Brevet FR2960697A1 — publié le 20111202

Châssis de montage pour appareils électriques 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne le contrôle d'appareillages électriques, et notamment de leur alimentation en électricité. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de débrochage pour appareils électriques, notamment pour des disjoncteurs. 2. Solutions de l'art antérieur Dans certaines applications, notamment dans le secteur industriel (centrales de production d'énergie par exemple) et les infrastructures (aéroports, hôpitaux, centres informatiques par exemple), une coupure de l'alimentation électrique peut avoir des répercussions fâcheuses ou graves. Ainsi, les manoeuvres effectuées par des opérateurs techniciens sur des équipements électriques, notamment des tableaux de distribution électrique, doivent être effectuées sous tension afin de ne pas perturber le fonctionnement électrique du site. Une manoeuvre classique consiste à connecter ou déconnecter des équipements, amovibles, tels que des disjoncteurs débrochables, en vue de leur contrôle, de leur remplacement ou de leur réparation. Pour ce faire, le technicien retire le ou les équipements hors du tableau électrique, alors que ce dernier demeure sous tension (c'est-à-dire sans couper le réseau général). L'extraction de ces équipements présente, par conséquent, des risques et doit être effectué par un technicien possédant une habilitation électrique. Toutefois, un technicien n'est pas à l'abri d'une fausse manoeuvre, pouvant avoir des conséquences graves. Il est à noter que, pour des raisons de sécurité, il est interdit d'embrocher ou de débrocher un disjoncteur en charge. Par conséquent, la coupure du disjoncteur doit être préalablement effectuée à la manoeuvre de débrochage. Des dispositifs de sécurité, provoquant automatiquement le déclenchement du disjoncteur au cours de la manoeuvre de débrochage, ont déjà été proposés. On connaît, par exemple, le document FR 1 183 823 qui décrit un disjoncteur sous boîtier raccordé à un tableau électrique par embrochage à l'arrière du boîtier. Ce disjoncteur est muni d'un dispositif mécanique, en l'occurrence une tige et un ressort qui sont logés dans le boîtier et agencés pour provoquer l'ouverture des contacts du disjoncteur lorsque l'on tente de débrocher le disjoncteur enclenché. Un inconvénient d'un tel dispositif est qu'il nécessite des modifications structurelles du disjoncteur, par rapport à un disjoncteur classique (du commerce). 3. Objectifs de l'invention L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir un dispositif de débrochage simple et efficace pour appareils électriques, notamment pour disjoncteurs, qui permette le retrait d'un appareil électrique hors d'un tableau électrique, notamment en vue d'un contrôle ou d'une réparation, alors que le tableau demeure sous tension et reste par conséquent opérationnel (hormis la partie extraite). L'invention a encore pour objectif de supprimer, ou à tout le moins 15 réduire, les risques de fausse manoeuvre lors du débrochage d'appareils électriques. Un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif de débrochage pour appareils électriques qui ne nécessite pas de modification structurelle des appareils électriques. 20 L'invention vise à fournir un dispositif de débrochage qui soit fiable, simple à utiliser, peu coûteux et peu encombrant (compact). Encore un objectif de l'invention est de proposer un dispositif de débrochage conforme aux normes, et qui réponde notamment aux indices de service IS223 à IS233 et aux indices de mobilité WFD à WWW. 25 4. Caractéristiques essentielles de l'invention Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l'aide d'un châssis de montage d'au moins un appareil électrique, notamment un disjoncteur, sur un socle de raccordement muni d'un levier de manoeuvre pouvant prendre une première position, dite position active, dans laquelle ledit appareil 30 électrique est embroché sur ledit socle et alimenté, et ne peut pas être débroché, et une seconde position, dite position inactive, dans laquelle ledit appareil électrique n'est plus alimenté et peut être débroché dudit socle. Ainsi, l'invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive d'un système d'extraction aisée d'un appareil électrique d'un tableau ou armoire électrique. L'invention permet le retrait de l'appareil électrique hors du tableau électrique, notamment en vue d'un contrôle ou d'une réparation, alors que ce dernier demeure sous tension (c'est-à-dire sans couper le réseau général), et reste par conséquent opérationnel (hormis la partie extraite). L'appareil électrique peut être extrait du tableau de façon simple, à la manière d'un tiroir, tout en assurant un niveau de sécurité satisfaisant pour l'opérateur. L'invention s'applique particulièrement, mais non exclusivement, aux disjoncteurs modulaires allant de 0 à 80A, unipolaire à tétrapolaire. La solution de l'invention s'applique également à d'autres composants électriques normalisés/standards. