Brevet FR2646737A1 — publié le 19901109

DISPOSITIF REPARTITEUR DE PUISSANCE POUR INSTALLATION ELECTRIQUE. La présente invention concerne un dispositif répartiteur de puissance pour installation électrique basse tension, ce dispositif étant par exemple associable à des appareils électriques de commande et/ou de protection logés dans un châssis, une armoire ou un coffret. De tels dispositifs connus comprennent un jeu de barres de puissance horizontales et une enveloppe isolante de forme allongée logeant le jeu de barres, susceptible d'être fixée sur un support et présentant vers l'avant, c'est- à-dire vers l'installateur ou l'utilisateur, une pluralité d'c:ifices. Ces orifices servent à la connexion de conducteurs qui assurent la liaison électrique entre les barres et des bornes de puissance d'appareils électriques propres à l'ins- tallation, ces appareils étant eux-mêmes montés sur des rails parallèles au dispositif ou sur des socles fixés -aux rails. Il est souhaitable de pouvoir construire facilement des dispositifs répartiteurs de longueur variable dans lesquels sera respecté un isolement satisfaisant entre les différen- tes barres. De plus, les dispositions connues, prises pour tenir compte de la dilatation thermique relative de-l'enve- loppe isolante par rapport au support, sont encombrantes et peu commodes. 2 - L'invention a pour but de répondre à ces desiderata et d'éviter ces inconvénients. Elle vise notamment à faciliter l'assemblage du dispositif répartiteur sans nuire à l'isole- ment entre barres grâce à un dispositif répartiteur de conception simple. Elle a pour autre but d'autoriser une dilatation relative de l'enveloppe isolante par rapport au support à l'aide de moyens simples et peu encombrants. Selon l'invention, l'enveloppe isolante d'un dispositif répartiteur du type décrit comprend au moins deux zones de fixation sur le support et présente un organe qui est asso- cié à l'une au moins des zones de fixation et qui autorise la dilatation thermique relative entre l'enveloppe et le support. Selon un premier aspect de l'invention, l'enveloppe isolante peut avantageusement comporter plusieurs modules isolants comprenant dans des régions adjacentes des fentes de passage des barres et des moyens d'assemblage mutuel par emboîtement et/ou encliquetage. De préférence, l'emboîtement mutuel des modules s'effectue à l'aide d'éléments d'emboîtement contigus aux barres et agen- cés pour augmenter les cheminements de fuite entre barres dans la zone d'assemblage des modules. On peut ainsi construire facilement le dispositif réparti- teur avec des longueurs différentes en fonction de la largeur de l'installation et/ou du nombre-prévisible d'appa- reils à connecter sans avoir besoin de stocker un grand nombre de pièces. L'emboîtement des modules facilite leur assemblage, par exemple par préfabrication en usine, sans nuire à l'isolement entre barres. Selon un deuxième aspect de l'invention, l'organe de dilata- tion est un embout, de préférence emboîtable, situé à une -3- extrémité de l'enveloppe isolante. D'une part, l'embout absorbe la dilatation relative de l'enveloppe par rapport au support, cette dilatation pouvant être assez importante par suite de l'échauffement des barres et points de connexion. D'autre part, l'embout assure la fermeture de l'extrémité de l'enveloppe isolante et, le cas échéant, -supporte-les extré- mités des barres. L'enveloppe isolante peut comprendre, à une extrémité, une boite de connexion amont, de préférence emboîtable, logeant des organes qui assurent la connexion du jeu de barres à des conducteurs amont, cette boite comportant l'une des zones de fixation et, éventuellement, un organe de dilatation asso- cié. La boite de connexion peut avantageusement permettre un accès des conducteurs amont par deux côtés opposés, ce qui permet de placer la boite à gauche ou à droite du dispositif répartiteur. Les moyens d'emboîtement mutuel entre les modules de l'enve- loppe isolante, l'embout et la boîte de connexion amont peuvent être remplacés ou complétés par des moyens d'encli- quetage. D'autres aspects et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un exemple de réalisation non limitatif, en regard des dessins annexés. La figure 1 montre schématiquement un dispositif répartiteur de puissance selon l'invention; La figure 2 représente en élévation un dispositif répartiteur préfabriqué à deux modules, embout dila- table et boîte de connexion amont emboîtés et encli- quetés; Les figures 3 et 4 sont deux vues en perspective, respectivement de l'intérieur et de l'extérieur du répartiteur, montrant l'embout de dilatation; - 4 - La figure 5 est une vue de l'embout en coupe selon le plan V-V' indiqué sur la figure 2; Les figures 6 et 7 montrent à plus grande échelle et avec arrachements partiels, une vue de dessous et une vue en élévation du répartiteur de la figure 2; La figure 8 est une vue explosée en coupe agrandie selon VIII-VIII du répartiteur de la figure 7; et La figure 9 montre le détail A de la