FR2970124A1 - Device for connecting single-phase electrical equipment on high power three-phase electrical installation used in e.g. industry, has control module selecting phase of installation based on power of equipment and controlling switching module - Google Patents

Device for connecting single-phase electrical equipment on high power three-phase electrical installation used in e.g. industry, has control module selecting phase of installation based on power of equipment and controlling switching module Download PDF

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Abstract

The device (1) has a measurement module (20) for measuring electrical power consumed by a single-phase electrical equipment (3). A switching module (10) connects the equipment on one of phases (P1-P3) of a three-phase electrical installation (2). A control module (30) selects one of the phases of the three-phase electrical installation based on the measured power of single-phase electrical equipment and controls the switching module. An independent claim is also included for a plug in system comprising a connection device of a single-phase electrical equipment on a three-phase electrical installation.

Description

DISPOSITIF DE RACCORDEMENT D'UN APPAREIL ÉLECTRIQUE MONOPHASÉ SUR UNE INSTALLATION ÉLECTRIQUE TRIPHASÉE ET SYSTEME COMPORTANT DE TELS DISPOSITIFS Domaine de l'invention L'invention concerne un dispositif de raccordement d'un appareil électrique monophasé sur une installation électrique triphasée qui permet un équilibrage des phases de l'installation électrique. L'invention concerne également un système de branchement de plusieurs appareils électriques monophasés sur une même installation triphasée. L'invention trouve des applications dans le domaine des branchements électriques et, en particulier, celui des installations électriques à forte puissance telles que les installations électriques des industries et autres bâtiments professionnels ou logements particuliers. Elle trouve également des applications dans le domaine des réseaux de distribution d'électricité intelligents pour optimiser la production et la distribution d'électricité. FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a device for connecting a single-phase electrical appliance to a three-phase electrical installation that allows phase balancing. of the electrical installation. The invention also relates to a system for connecting several single-phase electrical appliances on the same three-phase installation. The invention has applications in the field of electrical connections and, in particular, that of high-power electrical installations such as electrical installations of industries and other professional buildings or private homes. It also finds applications in the field of smart electricity distribution networks to optimize the production and distribution of electricity.

Etat de la technique Les installations électriques à forte puissance sont généralement des installations triphasées, c'est-à-dire des installations alimentées en courant triphasé qui offre l'avantage de générer moins de pertes, lors du transport de l'électricité, que le courant monophasé. Il est donc intéressant, dans les installations à forte puissance électrique, d'utiliser un tel courant triphasé. De plus, la plupart des moteurs et des grosses machines électriques sont conçus pour être alimentés en courant triphasé. Les installations électriques comportant de tels moteurs ou machines électriques sont donc alimentées en courant triphasé. STATE OF THE ART High-power electrical installations are generally three-phase installations, that is to say installations powered by three-phase power, which has the advantage of generating fewer losses during the transmission of electricity than the single-phase current. It is therefore interesting, in installations with high electrical power, to use such a three-phase current. In addition, most motors and large electrical machines are designed to be powered by three-phase power. Electrical installations comprising such motors or electrical machines are therefore supplied with three-phase power.

Toutefois, la plupart des appareils électriques du marché, notamment les appareils de bureautique, sont conçus pour être alimentés en courant monophasé. Or, le raccordement de tels appareils monophasés sur une installation triphasée est délicat : la puissance des appareils monophasés doit être répartie de façon équilibrée sur les trois phases de l'installation triphasée. En effet, un déséquilibre des charges sur les trois phases entraînerait différents problèmes, tels qu'une utilisation inefficace des ressources, une baisse de la qualité de l'alimentation électrique, un surdimensionnement de la section des câbles d'alimentation et/ou des pertes thermiques. However, most electrical appliances on the market, including office automation devices, are designed to be powered by single-phase power. However, the connection of such single-phase devices on a three-phase installation is tricky: the power of the single-phase devices must be distributed in a balanced manner over the three phases of the three-phase installation. In fact, an imbalance of loads over the three phases would lead to various problems, such as inefficient use of resources, a drop in the quality of the power supply, over-dimensioning of the power cable section and / or losses. thermal.

