Brevet FR2764126A1 — publié le 19981204

La présente invention concerne un dispositif de connexion multiple sectionnable, notamment à usage particulier. On connaît des dispositifs de connexion multiple sous le nom de neutre triple. Les neutres triples de l'art antérieur sont généralement des blocs de connexion destinés à rassembler plusieurs dérivations sur un même plot. Ils sont conçus pour être utilisés dans des coffrets placés soit à l'extérieur, soit à l'intérieur de locaux. La figure 1 montre schématiquement un montage électrique classique utilisant un neutre triple. On retrouve trois câbles 2, 4, 6 pour chacune des trois phases d'un courant triphasé ainsi qu'un câble 8 pour le neutre. Ces câbles passent dans un coffret 10 schématisé en trait mixte. Chaque câble de phase peut être coupé au niveau d'une base unipolaire 12 de sectionnement se trouvant dans le boîtier 10. Chacune des phases est destinée à un client pour l'alimenter en courant monophasé par l'intermédiaire de la base unipolaire 12. Chaque phase peut donc par exemple correspondre à un appartement d'un immeuble. On a alors pour chaque appartement un câble de phase 2a, 4a, 6a. À chaque appartement correspond aussi un câble de neutre 8a. Chacun de ces derniers vient se connecter sur le câble de neutre 8 principal au niveau d'un neutre triple 14 dans le coffret 10. La plupart du temps un courant circule par le neutre. Actuellement, lorsqu'un opérateur intervient dans un appartement, il coupe la phase au niveau de la base unipolaire sectionnable 12 correspondante, pour des raisons de sécurité. Toutefois le neutre reste un conducteur actif puisque les neutres de trois appartements sont reliés au niveau du neutre triple 14. Le but de l'invention est alors de fournir un dispositif de connexion multiple, ou neutre triple, qui permette une parfaite isolation, de manière à pouvoir intervenir en toute sécurité au niveau d'une installation électrique monophasée. Le dispositif selon l'invention pourra, de préférence, prendre place dans un coffret de l'état de la technique et présenter un encombrement minimal. Avantageusement, l'utilisation de ce dispositif sera simple, afin d'inciter un opérateur à isoler parfaitement l'installation sur laquelle il intervient et non pas à se satisfaire de la sécurité dont il bénéficiait auparavant. À cet effet, le dispositif qu'elle propose est un dispositif de connexion électrique permettant de réaliser une dérivation comportant d'une part une entrée destinée à recevoir un câble conducteur de l'électricité et munie de moyens de connexion et d'autre part au moins deux sorties, destinées chacune à recevoir un câble et munie chacune de moyens de connexion, chaque sortie étant reliée électriquement à l'entrée. Selon l'invention, chaque sortie est isolée électriquement des autres sorties, et des moyens permettant d'interrompre et de rétablir la liaison électrique entre chaque sortie et l'entrée sont prévus. De cette manière, les câbles de neutre qui partent vers un circuit électrique d'un client peuvent être sectionnés. Il suffit pour cela d'agir sur les moyens permettant d'interrompre la liaison électrique pour réaliser cette isolation. Les sorties étant isolées des autres sorties, aucun contact électrique ne peut donc s'établir entre un câble de neutre dont la liaison avec l'entrée a été interrompue et un câble de neutre voisin. Quand on veut intervenir en toute sécurité sur une installation électrique, il suffit alors de couper la phase au niveau de la base unipolaire de sectionnement correspondante et d'agir sur le dispositif selon l'invention pour sectionner également le neutre correspondant. Les bases unipolaires et le neutre triple correspondant se trouvant généralement dans un même coffret électrique, il est aisé de couper le neutre en même temps que la phase. Dans un mode de réalisation préféré, les moyens de connexion de l'entrée et des sorties comprennent une douille destinée à recevoir un câble et une vis sensiblement perpendiculaire à l'axe de la douille, traversant la paroi de celle-ci et destinée à venir serrer l'extrémité d'un câble introduit dans la douille. D'autres moyens de