Brevet FR2955983A1 — publié le 20110805

L'invention concerne un dispositif de protection d'un arc électrique pour un coffret supportant au moins cinq bars en particulier un coffret antidéflagrant. L'invention entre plus particulièrement dans le domaine des 5 dispositifs de protection contre les hautes tensions qui pourraient mener à une explosion d'un tel coffret. Dans le domaine minier il est courant d'avoir recours à des coffrets antidéflagrants pour ce qui concerne l'installation électrique. 10 Plus particulièrement ces coffrets antidéflagrants sont conçus pour pouvoir être installés dans des environnements à atmosphères explosives, autrement dit à risque potentiel d'explosion. En effet de tels coffrets lors d'une explosion ne doivent pas blesser une personne se trouvant à proximité. 15 Bien que ces coffrets ont un comportement sûr, et offrent une bonne protection en basse tension, il en va tout autre pour les hautes tensions. En effet, on voit l'apparition d'un arc électrique à l'intérieur du coffret antidéflagrant lors de problèmes 20 survenant en hautes tensions. Plus particulièrement, cet arc électrique peut conduire à l'explosion du coffret et engendrer, notamment, de graves dommages pour une personne se tenant à proximité. Il est alors bien évident que ces coffrets antidéflagrants 25 présentent un risque non négligeable dans leurs utilisations avec des hautes tensions. Il existe des solutions techniques à bases d'électroniques pour supprimer un arc électrique dans le domaine de la haute tension notamment dans le cadre de la création et du transport 30 d'énergie électrique. Cependant, ces solutions sont d'une part compliquées à mettre en oeuvre, et d'autre part, très volumineuses ce qui rend leur intégration dans des coffrets antidéflagrants très difficile. C'est dans le cadre d'une démarche inventive qu'il a été 35 imaginé un dispositif de protection contre les arcs électriques en haute tension pour coffret supportant quelques bars de pressions, simple, mécanique et d'un dimensionnent réduit pouvant convenir à la taille d'un coffret antidéflagrant. Ainsi l'invention concerne un dispositif de protection d'un arc électrique pour un coffret supportant au moins cinq bars en particulier un coffret antidéflagrant, caractérisé par le fait qu'il comporte un cylindre isolant comprenant des moyens de contact reliés à au moins deux phases d'un réseau électrique et conçus aptes à se fermer suite à l'augmentation de la pression à l'intérieur du coffret et comportant encore des moyens de retenue conçus aptes à maintenir les moyens de contact dans une première position dite position ouverte. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de contact sont constitués par un contact électrique fixe et un contact électrique mobile. Selon une autre caractéristique de l'invention, le cylindre isolant est maintenu sous vide pour améliorer l'isolation électrique entre le contact électriques fixe et le contact électrique mobile. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte des moyens de maintien en position de fermeture desdits moyens de contact constitués par des connexions électriques situées de part et d'autres du contact électrique mobile et traversées par un courant contraire. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens de retenue sont constitués par un ressort mécanique. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens de retenue sont un ressort assisté. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 représente de façon schématisée et en élévation un dispositif de protection pour coffret supportant au moins 5 bars de pression et en particulier 35 un coffret antidéflagrant; - la figure 2 représente de façon schématisée un schéma électrique de l'invention. La présente invention entre dans le domaine des dispositifs de protection pour coffrets électriques et plus particulièrement dans le domaine des dispositifs de protection anti arcs électriques. Tel qu'il est visible sur la figure 1, l'invention concerne un dispositif de protection 1. Ce dispositif 1 est prévu apte à s'installer dans un coffret électrique 2 supportant au moins une pression de l'ordre de cinq bars, et plus particulièrement un coffret antidéflagrant. A ce propos, on observera que le coffret 2 est traversé par un réseau électrique 3 venant alimenter les différents appareils 15 électriques qui sont présents dans le coffret 2. D'ailleurs, le dispositif 1 vient se connecter sur ce réseau électrique 3 et, notamment, sur les phases 30, 31 et 32 qui composent ce réseau 3. Selon l'invention, le dispositif 1 comporte un cylindre 20 isolant 4 à l'intérieur duquel sont montés des moyens de contact électriques 5 qui vont permettre la suppression de l'arc électrique et la création d'un courant de court-circuit annulant les risques d'explosion du coffret 2. A ce propos, on observera que cette suppression de l'arc 25 est réalisée par le changement d'état des moyens de contact 5, passant d'une première position dite position ouverte (ou de repos) à une seconde position dite position fermée (et donc faisant contact). Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens 30 de contact 5 sont composés d'un contact électrique fixe 50 et d'un contact électrique mobile 51. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le cylindre isolant 4 est à l'air et les contacts électriques 50 et 51 sont séparés l'un de l'autre de quelques dizaines de 35 centimètres afin de répondre aux conditions d'isolation électrique du diélectrique. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention et visible sur la figure 2, le cylindre isolant 4 est vide d'air (sous vide), ce qui permet de réduire, considérablement, la distance entre le contact électrique fixe 50 et le contact électrique mobile 51 et donc l'encombrement général du dispositif 1. Pour en revenir au contact électrique fixe 50, celui-ci est relié à l'une des phases 30 à 32 du réseau électrique 3 et, d'autre part, par un contact électrique mobile 51 qui va venir en appui contre le contact fixe 50 et donc fermer les moyens de contact 5 pour permettre à un courant de circuler. Selon une autre caractéristique de l'invention, le contact mobile 51 est maintenu en position ouverte par des moyens de retenue 7 tel qu'un ressort 70 ou similaire. Le contact électrique mobile 51 est relié à une liaison électrique flexible lui donnant la latitude nécessaire à son déplacement de la position ouverte à la position fermée. En particulier, c'est ce contact électrique mobile 51 qui va se déplacer de la position ouverte à la position fermée. Ce déplacement est permis par le fait qu'au niveau de ce contact mobile 51 le cylindre isolant 4 comporte encore un cylindre flexible 40 permettant, en se comprimant, le déplacement du contact mobile 51 entre la première position et la seconde position. A ce propos, on observera que le cylindre flexible 40 se comprime sous l'effet de l'augmentation de la pression dans le coffret 2. Cette augmentation de la pression, est due à une dissipation d'énergie suite à l'apparition d'un défaut et en particulier à un arc électrique entre deux ou plusieurs phases du coffret. Tout particulièrement, c'est la différence de pression entre la pression du coffret et la pression du cylindre isolant qui va permettre au contact électrique mobile 51 de passer de la position ouverte à la position fermée. En effet, une fois le contact fermé l'arc électrique disparaît et se transforme en courant de court-circuit dans le coffret 2 ce qui entraîne une diminution de la pression et évite l'explosion du coffret 2. Selon une autre caractéristique de l'invention, on peut compléter ce dispositif 1 par des moyens de maintien 8 en position de fermeture du contact électriques mobile 51 permettant de maintenir les moyens de contact fermés si la pression dans le coffret 2 devient insuffisante. Ces moyens de fermeture complémentaires 8 sont constitués par des connexions électriques 80 et 81 situées de part et d'autre du contact électrique mobile 51. Chaque connexion 80 et 81 est traversée par le courant de court-circuit mais dans un sens contraire. De ce fait ces courants de court-circuit contraires vont créer une répulsion au niveau du contact électrique mobile 51, ce qui va permettre de le maintenir en position fermée. REVENDICATIONS1) Dispositif de protection d'un arc électrique (1) pour un coffret (2) supportant au moins cinq bars en particulier un coffret antidéflagrant, caractérisé par le fait qu'il comporte un cylindre isolant (4) comprenant des moyens de contact (5) reliés à au moins deux phases d'un réseau électrique (3) et conçus aptes à se fermer suite à l'augmentation de la pression à l'intérieur du coffret (2) et comportant encore des moyens de retenue (7) conçus aptes à maintenir les moyens de contact (5) dans une première position dite position ouverte. 2) Dispositif de protection (1) selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les moyens de contacts (5) sont constitués par un contact électrique fixe (50) et un contact électrique mobile (51). 3) Dispositif de protection selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le cylindre isolant est maintenu sous vide pour améliorer l'isolation électrique entre le contact électrique fixe 50 et le contact électrique mobile (51). 4) Dispositif de protection selon la revendication 2 ou 3 caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de maintien (6) en position de fermeture desdits moyens de contact (5) constitués par des connexions électriques (80) et (81) situées de part et d'autres du contact électrique mobile (51) et traversées par un courant contraire. 5) Dispositif de protection selon la revendication 1, 2 25 ou 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens de retenue (7) sont constitués par un ressort mécanique (70). 6) Dispositif de protection selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens de retenue (7) sont un ressort assisté.