Brevet FR2977386A1 — publié le 20130104

La présente invention concerne le domaine général des installations solaires de type photovoltaïque ; elle concerne plus particulièrement un dispositif de fixation d'un câble de terre pour une telle installation solaire photovoltaïque, ainsi que l'installation solaire équipée de ces dispositifs de fixation. Les parties métalliques des installations solaires de type photovoltaïque nécessitent d'être reliées entre elles et à la terre pour obtenir une équipotentialité électrique ; De manière classique, on utilise pour cela des câbles métalliques 1 o solidarisés avec les parties métalliques qui doivent être reliées, au moyen de dispositifs de fixation du type cosse ou connecteur à vis de serrage. Cependant, les dispositifs de fixation actuels ne sont pas toujours fiables et faciles à mettre en oeuvre. De plus, lorsqu'ils comportent une vis de serrage, dans certains cas cette vis 15 nécessite d'être désolidarisée du connecteur au moment de la fixation du câble, avec les risques de chute et de perte inhérents, cette problématique étant d'autant plus gênante lorsque l'on travaille en hauteur, sur des toitures de bâtiments notamment. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en 20 proposant un dispositif de fixation fiable, très facile à utiliser et ne nécessitant aucun démontage de pièce au moment de sa mise en oeuvre. Pour cela, le dispositif de fixation de câble de terre conforme à l'invention, comporte un plot embase réalisé en matériau métallique, associé à une vis de fixation, lequel plot embase est délimité par une face supérieure, 25 une face inférieure et une enveloppe latérale, ladite face inférieure étant apte à être fixée sur un support métallique, un orifice taraudé d'axe A étant ménagé dans ledit plot embase, débouchant dans ladite face supérieure pour la réception de ladite vis de fixation ; et ce plot embase comporte encore une gorge latérale, ménagée à partir de ladite enveloppe latérale, et/ou de ladite 30 face de dessus, dont le fond s'étend dans l'encombrement dudit orifice taraudé et définit un logement qui traverse l'épaisseur dudit plot embase, de manière à ce qu'une partie de la longueur dénudée du câble de terre puisse venir se positionner dans ledit fond/logement, en traversant ledit plot embase, et puisse être bloquée en position par ladite vis de fixation. De la sorte, la vis de fixation peut en permanence rester vissée sur le plot embase. Elle est desserrée pour permettre le positionnement du câble de terre dans le fond de la gorge latérale traversante, et elle est ensuite serrée pour que son extrémité vienne bloquer ce câble de terre dans le fond de sa gorge de réception. Selon une forme de réalisation préférée, la gorge latérale du plot embase comporte une partie initiale plane, qui s'étend dans un plan médian P incliné vers la face inférieure dudit plot embase, selon une direction face supérieure/face inférieure. 1 o Dans ce cadre, la gorge latérale correspondante est de préférence à section en dièdre, avec une partie terminale dont le plan médian P' s'étend sur l'axe A de l'orifice taraudé. Le fond/logement de la gorge latérale s'étend de préférence selon un axe traversant le plot embase qui est perpendiculaire à l'axe A de l'orifice 15 taraudé. En outre, le fond de cet orifice taraudé aboutit avantageusement au niveau du fond/logement de la gorge latérale. Selon encore une autre particularité, la surface supérieure du plot embase se prolonge par une collerette cylindrique ceinturant l'orifice taraudé. 20 Dans une forme de réalisation particulière, la face inférieure du plot embase est adaptée pour être soudée sur un support métallique. Dans une variante de réalisation, le plot embase est muni de moyens permettant sa fixation sur le support métallique de réception, au moyen d'une vis de fixation. 