Brevet FR2010347A1 — publié le 19700213

La présente invention est relative aux barres omnibus électriques. Les barres omnibus électriques sont normalement des barres de cuivre de section rectangulaire. Dans un circuit triphasé où il est prévu trois ou quatre de ces barres, les supports et les connexions des barres sont relativement compliqués et la complexité augmente à mesure que le nombre de barres croît. Comme cela est bien connu, l'utilisation de l'électricité s'accroît rapidement et ceci s'applique en particulier aux réseaux de distribution à l'intérieur de bâtiments de bureaux modernes et de maisons d'habitation où le type de barres omnibus utilisées couramment dans des bâtiments industriels n'est pas acceptable à la fois pour des questions d'aspect et de complexité de montage. L'invention a pour objet un ensemble de barres omnibus qui comprend au moins trois barres de section droite similaire, réparties symétriquement autour d'un axe central avec des faces adjacentes séparées par des couches isolantes s'étendent à partir d'un noyau central et les barres sont maintenues assemblées à intervalles par des attaches isolantes.Un tel ensemble permet de résoudre en majeure partie les problèmes précités puisque les barres omnibus sont agencées sous forme d'un agencement compact qui peut être assemblé sans difficultés et avec lequel les con nierions êlectriques nécessaires peuvent être établies très sim pliement. Par exemple, un tel ensemble peut passer dans la gaine ou puits d'un batiment en forme de tour et des connexions peuvent être établies au niveau de chaque étage de façon à satisfaire tous les impératifs électriques correspondants audit étage. D'une façon générale, chaque barre peut avoir une section droite à peu près triangulaire. En conséquence, lorsqu'il est prévu trois barres de ce type, chacune présente un angle au scri- met d'environ 1200 et on obtient une section d'ensemble approximativement triangulaire. Pour un grand nombre de barres, la section triangulaire se rapproche d'un profil en forme de secteur de sorte que l'ensemble présente une section droite apnroximativement circulaire. Cependant, il n'est pas essentiel que les barres aient une section droite à peu près triangulaire ; par exemple, lors ql 1 est nécessaire d'utiliser quatre barres omnibus, celles-ci peuvent avoir une section droite approximativeir ent carrée, ce qui donne une section d'ensemble également approximativement carrée.Cet ensemble est non seulement compact mais il présent-e une surface extérieure relativement grande qui facilite le refroidissement. Pour faciliter les liaisons electriques avec la face extérieure de chaque barre, cette face comporte de préférence une rainure longitudinale qui est plus large à sa base qu 'c son entrée en vue de recevoir des éléments de connexion. Ainsi, on peut utiliser des boulons comportant des. têtes profilées de manière à se bloquer à l'intérieur des rainures lorsque les boulons sont tournés. Ceci permet de faire glisser les boulons le long des rainures jusque dans la position correcte et de les bloquer ensuite en position simplement par rotation. Les éléments de connexion peuvent ensuite être engagés sur la tige du boulon et être bloqués en position par un écrou. En variante, l'écrou peut être bloqué à l'intérieur du canal et le boulon être vissé vers l'intérieur dans cet écrou. Une telle construction comportant des rainures longitudinales est particulièrement intéressante lorsque des connexions doivent être établies avec des barres omnibus à intervalles fréquents, comme par exemple dans le cas d'un circuit de commande de moteur de machine-outil. Avec un tel agencement, les barres omnibus peuvent être orientées horizontalement et des connexions verticales peuvent alors être établies avec le moteur et les dif férents composants de ltéquipenent de démarrage.Dans l'exemple mentionné précédemment où les barres omnibus sont orientées verticalement dans la gaine d'un hâtent et où des connexions sont effectuées seulement au niveau des différents étages, il n'est pas aussi important de prévoir de telles rainures longitudinales et, si nécessaire, les barres peuvent être percées et filetées Individuellement au: niveau nécessaires Comme indiqué plus haut, les faces de barres adjacentes doi- vent être séparées l'une de l'autre par une couche isolante, les couches partant toutes d'un noyau central.L'isolement est par conséquent de préférence réalisé par extrusion d'une matière plastique de façon a obtenir en section droite un croisillon qui comporte un certain nombre de branches partant c"un noyau central. Ce profil peut être extrudé au: lonauelirs srcu]lles et les (iffe- rer.ces barres omnibus peuvent alors être emboîtées dans les in tervalles entre branches et être maintenus assemblés par des attaches isolante. Pour des longueurs particulièrement grandes, il peut être scuhaitable d'incorporer des joints de dilatation et on peut aussi employer des joints similaires lorsqu'il est nécessaire qu'un tronçon de barre soit orienté suivant un certain angle par rapport à un tronçon adjacent.Les intervalles existant entre les extrémités adjacentes des tronçons séparés sont ensuite recouverts par des conducteurs flexibles s'étendant entre ses tronçons correspondants des barres respectives. