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Interrupteur différentiel
La présente invention a pour objet un interrupteur différentiel à courant de défaut.
On connaît par le document FR-A-2 696 054 un interrupteur différentiel à courant de défaut destiné à être monté entre un circuit primaire et un circuit secondaire, cet interrupteur comprenant : (a) un moyen de détection d'un courant de défaut ; (b) un premier élément apte à se déplacer depuis une première position permettant le passage de courant entre le circuit primaire et le circuit secondaire et une deuxième position interrompant le passage de courant entre le circuit primaire et le circuit secondaire, et vice versa ; (c) un premier système commandé par le moyen de détection, ledit premier système actionnant ledit premier élément, lors de la détection d'un courant de défaut, pour l'amener dans sa deuxième position ;
(d) un deuxième système qui, lorsque ledit premier élément est dans sa deuxième position, agit sur ledit premier élément pour le ramener dans sa première position.
Dans l'interrupteur selon ce document, le deuxième système comprend une minuterie, de sorte qu'après un lapse de temps déterminé, le premier élément est ramené dans sa première position. Si le circuit secondaire est encore en court-circuit ou présente une perte, la remise du premier élément dans sa première position provoquera une nouvelle perte de courant ou une destruction complémentaire de l'appareil en court-circuit ou un début d'incendie.
La présente invention vise à remédier à cet
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inconvénient et a pour objet un interrupteur différentiel s'assurant de la non présence d'un courtcircuit ou d'une perte dans le circuit secondaire avant de remettre le premier élément dans sa première position.
L'interrupteur suivant l'invention comprend (a) un moyen de détection d'un courant de défaut ; (b) un premier élément apte à se déplacer depuis une première position permettant le passage de courant entre le circuit primaire et le circuit secondaire et une deuxième position interrompant le passage de courant entre le circuit primaire et le circuit secondaire, et vice versa ; (c) un premier système commandé par le moyen de détection, ledit premier système actionnant ledit premier élément, lors de la détection d'un courant de défaut, pour l'amener dans sa deuxième position ; (d) un deuxième système qui, lorsque ledit premier élément est dans sa deuxième position, agit sur ledit premier élément pour le ramener dans sa première position ;
(e) un deuxième élément apte à se déplacer depuis une première position permettant le passage de courant entre le circuit primaire et le circuit secondaire lorsque le premier élément est dans sa première position et une deuxième position interrompant le passage de courant entre le circuit primaire et le circuit secondaire, et vice versa ;
(f) un troisième système à commande manuelle, ledit troisième système permettant d'amener et de maintenir ledit deuxième élément dans sa première position ou dans sa deuxième position ; et (g) un quatrième système commandé par le premier système lors de la détection d'un courant de défaut ou par le moyen de détection lors de la détection d'un
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courant de défaut, ce quatrième système mesurant une résistance ohmique du circuit secondaire après que le premier élément soit amené par le premier système dans sa deuxième position,
comparant cette résistance mesurée à une valeur prédéterminée pour déterminer si cette résistance mesurée est supérieure ou inférieure à ladite valeur prédéterminée et commandant le deuxième système lorsque la résistance mesurée est supérieure à la valeur prédéterminée pour ramener ledit premier élément dans sa première position ou agissant sur le deuxième système ou sur le premier élément lorsque la résistance mesurée est inférieure à la valeur prédéterminée pour maintenir ledit premier élément dans sa deuxième position.
De façon avantageuse, l'interrupteur est utilisé pour la protection d'un circuit secondaire comprenant un premier fil conducteur d'alimentation, un deuxième fil conducteur d'alimentation et un fil de terre. Dans ce cas, le quatrième système comporte avantageusement un moyen pour mesurer une résistance ohmique entre le premier fil conducteur d'alimentation et le deuxième fil conducteur d'alimentation et au moins une résistance ohmique entre le premier ou le deuxième fil conducteur et le fil de terre.
