvant du même côté pour permettre l'installation de ces connexions. Ceci limite de manière importante les performances du disjoncteur.

La présente invention vise un accouplement électrique d'un bloc différentiel et d'un disjoncteur unipolaire et neutre, permettant l'accolement dudit bloc différentiel au compartiment de phase dudit disjoncteur, sans que soient limitées de manière sensible les performances du disjoncteur.

A cet effet, l'invention propose un disjoncteur différentiel unipolaire et neutre, du genre renfermant dans un boîtier isolant, de part et d'autre d'une première cloison de séparation:
- une partie disjoncteur comportant, d'une part, dans une partie frontale, un mécanisme coupe-circuit commandé par une manette ainsi que par deux déclencheurs, l'un thermique à bilame et l'autre électromagnétique à bobine d'excitation, et, d'autre part, dans une partie arrière, un circuit de phase et un circuit de neutre dans des compartiments respectifs séparés par une seconde cloison parallèle à ladite première cloison, chacun desdits circuits s'étendant entre deux bornes se trouvant de part et d'autre du boitier et comportant un couple contact fixe-contact mobile associé à une chambre d'extinction d'arc, lesdits contacts mobiles des deux circuits se débattant sous la commande du mécanisme coupe-circuit, lesdits déclencheurs thermique et électromagnétique étant associés au circuit de phase, le premier du côté du contact mobile et le second du côte du contact fixez et
- une partie différentielle adjacente au compartiment du circuit de phase de la partie disjoncteur et comportant
- un transformateur différentiel ayant un enroulement primaire de phase, un enroulement primaire de neutre et un enroulement secondaire, et
- un relais électromagnétique de déclenchement connecté audit enroulement secondaire et en liaison mecanique avec le mécanisme coupe-circuit du disjoncteur, lesdits enroulements primaire de phase et de neutre étant raccordés respectivement au circuit de phase et au circuit de neutre de la partie disjoncteur par deux paires de connexions traversant ladite première cloison; ledit disjoncteur différentiel étant caractérise en ce que l'enroulement primaire de neutre est connecté entre, d'une part, la borne de neutre se trouvant du côté de la zone d'introduction de la chambre d'extinction d'arc de neutre et, d'autre part, le contact mobile de neutre, les connexions de raccordement dudit enroulement primaire de neutre traversant le compartiment du circuit de phase en passant sous la corne inférieure dudit circuit de phase.

Ainsi, le passage des connexions de neutre n'empêche pas que la chambre d'extinction d'arc soit aussi importante qu'elle peut l'être dans le cas d'un disjoncteur unipolaire et neutre simple.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés parmi lesquels:
- la figure 1 est une vue en perspective du boîtier d'un disjoncteur différentiel unipolaire et neutre selon la présente invention, le couvercle du compartiment renfermant la partie différentielle ayant été retiré ;
- la figure 2 est une vue en élévation du disjoncteur différentiel de la figure 1, ouvert au niveau de la cloison de séparation entre la partie disjoncteur et la partie différentielle ;
- la figure 3 est une vue en élévation selon la direction III du disjoncteur différentiel de la figure 1
- la figure 4 et une vue partielle, selon la direction
IV, du disjoncteur différentiel de la figure 1 ; et
- la figure 5 est le schéma électrique d'un disjoncteur différentiel unipolaire et neutre selon la présente invention.

Le disjoncteur différentiel unipolaire et neutre représenté aux figures 1 à 5 est logé dans un boîtier isolant 1. Ce boîtier 1 renferme, de part et d'autre d'une cloison isolante 11, une partie disjoncteur 20 et une partie différentielle 60.

En pratique, et comme on le voit sur la figure 1, la cloison isolante 11 est formée par l'une des grandes faces laterales d'un boîtier 21 de disjoncteur unipolaire et neutre de type connu. Les éléments de la partie différentielle 60 sont accolés à cette face 11, un couvercle isolant (non représenté), de forme correspondante à celle du boîtier 21, venant recouvrir lesdits éléments de la partie différentielle.

Le boîtier 21 renfermant la partie disjoncteur a, de manière classique, une forme globalement parallèlépipédique avec une extension frontale 22 (figure 1). Sa face arrière 23 est munie de moyens d'accrochage à un rail (figure 2).