Par exemple, si l'on considère un premier appareil de 10 ampères, appelé appareil A, un deuxième appareil de 2 ampères, appelé appareil B, un troisième appareil de 3 ampères, appelé appareil C, un quatrième appareil de 10 ampères, appelé appareil D, et un cinquième appareil de 5 ampères, appelé appareil E. Une répartition équilibrée des charges, c'est-à- dire de la puissance totale sur chaque phase, consisterait à installer les appareils B, C et E sur une première phase de l'installation triphasée, l'appareil A sur une deuxième phase et l'appareil D sur une troisième phase. De cette façon, la charge serait identique sur chaque phase de l'installation. Pour obtenir un tel raccordement équilibré, il est nécessaire qu'un électricien ou un opérateur électrique étudie la puissance des appareils à raccorder pour répartir leurs charges sur les trois phases de l'installation. Si cette répartition est réalisée de façon aléatoire ou peu rigoureuse avec, par exemple, l'appareil A sur la première phase, l'appareil B et l'appareil C sur la deuxième phase, l'appareil D et l'appareil E sur la troisième phase, alors l'installation est déséquilibrée. Or, un tel déséquilibre entraîne les problèmes suivants : - une utilisation inefficace des ressources : la charge la plus élevée (sur la troisième phase) étant de 15 ampères, l'utilisateur de l'installation doit veiller à ce que son installation puisse fonctionner pour un courant de 15 ampères. Pour cela, l'utilisateur doit avoir souscrit, auprès de son fournisseur d'électricité, un abonnement pour un courant d'au moins 45 ampères (15 ampères sur chaque phase). Or, les première et deuxième phases n'étant jamais chargées à plus, respectivement, de 10 et 5 ampères, l'installation n'utilise pas toute l'énergie fournie, ce qui entraine une perte financière. Dans le cas où l'utilisateur n'aurait pas souscrit un abonnement de 45 ampères (15 ampères par phase), alors son installation ne pourrait fonctionner avec tous les appareils raccordés ; l'installation disjoncterait. Pour fonctionner, l'utilisateur serait obligé de débrancher au moins un des appareils monophasés de la troisième phase. - une baisse de la qualité de l'alimentation due à des pointes de consommation sur une des phases, ce qui peut entrainer des chutes de tension ponctuelles sur les autres phases. Ces chutes de tension se traduisent par une baisse de puissance de certains appareils ou moteurs, monophasés ou triphasés, raccordés à l'installation. - un surdimensionnement de la section des câbles électriques. On sait, en effet, que les câbles électriques sont dimensionnés en fonction de l'intensité maximale qui doit les traverser. Dans le cas d'une installation déséquilibrée, les câbles devront avoir une section plus grande sur la phase la plus chargée (la troisième phase dans l'exemple précédent), ce qui les rendra plus difficiles à installer. La section des câbles associée à l'installation plus difficile de ces câbles a pour effet d'augmenter le coût de l'installation. - une augmentation des pertes thermiques : la puissance thermique dissipée par une charge est calculée par la formule P = R x 12, où P est la puissance en Watts (W), R la résistance en Ohms (0) et 1 l'intensité en Ampères (A). Dans l'exemple précédent, les pertes thermiques de l'installation seraient de 35 000 x R lorsqu'elle est déséquilibrée, au lieu de 30 000 x R, dans le cas où elle serait équilibrée (à 10 A par phase). Dans l'exemple précédent, les charges des appareils sont faciles à équilibrer. Toutefois, dans la réalité, le nombre d'appareils à raccorder sur une installation étant souvent élevé, leurs charges sont difficiles à équilibrer. En outre, une étude doit être faite, en amont, pour identifier et définir les appareils susceptibles de fonctionner en même temps. Un opérateur électrique doit donc intervenir pour réaliser cette étude et répartir les charges de façon équilibrée sur chaque phase de l'installation. On comprend bien que l'étude et l'intervention de l'opérateur électrique ont un coût non négligeable. Il est à noter, en outre, qu'une installation équilibrée au moment du raccordement à l'installation peut se déséquilibrer par la suite, notamment en cas d'ajout, de suppression ou de modification d'un ou plusieurs appareils, en cas de réaménagement des locaux ou de modification du fonctionnement des appareils. For example, if we consider a first apparatus of 10 amps, called apparatus A, a second apparatus of 2 amps, called apparatus B, a third apparatus of 3 amps, called apparatus C, a fourth apparatus of 10 amps, called apparatus D, and a fifth apparatus of 5 amps, called apparatus E. A balanced distribution of the charges, that is to say of the total power on each phase, would consist of installing the apparatuses B, C and E on a first phase of the three-phase installation, the apparatus A on a second phase and the apparatus D on a third phase. In this way, the load would be identical on each phase of the installation. To obtain such a balanced connection, it is necessary for an electrician or an electrical operator to study the power of the appliances to be connected to distribute their loads over the three phases of the installation. If this distribution is carried out randomly or loosely with, for example, the apparatus A on the first phase, the apparatus B and the apparatus C on the second phase, the apparatus D and the apparatus E on the third phase, then the installation is unbalanced. However, such an imbalance leads to the following problems: - an inefficient use of resources: the highest load (on the third phase) being 15 amperes, the user of the installation must ensure that his installation can work for a current of 15 amperes. For this, the user must have subscribed, with his electricity supplier, a subscription for a current of at least 45 amps (15 amperes on each phase). Since the first and second phases are never charged at more than 10 and 5 amps respectively, the installation does not use all the energy supplied, which leads to a financial loss. In the event that the user does not have a 45-amp subscription (15 amperes per phase), then his installation could not work with all the connected devices; the installation would trip. To operate, the user would be obliged to disconnect at least one of the single-phase devices of the third phase. - a drop in the quality of the power supply due to consumption peaks on one of the phases, which can cause occasional voltage drops on the other phases. These voltage drops result in a decrease in power of certain devices or motors, single-phase or three-phase, connected to the installation. - an oversizing of the section of the electric cables. It is known, in fact, that the electric cables are sized according to the maximum intensity that must cross them. In the case of an unbalanced installation, the cables must have a larger section on the busiest phase (the third phase in the previous example), which will make them more difficult to install. The cable section associated with the harder installation of these cables has the effect of increasing the cost of the installation. an increase in thermal losses: the thermal power dissipated by a load is calculated by the formula P = R x 12, where P is the power in Watts (W), R the resistance in Ohms (0) and 1 the intensity in Amps (A). In the previous example, the thermal losses of the installation would be 35,000 x R when it is unbalanced, instead of 30,000 x R, in the case where it would be balanced (at 10 A per phase). In the previous example, device loads are easy to balance. However, in reality, the number of devices to be connected to an installation is often high, their loads are difficult to balance. In addition, a study must be done, upstream, to identify and define the devices that can work at the same time. An electric operator must therefore intervene to carry out this study and distribute the loads in a balanced way on each phase of the installation. It is understandable that the study and the intervention of the electric operator have a significant cost. It should be noted, moreover, that a balanced installation at the time of connection to the installation may subsequently become unbalanced, particularly in the event of the addition, deletion or modification of one or more appliances, in case of remodeling of the premises or modification of the operation of the appliances.

