Brevet FR2789525A1 — publié le 20000811

La présente invention concerne un appareil électrique comprenant un corps extérieur, des conducteurs de puissance logés dans le boîtier, avec des moyens de coupure ou de blocage du courant acheminé par ces conduc- teurs, et des bornes de connexion amont et/ou aval destinées à connecter les conducteurs de puissance à des organes extérieurs. L'appareil interrup- teur peut être un contacteur, un disjoncteur, un sectionneur ou autre appareil interrupteur analogue utilisable en distribution ou commande électrique basse tension. Elle concerne aussi spécifiquement un ensemble de départ-moteur compre- nant un contacteur, un disjoncteur superposé au contacteur, le contacteur et le disjoncteur présentant chacun un boîtier muni d'une face avant, d'une face arrière, de faces transversales haute et basse et de faces latérales, et des moyens de fixation du disjoncteur à un support arrière. Un tel ensemble est décrit dans le document EP-0 869 594. Il est souhaita- ble de simplifier un ensemble de ce type en faisant abstraction du socle spécifique qu'il nécessite. Il est en outre souhaitable que l'opérateur puisse câbler et monter manuellement, c'est-à-dire sans devoir recourir à un outil, un ensemble de départ-moteur, ou plus généralement un ensemble d'appa- reils électriques interrupteurs accouplables. La présente invention a pour but de simplifier la constitution d'un ensemble d'appareils électriques interrupteurs accouplables, notamment d'un ensem- ble de départ-moteur, et d'en permettre un câblage et un montage rapide évitant le plus possible de recourir à un outil. Selon l'invention, dans un appareil du type décrit, les bornes de connexion de puissance sont du type à serrage élastique, et le corps extérieur est muni de moyens d'accrochage rapide agencés pour permettre d'accrocher direc- tement et sans outil l'appareil à un appareil voisin. Les bornes de connexion de puissance sont de préférence agencées pour permettre la connexion de câbles avec outil et la connexion de broches sans outil, ce qui autorise la liaison de puissance de l'appareil avec un appareil voisin, après leur accro- chage rapide, par engagement d'un bloc d'interconnexion à broches sans nécessiter d'outil. L'accrochage du contacteur au disjoncteur peut ainsi être réalisé sans né- cessiter de pièce intermédiaire. Il est avantageux que les moyens d'accro- chage rapide comprennent des moyens d'emboîtement à bossages ou fen- tes prévus sur une face haute ou basse d'un bornier de puissance spécifi- que rapporté au corps extérieur de l'un des appareils au moins pour en constituer en partie ou en totalité la face haute ou basse. L'appareil en question peut ainsi être fabriqué dans une version standard, aisément adaptable à l'accouplement décrit par l'apport du bornier de puissance. Des moyens d'encliquetage permettent de maintenir le contacteur solidarisé du disjoncteur. L'invention concerne aussi un ensemble d'appareils superposés, notamment un ensemble de départ-moteur comprenant un contacteur et un disjoncteur superposé au contacteur, ces appareils étant configurés comme indiqué ci- dessus. La description va être faite ci-après d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention, en regard des dessins annexés. La figure 1 représente en vue de côté un ensemble de départ-moteur con- forme à l'invention. La figure 2 montre l'ensemble de départ-moteur avec ses divers constituants éclatés, avec une variante d'alimentation.. La figure 3 est une vue en perspective du contacteur. La figure 4 montre une borne élastique utilisée dans les constituants de l'en- semble de départ-moteur. L'ensemble de départ-moteur 10 illustré sur les figures 1 et 2 comprend un disjoncteur 20 et un contacteur 30 mécaniquement accouplable au disjonc- teur. L'ensemble est fixé à un support arrière 11 tel qu'un rail ou autre sup- port par l'intermédiaire de moyens usuels 12 de fixation, notamment d'encli- quetage, prévus à l'arrière du