Brevet FR2786941A1 — publié le 20000609

i La présente invention concerne un dispositif de raccordement à la masse d'une borne d'un appareil électrique logé dans une armoire reliée à la masse de l'installation. L'invention concerne également un procédé de raccordement à la masse apte à être mis en euvre par le dispositif de raccordement à la masse de l'invention. Ce procédé et ce dispositif trouveront leur application dans le domaine des installations électriques et particulièrement pour la réalisation d'armoires électriques ou de coffrets électriques dans le domaine de l'automatisme. Les installations électriques comprennent couramment de nombreux appareils électriques. Ceux-ci sont le plus souvent enfermés au sein d'une armoire électrique dans laquelle ils sont maintenus notamment par des supports. Un transformateur d'isolement est utilisé et alimente la commande des appareils électriques. Chaque appareil électrique tel que relais ou voyants doit être relié au transformateur par l'une de ses bornes. On forme ainsi le commun de l'installation. Il s'agit pour ce faire d'effectuer un câblage manuel des différents appareils électriques entre eux et à l'une des sorties du transformateur pour réaliser le commun. Ces deux étapes sont particulièrement longues et le câblage présente différents inconvénients. Dans ce domaine, on connaît actuellement les deux documents suivants: EP-0.610.710 qui présente un dispositif démontable pour fixer des appareils d'installation électriques par encliquetage sur des rails de montage. -EP-0.359.677 qui divulgue un socle de fixation par encliquetage d'un appareil électrique modulaire sur un rail support profilé qui comporte une encoche de dégagement de l'un des bords du rail. L'encoche se trouve du côté du verrou et J-1l L permet le démontage de l'appareil lorsque ce dernier est inséré avec d'autres appareils juxtaposés dans une rangée commune, l'ensemble des appareils étant alimenté par un peigne de raccordement ayant une lèvre élastique. Ainsi, selon les techniques actuelles, on réalise d'une part la fixation des appareils électriques au sein de l'installation et d'autre part, leur câblage et leur alimentation de façon distincte. De nombreux appareils électriques et par exemple, des relais, nécessitent une connexion d'une de leurs bornes à l'une des sorties du transformateur. Dans ce cadre, les techniques actuelles ne proposent qu'un câblage manuel au moyen de fils dits "commun" des appareils électriques et le transformateur d'isolement de l'installation. Ces systèmes ont de nombreux inconvénients et en premier lieu nécessitent un grand nombre de fils. Cette quantité de fils est tout d'abord coûteuse et implique également un temps d'installation très important. Le câblage des appareils électriques tels que des relais sur le commun de l'installation est une étape fastidieuse et réalisée uniquement manuellement. Un autre inconvénient des systèmes de raccordement actuels par câblage est qu'il présente un risque d'erreur important de la part de l'individu. En effet, il est courant de réaliser un mauvais câblage ou par simple oubli de connexion. Par ailleurs, suivant la géométrie des installations, l'installateur peut être tenté de connecter directement des organes électriques au commun de l'installation, par exemple, si l'asservissement d'un relais est particulièrement complexe. Un autre inconvénient des systèmes actuels est qu'il présente un risque de rupture du commun. 11I L En effet, plus il y a de fils, plus il y a de risques d'une mauvaise connexion, d'un arrachement ou encore d'une rupture d'un fil. Cette rupture de commun est particulièrement dommageable et dangereuse puisqu'elle supprime des sécurités dans l'installation électrique. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients des techniques actuelles et propose pour ce faire, un dispositif et un procédé de raccordement à la masse. Devant le problème du raccordement au "commun" des appareils électriques de l'installation, la présente invention propose des moyens permettant la connexion de la borne normalement dédiée au commun par un seul biais de façon automatique lors de la fixation des appareils électriques. L'un des premiers objets de l'invention est de supprimer le risque d'erreur lors de l'installation des appareils électriques. Pour ce faire, les étapes de connexion à la masse et de fixation de l'appareil électrique dans l'armoire s'effectuent simultanément. Un autre objet de l'invention est d'éviter tout risque de rupture de fil au niveau du raccordement au commun. Pour