Exposé de l'invention L'invention a justement pour but de remédier aux inconvénients des techniques exposées précédemment. A cette fin, l'invention propose un dispositif de raccordement d'un appareil électrique monophasé sur une installation triphasée permettant d'équilibrer la charge sur chaque phase de l'installation. Ce dispositif de raccordement est monté sur les trois phases de l'installation triphasée et il comprend des moyens pour faire commuter l'appareil monophasé d'une phase à une autre de l'installation, en fonction de la puissance consommée de l'appareil. De façon plus précise, l'invention concerne un dispositif de raccordement d'un appareil électrique monophasé sur une installation électrique triphasée, caractérisé en ce qu'il comporte : - un module de mesure apte à mesurer une puissance électrique consommée par l'appareil monophasé ; - un module de commutation apte à connecter l'appareil monophasé sur une des phases de l'installation triphasée, et - un module de commande apte à sélectionner une des phases de l'installation triphasée en fonction de la puissance mesurée de l'appareil monophasé et à commander le module de commutation. Ce dispositif permet de moduler le branchement des appareils sur l'installation au moment de la mise en place de l'installation ou ultérieurement, au fur et à mesure des modifications de l'installation. DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the invention is precisely to remedy the disadvantages of the techniques described above. To this end, the invention provides a device for connecting a single-phase electrical appliance on a three-phase installation for balancing the load on each phase of the installation. This connection device is mounted on the three phases of the three-phase installation and includes means for switching the single-phase device from one phase to another phase of the installation, depending on the power consumption of the device. More specifically, the invention relates to a device for connecting a single-phase electrical appliance to a three-phase electrical installation, characterized in that it comprises: a measurement module capable of measuring an electrical power consumed by the single-phase appliance ; - a switching module capable of connecting the single-phase device to one of the phases of the three-phase installation, and - a control module able to select one of the phases of the three-phase installation as a function of the measured power of the single-phase device. and to control the switching module. This device makes it possible to modulate the connection of the devices to the installation at the time of installation of the installation or later, as and when the modifications of the installation.