disjoncteur, tandis que le contacteur 30 est fixé directement au disjoncteur 20 au-dessous de celui-ci. Les qualificatifs avant, arrière, haut et bas sont attribués aux éléments de l'ensemble en fonction du montage normal de cet ensemble et de sa desserte par un opé- rateur, qui serait situé sur la droite des figures 1 et 2. Le disjoncteur 20 présente une face avant 20a, une face arrière 20b, des faces haute et basse 20c,20d et des faces latérales 20e et le contacteur présente de même une face avant 30a, une face arrière 30b, des faces haute et basse 30c,30d et des faces latérales 30e. Le disjoncteur a des bor- nes de puissance à serrage élastique, ci-après désignées "bornes élasti- ques", à savoir des bornes amont 21 et des bornes aval 23 situées près de sa face avant. Lorsque le corps extérieur 20f du disjoncteur est formé par son boîtier proprement dit 20g (figure 1), les bornes 21,23 sont logées dans ce boîtier; lorsque le corps extérieur 20f du disjoncteur est formé par le boî- tier et par des borniers respectifs amont 22 et aval 24 rapportés et fixés aux parties haute et basse du boîtier (figure 2), les bornes sont alors logées dans les borniers. Des boutons usuels marche et arrêt 20h sont disposés sur la face avant 20a du disjoncteur pour agir sur un mécanisme interrompant des lignes internes de courant reliées aux bornes précitées. Chaque borne 21,23 du disjoncteur comprend une cage élastique 13 de type connu (voir figure 4) présentant une branche 14 de serrage munie d'une ou- verture 15 pour serrer par coincement un câble, une branche 16 appliquée sur un support conducteur 18 et une boucle à portion dorsale convexe 17 reliant les branches 14,16. Un câble peut être introduit dans l'ouverture 15 après desserrage de la cage par pression d'un outil exercée sur la boucle 17 une broche, dans le cas présent une broche d'interconnexion entre les deux appareils, peut être mise en contact sans outil avec une pièce conduc- trice 19 par pression directe sur la boucle 17; cette pièce 19 est disposée parallèlement à la branche 16 à l'opposé de la cage. Chaque borne 21,23 du disjoncteur est ainsi agencée pour permettre la con- nexion d'un câble avec outil et la connexion d'une broche sans outil. Le lo- gement de borne s'ouvre vers sa face avant 20a par un passage 21a,23a pour introduire un câble à connecter par coincement dans l'ouverture 15 et par un passage 21b,23b pour introduire un outil capable de desserrer la borne par pression sur la boucle ou pour introduire une broche d'intercon- nexion, comme décrit plus loin. L'alimentation des bornes 21 est assurée par un jeu de conducteurs de puissance, notamment de barres 40, posé et fixé sur la face haute 20c du disjoncteur. Le jeu de barres 40 comprend des barres de distribution 41 et des bornes 42 dont chacune est reliée à l'une des barres. Dans la forme d'exécution de la figure 1, le jeu de barres 40 comporte des bossages 43, par exemple des talons et des saillies à profil approprié, desti- nés à coopérer avec des fentes ou boutonnières d'emboîtement 25 prévus selon le cas dans la face haute 20c du boîtier 20g ou du bornier amont 22 pour ancrer le jeu de barres 40 au disjoncteur 20. En variante, l'appareil amont emboîté sur le disjoncteur pourrait être un sectionneur ou limiteur. Dans la forme d'exécution de la figure 2, le jeu de barres 40 comporte le support arrière 11 du disjoncteur et n'a plus besoin d'être emboîté sur la face c du disjoncteur. Un bloc multipolaire d'interconnexion de puissance 50 est prévu pour assu- rer l'alimentation du disjoncteur. Il comporte un corps isolant 51 et des bro- ches amont 52 et aval 53 destinées à s'enficher dans les bornes élastiques respectives 42,21 du jeu de barres et du disjoncteur. Un organe de retenue 54 assure le blocage du bloc contre le disjoncteur ou le jeu de barres pour éviter son décrochage intempestif. Le boîtier 20g du disjoncteur, ou son bornier aval 24, présente des fentes 26, dont certaines en forme de