Brevet FR2880237A1 — publié le 20060630

La présente invention concerne un dispositif pour la fixation d'au moins un boîtier électrique destiné à être raccordé à un ou plusieurs boîtiers électriques distants au moyen d'au moins un câble électrique connecté ultérieurement entre les boîtiers, du type comprenant un support destiné à recevoir le ou chaque boîtier électrique. L'assemblage final de machines électriques, telles que les locomotives, est généralement effectué sur site à partir d'éléments préfabriqués. Lors de cet assemblage final, des boîtiers électriques dédiés à des fonctions électriques particulières sont installés dans la machine électrique et raccordés entre eux afin de former une installation électrique comprenant par exemple des capteurs, des unités de traitement, des unités de commande, des unités de puissance, une alimentation électrique.... Les boîtiers sont généralement reliés par des câbles raccordés entre les boîtiers. Le raccordement de ces différents boîtiers électriques doit être effectué avec soin et respecter notamment des règles et des schémas prédéterminés pour le cheminement du câblage afin de préserver au mieux la compatibilité électromagnétique entre les différents boîtiers et câbles. En particulier, l'espacement entre les câbles doit être respecté. Cependant, il a été constaté que les opérateurs réalisant l'assemblage final, par méconnaissance ou négligence, ne respectent pas la plupart du temps les règles ou les schémas de câblage déterminés lors de la conception de la machine électrique. Il existe des risques de dysfonctionnement du fait de possibles interactions électromagnétique entre les boîtiers électriques et les câbles, des risques de mauvaise fixation des câbles ou des risques de courts-circuits. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de fixation de boîtiers électriques favorisant le raccordement électrique correct de boîtiers électriques entre eux à l'aide de câbles. A cet effet, la présente invention propose un dispositif pour la fixation d'au moins un boîtier électrique du type précité, caractérisé en ce que caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de fixation 28, 30, 40, 41, 54, 68 aptes à maintenir le ou chaque câble électrique 42, 56 solidaire du support (6), les moyens de fixation étant positionnés préalablement sur le support (6) en vue de la fixation ultérieure du ou de chaque câble électrique suivant un chemin déterminé, en fonction du ou de chaque boîtier électrique (4) devant être fixé ultérieurement sur le support (6). Selon d'autres modes de réalisation, le dispositif pour la fixation d'au moins un boîtier électrique comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - il comprend un réceptacle délimitant intérieurement un logement destiné à recevoir le ou chaque boîtier électrique, - il comprend également au moins un connecteur destiné à être raccordé, d'une part, sur un boîtier électrique reçu sur le support et, d'autre part, à au moins un du ou de chaque câble électrique; - le support dudit dispositif forme un support principal et les moyens de fixation comprennent au moins un support auxiliaire solidaire du support principal; - le support auxiliaire est isolé électriquement du support principal; le support auxiliaire est conducteur électriquement; - le support auxiliaire est également muni de moyens de raccordement à une masse électrique; - le support auxiliaire du dispositif comprend une borne de raccordement électrique pour relier électriquement au moins un conducteur au support auxiliaire; - les moyens de fixation du dispositif comprennent au moins une bride positionnée préalablement sur le support auxiliaire pour la fixation du ou de chaque câble électrique devant être fixé ultérieurement sur le support auxiliaire; - le support auxiliaire se présente sous la forme d'une plaque; - le support auxiliaire est muni de perforations de positionnement des moyens de fixation; et - le dispositif comprend un boîtier électrique auxiliaire installé préalablement sur le support auxiliaire. L'invention concerne également un ensemble comprenant un dispositif pour la fixation d'au moins un boîtier électrique tel que défini ci-dessus et un boîtier électrique fixé sur ce dispositif. L'invention concerne encore une armoire électrique comprenant un dispositif pour la fixation d'au moins un boîtier électrique tel que défini ci-10 dessus. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un dispositif pour la fixation d'au moins un boîtier dans lequel un procédé de fabrication d'une machine comprenant au moins un boîtier électrique, au moins un câble électrique de raccordement du boîtier électrique, et au moins 15 un dispositif de fixation du boîtier électrique, tel que défini ci-dessus, dans lequel: - on équipe préalablement, en un premier lieu, le support du dispositif de fixation avec les moyens de fixation de câble; on transporte le dispositif de fixation du premier lieu vers un 20 deuxième lieu; et - on fixe ultérieurement, sur le deuxième lieu, le boîtier électrique et le au moins un câble associé sur le dispositif de fixation, le au moins un câble étant fixé à l'aide des moyens fixation de câble. L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la 25 description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus représentant un dispositif pour la fixation de boîtiers électriques conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue arrière du dispositif de fixation de la figure 1; 30 - la figure 3 est une vue de côté du dispositif de fixation de la figure 1 - la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 sur laquelle sont représentés des câbles fixés sur une face arrière du dispositif conforme à l'invention, équipé en outre d'un boîtier électrique auxiliaire. Tel que représenté sur la figure 1, un dispositif de fixation 2 conforme à l'invention reçoit un boîtier électrique 4 représenté en pointillés. Par boîtier électrique, on entend un boîtier recevant intérieurement des composants électriques simples, du type résistances, condensateurs, inductance, amplificateurs, transformateurs..., ou des composants électriques complexes, du type circuit imprimé, microprocesseurs, mémoire RAM, mémoire ROM, écrans d'affichages, ..., ces composants étant reliés entre eux et/ou programmés pour réaliser une fonction dans une installation électrique. Le boîtier 4 constitue par exemple une unité de mesure, une unité d'alimentation, une unité de traitement de données... Le dispositif de fixation 2 forme par exemple un tiroir d'une armoire électrique destinée à recevoir une pluralité de tiroirs superposés, chaque tiroir recevant un ou plusieurs boîtiers électriques. Le dispositif de fixation 2 comprend un support principal 6 se présentant sous la forme d'un réceptacle parallélépipédique ouvert vers le haut suivant une grande face. Le support principal 6 comprend un fond 7, une face avant 8, des faces latérales 10 et une face arrière 12 délimitant entre eux un logement intérieur 14, dans lequel est reçu le boîtier 4. Tel que représenté sur la figure 2, la face arrière 12 est munie de moyens de connexion électrique permettant le raccordement du boîtier 4 (figure 1), reçu dans le support principal 6, à un ou plusieurs boîtiers distants. La face arrière 12 est munie d'une ouverture 16 ménagée dans sensiblement la moitié supérieure de la face arrière 12, et formant un passage entre l'intérieur et l'extérieur du support 6 pour le raccordement électrique du boîtier 4 (figure 1). Des connecteurs 18, 20, 22, 24 similaires entre eux sont situés en travers de l'ouverture 16, en étant fixés sur le support principal 6 en des positions prédéterminées. Ils sont propres à être reliés électriquement au boîtier 4 (figure 1) de façon non représentée, par exemple par coopération avec des connecteurs complémentaires situés à l'arrière du boîtier 4. Le support principal 6 comprend en outre un bornier 26 différent des connecteurs 18, 20, 22, 24 et également fixé sur la face arrière 12. Le dispositif de fixation 2 comprend un premier support auxiliaire et un deuxième support auxiliaire se présentant sous la forme de plaques respectivement inférieure 28 et supérieure 30 fixées sur le support principal 6. Chaque plaque 28, 30 s'étend parallèlement à la face arrière 12. Les plaques 28, 30 sont disposées l'une au-dessus de l'autre, sensiblement dans le même plan, à l'extérieur du support principal 6. La plaque inférieure 28 présente une largeur sensiblement égale à celle de la face arrière 12 et une hauteur environ égale à la moitié de celle de la face arrière 12. La plaque inférieure 28 se situe en regard de la moitié inférieure de la face arrière 12. La plaque supérieure 30 présente une