Toute une partie arrière du boîtier 21 est séparée en deux compartiments par une cloison isolante (non représentée) s'étendant parallelement aux grandes faces latérales du boitier 21. Ces compartiments renferment respectivement un circuit de neutre 24 et un circuit de phase 25 (figure 2), la cloison étant adaptée a isoler parfaitement ces deux circuits l'un de l'autre. Le compartiment du circuit de phase est celui qui se trouve du côté de la grande face latérale 11 servant de cloison de séparation entre la partie différentielle et la partie disjoncteur. Autrement dit, la partie différentielle se trouve accolée au compartiment du circuit de phase de la partie disjoncteur.

I1 convient de noter que dans ce qui va suivre, l'orientation considérée pour décrire le disjoncteur différentiel selon la présente invention, sera celle des figures 1 à 3. Plus precisement, le disjoncteur différentiel sera considéré comme reposant sur sa face arriere, la partie frontale se trouvant en haut.

Le circuit de phase 25, représenté en traits pleins sur la figure 2, s'étend entre une borne d'entrée 27 et une borne de sortie 28, disposées au niveau des petites faces latérales du boStier, en regard l'une de l'autre.

Comme on le voit bien sur la figure 2, de la borne d'entrée 27 part un conducteur 19 deux fois coude, s'étendant d'abord vers la borne de sortie 27, puis vers le haut, et à nouveau vers la borne de sortie 27. Ce conducteur 19 est soudé à une extrémité du bobinage d'un déclencheur électromagnétique 29.

Ce déclencheur électromagnétique est installé au dessus de la cloison isolante et occupe toute la largeur du boîtier.

I1 est maintenu entre deux flasques 30 au dessus d'un conducteur 31. En pratique, les flasques 30 et le conducteur 31 forment une seule et même pièce. Les deux extrémités du bobinage du déclencheur électromagnétique se trouvent à l'aplomb du compartiment réservé au circuit de phase 24. L'une de ces extrémités étant, comme on 1 'a vu, soudée au conducteur 19, l'autre est soudée à un conducteur 32, formant la corne supérieure du circuit de phase. Comme on le voit bien sur la figure 2, ce conducteur 32, également soudé au conducteur 31, est deux fois coudé, s'étendant d'abord vers la borne de sortie 28, puis vers le bas, et enfin, avec une certaine inclinaison, vers le conducteur 31. Sur sa partie s'étendant vers le bas, le conducteur 32 est muni d'un plot 40 (figure 2), formant le contact fixe du circuit de phase.

La borne 27, le conducteur 19, le déclencheur électromagnétique 29, le conducteur 31 et le conducteur 32 forment un sous-ensemble d'éléments solidaires, dits sousensemble d'entrée de phase, maintenu en place par des moyens de maintien (non représentés) formés sur le boîtier 21 et sur la cloison isolante. Bien entendu, cette cloison isolante est prolongée transversalement, sous le déclencheur électro- magnétique 29, jusqu'à la grande face latérale correspondant au compartiment réservé au circuit de neutre, de manière à isoler complètement ce dernier du circuit de phase.

Comme on le voit bien sur la figure 2, à la borne de sortie 28 est associé un conducteur 33 coudé s'étendant d'abord vers la borne d'entrée 27, puis vers le bas. En dessous de cette borne 28, est installé dans le boîtier 21 un conducteur coudé 34 s'étendant d'abord vers la borne d'entrée 27, puis vers le haut. Comme on le voit sur la figure 2, les extrémités des conducteurs 33 et 34 sont sensiblement alignées verticalement. Comme on le verra mieux par la suite, ces deux conducteurs seront connectés à la partie différentielle.

Le conducteur 34 est connecté par une tresse 35 au pied d'un déclencheur thermique 36 à bilame. La bilame de ce déclencheur thermique 36, 8 s'etendant dans le compartiment réservé au circuit de phase, est connectée par une tresse 37, à un contact mobile de phase 38. L'extrémité de ce contact mobile est adaptée a se débattre dans le compartiment réservé au circuit de phase entre une position ouverte, représentée à la figure 2, et une position fermée dans laquelle ladite extrémité est en butée contre le contact fixe 40.