boutonnières, prévues sur la face basse 20d pour coopérer comme on va le voir avec des formes complémentaires du contacteur en vue d'assurer la fixation directe de celui-ci au disjoncteur. Le contacteur 30 offre une structure telle que son corps extérieur 30f est pour l'essentiel formé par un boîtier d'arc 31 logeant les composants élec- tromagnétiques et les contacts fixes et mobiles et par un bornier de puis- sance 32 rapporté et fixé au boîtier d'arc. Le bornier 32 loge des bornes élastiques amont 33 et des bornes élastiques aval 34 dotées de cages 13 similaires à celles du disjoncteur. Les bornes élastiques 33,34 du contacteur offrent comme celles du disjonc- teur la faculté de connecter des câbles avec outil et des broches d'intercon- nexion sans outil. Elles s'ouvrent vers la face avant 30a du corps 30f par des passages 33a,34a d'engagement d'une broche d'interconnexion et par un passage 33b,34b d'engagement d'un câble à connecter dans l'ouverture de coincement 15 de la cage élastique 15. Quand on utilise une broche d'inter- connexion, le passage 33b,34b n'est pas utilisé. Quand on utilise un câble, le passage 33a,34a sert à introduire un outil forçant le desserrage de la cage. Au lieu d'un bornier monobloc, on peut bien sûr concevoir deux borniers dis- tincts amont et aval rapportés sur le boîtier d'arc 31. Un bornier de contrôle et commande 35 logeant des bornes élastiques de liaison avec la bobine et avec des organes de signalisation est fixé à l'avant du bornier de puissance de manière à laisser passer des saillies fixes et mobiles 36 de fixation et de manoeuvre d'un bloc additif non représenté. Le bornier constitue l'essentiel de la face haute 30c et de la face basse 30d du contacteur et comprend au moins sur la face haute des bossages 37 destinés à coopérer avec les fen- tes d'emboîtement bas 26 du disjoncteur 20. Le mouvement d'engagement du contacteur s'effectue par un premier dépla- cement Z1 parallèle aux faces avant 20a,30a des deux appareils, puis un deuxième déplacement Z2 perpendiculaire à ces faces. Un élément de rete- nue 38 prévu sur la face haute ou la face arrière du contacteur assure son blocage contre tout mouvement de décrochage vers l'avant alors qu'il est accroché au disjoncteur. Des moyens de desserrage élastique de préfé- rence par manoeuvre manuelle sont associés à l'élément 38 pour l'effacer, afin de permettre de désolidariser le contacteur du disjoncteur. Chaque borne 33,34 s'ouvre vers la face avant 30a du contacteur par un passage 33a,34a pour un câble à connecter par coincement dans l'ouverture 15 de la branche de coincement de la cage élastique et un passage 33b,34b pour un outil de desserrage par pression sur la boucle ou pour une broche d'interconnexion avec le disjoncteur. Un bloc multipolaire d'interconnexion de puissance 60, de préférence identi- que au bloc 50, comporte un corps isolant 61, des broches amont 62 et aval 63 et un élément de retenue 64. Les broches sont destinées à s'enficher sans outil dans les bornes élastiques respectives aval 23 du disjoncteur et amont 33 du contacteur et l'élément de retenue 64 empêche l'arrachement intempestif du bloc. L'assemblage de l'ensemble de départ-moteur 10 va être décrit en regard de la figure 2. Le disjoncteur est fixé sur son support 11 faisant partie du jeu de barres 40, puis le contacteur est emboité sous le disjoncteur et les broches des blocs d'interconnexion 60 sont enfichés dans les bornes élastiques de puissance 23,33, en sont maintenus en position enfichée par leur élément de retenue 64. L'alimentation du tout est assurée par l'insertion des broches des blocs d'interconnexion 50 dans les bornes 21 du disjoncteur et 42 du jeu de barres. On notera que le montage et le démontage de l'ensemble ont lieu sans nécessiter d'outil. Plusieurs ensembles de départ-moteur 10 peuvent bien entendu être juxta- posés par apposition des faces latérales 20e,30e de leurs divers couples de contacteurs et disjoncteurs. Le contacteur est