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, un ou plusieurs disjoncteurs modulaires sont fixés de manière amovible sur un châssis de montage (ou châssis mobile débrochable) qui est maintenu sur un socle de raccordement destiné à être monté dans un tableau électrique. Le châssis de montage est doté d'un levier de manoeuvre pivotant permettant de retirer le châssis (et par conséquent l'ensemble de disjoncteurs modulaires fixés sur le châssis) du socle (et par conséquent du tableau électrique) sans aucun risque pour la personne effectuant l'opération. En effet, l'extraction du disjoncteur n'est possible mécaniquement que si le(s) disjoncteur(s) n'est (ne sont) pas sous tension. Il en est de même pour sa (leur) remise en place. En d'autres termes, le levier de manoeuvre permet le déclenchement du disjoncteur avant son débrochage, et empêche la fermeture du disjoncteur tant que 30 ce dernier n'est pas embroché. Classiquement, le disjoncteur comporte un interrupteur de coupure de l'alimentation électrique. Si l'interrupteur occupe la position « on» (courant non coupé), il est impossible de débrocher. La manoeuvre du levier en position de déverrouillage (ou inactive) entraîne le déclenchement du disjoncteur, l'interrupteur occupant dès lors la position « off », avant son débrochage. La solution de l'invention assure ainsi une continuité de service, c'est-à-dire qu'elle ne nécessite pas de coupure de l'alimentation en amont et de consigne du tableau électrique lors d'une intervention par un opérateur , tout en assurant un niveau de sécurité satisfaisant. La solution de l'invention évite, en outre, le montage par inadvertance d'un disjoncteur enclenché sur des prises sous tension. Par ailleurs, elle ne nécessite pas de modification structurelle du disjoncteur, le levier n'étant pas monté sur ou relié au disjoncteur. Par conséquent, les conditions d'utilisation du disjoncteur sont classiques. La solution de l'invention empêche toute fausse manoeuvre, et le débrochage et l'embrochage du disjoncteur s'opérant en toute sécurité. En outre, le disjoncteur monté sur le châssis peut être extrait ou remplacé rapidement, notamment par une personne non spécialement qualifiée, par exemple une personne habilitée HOB 1. Un tel châssis de débrochage est conforme aux normes, et répond notamment aux indices de service IS223 à IS233 et aux indices de mobilité WFD à WWW. Avantageusement, ledit levier de manoeuvre agit sur au moins un « contacteur » d'au moins un desdits appareils électriques, de façon à amener et/ou bloquer ledit contacteur dans une position d'interruption de l'alimentation électrique du ou desdits appareils électriques, lorsque ledit levier est dans la position inactive. Dans un mode préférentiel de mise en oeuvre, le châssis de montage comprend un premier bâti et un second bâti mobile par rapport audit premier bâti, ledit second bâti étant destiné à être logé dans ledit premier bâti et agencé pour être fixé sur ledit socle. De façon avantageuse, ledit premier bâti comprend des moyens de fixation d'au moins un appareil électrique. Préférentiellement, ledit second bâti comprend des contacts mâles et/ou femelles destinés à s'embrocher dans des contacts femelles et/ou mâles 5 respectivement dudit socle de raccordement. Selon un mode de réalisation préférentiel, ledit levier de manoeuvre est monté pivotant sur ledit châssis entre ladite position inactive et ladite position active. Dans un mode particulier de réalisation, ledit levier de manoeuvre 10 comprend une lumière courbe de guidage. Dans un autre mode particulier de réalisation ledit levier de manoeuvre est agencé pour coopérer avec ledit socle de raccordement dans ladite position active de façon à empêcher le débrochage dudit appareil électrique, et pour ne pas coopérer avec ledit socle de raccordement dans ladite position inactive de façon à 15 permettre le débrochage dudit appareil électrique. Ledit levier de manoeuvre peut comprendre des butées destinées à venir en contact avec ledit socle de raccordement dans ladite position inactive. En outre, un détrompage mécanique permet d'éviter tout risque d'erreur au montage. 20 6. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : 25 - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un disjoncteur modulaire ; - la figure 2A est une vue en perspective du levier de manoeuvre du châssis de montage de l'invention ; - la figure 2B est une vue en perspective du levier de la figure 2A montrant 30 son axe de pivotement ; - la figure 3 est une vue en perspective du premier bâti du châssis de montage de l'invention ; - la figure 4 est une vue en perspective du second bâti du châssis de montage de l'invention ; - la figure 5A est une vue en perspective d'un socle de raccordement sur 5 lequel peuvent être montés le châssis de montage de l'invention et son levier de manoeuvre ; - la figure 5B est une vue de détail du socle de la figure 5A ; - la figure 6 est une vue en perspective d'un socle de raccordement sur lequel sont montés plusieurs châssis de montage de l'invention ; 10 - la figure 7 est une vue en perspective du châssis de montage de l'invention ; - la figure 8 est une vue de côté d'un socle de raccordement sur lequel est monté le châssis de montage de la figure 7. 7. Description d'un mode de réalisation de l'invention 15 On décrit ci-après un exemple particulier de l'invention, selon lequel le châssis de montage (ou débrochage) porte un unique disjoncteur. Bien entendu, cet exemple est purement illustratif, et non limitatif, et plusieurs disjoncteurs pourraient être montés sur un même châssis de montage. La figure 7 est une vue en perspective d'un mode de réalisation du châssis 20 de montage 1, dit châssis mobile débrochable, de l'invention. Le châssis 1 comporte un premier bâti 10 dans lequel est logé de manière amovible (par vissage par exemple) un second bâti 20. Un levier de manoeuvre 30 est monté pivotant autour d'un axe 31 sur le premier bâti 10. La figure 3 est une vue en perspective du premier bâti 10 du châssis 25 mobile débrochable 1. Ce premier bâti 10 peut recevoir de l'appareillage électrique modulaire, tels que des télérupteurs, contacteurs, inverseurs de source, interrupteurs différentiels, disjoncteurs. Pour ce faire, le bâti 10 comprend un rail de support 11, du type DIN 32x15 dans cet exemple, qui permet l'enclipsage et la centralisation de plusieurs 30 appareils modulaires, notamment de disjoncteurs modulaires. En d'autres termes, les boîtiers de plusieurs disjoncteurs peuvent être fixés de manière amovible sur le rail de support 11 et y être disposés côte à côté. Dans l'exemple de la figure 7, un seul disjoncteur modulaire 40 est clipsé sur le rail de support 11 du premier bâti 10. On rappelle qu'un disjoncteur modulaire est un dispositif électromécanique destiné à assurer la protection des installations électriques et des personnes en cas de surcharges ou courts-circuits en interrompant le courant électrique. Les disjoncteurs modulaires se déclinent en différents modèles: disjoncteur phase/neutre ou disjoncteur unipolaire, ce dernier pouvant être associé à un ou plusieurs disjoncteurs unipolaires pour donner des disjoncteurs bipolaires, tripolaires et tétrapolaires. La figure 1 illustre un tel disjoncteur modulaire 40 qui comporte, de manière classique, un boîtier isolant de forme sensiblement parallélépipédique qui intègre différents composants (chambre de coupure, tôle d'arc, vis de réglage, sous-ensemble magnétique, ...) lui permettant de remplir l'objectif électrique qui lui est assigné. La face avant du boîtier présente une ouverture pour le passage d'une manette 41 d'actionnement ou de commande à la disposition de l'usager (en position "marche" vers le haut et en position « arrêt » vers le bas) qui joue le rôle d'un interrupteur de coupure. Le boîtier comporte en outre au moins une borne de connexion d'entrée 42 (neutre et phase) et au moins une borne de connexion de sortie 43. Le boîtier présente de plus une face arrière ou base munie de moyens de fixation 44 (et/ou de clipsage) et de maintien sur un rail de support (en l'occurrence, le rail de support 11 dans le mode de réalisation décrit ici). La figure 2A est une vue en perspective du levier 30 du châssis mobile débrochable 1 de l'invention et la figure 2B est une vue en perspective du levier 30 de la figure 2A montrant son axe 31 de rotation. Le levier 30 a une forme en U et présente un élément de préhension ou poignée 34, chacune des faces latérales 35A, 35B du levier 30 ayant une forme semi-circulaire. Un picot 32A, 32B (ou butée de fin de course) est prévu sur le pourtour de chaque demi-cercle latéral. En outre, une fente (ou rainure circulaire ou lumière courbe de guidage) 33A, 33B s'étendant sur un quart de cercle est ménagée sur chaque face latérale 35A, 35B du levier 30 créant ainsi deux pattes courbes de verrouillage 36A, 36B dont la longueur est inférieure à un quart de cercle. Le levier 30 n'est pas représenté sur la figure 3 mais on comprend aisément que son axe 31 est