Brevet FR2567332A1 — publié le 19860110

COFFRET LIMITANT LE DEVELOPPEMENT ET LES EFFETS DES COURT- CIRCUITS POUR APPAREILS ELECTRIQUES. La présente invention concerne un coffret pour appareils électriques de distribution et/ou de protection embrochable sur un jeu de barres de distribution électrique, comprenant une enveloppe qui détermine une enceinte logeant les appa- reillages électriques et comprenant des pièces de connexion desdits appareillages au jeu de barres de distribution. Il est connu d'utiliser de tels coffrets pour des unités amovibles de dérivation embrochables sur des canalisations de puissance et contenant des appareillages de protection notamment contre les surintensités et les surcharges. Il est cependant difficile de maitriser le développement des court- circuits accidentels engendrés à l'intérieur des coffrets en amont des appareillages de protection. Dans certains cas, ces court-circuits peuvent provoquer des déflagrations et donc des projections de pièces ou de morceaux de tôlerie à l'extérieur du coffret. L'invention a en particulier pour but de contribuer à mai- triser le développement de l'arc consécutif à un court- circuit à l'intérieur d'un coffret du type précédemment décrit, tout en apportant en combinaison une construction du coffret qui minimise des risques de projections de pièces sur le personnel ou le matériel proche du coffret en cas de déflagration. -2- Selon l'invention, dans un coffret pour appareils électri- ques du type décrit dans le préambule, l'enceinte est parta- gée en deux volumes par une cloison mécaniquement résistan- te, le premier volume constituant un compartiment qui contient les appareillages électriques et le deuxième volume constituant une préchambre qui contient les pièces de connexion des appareils au jeu de barres, la cloison résis- tante étant traversée par les pièces de connexion et formant un moyen de renvoi des ondes de surpression survenant dans la préchambre consécutivement à un court-circuit, tandis que la préchambre est délimitée par un élément de paroi suscep- tible de s'ouvrir en cas de surpression développée dans la préchambre. L'agencement cloisonné du coffret selon l'invention permet ainsi d'isoler les pièces de connexion par rapport aux appa- reils de protection ou de commande et donc de maintenir dans la préchambre les arcs survenant par suite de court-circuits par exemple supérieurs à 100 kA eff pendant 0,1 s entre les appareils et le jeu de barres, tandis que la cloison, de préférence munie d'un panneau d'amortissement réfractaire côté préchambre, et l'élément de paroi à rupture délimitant la préchambre par exemple à l'opposé de la cloison, permet- tent de limiter les effets des surpressions produites dans la préchambre par les phénomènes d'arc. L'élément de paroi ouvrant peut être fixé à l'enveloppe le long d'une ligne de fixation résistante de préférence renforcée par une cornière ou un autre élément déterminant un bandeau de protection, et le long d'une ligne de rupture, par exemple à points de soudure peu résistants, parallèle à la ligne de fixation. Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après à titre d'exemple non limitatif avec référence aux dessins annexés. -3- La figure 1 représente en perspective un coffret pour appareils électriques conforme à l'invention. La figure 2 montre le coffret selon une vue semblable, une. partie de l'enveloppe et notamment le couvercle étant enlevés. La figure 3 est une vue partielle en plan du coffret, en coupe selon le plan III=-III de la figure 4. La figure 4 est une vue de face du coffret de la figu- re 3 en coupe selon le plan IV-iV. La figure 5 montre le coffret en élévation et en coupe selon le plan V-V de la figure 4. Le coffret représenté sur les figures comprend une enveloppe déterminant une enceinte 11 qui loge des appareils élec- triques de commande et/ou de protection, tels que des contacteurs, interrupteurs, fusibles, disjoncteurs.o schématisés en 12 sur les figures 2, 3 et 5. Le coffret constitue une unité amovible de dérivation pour canalisation de puissance - il comprend à cet effet des pièces de connexion 13 reliant les appareils 12 à un jeu de barres de distribution électrique non représentées, de façon à permettre l'embrochage du coffret sur les barres au moyen de pinces 14. L'enceinte 11 du coffret est partagée en deux volumes ila, llb par une cloison 15 mécaniquement résitante ô le volume lla constitue un compartiment qui contient les appareils de commande et/ou de protection 12; le volume llb forme une préchambre qui renferme la majeure partie des pièces de connexion 13. Ces pices de connexion comprennent plus en détail quatre éléments de connexion 13a, 13b, 13c, 13d à barreaux de -4- cuivre convenablement découpés et pliés, d'une part montés sur un bloc isolant de traversée 16 par lequel ils sont reliés aux pinces respectives 14 et d'autre part reliés à des connexions 12a propres aux appareils 12 par traversée de la cloison 15. Les pièces de connexion 13 sont recouvertes dans la précham- bre llb d'un revêtement isolant 17 qui vise à limiter le développement de l'arc survenant en cas de court-circuit localisé entre le jeu de barres et les appareils de protec- tion. Il est de plus prévu entre les