ici de type électromécanique, mais pourrait être de type statique. De plus, le contacteur peut être doté sur sa face basse 30d de bossages ou fentes d'emboîtement pour porter un mo- dule additif ou de communication ou plus généralement un appareil annexe à assembler et connecter rapidement. Il va de soi que les bossages et fentes d'emboîtement prévus sur les deux appareils peuvent être inversés. Revendications 1. Appareil électrique interrupteur comprenant un corps extérieur (20f, 30f), des conducteurs de puissance logés dans le boîtier, avec des moyens de coupure ou de blocage du courant acheminé par ces conduc- teurs, des bornes de connexion de puissance amont et/ou aval destinées à connecter les conducteurs de puissance à des organes extérieurs, caractérisé par le fait que: - les bornes de connexion de puissance (33, 34; 21,23) sont du type à ser- rage élastique, - le corps extérieur (30f,20g) est muni de moyens d'accrochage rapide (37,26) agencés pour permettre d'accrocher directement et sans outil l'appa- reil (30,20) à un appareil voisin (20,30). 2. Appareil électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les bornes de connexion de puissance (33, 34; 21,23) sont agencées pour permettre la connexion de câbles avec outil et la connexion de broches sans outil. 3. Appareil électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un bornier de puissance (32,24) comprenant les bornes de puissance (33,34; 21,23) est rapporté au corps extérieur de l'appareil pour constituer en partie ou en totalité la face haute ou basse (30c,20d) de celui-ci, les moyens d'ac- crochage rapide (37,26) comprenant des moyens d'emboîtement à bossages ou fentes prévus sur une face haute ou basse du bornier de puissance (32,24). 4. Appareil électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'accrochage rapide (37,26) sont agencés pour permettre un accro- chage direct par déplacement perpendiculaire à sa face avant (30a,20a). 5. Appareil électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'accrochage rapide (37,26) comprennent des moyens d'enclique- tage (38) servant à éviter un décrochage intempestif. 6. Combinaison d'un appareil électrique selon la revendication 1 ou 2 avec un bloc d'interconnexion à un appareil voisin, caractérisé par le fait que le bloc d'interconnexion (60) est enfichable sans outil dans les bornes à ser- rage élastique (33,34; 21,23). 7. Ensemble comprenant deux appareils interrupteurs superposés, notam- ment ensemble de départ-moteur, les deux appareils présentant chacun un corps extérieur (30f,20f) muni d'une face avant, d'une face arrière, de faces transversales haute et basse et de faces latérales, et des moyens de fixation de l'un des appareils à un support arrière, caractérisé par le fait que - l'un des appareils (30,20) au moins comprend un bornier de puissance (32,24) rapporté sur un corps extérieur et muni vers près de sa face avant (30a,20a) de bornes élastiques (33,23) s'ouvrant vers la face avant par des passages (33a,23a) de connexion, - le bornier de puissance (32,24) est doté sur une face plane basse ou haute (30c,20d) de premiers bossages ou fentes (37) destinés à s'accrocher à des seconds bossages ou fentes (26) de forme complémentaire prévus sur la face haute ou basse (20d,30c) de l'autre appareil (20,30). 8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'autre ap- pareil (20,30) présente aussi des bornes élastiques (23,33) et que le raccor- dement entre les bornes élastiques des deux appareils est assuré par une pièce d'interconnexion multipolaire (60) à couples de broches rigides (62,63) destinées à pénétrer dans les bornes en question. 9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les bornes élastiques (23,33) des deux appareils sont aptes à la connexion de câbles avec outil et à la connexion de broches sans outil et que la pièce d'intercon- nexion (60) est engagée et établit le contact sans outil dans les bornes élas- tiques (23,33) des deux appareils.