Brevet FR2818005A1 — publié le 20020614

L'invention a trait à un sectionneur à fusible. Dans le domaine de la protection des installations électriques contre les sur-intensités, il est connu d'utiliser un fusible logé dans un porte-fusible mobile par rapport à corps d'un sectionneur, le fusible pouvant coopérer avec des mâchoires reliées à des conducteurs amont et aval. Il est également connu d'équiper un tel sectionneur d'un élément de commande auxiliaire, tel qu'un interrupteur, pour limiter les risques de manipulation sous charge d'un tel sectionneur. En effet, dans un cas d'un sectionneur pouvant être intégré à une ligne d'alimentation d'une charge sous 800 volts et 150 ampères, il convient de ne pas manipuler le porte-fusible lorsqu'une telle différence de potentiel et une telle intensité sont appliquées aux bornes du sectionneur, faute de quoi un danger de création d'un arc électrique d'énergie élevée est présent. Il est donc nécessaire pour une personne intervenant sur une ligne électrique équipée d'un tel sectionneur d'isoler la ligne avant de manipuler le portefusible. Cette notion de sécurité est bien comprise par les électriciens. Il se peut cependant qu'une personne non informée d'une intervention se produisant sur une ligne électrique referme par mégarde un contacteur d'alimentation de cette ligne, d'où un danger pour la personne qui intervient. C'est pourquoi, il est connu d'intégrer dans un sectionneur un interrupteur auxiliaire qui envoie un signal de commande à un interrupteur ou à un contacteur pour éviter une fermeture intempestive d'une ligne. Un tel interrupteur auxiliaire permet, entre autres, de détecter l'imminence de l'extraction du fusible des mâchoires avec lesquelles il coopère, c'est-à-dire le début du mouvement de dégagement du fusible. La fonction énoncée ci-dessus doit être efficace suffisamment tôt pour éviter que le fusible ne soit extrait des mâchoires en étant encore sous tension. C'est pourquoi, la norme CEI 60947-1 prévoit un intervalle de temps minimum de 20 millisecondes entre l'actionnement d'un interrupteur auxiliaire et l'extraction effective du fusible par rapport à ses mâchoires, ceci afin de prendre en compte le temps de transmission de l'information, de l'élément auxiliaire jusqu'au disjoncteur ou au contacteur, et le temps de réponse de ce disjoncteur ou de ce contacteur. Dans certains systèmes connus, un levier est déplacé lors de la mise en mouvement du porte-fusible dans un sens d'extraction du fusible, pour commander un interrupteur auxiliaire. Ce système ne donne pas entièrement satisfaction dans la mesure où, si le porte-fusible est manoeuvré rapidement, l'élément de commande auxiliaire est commandé par le levier environ 4 millisecondes avant l'extraction effective du fusible par rapport à ses mâchoires, ce qui est insuffisant aux termes de la norme précitée. C'est à ce problème qu'entend plus particulièrement répondre l'invention en proposant un sectionneur dont la sécurité est grandement améliorée par rapport aux dispositifs connus, alors qu'il demeure aisé à manoeuvrer, fiable et de prix de revient acceptable. Dans cet esprit, l'invention concerne un sectionneur à fusible comprenant un corps, un porte-fusible mobile par rapport à ce corps et se prolongeant par un préhenseur à commande frontale, un levier mobile, en fonction de la présence et/ou de l'état d'un fusible dans ce porte-fusible et/ou de la position du porte-fusible, et un élément de commande de pré-coupure de sécurité d'une installation électrique, cet élément étant commandé par ce levier, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un organe disposé au voisinage du préhenseur et mobile entre une première position, où il est au moins en partie situé sur la trajectoire des doigts d'un utilisateur visant à exercer sur le préhenseur un effort de manoeuvre du porte-fusible, et une seconde position, où il est escamoté par rapport à cette trajectoire, cet organe étant apte, dans la seconde position précitée, à déclencher le fonctionnement de l'élément de commande de pré-coupure. Grâce à l'invention, l'organe mobile est nécessairement manoeuvré par un utilisateur qui approche ses doigts du préhenseur du porte-fusible avant que le mouvement d'extraction effectif du fusible par rapport aux mâchoires avec lesquelles il coopère n'ait effectivement commencé. La coupure de l'alimentation du sectionneur a ainsi lieu suffisamment tôt par rapport à l'extraction du fusible, ce qui permet au sectionneur conforme à l'invention de satisfaire à la norme précitée. On obtient donc une pré-coupure efficace de l'alimentation du sectionneur par la manoeuvre volontaire du porte-fusible qui induit un déclenchement sûr de l'élément de commande. Selon