Brevet FR2794281A1 — publié le 20001201

DISPOSITIF DE RACCORDEMENT ELECTRIQUE DeUNE PLAGE DE CONTACT D'UN APPAREIL ELECTRIQUE TEL UN DISJONCTEUR A UN DISPOSITIF DE TRAITEMENT D'INFORMATIONS TEL UNE CARTE ELECTRONIQUE. La présente invention concerne un dispositif de raccordement électrique d'une plage de contact d'un appareil de coupure tel un disjoncteur aux éléments de contact d'un dispositif de traitement d'informations logé dans un support, tel une carte électronique, ledit support étant destiné à être fixé sur le boîtier dudit appareil. Un moyen évident de réaliser ce type de raccordement consiste à utiliser des conducteurs sous forme filaire. Dans ce cas, les fils sont reliés par soudure, par leur deux extrémités opposées, respectivement aux éléments de contact de la carte et à la plage de l'appareil. Or, l'utilisation d'une connectique filaire classique pour réaliser ce type de raccordement induit des risques d'obtenir une qualité de connexion faible, et nécessite en tout cas la réalisation de soudures particulières, électriques ou à l'étain, à l'intérieur de l'appareil, d'où un temps et un coût liés à l'opération de raccordement importants. La présente invention résout ces problèmes et propose un dispositif de raccordement d'une plage de contact d'un appareil de coupure aux éléments de contact d'un dispositif de traitement d'information tel une carte électronique, permettant de réduire les coûts industriels liés à cette opération de raccordement tout en améliorant la qualité de contact. L'invention a encore pour objet un disjoncteur équipé d'un tel dispositif. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif du genre précédemment mentionné, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte une pièce de connexion réalisée au moins en partie en un matériau conducteur rigide ou semi-rigide présentant une légère élasticité, ladite pièce de connexion comportant des moyens de fixation au support, lesdits moyens étant aptes à relier électriquement pendant cette fixation la partie conductrice de la pièce de connexion aux éléments de contact du support, et une partie de contact apte à être amenée en contact par pression sur la plage précitée grâce à l'élasticité précitée de la pièce pendant l'opération de fixation du support au boîtier de l'appareil. Selon une réalisation particulière de l'invention, les moyens de fixation précités comprennent des moyens de pincement d'une extrémité du support. Selon une caractéristique particulière, les moyens de pincement précités comprennent une partie en forme de U présentant une légère élasticité et formée à une extrémité de la pièce de connexion, l'extrémité précitée du support étant retenue fermement entre les deux branches du U grâce à la force élastique de rappel des deux branches en direction l'une de l'autre. Selon une autre caractéristique, l'une des branches du premier U comporte au moins un plot de contact en saillie en direction du support et apte à être amené en contact par pression sur les éléments de contact du support. Selon une autre caractéristique, la carte est montée sur un support de fixation comportant au moins un plot de guidage de la carte s'étendant dans la direction de la carte, et une ou plusieurs chandelles de positionnement s'étendant dans la direction opposée et aptes à coopérer avec le socle de l'appareil. L'invention a encore pour objet un disjoncteur comprenant un socle, ledit socle comprenant des moyens de fixation d'un support tel une carte électronique sur ledit socle, et au moins un dispositif de raccordement d'une plage de contact aux éléments de contact du support comportant les caractéristiques précédemment mentionnées prises seules ou en combinaison. Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d 'exemple et dans lesquels : La fig. 1 est une vue partielle en perspective, illustrant le dispositif de raccordement selon l'invention mis en #uvre pour réaliser le raccordement électrique d'une plage de disjoncteur à une carte électronique, La fig.2 est une vue en perspective éclatée, illustrant deux dispositifs de raccordement selon l'invention, une carte électronique, et un support de fixation de la carte sur le boîtier du disjoncteur, La fig.3 est une vue partielle en perspective, illustrant le socle d'un disjoncteur prêt à recevoir une carte électronique équipé de deux dispositifs de raccordement selon l'invention et du support de fixation précité, La fig.4 est une vue en perspective éclatée, illustrant les différents composants d'un disjoncteur selon l'invention, apte à recevoir une carte électronique, équipée