25 L'invention concerne également l'installation solaire comprenant une pluralité de panneaux photovoltaïques juxtaposés associés chacun à un support métallique en forme de cadre périphérique ceinturant chacun desdits panneaux, et/ou en forme de plaque métallique sous-jacente, dans laquelle installation les supports métalliques des différents panneaux photovoltaïques 30 comportent chacun au moins un dispositif de fixation tel que défini ci-dessus, et dans laquelle installation ces supports métalliques sont reliés entre eux au moyen d'au moins un câble de terre fixé par ces dispositifs de fixation particuliers. Dans ce cadre, le câble de terre comporte avantageusement une âme 35 métallique revêtue d'un isolant en matière plastique, ce câble étant dénudé sur une pluralité de parties de sa longueur, au niveau des différentes zones de fixation sur lesdits dispositifs de fixation. Selon une forme de réalisation particulière, les panneaux photovoltaïques de l'installation sont chacun fixés sur une plaque support métallique, et le dispositif de fixation associé est fixé sur cette plaque support métallique. Dans une variante de réalisation, les panneaux photovoltaïques sont chacun ceinturés par un cadre périphérique métallique, et le dispositif de fixation associé est fixé sur ce cadre métallique. L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'une forme de réalisation particulière donnée uniquement à titre d'exemple et représentée sur les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue générale d'une installation solaire constituée d'une juxtaposition de panneaux photovoltaïques reliés entre eux par un câble de terre ; - la figure 2 est une vue en perspective montrant le dispositif de fixation selon l'invention, fixé sur un support métallique et recevant le câble de terre ; - la figure 3 est une vue de dessus du dispositif de fixation illustré sur la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en coupe du dispositif de fixation, selon le plan de coupe 4-4 de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue en coupe du dispositif de fixation, selon le plan de coupe 5-5 de la figure 4. L'installation solaire 1 illustrée sur la figure 1 est constituée d'une pluralité de panneaux photovoltaïques 2 juxtaposés. Ces panneaux 2 sont destinés à convertir l'énergie solaire reçue en électricité ; et ils sont électriquement reliés entre eux, en série, par le câble repéré 3, pour alimenter des batteries ou injecter le courant produit dans le réseau général de distribution électrique, par l'intermédiaire d'un onduleur. D'autre part, les différentes parties métalliques de l'installation, à savoir les systèmes d'encadrement des panneaux photovoltaïques et, le cas échant, les plaques supports de ces panneaux photovoltaïques qui assurent l'étanchéité de la toiture équipée, doivent être reliées à la terre par un câble approprié, repéré 4, de manière à obtenir l'équipotentialité électrique recherchée nécessaire au bon fonctionnement et à la sécurité de l'installation. Conformément à la présente invention, la fixation de ce câble de terre 4 sur les différentes parties métalliques que l'on cherche à relier, s'effectue au moyen de dispositifs de fixation 5, dont l'un est illustré sur les figures 2 à 5. Chacun de ces dispositifs de fixation 5 comporte un plot embase 6, réalisé en matériau métallique, par exemple en laiton, associé à une vis de fixation 7, également en matériau métallique, par exemple en inox. 1 o Le plot embase 6 présente ici une forme globalement cylindrique ; il est délimité par une face supérieure 8, une face inférieure 9 et une enveloppe latérale 10. Sa face inférieure 9 est destinée à être fixée sur le support métallique de réception, ici illustrée sous la forme d'une plaque 11 par exemple en acier 15 galvanisé. Le plot embase 6 comporte un orifice taraudé 12, d'axe A, pour la réception de la vis de fixation 7. Cet orifice taraudé 12 est borgne ; il comporte un fond 12', positionné au sein de la matière du plot embase 6, et il débouche dans la face supérieure 8 de ce dernier. 20 L'axe A de l'orifice 12 s'étend ici perpendiculairement au plan de la face inférieure 9 du plot embase 6. Sur les figures 2 à 5, on remarque que la face supérieure 8 du plot embase 6 se prolonge vers le haut par une collerette cylindrique monobloc 13. Cette collerette 13 prolonge vers le haut l'orifice taraudé 12 en le 25 ceinturant ; son diamètre est inférieur à celui du plot embase 6. La vis de fixation 7 se compose d'un corps fileté 14 dont l'une des extrémités comporte une tête 15 munie d'une empreinte de manoeuvre 16 (ici de type six pans) ; l'autre extrémité 14' de ce corps fileté 14 est libre pour servir de face ou de point de serrage pour le câble de terre 4, comme détaillé 30 plus loin. En