En particulier, le quatrième système comporte : * un moyen pour mesurer une résistance ohmique entre le premier fil conducteur d'alimentation et le deuxième fil conducteur d'alimentation, une résistance ohmique entre le premier fil conducteur et le fil de terre, et une résistance ohmique entre le deuxième fil conducteur et le fil de terre, et * un moyen pour comparer les résistances mesurées à une ou des valeurs de référence prédéterminées pour déterminer si chacune des résistances mesurées est supérieure ou inférieure à sa valeur de référence,
et un moyen commandant le deuxième système lorsque chacune des
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résistances mesurées est supérieure à sa valeur de référence pour ramener ledit premier élément dans sa première position ou agissant sur le deuxième système ou sur le premier élément lorsqu'au moins une résistance mesurée est inférieure à sa valeur de référence pour maintenir ledit premier élément dans sa deuxième position.
Il est évident que l'interrupteur peut être adapté pour la protection d'un circuit alimenté en 380V, circuit comprenant trois fils d'alimentation et un fil neutre. Un tel interrupteur effectuera donc des contrôles entre les différents fils du circuit 380V.
Selon une forme de réalisation avantageuse, il comporte un dispositif pour décharger le circuit secondaire. Ceci permet d'effectuer la mesure des résistances en évitant des problèmes de charges résiduelles dans le circuit et protège le dispositif. Selon un mode de réalisation pour un circuit secondaire comprenant un premier fil conducteur d'alimentation, un deuxième fil conducteur d'alimentation et un fil de terre, le dispositif comporte un ou des organes aptes à se déplacer entre une position pour laquelle l'organe met en contact électrique un fil conducteur d'alimentation avec le fil de terre.
Par exemple, le dispositif est commandé par le premier système lors de la détection d'un courant de défaut ou par le moyen de détection lors de la détection d'un courant de défaut.
En particulier, le dispositif comporte un ou des organes aptes à se déplacer entre une position pour laquelle l'organe ou les organes mettent successivement en contact électrique un premier fil conducteur d'alimentation avec le fil de terre, un deuxième fil conducteur d'alimentation avec le fil de terre et enfin les deux fils conducteurs d'alimentation.
L'organe est
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monté par exemple sur un support rotatif entrainé en rotation par un moyen, tandis que des contacts solidaires du premier fil conducteur d'alimentation, du deuxième fil conducteur d'alimentation et du fil de terre sont agencés de manière à ce que, lors de la rotation de l'organe, un pont électrique est créé successivement entre le premier fil conducteur d'alimentation et le fil de terre, entre le fil de terre et le deuxième fil conducteur d'alimentation, et entre les deux fils conducteurs d'alimentation.
Selon une caractéristique d'une forme de réalisation, le quatrième système est commandé par le dispositif de sorte que le moyen de mesure mesure une résistance ohmique après que le dispositif a déchargé le circuit secondaire.
La valeur prédéterminée ou de référence est sélectionnée de manière appropriée par rapport au circuit secondaire. Par exemple, cette valeur correspond à une valeur inférieure à 50 ohms, avantageusement inférieure à 10 ohms, de préférence inférieure à 5 ohms, en particulier inférieure à 1 ohm.
La valeur prédéterminée ou de référence pour la mesure de la résistance entre les fils conducteurs d'alimentation est avantageusement sélectionnée en fonction de l'ampérage maximal admissible dans le circuit secondaire et de préférence en fonction du nombre de circuits montés en parallèle sur le circuit secondaire.
Dans l'interrupteur suivant l'invention, le moyen de détection est avantageusement un moyen apte à détecter un courant de défaut de plus de 100mA, en particulier de plus de 30mA, voire de plus de 10mA.
Selon une forme de réalisation avantageuse, l'interrupteur comporte un moyen pour assurer, si le deuxième système ne ramène pas ledit premier élément
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dans sa première position après le premier fonctionnement du dispositif et du quatrième système, au moins un fonctionnement supplémentaire du dispositif et du quatrième système. De préférence, ledit moyen comporte un dispositif de retard assurant que le fonctionnement supplémentaire n'est effectué qu'après une période de plus de 15 secondes, avantageusement de moins de 1 minute.