de deux dispositifs de raccordement selon l'invention, - La fig.5 représente schématiquement le circuit électronique de la carte électronique, et - La fig.6 représente ce même circuit de manière plus détaillée. Sur la figure 1, on voit un dispositif de raccordement conforme à l'invention, mis en #uvre pour relier électriquement l'une 2 des plages d'un disjoncteur de branchement bipolaire, aux éléments de contact 3 d'une carte électronique 4. Ce dispositif de raccordement comprend une pièce de connexion 5 constituée principalement par une lame semi-rigide réalisée en un matériau conducteur et présentant une certaine élasticité. Cette lame a été pliée de manière à former un premier U, 6, constituant un moyen de fixation de la lame sur la carte 4. Ce premier U comprend une première 7 et une seconde 8 branche reliées par une base 9, entre lesquelles branches une extrémité 4a de la carte 4 est introduite à l'encontre de la force élastique rappelant les deux branches 7,8 l'une en direction de l'autre. Cette seconde branche 8 porte deux plots 10, 11 légèrement en saillie sur la face intérieure de la seconde branche 8 et aptes à être appliqués élastiquement sur les éléments de contact 3 de la carte 4. Cette seconde branche 8 se prolonge pour former un second U, 12, inverse par rapport au premier. Ce second U, 12, présente une branche 13 commune avec le premier U et une seconde branche 14 se prolongeant dans la direction opposée à la carte 4, de manière à former une patte constituant la partie de contact 15 de la pièce de connexion 5. Cette patte 15 est formée par pliage suivant un angle d'environ 45' de l'extrémité prolongée de la seconde branche 14 du second U 12 par rapport au plan P de la carte 4 ou à la direction de la seconde branche 14 du second U 12. On voit également que cette partie de la pièce formant la patte est conformée en fourche et a été fendu jusqu'à environ le niveau de la base 9 du premier U 6, de manière à former deux branches 15a,15b parallèles dont les extrémités 15c,15d ont été recourbées en direction de la carte (ou direction opposée à la plage). Cette patte 15 est destinée à venir en appui contre la surface de la plage 2 de l'appareil, comme ceci sera expliqué ultérieurement. Sur les figures 2 et 3, on voit deux dispositifs de raccordement 1 selon l'invention destinés à être fixés sur, respectivement, deux éléments de contact 3 espacés de la carte 4. Cette carte 4 est destinée à être fixée sur un support de fixation 16 comprenant d'une part, trois plots 17 de réception et de guidage de la carte 4, s'étendant en direction de la carte 4, et une chandelle de positionnement 18, s'étendant dans la direction opposée et adaptée pour coopérer avec le socle 19 de l'appareil, la fixation définitive de la carte 4 sur le socle 19 s'effectuant au moyen de deux orifices 20,21 en regard ménagés respectivement dans la carte 4 et dans l'un des plots 17. On notera que dans le cas où l'appareil sera du type tétrapolaire, seront utilisés deux chandelles de positionnement et quatre plots de guidage. Dans la réalisation illustrée sur la figure 3, cette carte 4 est destinée à être fixée sur le socle 19 d'un disjoncteur de branchement du type phase neutre comportant deux bornes 22,23 d'alimentation respectivement de la phase et du neutre. Comme on le voit sur la figure 4, cet appareil comprend, destinés à être fixés sur le socle 19, une chambre de neutre 24, une chambre de coupure 25, deux pôles nul 26,27, placés de part et d'autre de la chambre neutre 24, un indicateur 28 de position des contacts, un mécanisme différentiel 29, un relais différentiel 30, un tore différentiel 31, un mécanisme d'ouverture des contacts 32, un sous ensemble comprenant la carte 4, les dispositifs de raccordement 1 et le support carte 16, et les bornes 22,23. On décrira ci-après brièvement l'opération de raccordement des plages 2 du disjoncteur sur la carte électronique 4 en référence aux figures. Les éléments de contact 3 de la carte 4, présents à une extrémité de celle-ci, sont tout d'abord introduits entre les branches 7,8 du premier U,6, des pièces de connexion 5, à l'encontre de la force élastique de rappel des branches 7,8 l'une en direction de l'autre. Les plots de contact 10,11 permettent d'assurer une certaine pression de contact sur les éléments de contact 3. Puis, l'ensemble carte et pièce de connexion 5 est fixé sur le support de carte 16 par introduction de la carte 4 entre les plots de guidage 17 et fixation définitive de la carte 4 sur l'un des plots par les orifices 20,21. Après quoi, l'ensemble est fixé sur