outre, le plot embase 6 comporte une gorge ou fente latérale 16, qui s'étend depuis son côté, par rapport à l'orifice taraudé 12, et dont le fond 17 s'étend dans l'encombrement dudit orifice taraudé 12, en définissant un logement qui traverse l'épaisseur (ici le diamètre) dudit plot embase 6. Cette gorge latérale 16 est ici ménagée à partir de la périphérie de la face supérieure 8 du plot embase 6. Dans des variantes de réalisation, elle peut s'étendre à partir de l'enveloppe latérale 10, ou encore à partir de l'angle d'intersection entre la face supérieure 8 et l'enveloppe 10. La gorge latérale 16 démarre ici par un tronçon plan 18 dont le plan médian P s'étend de manière inclinée vers la face inférieure 9, selon une direction face supérieure vers face inférieure (l'inclinaison correspondante peut être de l'ordre de 30 à 50° par exemple), et qui se prolonge par un 1 o tronçon terminal 19 dont le plan médian P' s'étend sur l'axe A de l'orifice taraudé 12. On obtient ainsi une gorge 16 à section en dièdre dont le fond/logement traversant 17 permet l'accueil du câble de terre 4, et qui est particulièrement efficace pour le blocage de ce câble de terre, comme détaillé plus loin. 15 On notera que le plan médian P vient couper l'axe A de l'orifice taraudé 12 à une distance d du fond 12' qui est supérieure au diamètre du câble de terre 4. Le fond/logement 17 de la gorge latérale 16 s'étend au niveau du fond 12' de l'orifice taraudé 12 ; et l'axe traversant de ce fond/logement 17 s'étend 20 perpendiculairement à l'axe A de l'orifice taraudé 12. L'installation solaire 1 comporte des panneaux photovoltaïques 2 montés par tout moyen approprié (par exemple des rails de fixation) sur des supports métalliques, par exemple des plaques d'étanchéité 11, comme illustré sur les figures, et le câble de terre 4 est fixé sur chacune de ces 25 plaques supports 11 par un dispositif de fixation 5 tel que décrit ci-dessus. Chaque plot embase 6 du dispositif de fixation 5 est avantageusement fixé par soudage sur la plaque support 11 (soudage de sa face inférieure 9 sur la face supérieure de la plaque 11, comme illustré sur les figures 2 à 5). La mise à la terre est réalisée au moyen d'un câble de terre 4 30 comportant une âme métallique 4' (en cuivre par exemple), revêtue d'un isolant 4" en matière plastique, et ce câble 4 est dénudé sur une pluralité de parties de sa longueur 4a, au niveau des différentes zones de fixation sur les dispositifs de fixation 5. La fixation du câble de terre 4 s'effectue alors en desserrant la vis 7 35 de manière à ce qu'elle sorte de l'encombrement de la gorge 16, puis en insérant l'une des parties dénudées 4a de ce câble 4 dans ladite gorge 16, jusqu'à son fond/logement 17. On resserre alors la vis 7 jusqu'à ce que son extrémité libre 14' vienne bloquer la partie dénudée correspondante 4a du câble 4, comme illustré sur les figures 2 à 5, afin d'obtenir la continuité électrique recherchée. On comprend qu'il est ainsi possible d'utiliser le même câble 4 pour relier une pluralité de dispositifs de fixation 5 (et donc de supports métalliques 11), ceci sans qu'il soit nécessaire d'enlever la vis 7 de son plot embase 6 de réception (l'extrémité du corps 14 de la vis 7 reste maintenue 1 o dans la partie supérieure de l'orifice taraudé 12, en particulier au niveau de la collerette saillante 13). On notera que cette collerette 13 facilite la mise en place du câble 4 sur le dispositif de fixation 5, en formant une butée de positionnement pour la partie dénudée 4a, juste avant son insertion au sein de la gorge 16. 15 D'autre part, la section en dièdre de la gorge 16, avec une partie inclinée 18, suivie d'une partie axiale 19, facilite et sécurise le maintien du câble dans le fond 17 de ladite gorge 16. Si plusieurs câbles de terre 4 sont utilisés pour la même installation photovoltaïque, deux (ou plus) de ces câbles 4 peuvent être reliés par le 20 même dispositif de fixation 5, avec leurs parties dénudées 4a juxtaposées dans le fond de la gorge 16, pour obtenir la continuité électrique recherchée. Dans une variante de réalisation, le plot embase 6 (en particulier sa face inférieure 9) peut être adapté pour permettre sa fixation par vissage sur le support métallique de réception. Dans ce cas, le plot embase 6 peut 25 comporter une patte saillante, munie d'un orifice pour le passage de la vis de fixation correspondante. Encore selon une variante de réalisation, les dispositifs de fixation 5 peuvent être montés sur le système d'encadrement métallique des panneaux photovoltaïques 2, fixés par soudage ou par vissage selon le cas. REVENDICATIONS- 1.