Selon un détail d'une forme de réalisation avantageuse pour un circuit secondaire comprenant des sous-circuits montés en parallèle, le quatrième système comporte un élément mobile entre une position dans laquelle les sous-circuits sont montés en parallèle et une position dans laquelle des sous-circuits ne sont plus montés en parallèle entre eux, ce système mesurant pour chaque sous-circuit une résistance ohmique après que le premier élément soit amené par le premier système dans sa deuxième position, comparant chacune des résistances mesurées à sa valeur de référence pour déterminer si les résistances mesurées sont supérieures ou inférieures à leur valeur de référence,
commandant le deuxième système lorsque les résistances mesurées sont supérieures à leur valeur de référence pour ramener ledit premier élément dans sa première position ou agissant sur le deuxième système ou sur le premier élément lorsqu'une résistance mesurée d'un sous-circuit est inférieure à sa valeur de référence pour maintenir ledit premier élément dans sa deuxième position, et commandant un organe pour ramener l'élément mobile dans sa position pour laquelle les sous-circuits sont montés en parallèle lorsque les résistances mesurées sont supérieures à leur valeur de référence.
Des particularités et détails de deux formes de réalisation données à titre d'exemple uniquement
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ressortiront de la description détaillée suivante. Dans ces dessins les figures 1 et 2 sont des vues schématiques d'interrupteurs suivant l'invention.
L'interrupteur différentiel à courant de défaut représenté à la figure 1 est monté entre un circuit primaire A et un circuit secondaire B.
Cet interrupteur comprend : (a) un moyen de détection 1 d'un courant de défaut ; (b) deux premiers éléments 2,3 aptes à se déplacer depuis une première position permettant le passage de courant entre le circuit primaire et le circuit secondaire et une deuxième position interrompant le passage de courant entre le circuit primaire et le circuit secondaire (montrée en traits interrompus), et vice versa ; (c) un premier système 4 commandé par le moyen de détection 1, ledit premier système actionnant lesdits premiers éléments, lors de la détection d'un courant de défaut, pour les amener dans leur deuxième position ; (d) un deuxième système 5 qui, lorsque lesdits premiers éléments est dans leur deuxième position, agit sur lesdits premiers éléments pour les ramener dans leur première position ;
(e) des deuxièmes éléments 6,7 aptes à se déplacer depuis une première position permettant le passage de courant entre le circuit primaire et le circuit secondaire lorsque le premier élément est dans sa première position et une deuxième position interrompant le passage de courant entre le circuit primaire et le circuit secondaire (position montrée en traits interrompus), et vice versa ;
(f) un troisième système 8 à commande manuelle, ledit troisième système permettant d'amener et de maintenir lesdits deuxièmes éléments dans leur première position ou dans leur deuxième position ; et
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(g) un quatrième système 9 (composé ou comprenant par exemple une puce électronique) commandé par le premier système 4 lors de la détection d'un courant de défaut ou par le moyen de détection 1 lors de la détection d'un courant de défaut, ce quatrième système 9 mesurant une résistance ohmique du circuit secondaire B après que les premiers éléments soient amenés par le premier système 4 dans leur deuxième position,
comparant cette résistance mesurée à une valeur prédéterminée pour déterminer si cette résistance mesurée est supérieure ou inférieure à ladite valeur prédéterminée et commandant le deuxième système 5 lorsque la résistance mesurée est supérieure à la valeur prédéterminée pour ramener ledit premier élément dans sa première position ou agissant sur le deuxième système 5 ou sur les premiers éléments 2,3 lorsque la résistance mesurée est inférieure à la valeur prédéterminée pour maintenir lesdits premiers éléments dans leur deuxième position.
Le circuit secondaire B comprend un premier fil conducteur d'alimentation B1 (fil rouge), un deuxième fil conducteur d'alimentation B2 (fil bleu) et un fil de terre B3 (fil jaune ou jaune avec des bandes vertes).
Le quatrième système 9 comporte : * un moyen 91 pour mesurer une résistance ohmique R1 entre le premier fil conducteur d'alimentation B1 et le deuxième fil conducteur d'alimentation B2, une résistance ohmique R2 entre le premier fil conducteur Bl et le fil de terre B3, et une résistance ohmique R3 entre le deuxième fil conducteur B2 et le fil de terre B3 ;
* un moyen 92 pour comparer les résistances mesurées R1, R2, R3 respectivement aux valeurs de référence RF1, RF2 et RF2 contenues dans une mémoire RF pour déterminer si la résistance mesurée RI est supérieure à RF1 et si les résistances mesurées R2 et R3 sont supérieures à
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RF2, et * un moyen 93 recevant un signal du moyen 92 lorsque à la fois la résistance mesurée R1 est supérieure à RF1 et les résistances mesurées R2 et R3 sont supérieures à RF2, pour commander le deuxième système 5 pour ramener lesdits premiers éléments 2,3 dans sa première position.