hauteur inférieure à celle de la plaque inférieure 28. La plaque supérieure 30 se situe en regard sensiblement d'un bord supérieur de la face arrière 12. L'écartement vertical entre la plaque inférieure 28 et la plaque supérieure 30 est suffisant pour permettre l'accès à l'ouverture 16, aux connecteurs 18, 20, 22, 24, et au bornier 26. Les plaques inférieure 28 et supérieure 30 sont munies de perforations 31 régulièrement réparties et alignées en matrice suivant des lignes et des colonnes perpendiculaires entre elles. Les plaques inférieure 28 et supérieure 30 sont par exemple métalliques, et notamment réalisées en inox qui présente des qualités de conductibilité électrique et de résistance à la corrosion. Comme cela est mieux visible sur la figure 3, la plaque 28 est fixée à distance de la face arrière 12 par l'intermédiaire de colonnettes ou entretoises inférieures 32. La plaque supérieure 30 est fixée à distance de la face arrière 12 par l'intermédiaire de colonnettes ou entretoises supérieures 34. Les entretoises inférieures 32 sont de préférence isolantes électriquement de façon que la plaque inférieure 28 soit isolée électriquement du support principal 6. En variante, les entretoises inférieures 32 n'assurent pas d'isolation électrique. Les entretoises supérieures 34 ne sont pas isolantes électriquement. En variantes, ces entretoises 34 sont isolantes électriquement. En revenant sur la figure 2, la plaque inférieure 28 comprend une barre 36 de raccordement électrique fixée sur la plaque 28 et s'étendant le long d'une partie du bord supérieur de la plaque inférieure 28. La barre 36 est conductrice d'électricité, et est, par exemple, en inox pour assurer une bonne conductibilité électrique et une bonne résistance à la corrosion. La barre 36 est pliée à ses extrémités 37, ces dernières étant fixées sur la plaque inférieure 28 à l'aide de vis 37a venant en prise dans des perforations 31 de la plaque inférieure 28. La barre 36 est reliée électriquement à la plaque 28. Un passage est ménagé entre la barre 36 et la plaque inférieure 28 dans la région située entre les extrémités 37 de la barre 36. La barre 36 comprend deux bornes 38 de raccordement électrique de la barre 36, et donc de la plaque 28, à une masse électrique extérieure, et une pluralité de bornes 39 de raccordement électrique pour des blindages et des fils de masse de câbles sur la barre 36. La plaque inférieure 28 porte deux brides 40 identiques et alignées. Chaque bride 40 est adaptée pour maintenir une extrémité d'un câble électrique de diamètre déterminé. Comme cela est mieux visible sur les figures 1 et 3, chaque bride 40 se présente sous la forme d'une base 40a fixée sur la plaque 28 en étant en prise dans une perforation 31, et d'un collier 40b fixé de façon amovible sur la base 40a, le collier 40b et la base 40a étant destinés à enserrer entre eux un câble. Tel que représenté sur la figure 1, la plaque inférieure 28 porte également des brides pour des câbles de diamètre inférieur, sous la forme de colliers 41 en prise directement sur la plaque 28, dans les perforations 31. Le raccordement de câbles électriques sur le dispositif de fixation 2 va être expliqué par la suite en référence à la figure 4 sur laquelle sont représentés des câbles électriques agencés selon un schéma prédéterminé. Un premier câble 42 comprend une gaine extérieure isolante électriquement 44, deux blindages électriques 46 (un seul étant visible), et des conducteurs 48 et 52, ici au nombre de huit. Le câble 42 est fixé à proximité de son extrémité libre sur la plaque inférieure 28 à l'aide des brides 40, qui définissent un chemin prédéterminé pour le câble 42 sur la plaque inférieure 28. Le chemin est ici rectiligne. En variante le chemin est courbe. Les conducteurs 48 et 52 sont respectivement raccordés électriquement aux connecteurs 24 et 18. Les blindages 46 sont directement reliés électriquement à la barre 36 par une extrémité torsadée 50 de ces blindages 46. Les conducteurs 52 sont regroupés en un faisceau qui s'étend le long du bord supérieur de la plaque inférieure 28 en étant fixé sur celle- ci à l'aide de colliers 54, ici au nombre de quatre, venant en prise directement dans les perforations 31 de la plaque inférieure 28 située le long de son bord supérieur. Deux câbles 56 de diamètre inférieur au premier câble 42 et identiques