L'invention concerne également un système de branchement d'appareils électriques monophasés sur une installation électrique triphasée. Ce système se caractérise par le fait qu'il comporte au moins deux dispositifs de raccordement tels que décrits précédemment, chaque dispositif étant relié, d'une part, à un appareil monophasé et, d'autre part, à l'installation triphasée. Ce système a l'avantage d'assurer un équilibre des phases de l'installation en tenant compte de tous les appareils branchés sur ladite installation. Ce système peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - il comporte une unité de mesure montée en tête de l'installation triphasée pour mesurer une puissance totale supportée par chaque phase de l'installation triphasée. - il comporte au moins deux unités de mesure montées chacune en sortie de l'installation triphasée sur les phases P1, P2, P3 de l'installation triphasée. - l'unité de mesure est reliée au module de commande de chaque dispositif de raccordement. The invention also relates to a system for connecting single-phase electrical appliances to a three-phase electrical installation. This system is characterized in that it comprises at least two connection devices as described above, each device being connected, on the one hand, to a single-phase device and, on the other hand, to the three-phase installation. This system has the advantage of ensuring a balance of the phases of the installation taking into account all the devices connected to said installation. This system may comprise one or more of the following characteristics: it comprises a measurement unit mounted at the top of the three-phase installation to measure a total power supported by each phase of the three-phase installation. - It comprises at least two measuring units each mounted at the output of the three-phase installation on the phases P1, P2, P3 of the three-phase installation. the measuring unit is connected to the control module of each connection device.

Brève description des dessins La figure 1 représente un schéma de principe d'un dispositif de raccordement selon l'invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 represents a block diagram of a connection device according to the invention.

La figure 2 représente un schéma de principe d'un système de branchement selon l'invention. Figure 2 shows a block diagram of a branch system according to the invention.

Description détaillée de modes de réalisation de l'invention L'invention concerne un dispositif de raccordement permettant de brancher un appareil électrique monophasé sur une installation électrique triphasée en équilibrant la charge sur chaque phase de ladite installation triphasée. Ce dispositif de raccordement est conçu pour être branché sur les trois phases de l'installation triphasée et commuter l'appareil monophasé sur l'une ou l'autre des trois phases en fonction de la charge totale mesurée sur chaque phase. On a représenté, sur la figure 1, un exemple d'un dispositif de raccordement selon l'invention. Ce dispositif de raccordement 1 est branché entre l'installation triphasée 2 et l'appareil monophasé 3. Il comporte : - cinq entrées : trois entrées reliées aux trois phases P1, P2, P3 de l'installation triphasée, une entrée reliée au neutre N (potentiel de références des trois phases) de l'installation et une entrée reliée à la terre T (potentiel zéro) de l'installation. - trois sorties : une sortie S reliée à l'appareil monophasé, une sortie N reliée au neutre de l'appareil et une sortie T reliée directement à la terre de l'installation triphasée via l'entrée T. La figure 1 montre que le dispositif de raccordement comporte un module de commutation 10, un module de mesure 20 de la puissance consommée par l'appareil monophasé 3 et un module de commande 30 pour commander le module de commutation 10. DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION The invention relates to a connection device for connecting a single-phase electrical appliance to a three-phase electrical installation by balancing the load on each phase of said three-phase installation. This connection device is designed to be connected to the three phases of the three-phase installation and switch the single-phase device to one or other of the three phases depending on the total load measured on each phase. FIG. 1 shows an example of a connection device according to the invention. This connection device 1 is connected between the three-phase installation 2 and the single-phase device 3. It comprises: - five inputs: three inputs connected to the three phases P1, P2, P3 of the three-phase installation, an input connected to the neutral N (reference potential of the three phases) of the installation and an input connected to earth T (zero potential) of the installation. - three outputs: an output S connected to the single-phase device, an N output connected to the neutral of the device and an output T connected directly to the earth of the three-phase installation via the input T. Figure 1 shows that the connection device comprises a switching module 10, a measuring module 20 of the power consumed by the single-phase device 3 and a control module 30 for controlling the switching module 10.

Le module de commutation 10 est branché, via ses entrées, sur les trois phases P1, P2 et P3 de l'installation triphasée. Ce module de commutation 10 a pour rôle de faire basculer la connexion électrique entre l'appareil monophasé 3 et l'une ou l'autre des trois phases de l'installation triphasée 2. Le choix de la phase P1, P2, P3 sur laquelle doit être connecté l'appareil monophasé 3 est fonction de la puissance consommée par l'appareil monophasé. Pour cela, le dispositif de raccordement comporte un module de mesure 20 qui détermine en temps réel la puissance consommée par l'appareil monophasé 3. Ce module de mesure est branché sur la sortie S et la sortie N de l'appareil monophasé. Dans un mode de réalisation de l'invention, le module de mesure 20 est un wattmètre apte à mesurer une puissance en Watts. Ce wattmètre peut être intégré au module de commande 30. Il peut également être un élément indépendant, relié à l'entrée du module de commande 30. The switching module 10 is connected via its inputs to the three phases P1, P2 and P3 of the three-phase installation. This switching module 10 has the role of tilting the electrical connection between the single-phase device 3 and one or other of the three phases of the three-phase installation 2. The choice of the phase P1, P2, P3 on which must be connected the single-phase device 3 is a function of the power consumed by the single-phase device. For this, the connection device comprises a measurement module 20 which determines in real time the power consumed by the single-phase device 3. This measurement module is connected to the output S and the output N of the single-phase device. In one embodiment of the invention, the measurement module 20 is a wattmeter capable of measuring power in watts. This wattmeter can be integrated in the control module 30. It can also be an independent element connected to the input of the control module 30.