L'interrupteur représenté comporte un dispositif pour décharger le circuit secondaire.
Ce dispositif comporte un organe 10 monté sur un support il solidaire d'un arbre d'un moteur 13. Lors de la rotation, l'organe 10 touche successivement deux plaquettes 12 solidaires deux fils du circuit secondaire. Ainsi, lors de la rotation de l'organe 10, un pont électrique est créé d'abord entre un premier fil conducteur d'alimentation B1 ou B2 et le fil de terre B3, ensuite entre le fil de terre B3 et l'autre fil conducteur d'alimentation B2 ou B1, et enfin entre les deux fils conducteurs d'alimentation B1 et B2.
La rotation du moteur du dispositif est commandé par le premier système 4 lors de la détection d'un courant de défaut, de sorte que le circuit secondaire est déchargé après que lesdits premiers éléments 2,3 sont dans leur deuxième position. Il va de soi que la rotation du moteur aurait pu être commandé par le quatrième système après réception d'un signal du deuxième système.
Le quatrième système 9 reçoit un signal du dispositif de décharge (par exemple du moteur 13) de sorte que le moyen de mesure 91 mesure des résistances ohmiques qu'après décharge du circuit secondaire.
Les valeurs de référence RF1 et RF2, qui peuvent être identiques ou non, correspondent par exemple à une valeur inférieure à 50 ohms, de préférence inférieure à 10 ohms.
En particulier, la valeur de RF1 est 5 ohms, tandis
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que la valeur de RF2 est 1 ohm.
Le moyen de détection 1 est un moyen apte à détecter un courant de défaut de plus de 100mA, en particulier de plus de 30mA.
L'interrupteur comporte avantageusement un moyen 94 pour sélectionner ou adapter la valeur de RF1 en fonction de l'ampérage maximal admissible dans le circuit secondaire et/ou en fonction du nombre de souscircuits montés en parallèle sur le circuit secondaire.
L'interrupteur comporte un moyen 96 pour assurer, si le deuxième système 5 ne ramène pas lesdits premiers éléments 2,3 dans leur première position après un premier fonctionnement du dispositif 13 et du quatrième système 9, au moins un fonctionnement supplémentaire du dispositif 13 et du quatrième système 9. Ledit moyen 96 comporte un dispositif de retard assurant que le fonctionnement supplémentaire n'est effectué qu'après une période de plus de 15 secondes, avantageusement de moins de 1 minute et un compteur assurant que pas plus de trois tentatives de remise des éléments 2,3 dans leur première position ne soient effectuée automatiquement.
L'interrupteur est alimenté en énergie électrique au moyen d'une batterie ou pile ou directement sur le réseau primaire après le compteur 14. Un témoin lumineux rouge 15 permet de déterminer si le réseau primaire est toujours sous tension ou non, tandis qu'un témoin lumineux vert 16 permet de déterminer si le circuit secondaire est sous tension.
Le système 5 pour remettre lesdits premiers éléments dans leur première position est par exemple un relais qui sera alimenté en courant par le système 9.
De façon avantageuse, le quatrième système dès qu'il détecte que la résistance mesurée R1 est supérieure à RF1 ou dès qu'il détecte que la résistance mesurée R2 est supérieure à R2, il n'effectue pas la
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mesure respectivement de R2, R3 et de R3. Après un lapse de temps de 30 secondes, le dispositif de décharge (moteur 13) est remis en fonctionnemnt et une nouvelle mesure de résistances est effectuée par le quatrième système.
Si après ce deuxième essai de réenclenchement, la remise en position de l'interrupteur n'a pas eu lieu par le système 5, un signal d'alarme peut être émis. Le dispositif destiné à émettre le signal d'alarme (par exemple envoyer un signal téléphonique) est par exemple commandé par une minuterie. La minuterie, dès qu'elle détecte un arrêt de passage de courant par l'interrupteur pendant une période de temps déterminée, par exemple 2 à 3 minutes, commande un appareil téléphonique, ou une sirène,...