Un conducteur 39 est soudé au pied de la bilame du déclencheur thermique 36, sur la face opposée à celle en prise avec la tresse 35. Comme on le voit sur la figure 2, une premiere portion 39A de ce conducteur 39 présente un profil coudé, s'étendant d'abord vers le haut puis vers le bas avec une certaine inclinaison. Cette première portion du conducteur forme la corne inférieure du circuit de phase. Lorsque le circuit de phase est coupé, l'arc électrique résultant est formé entre cette corne inférieure 39A et la corne supérieure 32. Comme on le voit bien sur la figure 2, l'extrémité supérieure de la corne inférieure 39A et l'extrémité inferieure de la corne supérieure 32 se trouvent presque à la même hauteur dans le boîtier, mais à une certaine distance, la première se trouvant plus proche de la borne de sortie 28 que la seconde.

Par ailleurs, l'extrémité inférieure de la corne supérieure 32 se trouve sensiblement à l'aplomb de l'extrémité basse de la portion descendante de la corne inférieure 39A.

Une seconde portion 39B du conducteur 39 présente un profil droit, s'étendant vers la petite face latérale du boîtier ou se trouve la borne d'entrée 27. L'extrémité de cette portion 39B du conducteur 39 se trouve à la verticale de l'extrémité du bobinage du déclencheur électromagnétique 29 en prise avec le conducteur 19. Comme on le voit bien sur la figure 2, la verticale reliant ces deux extrémités se trouve relativement proche de la borne d'entrée 27.

La borne 28 associée au conducteur 33, le conducteur 34 et le déclencheur thermique 36 associé au conducteur 39 sont maintenus en place par des moyens de maintien (non représentés) formés sur le boîtier 21 et sur la cloison isolante.

Entre le conducteur 31 et la portion 39B du conducteur 39 est installée une chambre d'extinction d'arc (non représentée). On appelle zone d'introduction la partie de cette chambre tournée vers les cornes inférieure 39A et supérieure 32 du circuit de phase, la partie opposée étant appelée zone d'échappement.

Le circuit de neutre 24, représenté en traits interrompus sur la figure 2, s'étend entre une borne d'entrée 41 et une borne de sortie 42, disposées, comme les bornes de phase, en regard l'une de l'autre au niveau des petites faces latérales du boîtier, mais décalées vers le bas par rapport auxdites bornes de phase.

Comme on le voit bien sur la figure 2, de la borne d'entrée 41 part un conducteur 43 plusieurs fois coudé. Une première portion 43A de ce conducteur s'étend d'abord vers la borne de sortie 42, puis vers le haut, à nouveau vers la borne de sortie 42 et enfin vers le haut avec une certaine inclinaison. Une seconde portion 438 de ce conducteur 43 s'étend vers le bas, formant la corne supérieure du circuit de neutre. Cette portion porte un plot 44, formant le contact fixe du circuit de neutre et se trouvant au même niveau que le contact fixe du circuit de phase. Comme on le voit sur la figure 2, une troisième portion 43C du conducteur 43 revient vers la borne 41.

La borne 41 et le conducteur 43 forment un sousensemble d'éléments solidaires, dit sous-enscmble d'entrée de neutre, maintenu en place par des moyens de maintien (non représentés) formés sur le boîtier 21 et sur la cloison isolante.

Comme on le voit bien sur la figure 2, à la borne de sortie 42 est associé un conducteur 18 coudé s'étendant d'abord vers la borne entrée 41, puis vers le bas, et à nouveau vers la borne d'entrée 41. Au dessus de l'extrémité de ce conducteur 18, avec un léger décalage vers la borne de sortie 42, se trouve l'extrémité d'un conducteur 45. Conte on le verra par la suite, les extrémités des conducteurs 18 et 45 seront connectées a la partie différentielle.

le conducteur 45 est connecté par une tresse 46, å un contact mobile de neutre 47. L'extrémité de ce contact mobile est adaptée à se débattre dans le compartiment réservé au circuit de neutre entre une position ouverte, représentée à la figure 2, et une position fermée dans laquelle ladite extrémité est en butée contre le contact fixe 44.

Comme on le voit sur la figure 2, une premiere portion 45A de ce conducteur 45 présente un profil coudé, avec une partie montante présentant une certaine inclinaison vers la borne de sortie 42, et une partie descendante parallèle à la partie montante. Cette première portion 45A du conducteur forme la corne inférieure du circuit de neutre. Lorsque le circuit de neutre est coupé, l'arc électrique résultant est formé entre cette corne inférieure 45A et la corne supérieure 43B. Comme on le voit bien sur la figure 2, l1extrémité supérieure de la corne inférieure 45A se trouve plus haute que l'extrémité inférieure de la corne supérieure 43B. Une seconde portion 45B du conducteur 45 présente un profil droit, s'étendant vers la petite face latérale du boîtier ou se trouve la borne d'entrée 41. Comme on le voit bien sur la figure 2, la partie descendante de la portion 45A du conducteur 45 et la portion 45B de ce conducteur s'étendent sensiblement parallèlement au conducteur 39 du circuit de phase.