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, en référence aux dessins annexés dans lesquels la Fig. 1 est une coupe montrant trois barres omnibus de section droite approximativement triangulaire la Fig. 2 est une vue similaire montrant un ensemble à quatre barres omnibus entourées par une attache en matière isolante la Fig. 3 est une vue en perspective d'un agencement de barres omnibus similaire à celui de la Fig. 2 mais dans lequel le noyau central d'isolement entoure un conducteur additionnel la Fig. 4 est une vue en perspective éclatée de l'agencement de la Fig. 2, montrant l'ensemble des barres la Fig. 5 est une coupe d'un joint de dilatation existant entre les tronçons d'un ensemble de barres, similaire à celui de la Fig. 2 la Fig. 6 est une vue en élévation, avec coupe partielle du joint de la Fig. 5 la Fig. 7 est une vue en perspective d'un élément de suspension ; la Fig. 8 est une vue en bout montrant l'élément de suspension en position. La Fig. 1 représente une forme simple d'un ensemble comprenant trois barres omnibus 1 qui se présentent chacune comme une pièce extrudée, de préférence en aluminium, et qui ont chacune un angle au sommet de 1200, le sommet étant situé au centre de l'ensemble. Les barres adjacentes sont séparées par une couche isolante 2 partant d'une âme centrale 3. L'élément isolant est de préférence réalisé sous forme d'une pièce extrudée en matière plastique et elle peut avoir, comme représenté sur le dessin, une section droite en forme de croisillon dans lequel les branches se terminent par de petits bourrelets de recouvrement 4 s'étendant surWla surface des barres 1. L'ensemble est maintenu assemblé à intervalles par des attaches isolantes, non représentées sur les dessins. Pour faciliter l'établissement de liaisons électriques avec les conducteurs, tels que celui représenté en 8, chaque barre omnibus 1 comporte une rainure longitudinale 9 qui est plus large à sa base qu'à son entrée. Comme représenté sur le dessin, cette rainure est utilisée pour contenir un écrou 10 dans lequel est vissé un boulon 11 qui bloque ainsi étroitement le conducteur 8 contre la surface plane de la barre omnibus. Cependant il est également possible d'inverser cette disposition et d'engager la tête du boulon à l'intérieur de la rainure en vissant à l'extérieur l'écrou sur la tige de boulon. La Fig. 2 montre une disposition similaire de quatre barres omnibus 15 qui ont chacune également une section droite approximativement triangulaire mais dont l'angle au sommet est droit dans ce cas. Les barres sont également séparées par une couche isolante 16 partant d'un noyau central 17 et pourvu aux extrémi- tés des branches de bourrelets de recouvrement 18. Une attache 20 entoure l'ensemble de barres omnibus et les maintient étroitement assemblées de façon à contre-balancer toutes forces de répulsion qui pourraient être produites par des courants déséquilibrés. L'attache 20 est en une matière isolante telle que du "Nylon" et elle est réalisée en deux moitiés maintenues assemblées par des boulons 21. La construction de la Fig. 2 est particulièrement utile du fait que les quatre barres omnibus permettent l'utilisation de trois phases et d'un neutre mais la version plus simple de la Fig. 1 peut être employée dans de nombreuses applications domestiques, par exemple lorsqu'il est nécessaire d'utiliser une barre omnibus de phase, une barre omnibus de terre et une barre omnibus de neutre. Cependant, dans certains cas, il faut plus de quatre barres et il suffit alors de profiler les barres en correspondance et de prévoir un nombre approprié d'intervalles entre les branches du croisillon isolant. Par exemple, des redresseurs de grande capacité nécessitent une distribution hexaphasée pour produire une sortie à douze impulsions, ce qui nécessite d'utiliser six barres omnibus dansle circuit de distribution.Chaque barre omnibus a alors un angle au somme de 600 mais par ailleurs la disposition est similaire à celle de la Fig. 2. on Des rainures longitudinales de connexi/sont représentées en 25 ; elles diffèrent légèrement en profil des rainures 9 de la Fig. 1. Ces rainures sont destinées à recevoir les têtes de bou lons profilees de manière à se bloquer à l'intérieur des rainures lorsque les boulons sont tournés. Un boulon de ce genre est représenté en 26 et il est muni d'un écrou 27 bloquant un conducteur 28 contre la face extérieure plane de la barre omnibus. La forme de la tête de boulon est mieux visible sur la Fig. 3, elle est à peu près rectangulaire mais présente cependant deux coins diagonalement opposés de forme arrondie, comme indiqué en 30. Tant que l'axe principal du rectangle est parallèle à l'axe de la rainure 25, la tête de boulon peut être engagée dans l'entrée étranglée de la rainure et elle peut ensuite coulisser librement dans cette dernière mais, lorsque le boulon est tourné d'environ 90 , les coins arrondis 30 se bloquent dans le canal. La vue en perspective de la Fig. 3 montre bien la disposition des rainures et elle met en évidence l'aspect extérieur d'un tronçon de l'ensemble. Cette figure montre également une variante de la Fig. 2, dans laquelle le noyau central 17 du croisillon isolant entoure un conducteur additionnel 31.Ce dernier a une section droite plus faible que les barres 15 et il peut être incorporé par exemple lorsqu'il est nécessaire de remplir des fonctions de signalisation de commande, en particulier dans un circuit industriel. Si nécessaire, on peut prévoir plus d'un conducteur 31. La Fig. 4 montre la construction d'un ensemble correspondant à la Fig. 2. Les barres individuelles 15 sont emboîtées dans les intervalles entre