connexion, connus de l'homme du métier par exemple, sont envisageables. Au lieu d'utiliser une vis comme moyen de serrage, il est envisageable par exemple d'utiliser un bouton poussoir précontraint par un ressort. Pour garantir une parfaite isolation électrique et pour qu'un opérateur intervienne en toute sécurité, un capot de protection isolant électriquement est prévu autour des moyens de connexion. Dans une forme de réalisation avantageuse, chaque sortie est reliée à une barrette conductrice de l'électricité, indépendante l'une des autres, l'entrée est reliée à une barrette conductrice de l'électricité et les moyens permettant d'interrompre et de rétablir la liaison électrique sont disposés à chaque fois entre une barrette reliée à une sortie et la barrette reliée à l'entrée. Avantageusement, les moyens permettant d'interrompre et de rétablir la liaison électrique comportent à chaque fois une balancelle montée pivotante autour d'un axe, la balancelle présentant une partie en matériau isolant destinée à être saisie par un utilisateur ainsi qu'une partie conductrice destinée à permettre la liaison entre une sortie et l'entrée dans une position donnée de la balancelle. Une première forme de réalisation prévoit que la partie conductrice de la balancelle est en forme de U et que chaque barrette reliée à une entrée ou une sortie a une forme correspondant à une branche du U et est disposée de telle sorte que, lorsque la liaison est établie, une extrémité de chaque barrette épouse la forme de la face intérieure de la branche du U correspondante. Une autre forme de réalisation prévoit que chaque barrette reliée à une sortie est munie d'au moins une fente et la barrette reliée à l'entrée est munie d'autant de fentes au moins qu'il y a de sorties, et que la partie conductrice de chaque balancelle est en forme de couteau destiné à venir loger dans une fente d'une barrette reliée à une sortie d'une part et dans une fente correspondante de la barrette reliée à l'entrée d'autre part afin d'établir la liaison électrique entre l'entrée et une sortie. Dans cette seconde forme de réalisation, la partie conductrice d'au moins une balancelle comporte de préférence deux couteaux montés parallèlement dans un support et séparés l'un de l'autre par au moins un ressort. Lorsque le dispositif selon l'invention comporte des balancelles, des moyens sont avantageusement prévus pour maintenir au moins une balancelle dans la position dans laquelle la sortie correspondant à la balancelle n'est pas en liaison avec l'entrée. Ainsi, si la liaison électrique est coupée, il n'y a pas de risque qu'elle se rétablisse inopinément, sans que la personne intervenant sur l'installation électrique sen rende compte. Pour pouvoir présenter un encombrement réduit, le dispositif selon l'invention présente des sorties qui sont décalées l'une par rapport aux autres. Lorsque le dispositif selon l'invention est monté dans une installation électrique comportant une colonne montante, il comporte avantageusement une pièce amovible réalisée dans un matériau conducteur, destinée à venir d'une part en liaison avec l'entrée du dispositif selon l'invention et d'autre part avec une borne de connexion associée à la colonne montante. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, reprXsentant à titre d'exemples non limitatifs deux formes de réalisation d'un dispositif selon l'invention. Figure 1 est un schéma de principe déjà décrit cidessus montrant la place d'un neutre triple dans un circuit électrique, Figure 2 est une vue correspondant à la figure 1 mais présentant un dispositif selon l'invention. Figure 3 est une vue en perspective d'une première forme de réalisation, Figure 4 est une vue en perspective du dispositif de la figure précédente mais sans capot de protection, Figure 5 est une vue de côté d'une seconde variante de réalisation, Figure 6 est une vue de dessus du dispositif de la figure précédente, Figure 7 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 6, Figure 8 est une vue de détail à échelle agrandie de la coupe de la figure précédente, Figure 9 est une vue en perspective éclatée et à échelle agrandie d'une