La borne 42 associée au conducteur 18 et le conducteur 45 sont maintenus en place par des moyens de maintien (non représentes) formés sur le boîtier 21 et sur la cloison isolante.

Entre la portion 43C du conducteur 43 et la portion 45B du conducteur 45 est installée une chambre d'extinction d'arc (non représentée). On appelle zone d'introduction la partie de cette chambre tournée vers les cornes inférieure 45A et supérieure 43B du circuit de neutre, la partie opposee étant appelée zone d'échappement.

Les différents composants, tels que bornes, contacts fixe et mobile, déclencheurs électromagnétique et thermique et chambres d'extinction d'arc, auxquels il a été fait allusion pour decrire les circuits de phase et de neutre sont de type connu en soi. Ils ne seront pas décrits en détail, seule importante ici l'architecture des circuits de phase et de neutre, et, par conséquent, les positions relatives de ces divers constituants, telles que représentées à la figure 2.

La partie frontale du bottier renferme un mécanisme coupe-circuit 48, comprenant une serrure déverrouillable par les déclencheurs 29 et 36. Ce mécanisme, de type connu en soi, commande le déplacement des contacts mobiles de neutre et de phase entre leur position fermée et leur position ouverte de la figure 2, suite à l'action d'un utilisateur sur une manette 49 ou à l'action de l'un des déclencheurs 29 et 36.

De manière connue en soi, la partie différentielle 60 comprend un transformateur différentiel 61 et un mécanisme 62 dans lequel intervient un relais de déclenchement (figure 3).

Ce mécanisme 62 est connecté au mécanisme 48 du disjoncteur par des liaisons mécaniques (non représentées > . Le transformateur différentiel 61 comprend un cylindre magnétique 63, creux axialement. Comme on le voit sur la figure 2, ce cylindre 63 est accolé contre la paroi 11, son axe s'étendant parallèlement à cette paroi et dans le sens de la longueur de cette dernière.

Par rapport à la partie disjoncteur, ce cylindre creux se trouve en regard d'un espace compris sensiblement entre la portion 39B du conducteur 39 et la portion 43A du conducteur 43, et limite en longueur par les verticales aux deux extrémités de ladite portion 39B du conducteur 39. Ainsi, ce cylindre creux se trouve sensiblement au niveau des chambres d'extinction d'arc de phase et de neutre. Il convient de remarquer que la longueur de ce cylindre est supérieure à son diamètre extérieur.

Comme on le voit sur les figures 1, 3 et 4, deux conducteurs 64 et 65, formant respectivement enroulement primaire de phase et enroulement primaire de neutre, sont bobinés autour de la paroi de ce cylindre. Cosse on le voit sur les figures 1,3 et 4, ces deux enroulements ont le même nombre de spires. Ainsi, lorsqu'ils sont parcourus par des courants respectifs identiques et de sens inverse, le champ magnétique résultant créé dans le cylindre 63 est nul. Un enroulement secondaire de mesure (non représenté) est egalement bobine autour de la paroi du cylindre creux 63. Les deux extrémités de cet enroulement (non représentées) sont connectées au relais de déclenchement du mécanisme 62. Lorsqu'un déséquilibre intervient entre les courants circulant dans les enroulements primaires 64 et 65, une tension est induite entre les extrémités de l'enroulement secondaire, ce qui active le relais de déclenchement du mécanisme 62, comme il est bien connu dans le domaine des disjoncteurs différentiels.

Comme on le voit sur la figure 4, le conducteur 64 est bobiné autour de la partie la plus haute de ce cylindre creux, tandis que le conducteur 65 est bobine diamétralement à l'opposé, sur la partie la plus basse dudit cylindre. Ainsi, les axes de ces bobinages sont sensiblement perpendiculaires à la cloison 11.