les branches 16 du croisillon isolant et les deux moitiés d'une attache isolante 20 sont ensuite engagées par les deux côtés opposés et maintenues en position à l'aide de boulons 21. Des boulons 26 de connexion de conducteurs électriques sont engagés dans les entrées des canaux 25 et sont ensuite déplacés le long des rainures jusque dans la position requise. I1 est évident que la construction et le montage de l'ensemble selon l'invention sont extrêmement simples du fait que chaque barre 15 peut être fabriquée par extrusion d'un métal et que le croisillon isolant peut également être extrudé. I1 suffit ensuite d'assembler ces composants comme représenté sur les dessins puis de les maintenir en position à l'aide des attaches. Lorsqu'il est nécessaire de former un ensemble de très grande longueur, on peut utiliser un joint de dilatation tel que celui des Fig. 5 et 6. Comme le montre la Fig. 6, les extrémités des tronçons individuels adjacents de l'ensemble de barres sont isolées l'une de l'autre par des chapeaux 3,5 dont un est représenté en section droite. Ces chapeaux sont moulés de façon à comporter quatre saillies circulaires 36 dont l'une est visible sur la Fig. 6. Ces saillies jouent le rôle d'entretoises et elles entrent en contact avec les extrémités des tronçons de barres omnibus, comme indiqué sur la Fig. 5. Les chapeaux isolants permettent d'empêcher les court-circuits entre les extrémités dénudées de barres différentes. Les tronçons correspondants sont reliés électriquement entre eux par des connecteurs flexibles 38 qui chevauchent le joint et qui sont maintenus en position dans les rainures 25 par des boulons 37 munis d'écrous 39. Ce joint permet non seulement une dilatation mais également il établit un certain degré de flexibilité entre les tronçons adjacents. Comme représenté sur les Fig., les deux tronçons sont alignés directement l'un avec l'autre mais, s'ils doivent être inclinés d'un certain angle l'un par rapport à l'autre, ce problème est résolu d'une manière simple en choisissant de façon appropriée les longueurs des connecteurs flexibles 38. L'ensemble est soutenu à intervalles par des éléments de suspension dont un a été représenté en 45 sur la Fig. 7. I1 comprend un bossage 46 à trou fileté central assurant la liaison avec l'ensemble ainsi que des bossages externes 47 assurant la fixation sur un support et reliés entre eux par des voiles 48. En constituant l'élément d'une matière plastique moulée, telle que du "Nylon", il présente une résistance appropriée et les voiles 48 ont un degré de flexibilité permettant d'absorber de petits déplacements dûs à des variations de température ou à de légers mésalignements sur la longueur d'une barre omnibus. La Fig. 8 représente un élément 45 placé de manière à supporter un ensemble 50. Un boulon 51 vissé dans le trou du bossage 46 est engagé par sa tête dans l'une des rainures 25 et il est bloqué par un écrou 52. D'autres boulons 53 sont engagés dans les trous des bossages 57 et sont vissés dans un support rigide 54, tel que la paroi d'une gaine. REVENDICATIONS 1/ Ensemble de barres omnibus, caractérisé en ce qu'il comprend au moins trois barres métalliques de sections droites similaires, réparties symétriquement autour d'un axe central de façon que des faces adjacentes soient séparées par une couche isolante partant d'un noyau central et en ce que les barres sont maintenues assemblées à intervalles par des attaches isolantes. 2/ Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la barre a une section droite à peu près triangulaire. 3/ Ensemble suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la face extérieure de chaque barre comporte une rainure longitudinale qui est plus large à sa base qu'à son entrée de manière à recevoir des éléments de liaison. 4/ Ensemble suivant la revendication 3, caractérisé en ce que des éléments de liaison sont fixés sur les faces externes des barres omnibus à l'aide de boulons comportant des têtes profilées de manière à se bloquer dans les rainures lorsque les boulons sont tournés. 5. Ensemble suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le noyau central de l'élément isolant entoure un conducteur additionnel de section inférieure à celle des barres omnibus. 6/ Ensemble suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément isolant est formé par extrusion d'une matière plastique et sa section droite a la forme d'un croisillon comportant un certain nombre de branches qui partent d'un noyau central. 7/ Ensemble suivant la revendication 6, caractérisé en ce que chaque branche de la pièce extrudée se termine par une portion de recouvrement s'étendant sur la surface de chacune des barres omnibus adjacentes. 8/ Ensemble suivant l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce qu'il est formé de tronçons séparés dont les extrémités adjacentes sont séparées physiquement par une matière isolante mais sont reliées électriquement par des conducteurs flexibles s'étendant entre les tronçons correspondants des barres respectives. 9/ Ensemble suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la matière isolante séparant les tronçons se présente sous forme de chapeaux isolants emboîtés sur les extrémités des tronçons. 10/ Ensemble suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est muni à intervalles d'éléments de suspension isolants et de forme allongée qui s'étendent transversalement à l'ensemble et qui sont fixés sur ce dernier en leurs points médians.