ce faire, la présente invention a l'avantage de ne comporter aucun câblage par fil extérieur pour le raccordement à la masse. Un autre but de l'invention est de diminuer le temps et le coût de montage des appareils électriques au sein d'une installation. Pour ce faire, la simultanéité de la fixation des appareils électriques et de leur raccordement à la masse est particulièrement avantageuse. Elle facilite la tâche de l'installateur puisque la connexion des bornes normalement dédiées au commun à la masse devient une étape automatique. D'autres buts et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif. La présente invention concerne tout d'abord un dispositif de raccordement à la masse d'une borne d'un appareil électrique logé dans une armoire reliée à la masse de l'installation, caractérisé par le fait qu'il présente: - une pièce de support conductrice et solidaire de l'armoire pour la fixation de l'appareil électrique, - des moyens de connexion de ladite borne de l'appareil électrique à la pièce de support, permettant de relier sans câblage ladite borne des appareils à la masse de l'installation. Elle concerne également un procédé de raccordement à la masse d'une borne d'un appareil électrique logé dans une armoire reliée à la masse de l'installation, apte à être mis en oeuvre par le dispositif de raccordement à la masse, caractérisé par le fait qu'on utilise une pièce de support à la fois comme conducteur solidaire de l'armoire relié à la masse de l'installation et comme élément de fixation de l'appareil électrique. Différents modes de réalisation sont mentionnés ci-après. La pièce de support est un rail métallique. Les moyens de connexion comprennent une lame conductrice située à l'arrière de l'appareil électrique et mise en contact avec la pièce de support lors de la fixation de l'appareil. Le dispositif présente des moyens d'encliquetage de l'appareil électrique sur la pièce de support. Les moyens d'encliquetage sont formés de deux rainures dans l'embase de l'appareil électrique et de deux languettes aux extrémités supérieure et inférieure du rail métallique. Le rail métallique a un profil en U au coeur duquel s'insère la lame conductrice en exerçant un appui élastique. - i I I; La pièce de support permet la fixation de plusieurs appareils électriques. Le ou les appareils électriques sont situés en aval d'un transformateur d'isolement dont une sortie est à relier à la terre. L'armoire est reliée à la sortie du transformateur d'isolement et reliée à la terre, permettant la connexion simultanée du transformateur d'isolement de l'armoire et des appareils électriques à la terre. On fait coopérer la pièce de support avec des moyens de connexion de ladite borne de l'appareil électrique pour relier sans câblage ladite borne des appareils à la masse de l'installation. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention. La figure 1 présente une vue d'ensemble d'un mode particulier de réalisation de l'installation. La figure 2 est un mode particulier de réalisation de l'invention et présente un appareil électrique. Tel qu'il a été précisé précédemment, des appareils électriques 5 doivent souvent être connectés à la masse de l'installation 1 par le biais d'une de leur borne 3. De tels appareils électriques 5 sont surtout des relais fort présents dans les installations électriques 1 notamment pour la mise en oeuvre d'automatismes. Telle que schématisée en figure 1, une installation 1 comprend plusieurs éléments tels que: - une entrée par l'intermédiaire d'un transformateur d'isolement 14; - un disjoncteur 16 pour la sécurité de l'installation; différents organes électriques 17 tels que des contacts, pressostats, aquastats, arrêt d'urgence; J I L - des appareils électriques 5 reliés à la masse 4 de l'installation 1 tels que des relais, des contacteurs ou des voyants; - une armoire renfermant les différents éléments constitutifs de l'installation 1 est reliée à la masse 4. Le transformateur d'isolement 14 doit généralement être relié à la terre 2 tel que cela est présenté à la figure 1 o l'une des bornes de sortie 15 du transformateur 14 est connectée à la terre 2. La borne 15 est communément appelée borne ovolt. Actuellement, la connexion des bornes 3 des appareils électriques 5 de l'installation s'effectue au moyen de fils reliant un par un les différents appareils électriques 5 à la sortie 15 du transformateur. Pour supprimer ce travail fastidieux, le dispositif selon l'invention comporte une pièce de support. La pièce de support a tout d'abord une fonction de fixation