L'enroulement primaire de phase 64 va maintenant être décrit de manière plus précise, en référence aux figures 1, 3 et 4. Une extrémité libre 64A de cet enroulement 64 arrive à l'intérieur du cylindre creux 63, du côté correspondant aux bornes de sortie 28 et 42 du disjoncteur. A partir de cette extrémité libre 64A, trois spires sont formées par bobinage dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et en direction de la cloison 11 (figures 3 et 4). La dernière spire, ne formant pas une boucle complet, se prolonge par une extrémité libre 64B, se trouvant du même côté que l'extrémité 64A, mais décalée vers le haut et vers la paroi 11 par rapport à cette dernière.

Comme on le voit sur la figure 1, une paire de conducteurs transversaux 66A et 66B traverse la cloison 11, pour se trouver, dans la partie différentielle 60, en regard de l'enroulement primaire de phase 64. Ces deux conducteurs 66A et 663 s'étendent parallèlement, l'un à l'aplomb de l'autre (figure 4 > . Comme on le voit bien sur la figure 3, ils se trouvent au dessus de l'axe du cylindre 63, le conducteur 66A étant sensiblement en regard de la partie haute de l'enroulement primaire de phase 64 et le conducteur 66B étant sensiblement en regard de la partie basse dudit enroulement.

Les extrémités 64A et 64B de l'enroulement 64 sont raccordees aux conducteurs, respectivement 66A et 66B.

L'extrémité 64A étant, à la sortie du cylindre 63, plus proche de l'axe dudit cylindre que l'extrémité 64B, alors que le conducteur 66A est plus éloigné de cet axe que le conducteur 66B, lesdites extrémités 64A et 64B se croisent, la seconde passant entre la première et la paroi 11. De ce fait, et comme on le voit bien sur la figure 3, ces deux extrémités sont disposées en X entre les conducteurs transversaux 66A et 66B et le cylindre 63. La zone de la partie disjoncteur 20 en regard de laquelle se fait le croisement des extrémités 66A et 66B se trouve entre les positions respectives du contact fixe de phase 40 et de la corne inférieure 39A du circuit de phase relativement à la grande largeur du boîtier 21. En pratique, ce croisement se trouve sensiblement au niveau du contact fixe de phase 40 relativement a la grande largeur du boîtier 21. I1 convient de noter que, le contact fixe de neutre 44 se trouvant transversalement en regard du contact fixe de phase 40 (voir figure 2), l'endroit ou se croisent les extrémités 64A et 64B est également au niveau de ce contact fixe de neutre relativement & la grande largeur du boîtier 21. En outre, l'endroit auquel se fait le croisement des extrémités 64A et 64B se trouve sensiblement à la même hauteur que le sommet de la corne inférieure 39A du circuit de phase.

De l'autre côté de la cloison 11, dans la partie disjoncteur 20, les conducteurs transversaux 66A et 66B sont connectes au circuit de phase. Comme on le voit sur la figure 2, le conducteur 66A est connecté à 1 'extrémité du conducteur 33 associé à la borne de sortie 28. la conducteur 66B, lui, est connecté au conducteur 34 associé, par l'intermédiaire de la tresse 35 à la bilame 36 elle-même associée, par l'intermédiaire de la tresse 37, au contact mobile 38. Ainsi, l'enroulement primaire de phase 64 est inséré dans le circuit de phase entre la borne de sortie 28 et le contact mobile 38, comme représenté de manière schématique à la figure 5.

L'enroulement primaire de neutre 65 va maintenant être décrit de manière plus précise, en référence aux figures 1, 3 et 4. Une extrémité libre 65B de cet enroulement 65 arrive à l'intérieur du cylindre creux 63, du côté correspondant aux bornes de sortie 28 et 42 du disjoncteur. A partir de cette extrémité libre 65B, trois spires sont formées par bobinage dans le sens des aiguilles d'une montre et en direction de la cloison 11 (figures 3 et 4). La dernière spire, ne formant pas une boucle complet, se prolonge par une extrémité libre 65A, se trouvant du même côté que l'extrémité 653, mais décalée vers le bas et vers la paroi 11 par rapport à cette dernière.

Comme on le voit sur la figure 1, une paire de conducteurs transversaux 67A et 67B traverse la cloison 11, pour se trouver, dans la partie différentielle 60, en regard de l'enroulement primaire de neutre 65. Ces deux conducteurs 67A et 67B s'étendent parallèlement, l'un étant en dessus de l'autre et légèrement décalé vers le côté des bornes de sortie (figure 4). Comme on le voit bien sur la figure 3, cette paire de conducteurs se trouve en dessous de l'axe du cylindre 63, le conducteur 67A étant sensiblement en regard de la partie haute de l'enroulement primaire de neutre 65 et le conducteur 67B étant sensiblement en regard de la partie basse dudit enroulement. De plus, cette paire de conducteurs 67 se trouve plus proche du cylindre 63 que la paire de conducteurs 66. En fait, elle se trouve, par rapport a la partie disjoncteur 20, en regard de l'espace délimité par la corne inferieure 39A du circuit de phase.