L'interrupteur représenté à la figure 2 est similaire à celui représenté à la figure 1. Cet interrupteur 1 est monté entre un circuit secondaire B comprenant des sous-circuits BA, BB, BC,... montés en parallèle. Cet interrupteur comporte un élément mobile 20 entre une première position dans laquelle les souscircuits sont montés en parallèle et une deuxième position dans laquelle des sous-circuits ne sont plus montés en parallèle entre eux (représentée en traits interrompus). Le quatrième système 9, dès qu'il reçoit un signal indiquant la deuxième position de l'élément mobile 20, mesure pour chaque sous-circuit indépendant une résistance ohmique Rl, R11, R111 après que les premiers éléments 2,3 soient amenés par le premier système 4 dans leur deuxième position.
Le système 9 compare ensuite chacune des résistances mesurées
EMI11.1
R1, R11, R111 à leur valeur de référence RF1, RF11, RF111 (mémorisés dans la mémoire RF, RF1, RF11 et RF111 étant éventuellement identiques) pour déterminer si les résistances mesurées Rl, Rll, Rlll sont supérieures ou
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inférieures à leur valeur de référence.
Le système 9 commande le deuxième système 5 lorsque les résistances mesurées sont supérieures à leur valeur de référence pour ramener ledits premiers éléments dans leur première position, et commande un organe 21 pour ramener l'élément mobile 20 dans sa première position pour laquelle les sous-circuits BA, BB, BC sont montés en parallèle lorsque les résistances mesurées sont supérieures à leur valeur de référence.
De façon avantageuse, les résistances R2, R3,... entre les fils d'alimentation et la terre pour chaque souscircuit sont également mesurées, et le système 9 comporte une série de témoin lumineux pour indiquer le ou les sous-circuits pour lesquels les résistances R1 ou R2 ou R3 sont inférieures aux valeurs de référence correspondantes.
De préférence, le système 9 est relié aux fusibles de chaque sous-circuit 900, lesdits fusibles 900 étant commandable automatiquement entre leur position permettant le passage de courant et leur position empêchant le passage de courant. Le système 9, lorsqu'il détecte un sous-circuit pour lequel les résistances R1 ou R2 ou R3 sont inférieures aux valeurs de référence correspondantes, envoye un signal de commande vers les fusibles 900 du sous-circuit considéré.
Après avoir testé les différents souscircuits, le système commande l'organe 21 pour ramener l'élément mobile 20 dans sa première position pour laquelle les sous-circuits BA, BB, BC, dont les résistances R1 ou R2 ou R3 sont supérieures aux valeurs de référence correspondantes, sont montés en parallèle, c'est-à-dire après réenclenchement automatique du différentiel, de permettre aux sous-circuits non défectueux d'être alimentés en courant.
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Differential Switch
The subject of the present invention is a differential switch with fault current.
Document FR-A-2 696 054 discloses a differential fault current switch intended to be mounted between a primary circuit and a secondary circuit, this switch comprising: (a) means for detecting a fault current; (b) a first element capable of moving from a first position allowing the passage of current between the primary circuit and the secondary circuit and a second position interrupting the flow of current between the primary circuit and the secondary circuit, and vice versa; (c) a first system controlled by the detection means, said first system actuating said first element, upon detection of a fault current, to bring it into its second position;
(d) a second system which, when said first element is in its second position, acts on said first element to return it to its first position.
In the switch according to this document, the second system includes a timer, so that after a lapse of determined time, the first element is returned to its first position. If the secondary circuit is still short-circuited or exhibits a loss, returning the first element to its first position will cause a further loss of current or further destruction of the device in short-circuit or the start of a fire.
The present invention aims to remedy this
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drawback and relates to a differential switch ensuring that there is no short circuit or loss in the secondary circuit before returning the first element to its first position.