des aspects avantageux de l'invention, le sectionneur inclut une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - L'élément de commande de pré-coupure comprend une partie d'actionnement apte à subir un effort exercé par le levier, alors que l'organe précité exerce, dans sa seconde position, un effort sur cette partie d'actionnement pour le déclenchement de l'élément de commande de pré-coupure. - L'organe mobile est un volet articulé par rapport au corps du sectionneur et s'étendant jusqu'au voisinage du préhenseur dans la première position précitée. - L'organe mobile comprend un doigt apte à exercer, dans la seconde position précitée, un effort sur la partie d'actionnement de l'élément de commande. Cet élément de commande est avantageusement intégré dans un boîtier monté sur le corps, ce boîtier étant pourvu d'une ouverture de passage du doigt précité. On peut en outre prévoir que le volet est articulé sur le boîtier, l'axe géométrique de pivotement du volet par rapport au corps du sectionneur étant globalement parallèle à un axe géométrique de pivotement du porte-fusible par rapport à ce corps. Le boîtier peut être monté de façon amovible sur le corps, le montage et le démontage du boîtier sur le corps étant possible alors que l'organe précité demeure articulé sur ce boîtier. - L'organe précité est pourvu d'une fenêtre de visualisation d'informations relatives au sectionneur, telles que les repères alpha-numériques des bornes amont et aval du sectionneur. Cet aspect de l'invention provient du fait que l'organe d'actionnement de l'élément de commande est monté en face avant du sectionneur. - Il est prévu des moyens de rappel élastique vers sa première position de l'organe d'actionnement de l'élément de commande. Ces moyens comprennent avantageusement un ressort de compression disposé entre cet organe et le corps du sectionneur ou un boîtier solidaire de ce corps. - L'élément de commande est un micro-contact dont la palette forme la partie d'actionnement. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un sectionneur conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un sectionneur conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue de face du sectionneur de la figure 1 ; - la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III à la figure 2 ; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 1, alors que le sectionneur est dans une seconde configuration d'utilisation ; - la figure 5 est une coupe analogue à la figure 3 lorsque le sectionneur est dans la configuration d'utilisation de la figure 4 ; - la figure 6 est une vue analogue à la figure 1 alors que le sectionneur est dans une troisième configuration d'utilisation ; - la figure 7 est une coupe analogue à la figure 3 lorsque le sectionneur est dans la configuration de la figure 6 i la figure 8 est une vue en perspective du sectionneur dans la configuration des figures 6 et 7, un capot du corps du sectionneur ayant été retiré et - la figure 9 est une vue en perspective partielle, avec arrachement, d'une partie du sectionneur des figures 1 à 8. Le sectionneur 1 représenté sur les figures comprend un corps 2 prévu pour être monté sur un rail 3, par exemple par encliquetage. Le corps 2 définit un volume de réception d'un porte-fusible 4 destiné à recevoir un fusible 5 entre une mâchoire amont 6 et une mâchoire aval 7, chacune reliée électriquement à une zone 8 ou 9 de réception et d'immobilisation de l'extrémité dénudée d'un câble conducteur 10 ou 11, chaque zone comprenant un étrier 12 ou 12'et une vis de blocage 12a ou 12'a, les vis étant représentées uniquement à la figure 8. Le porte-fusible 4 comprend un manchon globalement cylindrique 41 définissant un volume 42 de réception d'un fusible 5. Le porte-fusible 4 est articulé sur le corps 2 autour d'un axe X4 globalement perpendiculaire au plan de la figure 3. Le porte-fusible 4 comporte une poignée 43 formant organe de préhension du porte-fusible 4 pour le faire basculer autour de l'axe X4 entre les positions des figures 1 à 5, d'une part, 6 à 8, d'autre part. La poignée 43 est située sur la face avant la du sectionneur 1. Sur le corps 2 est monté un boîtier 13 dans lequel est disposé un micro-contact 14 de taille V4 relié par trois câbles conducteurs 15a, 15b et 15c à un circuit non représenté de commande de l'alimentation en tension du sectionneur 1. Un levier 16 est articulé sur le corps 2 autour d'un axe XI6 globalement parallèle à l'axe X4. Le levier 16 est pourvu d'une tête 16a destinée à interagir, dans certaines configuration d'utilisation du sectionneur 1, avec la palette 14a du micro-contact 14. Dans la position des figures 1 à 5, le levier 16 est soumis à un effort élastique généré par un ressort de torsion 