Les extrémités 65A et 65B de l'enroulement 65 sont raccordées aux conducteurs, respectivement 67A et 67B.

L'extrémité 65A étant, à la sortie du cylindre 63, plus éloignée de l'axe dudit cylindre que l'extrémité 65B, alors que le conducteur 67A est plus proche de cet axe que le conducteur 673, lesdites extrémités 65A et 65B se croisent, la première passant entre la seconde et la paroi il. De ce fait, et comme on le voit bien sur la figure 3, ces deux extrémités sont disposées en X entre les conducteurs transversaux 67A et 67B et le cylindre 63. La zone de la partie disjoncteur en regard de laquelle se fait le croisement des extrémités 67A et 67B se trouve proche de l'extrémité basse de la portion descendante de la corne inférieure 39A du circuit de phase. En pratique, ce croisement se trouve à la verticale du croisement des extrémités 64A et 64B de l'enroulement primaire de phase 64.

De l'autre <RTI ID=14. pas encore pliées à ce stade. Elles s'étendent donc sur toute leur longueur perpendiculairement au plan dans lequel va être installée la cloison 11. L'installation de cette cloison 11 se fait donc sans difficultés, les connexions transversales passant par des orifices prévus à cet effet dans ladite cloison. Une fois cette opération réalisée, les extrémités des conducteurs transversaux sont pliées, la partie différentielle est montée et, finalement, le couvercle recouvrant cette partie différentielle est installé.

Le disjoncteur différentiel unipolaire et neutre ainsi décrit permet, de manière bien connue en soi, de provoquer l'ouverture des circuits de phase et de neutre par actionnement des contacts mobiles 38 et 47. L'ouverture automatique de ces circuits peut être provoquée, dans le cas d'une surintensité, par les déclencheurs 29 et 36 agissant directement sur le mécanisme 48, ou, dans le cas d'un défaut à la terre, par le relais de déclenchement du mécanisme 62, ce dernier transmettant l'ordre de déclenchement au mécanisme 48.

Lorsque l'ouverture des circuits est provoquée, un arc se forme entre les cornes inférieure et supérieure de chacun des circuits de phase et de neutre. De manière connue, cet arc se propage vers la chambre d'extinction d'arc correspondante.

Les courants véhiculés par les circuits de phase et de neutre, lorsqu'ils circulent dans les extrémités respectivement 64A et 64B du conducteur 64, et 65A et 65B du conducteur 65, créent des champs magnétiques importants a proximité desdites extrémités desdits conducteurs. Ces dernières se trouvant en regard de la zone ou se crée et se propage l'arc du circuit de phase avant qu'il ne pénètre dans la chambre d'extinction d'arc, l'induction associée a chacune de ces extrémités de conducteur prise individuellement peut perturber de manière importante la propagation dudit arc. C'est pourquoi, suivant la présente invention, les extrémités de chacun des enroulements de phase 64 et de neutre 65 sont croisées. De cette façon, les inductions des deux extrémités de chaque enroulement s'opposent, l'induction résultante étant nulle ou négligeable autour de la zone de croisement. La zone dans laquelle les extrémités de l'un et l'autre enroulements se croisent correspondant à la zone de création de l'arc et de propagation de ce dernier vers la chambre d'extinction, le processus d'extinction de l'arc n'est pas perturbé par la partie différentielle.

Les conducteurs 67A et 67B, qui relient l'enroulement primaire de neutre au circuit de neutre, ne perturbent pas non plus les phénomènes intervenant dans le compartiment de phase, du fait qu'ils traversent ce dernier sous la corne inférieure 39A.

Comme on l'a déjà indiqué, la présence des conducteurs de raccordement des parties disjoncteur et différentielle du côté des zones d'introduction des chambres d'extinction d'arc de phase et de neutre évite d'avoir à réduire la taille de ces dernières par rapport à ce qu'elles peuvent être dans un disjoncteur unipolaire et neutre sans bloc différentiel.