différentes pièces de connexion 13a-13d un cloisonnement à croisillon 18 compor- tant deux plaquettes perpendiculaires en matériau isolant, emboîtées 19, 20 reposant sur le bloc isolant 16 et surmon- tées d'une plaquette de recouvrement 21 isolante. Le cloi- sonnement ainsi réalisé entre phases diminue considérable- ment les risques de court-circuit accidentel entre deux parties conductrices de polarité opposée. A la cloison résistante 15 intérieure au coffret est associé du côté de la préchambre 11b un panneau d'absorption d'énergie 22 de préférence en matériau réfractaire, par exemple en vermiculite, qui amortit les chocs mécaniques et thermiques en cas de déflagration dans la préchambre, en s'appuyant sur la cloison 15 qui forme à la fois un moyen de séparation relativement étanche entre les volumes lla et 11b et un moyen de résistance aux ondes de surpressions dévelop- pées dans la préchambre. La cloison 15 et le panneau d'amor- tissement 22 sont fixés à l'enveloppe 10 par l'intermédiaire de cornières. L'enveloppe 10 du coffret comprend une ceinture résistante munie de faces verticales 23, 24, 25, d'un couvercle 26 et d'un fond 27, ainsi qu'un élément de paroi ou panneau de rupture 28 situé en face avant. Les divers éléments de l'enveloppe sont assembles par soudage et/ou boulonnage. -5- Le panneau de rupture 28 est fixé à l'enveloppe 10 du cof- fret d'une part le long d'une ligne de fixation supérieure résistante 29 par des boulons 30 {figure 5) et d'autre part le long d'une ligne inférieure de rupture 31, parallèle à la ligne de fixation et par exemple constituée de légers points de soudure 32. Une cornière 33 est fixée à la partie supérieure de la face avant de l'enveloppe; elle présente une aile verticale 33a insérée entre un rabat 26a du couvercle 26 et le panneau de rupture 28 et maintenue par les boulons 30 de fixation dudit panneau, ainsi qu'une aile horizontale 33b qui contribue à diminuer les efforts d'arrachement du panneau - lors d'une déflagration produite dans la préchambre consécutivement à un phénomène d'arc, les points de soudure 32 cèdent et le panneau 28 vient selon la flèche F dans la position ouverte 28' illustrée partiellement sur la figure 2 et en tirets sur la figure 5 en s'enroulant autour de l'aile horizontale 33b de la cornière. Il va de soi que l'on peut apporter au mode d'exécution décrit des modifications sans sortir du cadre de l'inven- tion. En particulier, l'élément de rupture 28 peut être agencé de façon à délimiter une partie de la préchambre ailleurs qu'en face avant de celle-ci. -6- Revendications de brevet. 1. Coffret pour appareils électriques de commande et/ou de protection, le coffret étant embrochable sur un jeu de barres de distribution électrique et comprenant une enve- loppe qui détermine une enceinte logeant les appareils éléc- triques et des pièces de connexion desdits appareils au jeu de barres de distribution, cartactérisé en ce que l'enceinte est partagée en deux volumes (11a, llb) par une cloison mécaniquement résistante (15), le premier volume (lla) constituant un compartiment qui contient les appareillages électriques (12) et le deu- xième volume (llb) constituant une préchambre qui contient les pièces de connexion (13) des appareils au jeu de barres, la cloison résistante étant traversée par les pièces de connexion et formant un moyen de renvoi des ondes de sur- pression survenant dans la préchambre consécutivement à un court-circuit, tandis que la préchambre est délimitée par un élément de paroi (28) susceptible de s'ouvrir en cas de sur- pression développée dans la préchambre. 2. Coffret selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un panneau d'absorption d'énergie (22) est appliqué contre la cloison mécaniquement résistante (15) du c8té de la préchambre (11b). 3. Coffret selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le panneau d'absorption d'éner- gie (22) est en matériau réfractaire. 4. Coffret selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'élément de paroi (28) suscep- tible de céder en cas de surpression dans la préchambre est constitué par un panneau fixé à l'enveloppe (10) du coffret le long d'une ligne (29) de fixation résistante déterminant approximativement une charnière de pivotement du panneau lors de l'ouverture de celui-ci. -7 5. Coffret selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'une cornière (33) est fixée a l'enveloppe (10) du coffret de manière à recouvrir la ligne de fixation (29) du panneau (28) et présente une aile (33b) située dans un plan perpendiculaire à celui du panneau pour amortir l'effet du mouvement d'ouverture du panneau sur sa ligne de fixation. 6. Coffret selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que le panneau (28) est relié à l'enveloppe (10) par une ligne de rupture 431) parallèle à la ligne de fixation (29). 7. Coffret selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par la présence d'un revêtement isolant î17) sur les pièces de connexion (13) dans la préchambre (llb) afin de retarder la propagation de l'arec 8. Coffret selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il est prévu dans la préchambre (llb) un cloisonnement (18) séparant les pièces de connexion (13) les unes des autres.