The switch according to the invention comprises (a) means for detecting a fault current; (b) a first element capable of moving from a first position allowing the passage of current between the primary circuit and the secondary circuit and a second position interrupting the flow of current between the primary circuit and the secondary circuit, and vice versa; (c) a first system controlled by the detection means, said first system actuating said first element, upon detection of a fault current, to bring it into its second position; (d) a second system which, when said first element is in its second position, acts on said first element to return it to its first position;
(e) a second element capable of moving from a first position allowing the passage of current between the primary circuit and the secondary circuit when the first element is in its first position and a second position interrupting the flow of current between the primary circuit and the secondary circuit, and vice versa;
(f) a third manually controlled system, said third system making it possible to bring and maintain said second element in its first position or in its second position; and (g) a fourth system controlled by the first system upon detection of a fault current or by the detection means upon detection of a
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fault current, this fourth system measuring an ohmic resistance of the secondary circuit after the first element is brought by the first system to its second position,
comparing this measured resistance to a predetermined value to determine whether this measured resistance is greater or less than said predetermined value and controlling the second system when the measured resistance is greater than the predetermined value to return said first element to its first position or acting on the second system or on the first element when the resistance measured is less than the predetermined value to maintain said first element in its second position.
Advantageously, the switch is used for the protection of a secondary circuit comprising a first supply conductor wire, a second supply conductor wire and a ground wire. In this case, the fourth system advantageously comprises means for measuring an ohmic resistance between the first power supply wire and the second power supply wire and at least one ohmic resistance between the first or the second power wire and the Earth.
In particular, the fourth system comprises: * a means for measuring an ohmic resistance between the first supply conductor wire and the second supply conductor wire, an ohmic resistance between the first conductor wire and the ground wire, and a resistance ohmic between the second conductor wire and the ground wire, and * a means for comparing the measured resistances with one or more predetermined reference values to determine whether each of the measured resistances is greater or less than its reference value,
and a means controlling the second system when each of the
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measured resistances is greater than its reference value to return said first element to its first position or acting on the second system or on the first element when at least one measured resistance is less than its reference value to maintain said first element in its second position.
It is obvious that the switch can be adapted to protect a circuit supplied with 380V, a circuit comprising three supply wires and a neutral wire. Such a switch will therefore carry out checks between the various wires of the 380V circuit.
According to an advantageous embodiment, it comprises a device for discharging the secondary circuit. This makes it possible to measure the resistances while avoiding problems of residual charges in the circuit and protects the device. According to one embodiment for a secondary circuit comprising a first supply conductor wire, a second supply conductor wire and a ground wire, the device comprises one or more members capable of moving between a position for which the member places an electrical conductor wire with the ground wire in electrical contact.
For example, the device is controlled by the first system when detecting a fault current or by the detection means when detecting a fault current.
In particular, the device comprises one or more members capable of moving between a position for which the member or members successively put in electrical contact a first power supply wire with the ground wire, a second power supply wire with the earth wire and finally the two power supply wires.
The organ is
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mounted for example on a rotary support driven in rotation by a means, while contacts integral with the first supply conductor wire, the second supply conductor wire and the earth wire are arranged so that, during the rotation of the member, an electric bridge is successively created between the first power supply wire and the ground wire, between the earth wire and the second power supply wire, and between the two power supply wires.
According to a characteristic of an embodiment, the fourth system is controlled by the device so that the measuring means measures an ohmic resistance after the device has discharged the secondary circuit.
The predetermined or reference value is selected appropriately with respect to the secondary circuit. For example, this value corresponds to a value less than 50 ohms, advantageously less than 10 ohms, preferably less than 5 ohms, in particular less than 1 ohm.
The predetermined or reference value for measuring the resistance between the supply conductor wires is advantageously selected as a function of the maximum admissible amperage in the secondary circuit and preferably as a function of the number of circuits connected in parallel on the secondary circuit. .
In the switch according to the invention, the detection means is advantageously a means capable of detecting a fault current of more than 100mA, in particular more than 30mA, or even more than 10mA.
According to an advantageous embodiment, the switch includes means for ensuring, if the second system does not return said first element
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in its first position after the first operation of the device and of the fourth system, at least one additional operation of the device and of the fourth system. Preferably, said means comprises a delay device ensuring that the additional operation is carried out only after a period of more than 15 seconds, advantageously less than 1 minute.