17, cet effort ayant tendance à faire pivoter le levier 16 dans le sens trigonométrique à la figure 3, autour de l'axe X, 6. Une patte 17a du ressort 17 est destinée à venir en appui contre une borne 5a du fusible 5 lorsque celui-ci est en place dans le volume 42 et lorsque le porte-fusible est rabattu vers sa position intérieure au corps 2, position représentée aux figures 1 à 5. Dans ces conditions, représentées par exemple à la figure 3, le ressort 17 exerce un effort représenté par la flèche FI sur le levier 16, ce qui a pour effet d'écarter la tête 16a de la palette 14a. Une autre patte 17b du ressort 17 est en appui contre une nervure 2a du corps 2. Le ressort 17 est bandé du fait de cet appui. Si la patte 17a ne porte pas contre la borne 5a, le ressort exerce sur le levier 16 un effort FI, tendant à faire pivoter le levier 16 dans le sens trigonométrique inverse à la figure 3. Ainsi, dans la position des figures 6 à 8, comme la patte 17a ne prend pas appui contre la borne 5a, seul l'effort FI, est exercé par le ressort 17, de sorte que la tête 16a vient en appui contre la palette 14a, ce qui a pour effet de déplacer cette palette entre la position basse, représentée en traits mixtes à la figure 9, et la position haute, représentée en traits pleins, ceci étant détecté par le micro- contact 14 et transmis à l'unité de commande de l'installation par les câbles 15a à 15c. Lorsqu'un fusible est mis en place dans le volume 42 et lorsque le porte-fusible est rabattu vers l'intérieur du corps 2, comme représenté aux figures 1 à 5, le levier 16 est maintenu à distance de la palette 14a par l'effort Fl. Dans cette position, si le fusible 5 coupe la jonction électrique entre les câbles 10 et 11 du fait d'une surintensité, son percuteur 5c fait saillie à l'extérieur de la borne 5a et vient en appui sur une patte 16d du levier 16 qu'il repousse à l'encontre de l'effort Fl, ce qui a pour effet d'amener la tête 16a en appui contre la palette 14a et d'actionner le micro-contact 14, un signal correspondant étant transmis à l'unité de commande de l'installation par les câbles 15a et 15c. Le levier 16 permet donc d'assurer, par le micro-contact 14, une coupure de l'alimentation en tension du sectionneur 1 dans les cas suivants : - absence d'un fusible dans le porte-fusible - saillie du percuteur du fusible - basculement du porte-fusible de la position des figures 1 à 5 à celle des figures 6 à 8. Un volet 20 est articulé sur le boîtier 13 autour d'un axe X20 globalement parallèle à l'axe X4. Un ressort 21 est intercalé entre la face arrière 20a du volet 20 et la face avant 13a du boîtier 13, ce ressort 21 exerçant sur le volet 20 un effort F2 tendant à faire pivoter le volet 20 autour de l'axe X20 dans le sens trigonométrique inverse à la figure 3. En d'autres termes, l'effort F2 a tendance à ramener le volet 20 dans la configuration des figures 1 à 3. Dans cette position, le volet 20 est sur le trajet des doigts d'un utilisateur visant à exercer sur la poignée 43 un effort F3 de dégagement par rapport au corps 2, c'est-à-dire un effort de pivotement autour de l'axe X4 dans le sens de la flèche F'3 à la figure 3. En effet, pour tirer sur la poignée 43, l'utilisateur tend à insérer ses doigts entre la poignée 43 et le boîtier 13, comme représenté par la flèche F4. Compte tenu de la position du volet 20 dans la configuration des figures 1 à 3, le fait pour un utilisateur de glisser les doigts derrière la poignée 43 a pour effet de repousser nécessairement le volet 21 vers la position des figures 4 et 5. Sur sa face arrière 20a, le volet 20 porte un doigt 20b qui est disposé de telle sorte qu'il peut traverser une ouverture 13b ménagée dans la face avant 13a du boîtier 13 et interagir avec la palette 14a du micro-contact 14. Ainsi, lorsqu'un utilisateur envisage de tirer sur la poignée 43, il exerce nécessairement sur le volet 20 un effort Fs opposé à l'effort F2, ce qui a pour effet de faire pivoter le volet 20 de telle sorte que le doigt 20b exerce sur la palette 14a du micro-contact 14 un effort F6 d'appui qui la déplace de la position représentée en traits mixtes à la position représentée en traits pleins à la figure 9. Le signal correspondant au mouvement de la palette 14a est transmis par les câbles 15a et 15c à l'unité de commande de l'installation. Ceci assure une coupure de l'alimentation du sectionneur 1 avant que le porte-fusible 4 n'ait commencé à pivoter autour de l'axe X4. Le levier 16 et le doigt 20b peuvent agir sur la palette 14a indépendamment l'un de l'autre. Ainsi, le volet 20 ne limite pas les fonctions de sécurité obtenues grâce au levier 16. Son éventuel retrait du sectionneur, alors que les éléments 13 et 14 demeurent en place, n'influe pas