Chacune de ces chambres d'extinction d'arc de phase et de neutre peut s'étendre dans tout l'espace se trouvant entre, d'une part, les cornes inférieure et supérieure du circuit correspondant, et, d'autre part, la borne correspondante. De plus, les sous-ensembles d'entrée, dont il a été question précédemment, peuvent être les mêmes que ceux d'un disjoncteur unipolaire et neutre sans bloc différentiel, les raccordements de la partie différentielle à la partie disjoncteur n' intervenant pas sur ces sous-ensembles. Quant au côté de sortie de la partie disjoncteur, il suffit pour le faire correspondre à celui d'un disjoncteur unipolaire et neutre sans bloc différentiel de remplacer, d'une part, les conducteurs 33 et 34 par un seul et même conducteur, et, d'autre part, les conducteurs 18 et 45 par un seul et même conducteur. Ainsi, on peut réaliser des disjoncteurs différentiels unipolaires et neutres selon la présente invention par simple adaptation de disjoncteurs unipolaires et neutres pouvant être utilisés en tant que tels.

Il va de soi que la présente invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit, d'autres formes de réalisation pouvant être envisagées.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Disjoncteur différentiel unipolaire et neutre, du genre renfermant dans un bottier isolant (1), de part et d'autre d'une première cloison isolante (11):

- une partie disjoncteur (20) comportant, d'une part, dans une partie frontale, un mécanisme coupe-circuit (48) commandé par une manette (49) ainsi que par deux déclencheurs, l'un thermique à bilame (36) et l'autre électromagnétique à bobine d'excitation (29), et, d'autre part, dans une partie arrière, un circuit de phase (24) et un circuit de neutre (25) dans des compartiments respectifs séparés par une seconde cloison isolante parallele à ladite première cloison, chacun desdits circuits s'étendant entre deux bornes (27,28,41,42) et comportant un couple contact fixe-contact mobile (38,40,47,44) associé à une chambre d'extinction d'arc, lesdits contacts mobiles des deux circuits se débattant sous la commande dudit mécanisme coupe-circuit, lesdits déclencheurs thermique et électromagnétique étant associés au circuit de phase, le premier du côté du contact mobile et le second du côté du contact fixe; et

- une partie différentielle (60) adjacente au compartiment du circuit de phase de la partie disjoncteur et comportant:

- un transformateur différentiel (61) ayant un enroulement primaire de phase (64), un enroulement primaire de neutre (65) et un enroulement secondaire, et

- un mécanisme (62) en liaison mécanique avec ledit mécanisme coupe circuit du disjoncteur, un relais de déclenchement connecté audit enroulement secondaire intervenant dans ledit mécanisme (62), lesdits enroulements primaire de phase et de neutre etant raccordés respectivement au circuit de phase et au circuit de neutre de la partie disjoncteur par deux paires de connexions (66A,66B,67A,67B) traversant ladite première cloison ledit disjoncteur différentiel étant caractérisé en ce que l'enroulement primaire de neutre (65) est connecté entre, d'une part, la borne de neutre (42) se trouvant du côté de la zone d'introduction de la chambre d'extinction d'arc de neutre et, d'autre part, le contact mobile de neutre (47), les connexions de raccordement (67A,673) dudit enroulement primaire de neutre traversant le compartiment du circuit de phase en passant sous une corne inférieure (39A) de ce circuit de phase.

2. Disjoncteur différentiel selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enroulement primaire de phase (64) est connecte entre, d'une part, la borne de phase (28) se trouvant du côté de la zone d'introduction de la chambre d'extinction d'arc de phase et, d'autre part, le contact mobile de phase (38).

3. Disjoncteur différentiel selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le transformateur différentiel (61) se trouve sensiblement en regard de la chambre d'extinction d'arc de phase de la partie disjoncteur.

4. Disjoncteur différentiel selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacune des paires de connexions de raccordement (66A,66B,67A,67B) des enroulements primaires, respectivement de phase et de neutre comporte deux conducteurs transversaux traversant la premiere cloison (11), les deux extrémités (64A,64B,65A,65B) du conducteur de l'enroulement primaire correspondant étant raccordées à ces conducteurs transversaux, avec croisement de ces extrémités du conducteur.

5. Disjoncteur différentiel selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites extrémités du conducteur de chacun des enroulements de phase et de neutre se croisent en regard d'une zone du disjoncteur comprise entre le contact fixe (40) et le sommet de la corne inférieure (39A) du circuit de phase.