Le module de commande 30 est connecté entre le module de mesure 20 et le module de commutation 10. Il peut aussi être intégré dans le module de commutation 10. Le rôle de ce module de commande 30 est de sélectionner une des phases de l'installation triphasée en fonction de la mesure de puissance fournie par le module de mesure 20 et de commander le module de commutation 10. La sélection de la phase est réalisée en fonction également d'une information de puissance totale de chaque phase de l'installation triphasée fournie par l'installation triphasée, comme expliqué ultérieurement. A réception de la valeur mesurée de la puissance consommée par l'appareil monophasé et de l'information de puissance totale des phases de l'installation triphasée, le module de commande 30 détermine sur quelle phase l'appareil monophasé doit être branché. Il commande alors la commutation du module de commutation 10 afin d'assurer la connexion de l'appareil monophasé sur la phase choisie. The control module 30 is connected between the measurement module 20 and the switching module 10. It can also be integrated in the switching module 10. The role of this control module 30 is to select one of the phases of the installation. three-phase according to the power measurement supplied by the measurement module 20 and to control the switching module 10. The selection of the phase is also performed as a function of a total power information of each phase of the three-phase installation supplied. by the three-phase installation, as explained later. On receipt of the measured value of the power consumed by the single-phase apparatus and the total power information of the phases of the three-phase installation, the control module 30 determines on which phase the single-phase apparatus must be connected. It then controls switching of the switching module 10 to ensure the connection of the single-phase device to the chosen phase.

De cette façon, l'appareil monophasé est branché sur la phase la moins chargée de l'installation triphasée. Le dispositif de raccordement peut être physiquement situé dans un boîtier qui remplace alors un simple domino électrique. Il peut également être inséré dans une prise électrique. Dans ces deux variantes, le dispositif de raccordement est situé sur l'installation triphasée. C'est alors à l'utilisateur chargé du câblage du bâtiment d'installer les différents dispositifs de raccordement, l'équilibrage des phases de l'installation étant obtenu automatiquement. Dans une troisième variante, le dispositif de raccordement est monté à demeure sur l'appareil électrique monophasé : il est alors installé dans la fiche de secteur de l'appareil monophasé à raccorder. Dans cette variante, c'est au fabricant d'appareils monophasés (appareils électroménagers, appareils d'éclairage, ordinateurs, etc.) d'intégrer le dispositif de raccordement à la fiche de secteur, l'équilibrage des phases de l'installation étant obtenu automatiquement au branchement de l'appareil. Un dispositif de raccordement tel que décrit précédemment peut être associé à un ou plusieurs autres dispositifs identiques, au sein d'un système de branchement d'appareils électriques monophasés sur une installation électrique triphasée. In this way, the single-phase appliance is connected to the least-charged phase of the three-phase installation. The connecting device can be physically located in a housing which then replaces a simple electric domino. It can also be inserted into an electrical outlet. In these two variants, the connection device is located on the three-phase installation. It is then up to the user in charge of building wiring to install the various connection devices, the balancing of the phases of the installation being obtained automatically. In a third variant, the connection device is permanently mounted on the single-phase electrical appliance: it is then installed in the mains plug of the single-phase appliance to be connected. In this variant, it is the manufacturer of single-phase appliances (household appliances, lighting, computers, etc.) to integrate the connection device to the mains plug, balancing the phases of the installation being obtained automatically at the connection of the device. A connection device as described above may be associated with one or more other identical devices, in a system for connecting single-phase electrical appliances to a three-phase electrical installation.