le socle 19 de l'appareil au moyen, entre autres, des chandelles de positionnement 18. Pendant cette opération de fixation, les pattes de contact 15 des pièces de connexion 5 sont amenées en contact respectivement sur les plages de contacts 2 de l'appareil . Au fur et à mesure de l'avancement de l'opération de fixation, ces pattes 15 exercent une pression croissante sur les plages 2 grâce à l'élasticité du matériau dont celles-ci sont constituées. On a donc réalisé grâce à l'invention un dispositif permettant d'assurer une prise de tension sur la ligne de courant principale d'un disjoncteur de branchement ou autres sans avoir recours à une soudure particulière pour assurer une bonne qualité de contact. La qualité de cette connectique est assurée par un choix judicieux du couple électrolytique des deux pièces en contact de manière à éviter les problèmes de corrosion. Cette solution permet donc de réduire les coûts industriels car elle ne nécessite pas l'utilisation de soudures (électrique ou à l'étain) dans l'appareil. Cette invention est destinée à être avantageusement utilisée sur des disjoncteurs bipolaires et tétrapolaires. Le schéma de la figure 5 représente un appareil électrique tel qu'un interrupteur ou un disjoncteur selon l'invention comportant un circuit de protection différentiel A et un circuit de protection des surtensions B, par exemple un circuit de protection contre les variations de tension du secteur trop importantes. Dans ce mode de réalisation, le circuit B de protection contre les surtensions peut être installé indépendamment de la présence de la protection différentielle. Le circuit B comporte des prises de tension X selon un mode de réalisation de l'invention, un circuit D redresseur et diviseur de tension connecté aux prises de tension X et un premier circuit de temporisation E connecté au circuit D. Une sortie du circuit de temporisation E est connecté à travers une diode F à un déclencheur G à seuil de tension qui commande un relais H si ledit seuil de tension est dépassé. Le circuit de protection différentiel A comporte un tore sommateur 1 pour mesurer un courant différentiel, un circuit J écrêteur et redresseur connecté au tore 1 et un second circuit de temporisation K dont la temporisation est indépendante de celle du premier circuit de temporisation E. Une sortie du second circuit de temporisation K est connecté à travers une diode L au déclencheur G. Dans le mode de réalisation de la figure 5, les circuits A et B sont indépendants et les circuits de temporisation E et K peuvent avoir des temporisations différentes et complètement indépendantes. Les diodes F et L connectées sous la forme d'un ou analogique détectent la tension maximale fournie par les circuits de temporisation. Cette tension maximale est fournie à un déclencheur G unique pour commander le relais et provoquer l'ouverture des contacts C si un seuil de tension est dépassé. La figure 6 montre le schéma d'un appareil électrique selon l'invention comportant un circuit de protection M qui comprend la fonction de protection différentielle et la fonction de protection de surtension. Dans ce mode de réalisation détaillé, un écrêteur N et un redresseur 0 sont connectés à l'enroulement secondaire du tore de mesure 1. Des résistances P et Q et une diode Zéner R et un condensateur S forment le temporisateur de la fonction de protection différentielle. Le temporisateur est connecté à une diode L de détection de maximum, comme pour le second circuit de temporisation K de la figure 5. Le circuit de protection M comprend aussi une fonction de protection de surtension comportant des prises de tension selon un mode de réalisation de l'invention, connectées à un redresseur et un diviseur de tension formés par une diode 35 et des résistances 36,37, et 38. Une sortie du diviseur de tension est connectée à un temporisateur de la protection de surtension à travers une diode Zéner 39. Ce temporisateur comprend une cellule RC formée par la résistance 40 et le condensateur 41. La sortie du temporisateur est connectée à une diode F comme pour le circuit de temporisation E de la figure 5. Dans ce mode de réalisation, les deux temporisations sont complètement indépendantes, puisque les diodes L et F formant un OU analogique sont connectées aux sorties desdits temporisateurs. Les sorties des diodes sont reliées à un dispositif de déclenchement à seuil comprenant deux transistors 42 et 43 montés tête-bêche ayant une fonction de thyristor sensible, chaque transistor 42 et 43 ayant des résistances de polarisation respectivement 44 et 45 