destiné à venir se loger dans les orifices 12 ménagés sur chaque bord latéral du premier bâti 10. La figure 4 est une vue en perspective du second bâti 20 du châssis mobile débrochable 1 qui est adapté, comme mentionné auparavant, pour être logé dans le premier bâti 10. Ce second bâti 20 comprend deux ouvertures 21, de forme rectangulaire, entre lesquelles sont ménagés des perçages 22 qui servent à détromper / ont une fonction de détrompeur. Des languettes 23 de fixation sont disposées aux quatre coins inférieurs du second bâti 20. La figure 8 est une vue de côté d'un socle de raccordement 50, appelé par la suite châssis fixe, sur lequel est monté le châssis mobile débrochable 1 de la figure 7. On distingue notamment le disjoncteur modulaire 40 clipsé sur le rail de support 11 du châssis 1, le second bâti 20 étant logé dans le premier bâti 10 . Le châssis mobile débrochable 1 est fixé sur le châssis fixe par le biais des languettes 23 de fixation du second bâti 20. La figure 6 est une vue en perspective du châssis fixe 50 sur lequel sont montés plusieurs châssis mobiles débrochables dont le châssis mobile débrochable 1. L'ensemble de la figure 6 peut être intégré à une armoire électrique, par exemple. La figure 5A est une vue en perspective de ce châssis fixe 50. On distingue sur la figure 5B, qui est une vue de détail de la figure 5A, deux paires de fentes 51A, 51B et 55A, 55B destinées à recevoir les deux pattes courbes de verrouillage 36A, 36B du levier 30. Ces fentes 51A, 51B et 55A, 55B sont aménagées symétriquement de chaque côté d'ouvertures 52 de forme rectangulaire qui sont agencées pour accueillir des embases ou contacts femelles (non représentées). Chaque embase femelle est fixée sur le châssis fixe 50 par le biais de quatre vis coopérant avec les orifices 56 de façon à ce que les contacts femelles soient orientés du côté du châssis mobile débrochable 1. Des ouvertures 53 sont aménagées sur les bords longitudinaux du châssis 50 et sont destinées à recevoir et à coopérer avec les languettes de fixation 23 du deuxième bâti 20. Le châssis fixe 50 comprend des rails de fixation 54 en position horizontale ou verticale dans un tableau électrique Le disjoncteur modulaire 40 est câblé sur des contacts mâles (non représentés) fixés au bâti 20 par quatre vis coopérant avec les orifices 24. Les contacts mâles du bâti 20 sont orientés du côté du châssis fixe 50 de façon à ce qu'ils s'embrochent dans les embases femelles du châssis fixe 50 lors de la mise en place du châssis mobile débrochable 1 sur la châssis fixe 50. Conformément à l'invention, pour les opérations d'embrochage et de débrochage du disjoncteur 40, il est nécessaire de manoeuvrer le levier 30. Ainsi, selon la position du levier 30, le châssis mobile 1 peut prendre une position débrochée ou une position embrochée. En d'autres termes, le levier 30, de part son positionnement et sa forme, vient autoriser ou non l'embrochage ou le débrochage du disjoncteur 40 lorsque celui-ci est monté sur le châssis mobile 1. Sur la figure 8, le châssis mobile 1 est en position embrochée. Le levier 30 est verrouillée sur le socle 50 (position active), les pattes de verrouillage 36A, 36B étant retenues dans le châssis fixe 50. En outre, le disjoncteur 40 peut être ouvert ou fermé, c'est-à-dire alimenté ou non alimenté. Sur cette figure, la manette 41 du disjoncteur 40 est enclenchée (position fermée) et est située sur la droite. Dans le cas ou l'opérateur déplace en rotation le levier 30 dans la direction A (jusqu'à sa position haute, dite position inactive), la poignée du levier 30 déclenche la manette 41 du disjoncteur 40 (celle-ci est donc déplacée vers la gauche) et les pattes de verrouillage 36A, 36B sont ensuite libérées du châssis fixe 50, permettant ainsi le retrait ou débrochage du châssis 1 de façon sécurisée. En d'autres termes, la manoeuvre de débrochage du disjoncteur n'est possible que lorsque le levier 30 est déplacé dans la direction A, ce qui entraîne en premier lieu l'ouverture du disjoncteur lorsqu'il est armé (qui n'est donc plus alimenté) avant de permettre son extraction. Le châssis de l'invention évite ainsi un débrochage du disjoncteur 40 lorsque ce dernier est enclenché (et donc alimenté). Pour que le châssis 1 soit réembroché sur le châssis 50, la poignée du levier 30 doit être située en position haute, le disjoncteur étant alors ouvert (ou déclenché, et donc non alimenté). Le châssis de l'invention évite ainsi un embrochage du disjoncteur 40 en position fermée (enclenché). Une fois l'embrochage effectué, l'opérateur peut déplacer en rotation le levier 30 dans la direction B, vers sa position basse. La poignée 30 enclenche la manette 