Un exemple d'un tel système de branchement est représenté sur la figure 2. Ce système comporte une pluralité de sous-circuits scl, sc2, comportant chacun une pluralité de dispositifs de raccordement, respectivement 1 a, 1 b, 1c et 1d, 1 e, reliés chacun, respectivement, à un appareil monophasé 3a, 3b, 3c et 3d, 3e. Dans l'exemple de la figure 2, deux sous-circuits scl, sc2 ont été représenté, étant entendu que le nombre de sous-circuits peut varier d'une installation à une autre. De même, le nombre de dispositifs de raccordement de chaque sous-circuit peut varier en fonction du nombre d'appareils monophasés à brancher sur le sous-circuit.. Chacun de ces dispositifs de raccordement est identique au dispositif décrit précédemment. Chaque dispositif a cinq entrées reliées aux phases P1, P2 et P3, au neutre N et à la terre T de l'installation triphasée. Les dispositifs de raccordement 1 a, 1 b, l c d'un sous-circuit scl sont connectés en parallèle les uns avec les autres. Ce système comporte en outre au moins une unité de mesure 4. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, une seule unité de mesure 4 est montée en tête de l'installation triphasée 2, sur chaque phase de ladite installation triphasée. Comme montré sur la figure 2, dans ce mode de réalisation, l'unité de mesure 4 est montée entre l'alimentation générale 5 (elle-même reliée au réseau électrique général 6) et les sous-circuits scl, sc2 de l'installation triphasée 2 pour mesurer la charge sur la totalité des phases de l'installation 2. Dans un autre mode de réalisation, le système comporte au moins une unité de mesure 4 montée en tête d'un sous-circuit sc1. De préférence, le système comporte plusieurs unités de mesure 4 montées chacune en tête d'un sous-circuit sc1, sc2 de l'installation triphasée 2, chaque unité de mesure 4 mesurant la charge sur les trois phases P1, P2, P3 et le neutre N du sous-circuit en tête duquel elle est montée. Selon l'invention, l'unité de mesure 4 peut être un wattmètre. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, l'unité de mesure 4 est un wattmètre apte à mesurer la charge totale de chaque phase P de l'installation triphasée 2, c'est-à-dire la puissance totale, en Watt, supportée par chaque phase de l'installation triphasée. Cette unité de mesure 4 fournit l'information de puissance totale de chaque phase de l'installation triphasée à chaque dispositif de raccordement. Elle fournit ainsi, au système, une information sur un état d'équilibre ou de déséquilibre des phases de l'installation, l'état d'équilibre ou de déséquilibre étant obtenu par comparaison de la puissance totale mesurée sur chaque phase de l'installation triphasée : si la puissance mesurée est égale sur chacune des phases, alors l'installation est dans un état d'équilibre ; si la puissance mesurée est inégale sur au moins deux phases, alors l'installation est dans un état de déséquilibre. De préférence, cette unité de mesure 4 est reliée, par une liaison C, au module de commande de chaque dispositif de raccordement 1 a, 1 b, 1c afin de communiquer avec ledit module de commande. La liaison C peut être une liaison filaire ou une liaison sans fil. Par exemple, la communication entre l'unité de mesure 4 et les modules de commande des dispositifs 1 a, 1 b, 1c peut être réalisée par une liaison filaire, selon la technologie CPL des courants porteurs en ligne qui utilise le réseau électrique existant comme support de communication. Un exemple de communication par CPL est défini par les standards IEEE P1901. Elle peut aussi être réalisée par une liaison radio au moyen, par exemple, d'un réseau maillé à protocole Zigbee (tel que décrit dans la norme IEEE802.15.4). Cette communication entre les modules de commande 30 et l'unité de mesure 4 permet de gérer la commande des modules de commutation 10 en 35 fonction, non seulement, de l'appareil monophasé auquel le module de commande est relié, mais aussi de tous les appareils monophasés branchés sur la même installation. Ainsi, dans le système de l'invention, le module de commande 30 de chaque dispositif de raccordement commande le module de commutation 10 auquel il est relié, en temps réel, en fonction des informations suivantes : - l'information fournie par le module de mesure 20 sur la puissance consommée par l'appareil monophasé 3; - l'information fournie par l'unité de mesure 4 sur l'état d'équilibre ou de déséquilibre des trois phases de l'installation triphasée 2; et - éventuellement, les informations fournies par les autres modules de commande sur la puissance consommée par les autres appareils monophasés raccordés sur la même installation triphasée. Dans un mode de réalisation de l'invention, le système de branchement est intelligent : il intègre une technologie d'intelligence artificielle. La technologie d'intelligence artificielle utilisée dans l'invention est une technologie multi-agents qui permet de concevoir un système autonome qui tend en permanence vers un équilibre des phases. Dans ce mode de réalisation, le module de commande de chaque dispositif de raccordement héberge un agent, c'est-à-dire un micro processeur apte à exécuter des codes instructions et à prendre des décisions en fonction des informations disponibles, à savoir : - la puissance consommée par l'appareil monophasé, - la puissance consommée par les autres appareils monophasés raccordés à l'installation triphasée, et - un état d'équilibre ou de déséquilibre des phases de l'installation. L'ensemble de ces agents forme un système multi-agents qui s'adapte, en temps réel, aux consommations électriques des différents appareils raccordés sur l'installation triphasée et qui équilibre en permanence les trois phases de l'installation. Dans un autre mode de réalisation, le module de commande 30 de chaque dispositif de raccordement est relié à une unité centrale, non représentée sur les figures, chargée d'analyser l'état d'équilibre ou de déséquilibre des trois phases de l'installation, et de piloter les différents modules de commutation. L'unité centrale a pour rôle de récolter les différentes informations de consommation de puissance et d'équilibre des phases de l'installation, traiter ces informations en temps réel et envoyer les ordres de commutation vers les modules de commutation. Dans ce mode de réalisation, les dispositifs de raccordement peuvent être dépourvus de leur module de commande, l'unité centrale assurant le travail d'analyse de l'état de l'installation ainsi que la commande des modules de commutation. On comprend, de ce qui précède, que le dispositif de raccordement et le système de branchement de l'invention permettent tous deux d'offrir une utilisation efficace des ressources électriques de l'installation, une augmentation de la qualité de l'alimentation, une optimisation de la section des câbles et une diminution des pertes thermique. Le système de l'invention a été décrit dans un exemple d'application locale d'équilibre d'une installation triphasée d'industrie. Ce système peut également trouver une application dans un contexte de réseau de distribution d'électricité intelligent (Smart grid) pour optimiser la production et la distribution d'électricité. Dans ce cas, il est possible de donner à l'opérateur électrique un accès aux modules de commande, par exemple via l'unité