sont fixés sur la plaque inférieure 28 par l'intermédiaire des colliers 41. Les extrémités des câbles 56 sont passées dans le passage situé entre la barre 36 et la plaque inférieure 28. Un blindage 57 de chaque câble 56 est relié électriquement à la barre 36 par l'intermédiaire d'une extrémité torsadée 59. Des conducteurs 60 de chaque câble 56 sont raccordés électriquement sur le connecteur 24. Un faisceau 64 de conducteurs électriques s'étend entre le connecteur 18, situé à gauche de l'ouverture 16, et le bornier 26, situé à droite de l'ouverture 16, en s'étendant le long de la plaque supérieure 30, sur laquelle ils sont maintenus à l'aide de colliers 68, ici au nombre de trois et venant en prise dans les perforations 31 de la plaque supérieure 30. Les brides 40 et les colliers 41, 54, 68 permettent le maintien des câbles 42, 56 et des conducteurs 52, 64 relativement au support 6. Ceci assure que les câbles 42, 56 et les conducteurs 52, 64 resteront en position et raccordés aux connecteurs 18, 20, 22, 24 et au bornier 26. Les plaques 28, 30, munies des perforations 31, constituent des moyens de fixation pour les câbles 42, 58 et les conducteurs 48, 52, 64. Chaque perforation 31 fournit un point d'accrochage. Le support 6 est équipé préalablement des plaques 28, 30 en un premier lieu, avant de transporter et de livrer le support 6 en un deuxième lieu. Les perforations 31 fournissent des points d'accrochage prédéterminés et répartis, pour les brides 40 ou les colliers 41, 54, 68, ces points d'accrochage étant facilement identifiables, ce qui permet de guider un opérateur réalisant ultérieurement un câblage suivant des chemins de câble déterminés. L'opérateur est incité à utiliser les perforations 31 pour fixer les câbles 42, 56 et les conducteurs 48, 52, 64 sur les plaques 28, 30, diminuant ainsi les risques de détachement entre les câbles 42, 56 et les conducteurs 48, 52, 64 d'une part, et les connecteurs 18, 20, 22, 24 et le bornier 26 d'autre part. Les plaques 28, 30 munies de perforations 31 nombreuses permettent d'utiliser le dispositif 2 dans différentes applications. Dans une variante, au moins une partie des moyens de fixation que sont les brides 40 et les colliers 41, 54, 68, et notamment les brides 40, sont positionnés préalablement sur les plaques 28, suivant des chemins de câbles déterminés, en un premier lieu, avant de transporter et de livrer le support principal 6 en un deuxième lieu. Ainsi, l'opérateur intégrant le boîtier 4 dans le support principal 6, sur le deuxième lieu, sera contraint d'utiliser les moyens de fixation 40, 41, 54, 64, et de suivre les chemins prédéterminés prévus lors de la conception. Les perforations 31 permettent de former dans ce cas différents chemins de câble suivant les différentes applications. En variante, les plaques 28, 30 sont munies de perforations uniquement suivant les chemins de câbles en fonction de l'application particulière. Ainsi, aucune possibilité de modifier le câblage n'est offerte à l'opérateur. Les brides 40 et les colliers 41, 54, 68 sont dans ce cas fixés sur les plaques 28, 30 préalablement, ou ultérieurement lors du câblage. En variante, les brides 40 sont fixées sur les plaques à l'aide de tout moyen approprié autre que des perforations, par exemple par collage. Chaque câble 42, 56 sera dénudé à proximité des connecteurs correspondants, évitant ainsi qu'une longueur trop importante de câble ne soit exposée sans être recouverte par son blindage. Ceci limite les influences électromagnétiques entre les câbles. En outre, les distances entre les câbles seront respectées, ce qui limite également les influences électromagnétiques entre les câbles. La plaque inférieure 28 reliée à la masse électrique forme un point de masse unique sur lequel les blindages ou fils de masse des différents câbles 42, 56 sont raccordés électriquement en étoile. Ceci assure qu'il existe un unique chemin pour le courant électrique vers la masse et évite la formation de boucles électriques. Comme illustré sur la figure 4, en vue d'une application particulière, il est possible de prédisposer, sur la plaque 28, un boîtier électrique 70 destiné à être raccordé avec le boîtier 4 reçu dans le support principal 6. Le boîtier électrique 70 est de préférence isolé électriquement de la plaque 28. Le boîtier électrique 70 est relié électriquement aux connecteurs 20 et 22 par un faisceau de câbles 72 et à la barre 36 par un conducteur 73. Le conducteur 73 et le faisceau 72 sont fixés sur la plaque inférieure 28 à l'aide de colliers 74. Il est également possible de prédisposer sur la plaque 28 ou la barre 36 des dispositifs de raccordement électrique tel qu'un bornier. L'invention s'applique notamment aux dispositifs de fixation de boîtier électriques dans des armoires électriques, en particulier des armoires électriques de véhicule ferroviaires. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la fixation d'au moins un boîtier électrique (4) destiné à être raccordé à un ou plusieurs boîtiers électriques distants au moyen d'au moins un câble électrique (42, 56) connecté ultérieurement entre les boîtiers, du type comprenant un support (6) destiné à recevoir au moins un boîtier électrique (4), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de fixation (28, 30, 40, 41, 54, 68) aptes à maintenir le ou chaque câble électrique (42, 56) solidaire du support (6), les moyens de fixation étant positionnés préalablement sur le support (6) en vue de la fixation ultérieure du ou de chaque câble électrique suivant un chemin déterminé, en fonction du ou de chaque boîtier électrique (4) devant être fixé ultérieurement sur le support (6). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (6) comprend un réceptacle délimitant intérieurement un logement (14) destiné à recevoir le ou chaque boîtier électrique (4). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le support (6) comprend au moins un connecteur (18, 20, 22, 24) destiné à être raccordé, d'une part, sur un boîtier électrique (4) reçu sur le support (6) et, d'autre part, à au moins un du ou de chaque câble électrique (42, 56). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support forme un support principal (6) et les moyens de fixation comprennent au moins un support auxiliaire (28, 30) solidaire du support principal (6). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support auxiliaire (28) est isolé électriquement du support principal (6). 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le support auxiliaire (28, 30) est conducteur électriquement. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le support auxiliaire (28) est muni de moyens de raccordement (36, 38) à une masse électrique. 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le support auxiliaire (28) comprend une borne (39) de raccordement électrique pour relier électriquement au moins un conducteur au support auxiliaire (28). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que les moyens de fixation comprennent au moins une bride (40, 41, 54, 68) positionnée préalablement sur le support auxiliaire (28) pour la fixation du ou de chaque câble électrique devant être fixé ultérieurement sur le support auxiliaire (28). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, dans lequel le support auxiliaire se présente sous la forme d'une plaque (28, 30). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, dans lequel le support auxiliaire (28, 30) est muni de perforations (31) de positionnement des moyens de fixation (40, 41, 54, 68). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, comprenant un boîtier électrique auxiliaire (70) installé préalablement sur le support auxiliaire (28). 13. Ensemble comprenant un dispositif de fixation (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes et un boîtier électrique (4) reçu sur le support (6). 14. Armoire électrique comprenant au moins un dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 12. 15. Procédé de fabrication d'une machine comprenant au moins un 35 boîtier électrique, au moins un câble électrique de raccordement du boîtier électrique, et au moins un dispositif de fixation du boîtier électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel: - on équipe préalablement, en un premier lieu, le support (6) du dispositif de fixation avec les moyens de fixation de câble (28, 30, 40, 41, 54, 68) ; on transporte le dispositif de fixation du premier lieu vers un deuxième lieu; et - on fixe ultérieurement, sur le deuxième lieu, le boîtier électrique et le au moins un câble (42, 56) associé sur le dispositif de fixation, le au moins un câble (42, 56) étant fixé à l'aide des moyens fixation de câble (28, 30, 40, 41, 54, 68).