partie du dispositif selon l'invention, Figures 10 à 12 sont des vues en coupe permettant de comprendre le fonctionnement des moyens permettant d'interrompre et d'établir le courant, Figures 13 et 14 sont des vues en perspective à échelle agrandie de pièces du dispositif des figures 5 à 12. La figure 1 montre un schéma électrique dans lequel se situe un neutre triple 14. Le dispositif selon l'invention est destiné à remplacer le neutre triple 14 classique représenté sur cette figure. Bien entendu, d'autres applications sont envisageables. La figure 2 est également un schéma électrique dans lequel, par rapport à la figure 1, le neutre triple 14 a été remplacé par un dispositif de connexion multiple sectionnable. Avec ce dispositif, il est possible de couper le passage du courant, pour chaque installation, d'une part au niveau de la phase et de la base unipolaire 12 et d'autre part au niveau du neutre et du dispositif de connexion multiple sectionnable selon l'invention. La figure 3 montre en vue extérieure un dispositif selon l'invention. Ce dispositif comporte un capot de protection 16 et est destiné à être fixé sur un rail (non représenté) tel que ceux que l'on trouve dans des coffrets électriques pour permettre la fixation de certains composants. Une mortaise 18 est prévue pour permettre le passage du rail et des ouvertures 19 sont prévues pour l'aération du dispositif. Les ouvertures 19 sont placées de telle sorte qu'elles permettent une bonne aération de l'intérieur du dispositif mais sont aussi telles qu'il n'est pas possible d'accéder par ces ouvertures à des pièces sous tension se trouvant sous le capot de protection 16. Le capot de protection 16 comporte aussi une entrée 20 destinée à recevoir par exemple un câble de neutre 8. Toutefois, la figure 3 représente face à l'entrée 20 un accessoire 21 pour colonne montante remplaçant le câble unique de neutre. Cet accessoire est une pièce amovible réalisée dans un matériau conducteur destinée à venir d'une part en liaison avec l'entrée 20 du dispositif selon l'invention et d'autre part avec la borne de connexion associée à une colonne montante (non représentée). La figure 4 montre le dispositif de la figure 3 sans le capot de protection 16 et tourné différemment, de telle sorte que l'entrée 20 est cachée. On voit sur cette figure trois bornes de connexion 22,24,26, appelées ci après bornes de sortie, une barrette électrique 28 associée à chaque borne de sortie et appelée ci-après barrette de sortie 28, une balancelle 30 articulée autour d'un axe commun 32 associée à chaque barrette de sortie 28, une quatrième barrette 34, appelée ci-après barrette d'entrée, associée à une quatrième borne de connexion 36, ou borne d'entrée, correspondant à l'entrée 20. Les barrettes 28 et 34 sont de préférence réalisées en cuivre étamé. Les bornes de connexions 22,24,26 et 36 sont des bornes de connexions classiques, connues de l'homme du métier sous le nom de cage à vis. Elles comportent une partie tubulaire cylindrique de section rectangulaire dans une paroi de laquelle est prévu un trou taraudé pour le passage d'une vis de serrage. Bien entendu, des accès sont prévus dans le capot de protection 16 de manière à pouvoir accéder aux vis des bornes de connexion en position fermée du capot 16. La borne d'entrée 36 est destinée à recevoir un câble de neutre 8 de la figure 2, tandis que les bornes de sorties 22,24,26 sont destinées à recevoir un câble de neutre 8a de cette même figure. L'ensemble de ces éléments est monté sur un support 38 réalisé dans un matériau isolant électriquement. Chaque barrette de sortie 28 est isolée des barrettes 28 voisines car elle est montée sur le support 38 en veillant de garder un espacement minimum avec les barrettes voisines. La barrette d'entrée 34 est unique et elle correspond aux trois barrettes de sortie 28. Les barrettes 28 et 34 sont montées par emboîtement, de façon imperdable, sur le support 38. Leur section est suffisante pour faire transiter le courant maximal prévu. Chaque balancelle 30 est montée pivotante autour de son axe 32. Elle comporte une première partie 40 réalisée dans un matériau isolant