According to a detail of an advantageous embodiment for a secondary circuit comprising sub-circuits mounted in parallel, the fourth system comprises a movable element between a position in which the sub-circuits are mounted in parallel and a position in which sub -circuits are no longer mounted in parallel with each other, this system measuring for each sub-circuit an ohmic resistance after the first element is brought by the first system into its second position, comparing each of the measured resistances to its reference value to determine if the resistances measured are higher or lower than their reference value,
controlling the second system when the measured resistances are greater than their reference value to return said first element to its first position or acting on the second system or on the first element when a measured resistance of a sub-circuit is less than its reference value to maintain said first element in its second position, and controlling a member to return the movable element to its position for which the sub-circuits are mounted in parallel when the measured resistances are greater than their reference value.
Features and details of two embodiments given by way of example only
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will emerge from the following detailed description. In these drawings Figures 1 and 2 are schematic views of switches according to the invention.
The fault current differential switch shown in Figure 1 is mounted between a primary circuit A and a secondary circuit B.
This switch comprises: (a) a means 1 for detecting a fault current; (b) two first elements 2,3 capable of moving from a first position allowing the passage of current between the primary circuit and the secondary circuit and a second position interrupting the flow of current between the primary circuit and the secondary circuit (shown in broken lines), and vice versa; (c) a first system 4 controlled by the detection means 1, said first system actuating said first elements, upon detection of a fault current, to bring them into their second position; (d) a second system 5 which, when said first elements is in their second position, acts on said first elements to bring them back to their first position;
(e) second elements 6,7 capable of moving from a first position allowing the passage of current between the primary circuit and the secondary circuit when the first element is in its first position and a second position interrupting the flow of current between the primary circuit and secondary circuit (position shown in broken lines), and vice versa;
(f) a third system 8 with manual control, said third system making it possible to bring and maintain said second elements in their first position or in their second position; and
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(g) a fourth system 9 (composed or comprising for example an electronic chip) controlled by the first system 4 when detecting a fault current or by the detection means 1 when detecting a fault current , this fourth system 9 measuring an ohmic resistance of the secondary circuit B after the first elements are brought by the first system 4 into their second position,
comparing this measured resistance to a predetermined value to determine whether this measured resistance is greater or less than said predetermined value and controlling the second system 5 when the measured resistance is greater than the predetermined value to return said first element to its first position or acting on the second system 5 or on the first elements 2,3 when the resistance measured is less than the predetermined value to maintain said first elements in their second position.
The secondary circuit B comprises a first power supply wire B1 (red wire), a second power supply wire B2 (blue wire) and a ground wire B3 (yellow or yellow wire with green bands).
The fourth system 9 comprises: * a means 91 for measuring an ohmic resistance R1 between the first supply conductor wire B1 and the second supply conductor wire B2, an ohmic resistance R2 between the first conductor wire Bl and the ground wire B3, and an ohmic resistance R3 between the second conductive wire B2 and the ground wire B3;
* a means 92 for comparing the measured resistances R1, R2, R3 respectively to the reference values RF1, RF2 and RF2 contained in an RF memory to determine if the measured resistance RI is greater than RF1 and if the measured resistances R2 and R3 are greater at
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RF2, and * a means 93 receiving a signal from the means 92 when both the measured resistance R1 is greater than RF1 and the measured resistances R2 and R3 are greater than RF2, for controlling the second system 5 to bring back said first elements 2, 3 in its first position.
The switch shown has a device for discharging the secondary circuit.
This device comprises a member 10 mounted on a support it secured to a shaft of a motor 13. During rotation, the member 10 successively touches two plates 12 secured to two wires of the secondary circuit. Thus, during the rotation of the member 10, an electrical bridge is created first between a first power supply wire B1 or B2 and the ground wire B3, then between the ground wire B3 and the other wire supply conductor B2 or B1, and finally between the two supply conductor wires B1 and B2.
The rotation of the device motor is controlled by the first system 4 upon detection of a fault current, so that the secondary circuit is discharged after said first elements 2, 3 are in their second position. It goes without saying that the rotation of the motor could have been controlled by the fourth system after receiving a signal from the second system.