de l'appareil électrique 5 au sein de l'armoire. La pièce de support est solidaire de l'armoire. La pièce de support permet également d'établir un lien avec la masse 4 de l'installation. En effet, la pièce de support est réalisée dans un matériau électriquement conducteur et est par ailleurs à la masse puisque solidaire de l'armoire. Le dispositif de raccordement selon l'invention, comprend également des moyens de connexion de la borne 3 de l'appareil électrique 5 de la pièce de support. Les moyens de connexion permettent d'établir un lien entre la borne 3 et la pièce de support dont il a été indiqué qu'elle est reliée à la masse 4 de l'installation 1. De cette façon, par fixation de l'appareil électrique 5 sur la pièce de support, on réalise la connexion de la borne 3 à la masse 4 sans nécessiter de câblage supplémentaire. La pièce de support peut être un élément vissé sur l'armoire. Dans un mode particulier de réalisation du dispositif de raccordement à la masse, la pièce de support est un rail métallique 6 tel que cela est présenté en figure 2. Différents métaux pourront constituer le rail 6 dans la mesure o il gardera des propriétés de conductivité électrique. Tels qu'illustrés également en figure 2, les moyens de connexion pourront comprendre une lame conductrice 7. La lame conductrice 7 est située sur la face arrière 10 de l'appareil électrique 5. Lors de la fixation de l'appareil électrique 5 sur le rail métallique 6, une mise en contact de la lame conductrice 7 se perd avec le rail 6. La lame conductrice 7 sera reliée à la borne 3 de l'appareil électrique 5 par exemple par le biais d'un fil de connexion interne 8. Elle peut comporter une extrémité libre facilitant sa mise en place sur le rail 6. D'autres moyens de réalisation de cette liaison sont envisageables notamment par prolongement intérieur de la lame conductrice 7 jusqu'à la borne 3. Pour permettre une bonne coopération du rail métallique 6 et de la lame conductrice 7, le rail métallique 6 peut présenter un profil en U tel que cela apparaît également en figure 2. Au coeur du profil en U, peut être inséré la lame conductrice 7 qui entre en appui avec le rail 6 en exerçant un appui élastique. Ainsi, un bon contact électrique est réalisé entre ces deux éléments. Pour permettre une fixation efficace des appareils électriques 5 sur la pièce de support, la présente invention pourra comprendre des moyens d'encliquetage. Dans un mode préférentiel de réalisation, ces moyens d'encliquetage sont formés d'une part, par deux rainures 11 situées dans l'embase de l'appareil électrique 5, et, d'autre part, par deux languettes 12 situées aux extrémités supérieure et inférieure du rail métallique 6. Ce mode préférentiel est également illustré en figure 2. La coopération des rainures 11 et des languettes 12 assurent une fixation efficace de l'appareil 5 sur le rail 6. Pour réaliser une fixation et un raccordement à la masse 4 des appareils électriques 5 de façon très rapide, un seul rail 6 ou pièce de support pourra permettre la fixation et le raccordement de plusieurs appareils électriques 5. Les appareils électriques 5 seront alors placés côte à côte. Dans le mode particulier de réalisation o l'installation 1 comprend un transformateur d'isolement 14, il est possible de réaliser une connexion des appareils électriques 5 et du transformateur 14 à la terre 2 de façon immédiate. En effet, les transformateurs d'isolement 14 doivent généralement être reliés à la terre 2 par le biais d'une de leur sortie 15. Cela est illustré en figure 1. Selon l'invention, l'armoire peut être reliée à la sortie du transformateur d'isolement 14 qui doit être reliée à la terre 2. Ainsi, les bornes 3 des appareils électriques 5 sont mis directement à la terre 2 sans aucun câblage. De plus, la présente invention a l'avantage d'obliger l'installateur à relier la sortie 15 (borne ovolt) du transformateur 14, pour permettre le fonctionnement de l'installation, à la masse 4. L'armoire étant dans la pratique toujours reliée à la terre 2, la liaison sortie 15/terre 2 est réalisée d'office. Le procédé de raccordement à la masse selon l'invention est apte à être mis en oeuvre par le dispositif de raccordement à la masse précédemment décrit. Selon ce procédé, on utilise une pièce de support à la fois comme conducteur solidaire de l'armoire reliée à la masse 4 de l'installation 1 et, comme élément de fixation de l'appareil électrique 5. Ainsi, selon ce procédé, la pièce de support a une double fonction de conducteur électrique solidaire de l'armoire et de fixation