- Dispositif de fixation d'un câble de terre (4) pour installation solaire de type photovoltaïque, caractérisé en ce qu'il comporte un plot embase (6) réalisé en matériau métallique, associé à une vis de fixation (7), lequel plot embase (6) est délimité par une face supérieure (8), une face inférieure (9) et une enveloppe latérale (10), ladite face inférieure (9) étant apte à être fixée sur un support métallique (11), un orifice taraudé (12) d'axe (A) étant ménagé dans ledit plot embase (6), débouchant dans ladite face supérieure (8) pour la réception de ladite vis de fixation (7), et ledit plot embase (6) 1 o comportant encore une gorge latérale (16), ménagée à partir de ladite enveloppe latérale (10) et/ou de ladite face de dessus (8), dont le fond (17) s'étend dans l'encombrement dudit orifice taraudé (12) et définit un logement qui traverse l'épaisseur dudit plot embase (6), de manière à ce qu'une partie de la longueur dénudée (4a) dudit câble de terre (4) puisse venir se 15 positionner dans ledit fond/logement (17) en traversant ledit plot embase (6), et puisse être bloquée en position par ladite vis de fixation (7). 2.- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite gorge latérale (16) comporte une partie initiale (18) plane, qui s'étend dans un plan médian (P) incliné vers ladite face inférieure (9), selon une 20 direction face supérieure (8)/face inférieure (9). 3.- Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une gorge (16) à section en dièdre, avec une partie terminale (19) dont le plan médian (P') s'étend sur l'axe (A) de l'orifice taraudé (12). 4.- Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 25 3, caractérisé en ce que le fond/logement (17) de la gorge (16) s'étend selon un axe traversant le plot embase (6) qui est perpendiculaire à l'axe (A) de l'orifice taraudé (12). 5.- Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le fond (12') de l'orifice taraudé (12) aboutit au 30 niveau du fond/logement (17) de la gorge (16). 6.- Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la surface supérieure (8) du plot embase (6) se prolonge par une collerette cylindrique (13) ceinturant l'orifice taraudé (12). 7.- Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un plot embase (6) dont la face inférieure (9) est adaptée pour être soudée sur un support métallique (11). 8.- Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comporte un plot embase (6) muni de moyens permettant sa fixation sur un support métallique au moyen d'une vis de fixation. 9.- Installation solaire comprenant une pluralité de panneaux photovoltaïques (2) juxtaposés associés chacun à un support métallique en 1 o forme de cadre périphérique ceinturant chacun desdits panneaux (2), et/ou en forme de plaque métallique (11), sous-jacente, caractérisée en ce que lesdits supports métalliques des différents panneaux photovoltaïques (2) comportent chacun au moins un dispositif de fixation (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, et sont reliés entre eux au moyen d'au 15 moins un câble de terre (4) fixé par lesdits dispositifs de fixation (5). 10.- Installation solaire selon la revendication 9, caractérisée en ce que ledit câble de terre (4) comporte une âme métallique (4') revêtue d'un isolant (4") en matière plastique, ledit câble (4) étant dénudé sur une pluralité de parties (4a) de sa longueur, au niveau des différentes zones de fixation 20 sur lesdits dispositifs de fixation (5). 11.- Installation solaire selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce que lesdits panneaux solaires (2) sont chacun fixés sur une plaque support métallique (11), et en ce que ledit dispositif de fixation (5) est fixé sur ladite plaque support métallique (11). 25 12.- Installation solaire selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce que lesdits panneaux solaires (2) sont chacun ceinturés par un cadre périphérique métallique, et en ce que ledit dispositif de fixation (5) est fixé sur ledit cadre métallique.