figure 7. Le dispositif répartiteur de puissance 1 illustré sur les figures est destiné à être fixé sur un support 2 tel qu'un rail profilé, un châssis ou une platine perforée ou pleine, ce support étant indépendant ou faisant partie d'une enve- loppe de distribution électrique telle qu'une armoire ou un coffret. Le dispositif répartiteur peut être assemblé par un installateur, mais il est de préférence préfabriqué en usine à la longueur voulue et monté par l'installateur sur le support. Le répartiteur comporte un jeu de barres de puissance 10 en méta. conducteur dont le nombre correspond à celui des liai- sons électriques à établir, d'une part, avec des conducteurs amont 11, d'autre part, avec des connecteurs aval 12 élec- triquement reliés par des conducteurs 13 à des appareils de commande et/ou de protection 14 tels que des interrupteurs, contacteurs disjoncteurs ou analogues. Les appareils en question sont portés, soit par un rail normalisé 15 parallè- le au répartiteur et à ses barres, soit par un socle 16 associé au connecteur et lui-même encliqueté sur le support 2 lorsque celui-ci est un profilé. Le répartiteur 1 comprend une enveloppe isolante 20 de forme allongée, logeant le jeu de barres 10. L'enveloppe est en matière plastique moulée et se compose dans ie présent mode de réalisation de plusieurs modules 30, par exemple deux 264673? modules 30a, 30b sur les figures 2, 6 et 7. Cette composi- tion permet un assemblage du dispositif avec un minimum de pièces. L'enveloppe présente vers l'avant une pluralité d'orifices 31 pour le passage de terminaisons des conduc- teurs 13. Ces terminaisons sont, soit les extrémités dénu- dées des conducteurs ou des embouts rapportés sur ceux-ci lorsqu'à chaque orifice 31 est associée une borne incluse dans le dispositif et électriquement reliée à une barre correspondante, soit des fiches lorsque les connecteurs 12 s'embrochent directement sur les barres. Les orifices 31 sont quinconces mais peuvent aussi être alignés; ils sont situés en regard des barres 10. L'enveloppe isolante 20 présente à ses extrémités deux zones de fixation Z1, Z2 sur le support 2, un ensemble vis-écrou 22 étant associé à chacune de ces zones. L'enveloppe isolante 20 se loge avan- tageusement dans l'espace central 2a d'un profilé chapeau 2, entre les ailes 2b, 2c de celui-ci. L'enveloppe isolante 20 comprend également une boîte 40 de connexion amont et un embout 50 de fermeture et d'absorption de dilatation munis de plages de fixation correspondant aux zones Z1, Z2. Laboîte 40 et l'embout 50 seront décrits plus loin, mais on peut observer dès maintenant que les modules sont assemblés entre eux, à la boîte 40 et à l'--bout 50 par des éléments d'emboîtement mutuel 60 (voir figures 2, 3 et 7 à 9) contigus aux barres et agencés pour augmenter les cheminements de fuite entre barres dans les zones de jonc- tion Z3 entre le module 30a et la boîte de connexion 40, Z4 entre les modules 30a et 30b et Z5 entre le module 30b et l'embout 50. La figure 6 montre le module 30a vu de l'exté- rieur dans sa partie gauche; le reste du module 30a et le module 30b sont représentés en coupe dans un plan longitudi- nal perpendiculaire à celui de la figure 7. On voit à gauche de la figure 7 la boîte 40 et une partie du module 30a dont la partie supérieure est arrachée. Le reste du module 30a est vu de l'extérieur, sauf dans la région de jonction avec le module 30b, cette région étant montrée en coupe. Le reste du module 30b est illustré après retrait du plastron. -6- Chaque module 30 de l'enveloppe isolante se compose (figure 8) d'un plastron 32 à section en U., présentant les orifices 31 et formant une goulotte logeant les barres de puissance a-d, et d'une semelle plate 33 fixée au plastron par encliquetage. Le plastron et la semelle sont moulés en une matière plastique dont le coefficient de dilatation est supérieur à celui du métal des barres 10. Les barres sont logées avec liberté de glissement axial dans des conformations de maintien 34 du plastron et de la semel- le. On remarque que les éléments d'emboîtement 60 sont prévus de part et d'autre de fentes 35 ménagées dans les parois 36 d'extrémité des modules 30 de manière à créer un effet de labyrinthe pour les lignes de fuite. Il va de soi que l'on peut concevoir d'autres éléments d'emboîtement que ceux représentés, mais contribuant de manière similaire à l'isolement. La semelle 33 comprend des éléments latéraux d'encliquetage 37 qui coopèrent avec des éléments complémentaires 38 du plastron. Les semelles 33 des différents modules se recou- vrent légèrement dans des zones Z6 légèrement décalées par rapport aux zones de jonction Z4, Z5. La semelle 33 pourrait, en variante, avoir-une section en U, le plastron 32 étant alors un simple couvercle plat. La boite de connexion amont 40 comprend un corps 41, une semelle 42 et un couvercle 43. Le corps 41 est muni de la plage de fixation Z2 et loge des bornes 44 de serrage pour les conducteurs amont 45. Chaque borne 44 comprend une pièce conductrice 46 en contact direct avec la barre correspondan- te 10a-d du dispositif. Des cloisons appropriées assurent dans la boîte 40 et les modules 30 l'isolement entre phases; l'isolement est assuré de manière satisfaisante dans la zone Z3 par des éléments d'emboîtement identiques à ceux des zones Z4. Le détail A de la zone Z3 est représenté agrandi sur la figure 9 et montré la complémentarité de forme entre des collets 61 et des gorges 62 des éléments 60. 