41 du disjoncteur 40 (celle-ci est donc déplacée vers la droite) et les pattes de verrouillage 36A, 36B viennent se loger dans les fentes 51A, 51B du châssis fixe 50, permettant le verrouillage du châssis 1 sur le châssis 50. Les picots 32A, 32B sur le levier 30 servent de butée de fin de course lorsque le levier 30 est déplacé vers sa position basse. Le levier 30 peut donc être abaissé jusqu'à ce que les picots 32A, 32B viennent en contact avec le châssis fixe 50. La solution de l'invention empêche ainsi toute fausse manoeuvre, le débrochage et l'embrochage du disjoncteur s'opérant en toute sécurité. La solution de l'invention est particulièrement avantageuse en ce sens qu'elle ne nécessite pas de modification des caractéristiques mécaniques de l'appareil électrique à débrocher, en l'occurrence du disjoncteur dans le mode de réalisation décrit ci-dessus. Elle est par conséquent simple et peu coûteuse à mettre en oeuvre. Variantes Dans le cas où le châssis de montage porte plusieurs disjoncteurs, la manoeuvre du levier pour débrocher entraîne le déclenchement des manettes respectives des disjoncteurs, provoquant préalablement au débrochage l'ouverture des disjoncteurs. Le châssis de montage de l'invention est adaptable à divers types d'appareils électriques, notamment à des disjoncteurs tripolaires ou tétrapolaires. avec un ou plusieurs disjoncteurs. Cet exemple n'est toutefois nullement limitatif, l'invention pouvant s'appliquer à d'autres composants électriques normalisés ou standards que des disjoncteurs. L'invention peut être mise en oeuvre indépendamment du mode de montage, horizontal ou vertical, du châssis fixe (ou socle de raccordement) dans un tableau électrique. Outre les disjoncteurs, le principe de l'invention peut s'appliquer à d'autres appareils électriques, notamment les contacteurs. Dans ce dernier cas de figure, la manoeuvre du levier peut entraîner la coupure d'un micro-contact préalablement au débrochage du contacteur. REVENDICATIONS1. Châssis de montage (1) d'au moins un appareil électrique, notamment un disjoncteur (40), sur un socle de raccordement (50) muni d'un levier de manoeuvre (30) pouvant prendre une première position, dite position active, dans laquelle ledit appareil électrique est embroché sur ledit socle (50) et alimenté, et ne peut pas être débroché, et une seconde position, dite position inactive, dans laquelle ledit appareil électrique n'est plus alimenté et peut être débroché dudit socle (50). 2. Châssis de montage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit levier de manoeuvre (30) agit sur au moins un « contacteur» (41) d'au moins un desdits appareils électriques, de façon à amener et/ou bloquer ledit contacteur (41) dans une position d'interruption de l'alimentation électrique du ou desdits appareils électriques, lorsque ledit levier (30) est dans la position inactive. 3. Châssis de montage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un premier bâti (10) et un second bâti (20) mobile par rapport audit premier bâti (10), ledit second bâti (20) étant destiné à être logé dans ledit premier bâti (10) et agencé pour être fixé sur ledit socle (50). 4. Châssis de montage selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit premier bâti (10) comprend des moyens de fixation (11) d'au moins un appareil électrique. 5. Châssis de montage (1) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit second bâti (20) comprend des contacts mâles et/ou femelles destinés à s'embrocher dans des contacts femelles et/ou mâles respectivement dudit socle de raccordement (50). 6. Châssis de montage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit levier de manoeuvre (30) est monté pivotant sur ledit châssis (1) entre ladite position inactive et ladite position active. 7. Châssis de montage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit levier de manoeuvre (30) comprend une lumièrecourbe de guidage (33A, 33B). 8. Châssis de montage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit levier de manoeuvre (30) est agencé pour coopérer avec ledit socle de raccordement (50) dans ladite position active de façon à empêcher le débrochage dudit appareil électrique. 9. Châssis de montage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit levier de manoeuvre (30) est agencé pour ne pas coopérer avec ledit socle de raccordement (50) dans ladite position inactive de façon à permettre le débrochage dudit appareil électrique. 10. Châssis de montage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit levier de manoeuvre (30) comprend des butées (32A, 32B) destinées à venir en contact avec ledit socle de raccordement (50) dans ladite position inactive.15