centrale, afin qu'il puisse ajuster lui-même l'équilibre entre les phases de l'installation et transférer la charge d'une phase à une autre, au niveau de chaque installation, d'un quartier ou même de toute une zone géographique.25 An example of such a branching system is shown in FIG. 2. This system comprises a plurality of sub-circuits s1c, sc2, each comprising a plurality of connection devices, respectively 1a, 1b, 1c and 1d, 1 e, each connected respectively to a single-phase apparatus 3a, 3b, 3c and 3d, 3e. In the example of FIG. 2, two sub-circuits s1c, sc2 have been represented, it being understood that the number of sub-circuits may vary from one installation to another. Similarly, the number of connection devices of each sub-circuit can vary depending on the number of single-phase devices to be connected to the sub-circuit. Each of these connection devices is identical to the device described above. Each device has five inputs connected to the phases P1, P2 and P3, to the neutral N and to the earth T of the three-phase installation. The connection devices 1a, 1b, 1c of a sub-circuit sc1 are connected in parallel with each other. This system further comprises at least one measurement unit 4. In a preferred embodiment of the invention, a single measurement unit 4 is mounted at the head of the three-phase installation 2, on each phase of said three-phase installation. As shown in FIG. 2, in this embodiment, the measurement unit 4 is mounted between the general power supply 5 (itself connected to the general electrical network 6) and the scl, sc2 sub-circuits of the installation. three-phase 2 to measure the load on all phases of the installation 2. In another embodiment, the system comprises at least one measurement unit 4 mounted at the head of a subcircuit sc1. Preferably, the system comprises a plurality of measurement units 4 each mounted at the head of a subcircuit sc1, sc2 of the three-phase installation 2, each measurement unit 4 measuring the load on the three phases P1, P2, P3 and the Neutral N of the sub-circuit at the top of which it is mounted. According to the invention, the measurement unit 4 can be a power meter. In the preferred embodiment of the invention, the measurement unit 4 is a wattmeter capable of measuring the total charge of each phase P of the three-phase installation 2, that is to say the total power, in watts , supported by each phase of the three-phase installation. This measurement unit 4 provides the total power information of each phase of the three-phase installation to each connection device. It thus provides the system with information on a state of equilibrium or unbalance of the phases of the installation, the state of equilibrium or imbalance being obtained by comparing the total power measured on each phase of the installation. three-phase: if the measured power is equal on each of the phases, then the installation is in a state of equilibrium; if the measured power is unequal over at least two phases, then the installation is in a state of imbalance. Preferably, this measurement unit 4 is connected, by a connection C, to the control module of each connection device 1a, 1b, 1c in order to communicate with said control module. Link C may be a wired link or a wireless link. For example, the communication between the measurement unit 4 and the control modules of the devices 1a, 1b, 1c can be carried out by a wired link, according to the CPL technology of the line carrier currents which uses the existing electrical network as communication support. An example of CPL communication is defined by the IEEE P1901 standards. It can also be performed by a radio link using, for example, a mesh network with Zigbee protocol (as described in the IEEE802.15.4 standard). This communication between the control modules 30 and the measurement unit 4 makes it possible to manage the control of the switching modules 10 in function, not only of the single-phase apparatus to which the control module is connected, but also of all the single-phase units connected to the same installation. Thus, in the system of the invention, the control module 30 of each connection device controls the switching module 10 to which it is connected, in real time, according to the following information: the information provided by the module of measure 20 on the power consumed by the single-phase apparatus 3; the information provided by the measurement unit 4 on the state of equilibrium or unbalance of the three phases of the three-phase installation 2; and - possibly, the information provided by the other control modules on the power consumed by the other single-phase devices connected to the same three-phase installation. In one embodiment of the invention, the connection system is intelligent: it incorporates an artificial intelligence technology. The artificial intelligence technology used in the invention is a multi-agent technology that makes it possible to design an autonomous system that tends permanently towards a phase balance. In this embodiment, the control module of each connection device hosts an agent, that is to say a micro processor capable of executing instruction codes and making decisions based on the available information, namely: the power consumed by the single-phase appliance, - the power consumed by other single-phase appliances connected to the three-phase installation, and - a state of equilibrium or imbalance of the phases of the installation. All these agents form a multi-agent system that adapts, in real time, to the electrical consumption of the various devices connected to the three-phase installation and which permanently balances the three phases of the installation. In another embodiment, the control module 30 of each connection device is connected to a central unit, not shown in the figures, responsible for analyzing the state of equilibrium or imbalance of the three phases of the installation. , and to control the various switching modules. The central unit's role is to collect the various power consumption and phase balance information of the plant, process this information in real time and send the switching commands to the switching modules. In this embodiment, the connection devices may be devoid of their control module, the central unit performing the work of analysis of the state of the installation as well as the control of the switching modules. It is understood from the foregoing that the connecting device and the connection system of the invention both make it possible to offer efficient use of the electrical resources of the installation, an increase in the quality of the power supply, optimization of the cable section and a reduction in thermal losses. The system of the invention has been described in an example of local equilibrium application of a three-phase industry installation. This system can also find application in a context of Smart Grid to optimize the production and distribution of electricity. In this case, it is possible to give the electrical operator access to the control modules, for example via the central unit, so that he can himself adjust the balance between the phases of the installation and transfer the load from one phase to another, at the level of each installation, a district or even a whole geographical area.