électriquement et servant de poignée et une seconde partie 42 conductrice, en forme d'étrier, destinée à réaliser la liaison électrique entre la barrette d'entrée 34 et la barrette de sortie 28 correspondante. La balancelle 30 pivote alors entre une première position où le contact électrique est établi entre les barrettes d'entrée 34 et de sortie 28 correspondante (figure 4) et une seconde position dans laquelle aucun courant ne peut circuler entre ces deux barrettes (balancelle de gauche sur la figure 3). Bien entendu, dans ces deux positions extrêmes et dans toutes positions intermédiaires, lorsque le capot de protection 16 est en place, seule la première partie 40 isolée de la balancelle dépasse du capot de protection 16 et il n'est pas possible datteindre la partie conductrice avec un doigt. Pour parfaire l'isolation électrique entre les balancelles, une cloison 43 en matière synthétique isolante, de préférence la même matière que celle utilisée pour réaliser le support 38 est prévue entre deux balancelles 30 voisines. Deux cloisons 43 séparent donc les trois balancelles 30. La forme de chaque barrette de sortie 28 et de la barrette d'entrée 34 est adaptée au niveau de la balancelle 30 de telle sorte que la partie conductrice 42 en forme d'étrier de la balancelle 30 vienne coiffer l'extrémité correspondante des barrettes en réalisant un contact électrique franc. Ce dispositif permet alors, en coopération avec une base unipolaire de sectionnement 12, d'isoler complètement un circuit électrique, correspondant au réseau d'un client ou à un appartement, des autres réseaux connectés au même câble de neutre. Il est ainsi possible d'intervenir en toute sécurité sur le circuit électrique isolé, sans avoir à couper le courant au niveau des autres clients branchés sur le même neutre. Pour des raisons d'encombrement, les bornes de connexion 22,24,26 de sorties sont décalées. Deux de ces bornes, les bornes 22 et 26 sont situées à un niveau tandis que la borne centrale 24 est surélevée. Ceci permet, dans une largeur moindre, de placer trois sorties tout en ayant un bon accès à chacune de ces sorties. Les figures 5 à 14 représentent un second mode de réalisation de l'invention, qui est le mode de réalisation préféré. Les mêmes références que celles utilisées précédemment seront reprises pour désigner des éléments équivalents. La structure générale du dispositif reste inchangée. Les principales modifications concernent la balancelle 30. On retrouve donc une entrée 20 et trois sorties avec à chaque fois les bornes de connexions 36 et 22,24,26 correspondantes. On retrouve également les barrettes 34 et 28, ici avec une forme différente (figures 13 et 14), mais avec toujours la même fonction qui est d'assurer la liaison électrique entre une borne de connexion et la, ou les (pour l'entrée), balancelle(s) correspondante(s). La figure 5 montre le dispositif selon l'invention en vue de côté. On voit sur cette figure une vis 44 permettant la fixation du support 38 sur un rail (non représenté). L'accès à cette vis de fixation 44 est possible en soulevant la balancelle 30 centrale. L'entrée 20 et l'accessoire 21 sont représentés à gauche sur cette vue. La figure 7 montre le dispositif plus en détails. Elle montre notamment une balancelle 30 en vue de côté. Cette balancelle 30 comporte une poignée 46 facilitant la manipulation de la balancelle par un opérateur. Sur sa partie supérieure, elle présente des clips 48 destinés à maintenir une étiquette, par exemple une étiquette cartonnée, non représentée, pour identifier éventuellement le câble de neutre 8a correspondant à la balancelle 30. La partie inférieure de la balancelle comporte une zone tubulaire, représentée en perspective sur la figure 9, et servant de support 50 à la partie conductrice 42 de la balancelle 30. La partie conductrice 42 de la balancelle 30 comporte dans ce mode de réalisation deux couteaux 52, réalisés bien entendu dans un matériau conducteur, de préférence en cuivre étamé, disposés parallèlement et séparés par un ressort 54, réalisé de préférence en acier à ressort. Ce dernier précontraint les couteaux pour les éloigner l'un de l'autre. La