de l'appareil électrique 5 au sein de l'armoire. Selon le procédé, on fera coopérer la pièce de support avec des moyens de connexion de la borne 3 de l'appareil électrique 5. De cette façon, il sera possible de relier sans aucun câblage la borne 3 des appareils 5 à la masse 4 de l'installation 1. Le procédé et le dispositif de raccordement à la masse ici présentés assurent un montage et un raccordement à la masse rapides et simultanés. Ce raccordement est par ailleurs beaucoup plus sécuritaire que les câblages actuels puisque: - aucune rupture de commun, - aucune mauvaise connexion, - aucun asservissement ne peut être câblé sur le commun, aucun échauffement du commun, - aucune chute de tension sur le commun, visualisation des liaisons équipotentielles par exemple (voyant sur porte éclairé), - obligation de relier le 0V du transformateur à la masse donc à terre, - encombrement des goulottes amélioré, - la protection du secondaire du transformateur devient unipolaire, - gain de productivité (filerie, embouts, repères, main d'oeuvre), - dépannage (seul le conducteur actif peut être en cause). -,II L uoIiTlesuTl ap sanbTDTDGI9 sGuwEBO LI -naqDuoEsa* 91 IZos * 91 l sellonBueqI- saanEUTLEq Z saIlnuIE * Il a2Gazz-e GD-ea-01 aulaquT ITF *8 Ot aDTPnonpuoD ieq L anbTIIeqma IFT 9 enbTIEOGT9 ITTtedddV S UOIeiieSSUTI ap asse * au.ios E UOTqEIlE SUI *I SlDNEUEI - 12 2786941 REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccordement à la masse d'une borne (3) d'un appareil électrique (5) logé dans une armoire reliée à la masse (4) de l'installation (1), caractérisé par le fait qu'il présente: - une pièce de support conductrice et solidaire de l'armoire pour la fixation de l'appareil électrique (5), - des moyens de connexion de ladite borne (3) de l'appareil électrique (5) à la pièce de support, permettant de relier sans câblage ladite borne (3) des appareils (5) à la masse (4) de l'installation (1). 2. Dispositif de raccordement à la masse selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la pièce de support est un rail métallique (6). 3. Dispositif de raccordement à la masse selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que les moyens de connexion comprenant une lame conductrice (7) située à l'arrière (10) de l'appareil électrique (5) et mise en contact avec la pièce de support lors de la fixation de l'appareil (5). 4. Dispositif de raccordement à la masse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait qu'il présente des moyens d'encliquetage de l'appareil électrique (5) sur la pièce de support. 5. Dispositif de raccordement à la masse selon la revendication 4 en combinaison avec la revendication 2 caractérisé par le fait que les moyens d'encliquetage sont formés de deux rainures (11) dans l'embase de l'appareil électrique (5) et de deux languettes aux extrémités supérieure et inférieure du rail métallique. 6. Dispositif de raccordement à la masse selon les revendications 2 et 3 caractérisé par le fait 13 2786941 que le rail métallique (6) a un profil en U au coeur duquel s'insère la lame conductrice (7) en exerçant un appui élastique. 7. Dispositif de raccordement à la masse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé par le fait que la pièce de support permet la fixation de plusieurs appareils électriques (5). 8. Dispositif de raccordement à la masse selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé par le fait que: - le ou les appareils électriques (5) sont situés en aval d'un transformateur d'isolement (14) dont une sortie (15) est à relier à la terre (2), - l'armoire est reliée à la sortie (15) du transformateur d'isolement (14) et reliée à la terre (2), permettant la connexion simultanée du transformateur d'isolement (14) de l'armoire et des appareils électriques (5) à la terre (2). 9. Procédé de raccordement à la masse d'une borne (3) d'un appareil électrique (5) logé dans une armoire reliée à la masse (4) de l'installation (1), apte à être mis en oeuvre par le dispositif de raccordement à la masse selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'on utilise une pièce de support à la fois comme conducteur solidaire de l'armoire relié à la masse (4) de l'installation (1) et comme élément de fixation de l'appareil électrique (5). 10. Procédé de raccordement à la masse selon la revendication 9 caractérisé par le fait qu'on fait coopérer la pièce de support avec des moyens de connexion de ladite borne (3) de l'appareil électrique (5) pour relier sans câblage ladite borne (3) des appareils à la masse (5) de l'installation (1).