7- L'embout 50 est en matière plastique semi-rigide et se présente sous forme de lyre (figures 3 à 5) présentant des éléments d'emboîtement 60 pour s'emboîter dans. les éléments complémentaires du module adjacent 30b, ainsi que des pattes d'encliquetage 51 pour s'encliqueter dans des ouvertures du plastron du module 30b. L'embout comprend une plage Zl de fixation au support 2. Il est prévu pour une extrémité libre des barres 10 des nervures 52 de maintien dans l'alignement des nervures 34 de la semelle 33 adjacente et des rainures 53 délimitées par les éléments d'emboîtement 60 et par une paroi 54 de l'embout. Les rainures 53 ont une profondeur suffisante pour assurer dans tous les cas le maintien des extrémités libres des barres 10. La paroi 54 et une paroi contiguë 55 sont raccordées par un pont 56 et définissent entre elles une fente 57. La largeur de la fente dans sa région ouverte 58 est déterminée pour permettre à la paroi 54 de se rapprocher de la paroi 55 au plus d'une distance d lorsque l'enveloppe isolante 20 se dilate davantage que le support 2. L'organe de dilatation pourrait aussi être constitué par un système de fixation avec jeu utilisant un orifice oblong, mais l'embout élastique de fermeture décrit a pour avantage de ne pas être tributaire de l'effort de serrage exercé par l'installateur dans la zone de fixation. Lorsque la connexion amont s'effectue par d'autres moyens que la boîte 40, on peut prévoir un embout de fermeture et de dilatation 50 à chaque extrémité de l'enveloppe isolante. On notera que l'enveloppe isolante présente des pans incli- nés 63 permettant l'encliquetage de connecteurs 12 au moyen de pattes élastiques (voir figure 8). De plus, des moyens de détrompage sont prévus sur ou dans l'enveloppe isolante pour interdire les erreurs de montage des connecteurs 12 ou des socles 16. Les moyens de détrompage en question sont avanta- geusement des opercules défonçables prévus sur les modules de l'enveloppe isolante; il peut s'agir de deux rangées -8- distinctes d'opercules 64, 65 situées respectivement en haut et en bas des modules (figure 7). Donc, en fonction d'un défonçage préalablement effectué en usine de l'une ou l'autre rangée d'opercules, un élément mâle d'un connecteur pourra s'engager dans un opercule défoncé et ne pourra pas être engagé dans un opercule non défoncé; on est ainsi assuré que les connexions de phase seront correctes. Le montage du dispositif s'en trouve facilité, puisqu'on peut utiliser une même boite de connexion à gauche ou à droite, en lui fixant des modules d'un même type et en asso- ciant aux modules des connecteurs ou socles ayant toujours la même position relativement à l'utilisateur. -9-9 Revendications 1. Dispositif répartiteur de puissance pour installa- tion électrique basse tension, comprenant: - un jeu de barres de puissance (10), - une enveloppe isolante (20) de forme allongée, - l'enveloppe logeant le jeu de barres, présentant vers l'avant une pluralité d'orifices (31) pour le passage de terminaisons de conducteurs en vue d'assurer la liaison entre les barres et des bornes respectives d'appareils électriques (14) de commande et/ou de protection montés dans l'installation, et étant susceptible de fixation sur un support (2), caractérisé par le fait que: l'enveloppe isolante (20) présente au moins deux zones de fixation (Zl, Z2) sur le support (2), - l'enveloppe isolante présente un organe (50) autorisant la dilatation thermique relative entre elle-même et le support, cet organe étant associé à l'une au moins des zones de fixation, l'enveloppe isolante comporte plusieurs modules isolants (30) comprenant, dans des régions adjacentes (36), des fentes (35) de passage des barres et des moyens d'assem- blage mutuel par emboîtement et/ou encliquetage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les modules isolants (30) sont assemblés au moyen d'éléments (60) d'emboîtement mutuel, ces éléments étant contigus aux barres et agencés pour augmenter les cheminements de fuite entre barres dans la zone de jonction (Z4) des modules. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'enveloppe isolante (20) comprend à une extrémité une boîte de connexion amont (40) - 10 - logeant des organes (44) qui assurent la connexion du jeu de barres (10) à des conducteurs amont (45), la boîte de connexion amont comportant l'une des zones de fixation (Z2) de l'enveloppe (20) sur le support (2) et étant assemblée par emboîtement au module adjacent (30a). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'en position de montage sur le support (2), les barres (10) sont des barres plates dont les plans sont horizontaux, 1'emboîtement mutuel des modules (30) s'effectuant selon une direction horizontale. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'organe de dilatation (50) a la forme d'une lyre. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'organe de dilatation (50) est un embout assurant la fermeture d'une extrémité de l'enve- loppe isolante (20). 7. Dispositif répartiteur de puissance pour installa- tion électrique basse tension, comprenant: - un jeu de barres de puissance (10), -une enveloppe isolante (20) de forme allongée, - l'enveloppe logeant le jeu de barres, présentant vers l'avant une pluralité d'orifices (31) pour le passage de terminaisons de conducteurs en vue d'assurer la liaison entre les barres et des bornes respectives d'appareils électriques (14) de commande et/ou de protection montés dans l'installation, et étant susceptible de fixation sur un support (2), caractérisé par le fait que: l'enveloppe isolante (20) présente au moins deux zones de fixation (Zl, Z2) sur le support (2), - 11 - - l'enveloppe isolante présente un organe (50) autorisant la dilatation thermique relative entre elle-même et le support, cet organe étant associé à l'une au moins des zones de fixation, - l'organe de dilatation étant un embout situé à une extré- mité de l'enveloppe isolante. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'embout de dilatation (50) assure la fermeture de l'extrémité de l'enveloppe isolante. 9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait que l'embout de dilatation (50) a la forme d'une lyre. 10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé par le fait que l'embout de dilatation (50) comprend des nervures (52) et rainures (53) de maintien pour l'extrémité libre des barres (10). 11. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé par le fait que: - l'enveloppe isolante (20) comporte plusieurs modules isolants (30) comprenant dans leurs parois d'extrémité (36) des fentes (35) de passage des barres et assemblés entre eux et à l'embout de dilatation (50) au moyen d'élé- ments d'emboîtement (60), - ces éléments étant contigus aux barres et agencés pour augmenter les cheminements de fuite entre barres dans les zones de jonction (Z4) des modules et (Z5) du module d'extrémité avec l'embout. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 et 11, caractérisé par le fait que chaque module (30) de l'envelop- pe isolante (20) se compose d'un plastron (32) à section en U auquel est encliquetée une semelle (33), les barres (10) - 12 - étant logées avec liberté de glissement axial entre le plastron et la semelle dans des conformations de maintien (34) 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que l'embout de dilatation (50) est encliqueté au plastron (32) du module isoiant adjacent (30b). 14. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 13, caractérisé par le fait que l'enveloppe isolante (20) comprend à une extrémité une boîte de connexion amont (40) logeant des organes (44) qui assurent la connexion du jeu de barres à des conducteurs amont (45), la boite de connexion amont comportant l'une des zones de fixation (Z2) de l'en- veloppe (20) sur le support (2). 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé par le fait que la boîte de connexion amont (40) est emboîtée sur le module isolant adjacent (30a). 16. Dispositif répartiteur de puissance pour instal- lation électrique basse tension, comprenant: - un jeu de barres de puissance (10), - une enveloppe isolante (20) de forme allongée, l'enveloppe logeant le jeu de barres, présentant vers l'avant une pluralité d'orifices (31) pour le passage de terminaisons de conducteurs en vue d'assurer la liaison entre les barres et des bornes respectives d'appareils électriques (14) de commande et/ou de protection montés dans l'installation, et étant susceptible de fixation sur un support (2), caractérisé par le fait que - l'enveloppe isolante (20) présente au moins deux zones de fixation (Zl, Z2) sur le support (2), - 13 - - l'enveloppe isolante présente un organe (50) autorisant la dilatation thermique relative entre elle-même et le support, cet organe étant associé à l'une *au moins des zones de fixation (Z1, Z2), - l'enveloppe isolante comprend une boite de connexion amont (40) qui lui est assemblée et comporte l'une des zones de fixation (Z2). 17. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6 et 14 à 16, - caractérisé par le fait que l'enveloppe isolante (20) comprend des moyens de détrompage pour les connecteurs (12) ou socles (16) de connexion aval. 18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé par le fait que les moyens de détrompage sont des opercules défonçables (64, 65) prévus selon deux rangées distinctes sur ou dans les modules (30) de l'enveloppe isolante. 19. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé par le fait que l'enveloppe isolante (20) est logée dans l'espace central (2a) d'un profilé chapeau (2).