Claims (5)

REVENDICATIONS1 - Dispositif de raccordement d'un appareil électrique monophasé (3) sur une installation électrique triphasée (2), caractérisé en ce qu'il comporte : - un module de mesure (20) apte à mesurer une puissance électrique consommée par l'appareil monophasé ; - un module de commutation (10) apte à connecter l'appareil monophasé sur une des phases de l'installation triphasée, et - un module de commande (30) apte à sélectionner une des phases (P1, P2, P3) de l'installation triphasée (2) en fonction de la puissance mesurée de l'appareil monophasé (3) et à commander le module de commutation (10). CLAIMS1 - Device for connecting a single-phase electrical appliance (3) to a three-phase electrical installation (2), characterized in that it comprises: - a measuring module (20) capable of measuring an electrical power consumed by the appliance single phase; - a switching module (10) adapted to connect the single-phase device to one of the phases of the three-phase installation, and - a control module (30) able to select one of the phases (P1, P2, P3) of the three-phase installation (2) according to the measured power of the single-phase device (3) and to control the switching module (10). 2 - Système de branchement d'appareils électriques monophasés (3) sur une installation électrique triphasée (2), caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux dispositifs de raccordement (1 a, 1 b, l c) selon la revendication 1, chaque dispositif étant relié, d'une part, à un appareil monophasé (3) et, d'autre part, à l'installation triphasée (2). 2 - System for connecting single-phase electrical appliances (3) to a three-phase electrical installation (2), characterized in that it comprises at least two connecting devices (1a, 1b, 1c) according to claim 1, each device being connected, on the one hand, to a single-phase apparatus (3) and, on the other hand, to the three-phase installation (2). 3 - Système de branchement selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une unité de mesure (4) montée en tête de l'installation triphasée (2) pour mesurer une puissance totale supportée par chaque phase (P) de l'installation triphasée. 3 - Connection system according to claim 2, characterized in that it comprises a measuring unit (4) mounted at the head of the three-phase installation (2) for measuring a total power supported by each phase (P) of the three-phase installation. 4 - Système de branchement selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux unités de mesure (4) montées chacune en tête d'un sous-circuit de l'installation triphasée (2), sur les phases (P1, P2, P3) dudit sous-circuit. 4 - Connection system according to claim 2, characterized in that it comprises at least two measuring units (4) each mounted at the head of a sub-circuit of the three-phase installation (2), on the phases (P1 , P2, P3) of said subcircuit. 5 - Système de branchement selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'unité de mesure (4) est reliée au module de commande (30) de chaque dispositif de raccordement (1 a, 1 b, l c).35 5 - Connection system according to claim 3 or 4, characterized in that the measuring unit (4) is connected to the control module (30) of each connecting device (1a, 1b, 1c).
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