6. Disjoncteur différentiel selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites extrémités du conducteur de l'enroulement primaire de phase se croisent sensiblement au niveau du contact fixe de phase (40).

7. Disjoncteur différentiel selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites extrémités du conducteur de l'enroulement primaire de neutre se croisent sensiblement au niveau de l'extrémité basse de la portion descendante de la corne inférieure (39A) du circuit de phase.

8. Disjoncteur différentiel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le transformateur différentiel (61) comprend un cylindre creux axialement (63), dont l'axe est parallèle à la direction selon laquelle les circuits de phase et de neutre s'étendent globalement, les enroulements primaires de phase (64) et de neutre (65) étant bobinés autour de la paroi de ce cylindre creux.

9. Disjoncteur différentiel selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'enroulement primaire de phase (64) se trouve sur une partie dudit cylindre (63) tournée vers la partie frontale du boitier (1), tandis que l'enroulement primaire de neutre (65) se trouve sur une partie diamétralement opposée, tournée vers la partie arrière du boitier (1).

10. Disjoncteur différentiel selon la revendication 4 et la revendication 8, prises conjointement, caractérisé en ce que lesdits conducteurs transversaux (66A,66B) de la paire de connexion de raccordement de l'enroulement primaire de phase, d'une part, et ceux (67A,67B) de l'enroulement primaire de neutre, d'autre part, se trouvent en regard de l'enroulement auquel ils sont raccordés.

11. Disjoncteur différentiel selon la revendication 4, caractérisé en ce que, les conducteurs transversaux (66A, 66B, 67A et 67B) s'étendant perpendiculairement à la première cloison (11), l'extrémité de chacun de ces conducteurs se trouvant dans la partie différentielle est pliée de manière à s'étendre parallèlement à ladite cloison (11), ledit pliage étant réalise après que la cloison (11) a été installée contre la partie disjoncteur.

12. Disjoncteur différentiel selon 1 'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des chambres d'extinction d'arc de phase et de neutre s'étend jusqu'à la borne correspondante (27, 41) se trouvant du côté de la zone d'échappement de ladite chambre d'extinction d'arc.

13. Disjoncteur différentiel unipolaire et neutre, du genre renfermant dans un boîtier isolant, de part et d'autre d'une première cloison de séparation:

- une partie disjoncteur comportant, d'une part, dans une partie frontale, un mécanisme coupe-circuit (48) commandé par une manette (49) ainsi que par un ou plusieurs moyens de déclenchement sur défaut (29,36), et, d'autre part, dans une partie arrière, un circuit de phase (24) et un circuit de neutre (25) dans des compartiments respectifs, chacun desdits circuits s'étendant entre deux bornes, et comportant un couple contact fixe-contact mobile associé à une chambre d'extinction d'arc, lesdits contacts mobiles se débattant sous la commande du mécanisme coupe-circuit, les moyens de déclenchement sur défaut étant associés au circuit de phase; et

- une partie différentielle (60) adjacente au compartiment du circuit de phase de la partie disjoncteur et comportant:

- un transformateur différentiel (61) ayant un enroulement primaire de phase (64), un enroulement primaire de neutre (65) et un enroulement secondaire de mesure, et

- un mécanisme (62) en liaison mécanique avec le mécanisme coupe-circuit (48) du disjoncteur, un relais de déclenchement connecté audit enroulement secondaire intervenant dans ledit mécanisme (62), lesdits enroulements primaires de phase (64) et de neutre (65) étant raccordés respectivement au circuit de phase et au circuit de neutre du bloc disjoncteur par des paires respectives de connexions (66A,66B,67A,67B) traversant ladite première cloison; ledit disjoncteur différentiel étant caractérisé en ce que: le transformateur différentiel (61) se trouve en regard de la chambre d'extinction d'arc de phase, et chacune desdites paires de connexions de raccordement des enroulements primaire de phase et de neutre comporte deux conducteurs transversaux (66A, 66B, 67A, 67B) traversant la première cloison longitudinale (11), les deux extrémités du conducteur de l'enroulement primaire correspondant étant raccordées à ces conducteurs transversaux, avec croisement de ces extrémités du conducteur sensiblement en regard de la zone du compartiment de phase de la partie disjoncteur ou se forme l'arc électrique lorsque le circuit de phase est ouvert.