connectées entre la base et l'émetteur. Le seuil de déclenchement est déterminé par une diode Zéner 45 connectée entre la base du transistor 42 et l'émetteur du transistor 43. La sortie du dispositif de déclenchement est connectée en série avec le relais H qui comprend une diode 47 anti-retour connectée en parallèle sur son enroulement. Ainsi, dans ce mode de réalisation, si la tension fournie par la protection différentielle à travers la diode L ou la tension fournie par la protection de surtension fournie à travers la diode F dépasse le seuil déterminé par la diode Zéner 45, les transistors sont commandés et un courant fourni à travers lesdites diodes L et F traverse le relais H pour déclencher l'ouverture des contacts du disjoncteur ou de l'interrupteur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de raccordement électrique d'une plage de contact d'un appareil de coupure tel un disjoncteur aux éléments de contact d'un dispositif de traitement d'informations logé dans un support tel une carte électronique, ledit support étant destiné à être fixé sur le boîtier dudit appareil, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce de connexion (5) réalisée au moins en partie en un matériau conducteur rigide ou semi-rigide présentant une légère élasticité, ladite pièce de connexion (5) comportant d'une part, des moyens de fixation (6) au support (4), lesdits moyens étant aptes à relier électriquement pendant cette fixation la partie conductrice de la pièce de connexion (5) aux éléments de contact (3) du support (4), et d'autre part, une partie de contact (15) apte à être amenée en contact par pression sur la plage précitée (2) grâce à l'élasticité précitée de la pièce (5) pendant l'opération de fixation du support (4) au boîtier de l'appareil. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation précités comprennent des moyens de pincement (6,7,8) d'une extrémité (4a) du support (4). 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de pincement précités comprennent une partie en forme de U (6) présentant une légère élasticité et formée à une extrémité de la pièce de connexion (5), l'extrémité précitée (4a) du support (4) étant retenue fermement entre les deux branches (7,8) du U (6) grâce à la force élastique de rappel des deux branches (7,8) en direction l'une de l'autre. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'une (8) des branches (7,8) du U (6) se prolonge pour former un second U (12) inversé par rapport au premier, la seconde branche (14) du second U (12), non commune avec le premier U (6), se prolongeant pour former la partie de contact précitée (15). 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie de contact précitée (15) est formée par pliage de l'extrémité prolongée de la seconde branche (14) du second U (12), suivant un angle d'environ 45', par rapport à la direction de ladite branche (14). 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie de contact (15) est conformée en fourche et comporte deux branches (15a,15b) parallèles, terminées par des parties recourbées (15c,15d) dans la direction opposée à la plage (2). 7.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'une (8) des branches (7,8) du premier U (6) comporte au moins un plot de contact (10,11) en saillie en direction du support (4) et apte(s) à être amené(s) en contact par pression sur les éléments de contact (3) du support (4). 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la carte (4) est montée sur un support de fixation (16) comportant au moins un plot de guidage (17) de la carte (4) s 'étendant dans la direction de la carte (4), et une ou plusieurs chandelles de positionnement (18) s'étendant dans la direction opposée et aptes à coopérer avec le socle (19) de l'appareil. 9.- Disjoncteur comprenant un socle, ledit socle (19) comprenant des moyens de fixation d'un support (4) tel une carte électronique (4) sur ledit socle (19), et au moins un dispositif de raccordement (1) d'une plage de contact (2) du disjoncteur aux éléments de contact (3) du support (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10.- Disjoncteur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est du type bipolaire ou tétrapolaire. 11.- Disjoncteur selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que c'est un disjoncteur de branchement. 12.- Disjoncteur selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le support (4) est une carte électronique comportant un circuit de protection différentielle et un circuit de protection contre les variations de tension du secteur trop importantes.