longueur des couteaux 52 est supérieure à la longueur du support 50, comme il ressort de la figure 7. Le contact des couteaux 52 avec les barrettes 28 et 34 se fait au niveau des extrémités des couteaux 52 qui dépassent du support 50. Des fentes 56 sont ménagées face aux couteaux 52 dans les barrettes 28 et 34. Les couteaux 52 sont légèrement recourbés sur un bord de manière à s'introduire plus facilement dans la fente 56 correspondante. Les figures 10 à 12 montrent comment la partie conductrice 42 s'introduit dans une fente 56. Sur la figure 10, aucun contact n'est établi. Le ressort 54 écarte les couteaux 52 dans leur support 50. La figure 11 montre l'introduction des couteaux dans la fente 56. Grâce à la recourbure, le bord des couteaux pénètre facilement dans la fente 56 et le ressort 54 est comprimé progressivement, car les couteaux 52 sont poussés l'un vers l'autre, la largeur de la fente 56 étant inférieure à la largeur des deux couteaux 52 et du ressort 54 en position de repos. Enfin, la figure 12 montre les deux couteaux 52 introduits dans la fente 56. Le ressort est alors comprimé et garantit un très bon contact électrique avec la fente 56 et donc la barrette correspondante. Le bord des couteaux 52 opposé au bord recourbé est dessiné de manière à permettre le positionnement relatif des deux couteaux 52 et aussi pour le positionnement des couteaux 52 dans leur support 50. À cet effet, des butées peuvent aussi être prévues sur la support 50. La figure 8 montre plus en détails la borne de sortie centrale 24 du dispositif ainsi que l'axe de pivotement 32 de la balancelle 30. On voit sur cette figure le capot de protection 16 réalisé dans un matériau isolant. Une ouverture 58 est réalisé dans le capot 16, à côté de la borne de connexion 24, du côté opposé à l'introduction du câble. Il est ainsi possible de voir à travers l'ouverture 58 si le câble introduit dans la borne 24 est bien introduit ou non. La borne de connexion 24, dontle corps est idéalement réalisée en laiton et dont la vis, de préférence sans tête, est idéalement réalisée en acier inoxydable, est en position surélevée, de manière à faciliter son accès. L'extrémité de la vis est munie d'un patin anticisaillement 60, constitué par une rondelle conductrice qui ne tourne pas avec la vis et permet de ne pas endommager le câble introduit dans la borne 24. L'extrémité de la barrette de sortie centrale 28 est placée dans le corps de la borne de connexion 24. L'axe de pivotement 32 et la surface de la balancelle en contact avec cet axe ont des formes complémentaires afin d'assurer le maintien en position fermée (couteaux 52 introduits dans des fentes 56) et en position ouverte (couteaux 52 ne sont pas au contact des barrettes). À cet effet, dans la forme de réalisation présentée, l'axe 32 présente un ergot 62 tandis que la balancelle 30 présente deux encoches 64, chaque encoche correspondant soit à la position ouverte, soit à la position fermée, lorsque l'ergot 62 se trouve dans l'encoche 64. Les dispositifs décrits ci-dessus remplissent la fonction de neutre triple en permettant de plus de couper le câble de neutre, réalisant ainsi une parfaite isolation électrique d'un circuit, lorsque le câble de phase correspondant a déjà été coupé à l'aide par exemple d'une base unipolaire sectionnable 12. La manipulation de ce "neutre triple sectionnable" se fait en toute sécurité puisque seules des parties isolées sont actionnées et qu'un capot protège l'accès aux parties conductrices. De plus la manipulation est très simple et ne nécessite l'emploi d'aucun outil. Pour faciliter la manipulation, les poignées des balancelles ne sont pas alignées lorsque toutes les balancelles sont en position fermées, comme montré sur la figure 7. Les dispositifs décrits ci-dessus présentent aussi l'avantage de pouvoir rompre la liaison électrique ou bien l'établir même lorsque les bornes de connexion correspondantes sont sous tension. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. Ainsi, le dispositif décrit pourrait comporter un nombre de sorties différent de trois. Le nombre de trois a été choisi car les dispositifs de l'art antérieur connus sous le nom de neutre triple, sont, comme leur nom l'indique, prévus généralement pour trois sorties. Les moyens permettant d'interrompre et de rétablir la liaison électrique entre une sortie et l'entrée sont dans les deux variantes des balancelles pivotantes autour d'un axe. L'élément conducteur mobile permettant d'établir le contact effectue une rotation autour de cet axe. Il est par exemple aussi envisageable d'utiliser un mouvement de translation en utilisant un poussoir. REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion permettant de réaliser une dérivation dans le domaine électrique comportant d'une part une entrée (20) destinée à recevoir un câble (8) conducteur de l'électricité et munie de moyens de connexion (36) et d'autre part au moins deux sorties, destinées chacune à recevoir un câble (8a) et munie chacune de moyens de connexion (22,24,26), chaque sortie étant reliée électriquement à l'entrée, caractérisé en ce que chaque sortie est isolée électriquement des autres sorties, et en ce que des moyens (30) permettant d'interrompre et de rétablir la liaison électrique entre chaque sortie et l'entrée (20) sont prévus. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de connexion (36,22,24,26) de l'entrée et des sorties comprennent une douille destinée à recevoir un câble et une vis sensiblement perpendiculaire à l'axe de la douille, traversant la paroi de celle-ci et destinée à venir serrer l'extrémité d'un câble introduit dans la douille. 3. Dispositif selon d'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un capot de protection (16) isolant électriquement est prévu autour des moyens de connexion (36,22,24,26). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque sortie est reliée à une barrette (28) conductrice de l'électricité, indépendante lune des autres, en ce que l'entrée (20) est reliée à une barrette (34) conductrice de l'électricité et en ce que les moyens (30) permettant d'interrompre et de rétablir la liaison électrique sont disposés à chaque fois entre une barrette (28) reliée à une sortie et la barrette (34) reliée à l'entrée (20). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens permettant d'interrompre et de rétablir la liaison électrique comportent à chaque fois une balancelle (30) montée pivotante autour d'un axe (32), la balancelle présentant une partie (40) en matériau isolant destinée à être saisie par un utilisateur ainsi qu'une partie (42) conductrice destinée à permettre la liaison entre une sortie et l'entrée dans une position donnée de la balancelle. 6. Dispositif selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la partie (42) conductrice de la balancelle est en forme de U et en ce que chaque barrette reliée à une entrée ou une sortie a une forme correspondant à une branche du U et est disposée de telle sorte que, lorsque la liaison est établie, une extrémité de chaque barrette épouse la forme de la face intérieure de la branche du U correspondante. 7. Dispositif selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que chaque barrette (28) reliée à une sortie est munie d'au moins une fente (56) et la barrette (34) reliée à l'entrée (20) est munie d'autant de fentes (56) au moins qu'il y a de sorties, et en ce que la partie conductrice (42) de chaque balancelle comporte au moins un couteau (52) destiné à venir loger dans une fente (56) d'une barrette (28) reliée à une sortie d'une part et dans une fente (56) correspondante de la barrette (34) reliée à l'entrée d'autre part afin d'établir la liaison électrique entre l'entrée et une sortie. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie conductrice (42) d'au moins une balancelle comporte deux couteaux (52) montés parallèlement dans un support (50) et séparés l'un de l'autre par au moins un ressort (54). 9. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que des moyens (62,64) sont prévus pour maintenir au moins une balancelle (30) dans la position dans laquelle la sortie correspondant à la balancelle n'est pas en liaison avec l'entrée. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les sorties sont décalées lune par rapport aux autres.