The fourth system 9 receives a signal from the discharge device (for example from the motor 13) so that the measuring means 91 measures ohmic resistances only after discharge of the secondary circuit.
The reference values RF1 and RF2, which may or may not be identical, correspond for example to a value less than 50 ohms, preferably less than 10 ohms.
In particular, the value of RF1 is 5 ohms, while
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that the value of RF2 is 1 ohm.
The detection means 1 is a means capable of detecting a fault current of more than 100mA, in particular more than 30mA.
The switch advantageously comprises means 94 for selecting or adapting the value of RF1 as a function of the maximum admissible amperage in the secondary circuit and / or as a function of the number of sub-circuits mounted in parallel on the secondary circuit.
The switch comprises means 96 for ensuring, if the second system 5 does not return said first elements 2,3 to their first position after a first operation of the device 13 and of the fourth system 9, at least one additional operation of the device 13 and of the fourth system 9. Said means 96 comprises a delay device ensuring that the additional operation is carried out only after a period of more than 15 seconds, advantageously less than 1 minute and a counter ensuring that no more than three attempts to the elements 2,3 are returned to their first position are not carried out automatically.
The switch is supplied with electrical energy by means of a battery or directly on the primary network after the counter 14. A red light indicator 15 makes it possible to determine whether the primary network is still energized or not, while a green indicator light 16 is used to determine if the secondary circuit is energized.
The system 5 for returning said first elements to their first position is for example a relay which will be supplied with current by the system 9.
Advantageously, the fourth system as soon as it detects that the measured resistance R1 is greater than RF1 or as soon as it detects that the measured resistance R2 is greater than R2, it does not perform the
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measurement of R2, R3 and R3 respectively. After a lapse of 30 seconds, the discharge device (motor 13) is put back into operation and a new resistance measurement is carried out by the fourth system.
If after this second reset attempt, the switch has not been reset by system 5, an alarm signal can be issued. The device intended to emit the alarm signal (for example sending a telephone signal) is for example controlled by a timer. The timer, as soon as it detects a current flow stop by the switch for a determined period of time, for example 2 to 3 minutes, controls a telephone device, or a siren, ...
The switch shown in Figure 2 is similar to that shown in Figure 1. This switch 1 is mounted between a secondary circuit B comprising sub-circuits BA, BB, BC, ... mounted in parallel. This switch comprises a movable element 20 between a first position in which the sub-circuits are mounted in parallel and a second position in which the sub-circuits are no longer mounted in parallel with one another (shown in dashed lines). The fourth system 9, as soon as it receives a signal indicating the second position of the movable element 20, measures for each independent sub-circuit an ohmic resistance R1, R11, R111 after the first elements 2,3 are brought by the first system 4 in their second position.
The system 9 then compares each of the resistances measured
EMI11.1
R1, R11, R111 at their reference value RF1, RF11, RF111 (stored in the memory RF, RF1, RF11 and RF111 possibly being identical) to determine whether the measured resistances Rl, Rll, Rlll are greater or
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lower than their reference value.
The system 9 controls the second system 5 when the measured resistances are greater than their reference value to return the said first elements to their first position, and controls a member 21 to return the movable element 20 to its first position for which the BA, BB, BC circuits are connected in parallel when the measured resistances are greater than their reference value.
Advantageously, the resistances R2, R3, ... between the supply wires and the earth for each sub-circuit are also measured, and the system 9 includes a series of indicator lights to indicate the sub-circuit (s) for which the resistors R1 or R2 or R3 are lower than the corresponding reference values.
Preferably, the system 9 is connected to the fuses of each sub-circuit 900, said fuses 900 being automatically controllable between their position allowing the passage of current and their position preventing the passage of current. The system 9, when it detects a sub-circuit for which the resistors R1 or R2 or R3 are lower than the corresponding reference values, sends a control signal to the fuses 900 of the considered sub-circuit.
After having tested the various sub-circuits, the system controls the member 21 to return the movable element 20 to its first position for which the sub-circuits BA, BB, BC, whose resistances R1 or R2 or R3 are greater than the values of corresponding reference, are connected in parallel, that is to say after automatic reclosing of the differential, to allow the non-defective sub-circuits to be supplied with current.