sur les fonctions précitées. Les éléments 13, 14 et 20 sont assemblés sous la forme d'un ensemble fonctionnel susceptible d'être monté de façon amovible sur le corps 2 du sectionneur 20. Ainsi, la fonction de coupure de sécurité obtenue grâce à ces éléments, en coopération avec le levier 16, peut elle être prévue comme une option du sectionneur 1, cette option pouvant être ou non mise en oeuvre selon le choix de l'utilisateur et la nature de l'installation électrique. Compte tenu du caractère amovible du montage du boîtier 13 sur le corps 2, la mise en oeuvre de l'option précitée peut évoluer au cours du temps. Un crochet 13c prévu monobloc avec le boîtier 13 peut être utilisé pour immobiliser ce boîtier par rapport au corps 2. Pour ce faire, le crochet 13c peut pénétrer dans une ouverture 2c du corps 2. Le volet 20 est pourvu d'une fenêtre 20c permettant de visualiser des informations techniques portées par le boîtier 13 ou le corps 2. Ces informations concernent, par exemple, l'identification des bornes du sectionneur. Ces informations peuvent être portées sur une plaquette montée sur le corps 2 et visible à travers une fenêtre 13d prévue dans la face avant 13a du boîtier 13. Dans ce cas, les fenêtres 13a et 20c sont globalement alignées. REVENDICATIONS 1. Sectionneur à fusible comprenant un corps (2), un porte-fusible (4) mobile par rapport audit corps et se prolongeant par un préhenseur (43) à commande frontale, un levier (16) mobile, en fonction de la présente et/ou de l'état d'un fusible (5) dans ledit porte-fusible et/ou de la positon dudit porte-fusible, et un élément (14) de commande de précoupure de sécurité d'une installation électrique, ledit élément étant commandé par ledit levier, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un organe (20) disposé au voisinage dudit préhenseur (43) et mobile entre une première position (figure 1), où il est au moins en partie situé sur la trajectoire (F4) des doigts d'un utilisateur visant à exercer sur ledit préhenseur (43) un effort (F3) de manoeuvre (F'3) dudit porte-fusible (4), et une seconde position (figure 4), où il est escamoté (fis) par rapport à ladite trajectoire, ledit organe étant apte, dans ladite seconde position, à déclencher le fonctionnement dudit élément (14) de commande de pré-coupure. 2. Sectionneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément (14) de commande de pré-découpe comprend une partie d'actionnement (14a) apte à subir un effort exercé par ledit levier (16) et en ce que ledit organe (20) exerce, dans ladite seconde position, un effort (F6) sur ladite partie d'actionnement pour le déclenchement dudit élément de commande de pré-coupure. 3. Sectionneur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit organe (20) comprend un doigt (20b) apte à exercer, dans ladite seconde position dudit organe, un effort (F6) sur ladite partie d'actionnement (14a) dudit élément (14) de commande de pré-coupure. 4. Sectionneur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit élément (14) de commande de pré-coupure est intégré dans un boîtier (13) monté sur ledit corps (2), ledit boîtier étant pourvu d'une ouverture (13b) de passage dudit doigt (20b). 5. Sectionneur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe est un volet (20) articulé (en X) par rapport au corps (2) et s'étendant jusqu'au voisinage dudit préhenseur (43) dans ladite première position (figure 1). 6. Sectionneur selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que ledit volet (20) est articulé sur ledit boîtier (13), l'axe géométrique (X) de pivotement dudit volet par rapport audit corps (2) étant globalement parallèle à un axe géométrique (X4) de pivotement dudit porte-fusible (4) par rapport audit corps. 7. Sectionneur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit boîtier (13) est monté de façon amovible sur ledit corps (2), le montage et le démontage dudit boîtier sur ledit corps étant possible alors que ledit organe (20) est articulé sur ledit boîtier. 8. Sectionneur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe (20) est pourvu d'une fenêtre (20c) de visualisation d'informations relatives audit sectionneur (1). 9. Sectionneur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (21) de rappel élastique (F2) dudit organe (20) vers ladite première position (figure 1). 10. Sectionneur selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de rappel comprennent un ressort de compression (21) disposé entre ledit organe (20) et ledit corps (2) ou un boîtier (13) solidaire dudit corps. 11. Sectionneur selon l'une des revendications précédents, caractérisé en ce que ledit élément de commande est un micro-contact (14) dont la palette (14a) forme ladite partie d'actionnement.