Brevet FR2964240A1 — publié le 20120302

COURT-CIRCUITEUR POUR INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE La présente invention concerne un court-circuiteur pour installation photovoltaïque adapté pour établir et maintenir un court-circuit aux bornes de panneaux photovoltaïques installés dans un bâtiment. Dans le domaine de la production d'énergie par récupération du rayonnement solaire, il est courant d'installer des panneaux photovoltaïques sur les toits des bâtiments, qu'il s'agisse de maisons particulières ou de locaux professionnels. L'énergie produite est soit fournie au réseau public, soit utilisée dans les bâtiments eux-mêmes pour divers usages. Lors d'interventions d'urgence ou de maintenance, l'arrêt de la production d'énergie par les installations photovoltaïques est nécessaire afin de garantir l'intégrité physique des personnes effectuant ces interventions. Les pompiers doivent notamment désactiver la production d'énergie avant toute intervention sur des incendies. Dans cette optique, il est connu, par exemple de EP-A-1720 241 d'utiliser des moyens d'interruption de la production de courant électrique mettant notamment en oeuvre des disjoncteurs ou des courts-circuiteurs, afin de garantir la mise en sécurité du bâtiment. Ces moyens sont généralement activés à partir d'une partie prédéfinie du bâtiment au moment de l'intervention. Une fois cette manipulation effectuée, il est nécessaire que le personnel d'intervention soit averti de la mise en sécurité du bâtiment. Pour cela, l'état de la technique prévoit des signalisations mettant notamment en oeuvre des signaux visuels. Cependant, ces moyens de signalisation ne permettent pas d'être sûr que l'installation est réellement mise en sécurité, car ces moyens fonctionnent généralement grâce à des organes de détection qui peuvent être sujets à des dysfonctionnements, notamment en cas d'incendie. C'est à ces inconvénients qu'entend remédier l'invention en proposant un courtcircuiteur pour installation photovoltaïque permettant de témoigner de la réalisation effective du court-circuit aux bornes de panneaux photovoltaïques de façon fiable et d'éviter que les moyens de signalisation ne se déclenchent de façon intempestive. A cet effet, l'invention concerne un court-circuiteur adapté pour établir et maintenir un court-circuit aux bornes d'une installation photovoltaïque comprenant au moins un panneau photovoltaïque, ce court-circuiteur comprenant un organe adapté pour, sur un ordre donné, établir et maintenir un court-circuit entre deux pistes électriquement conductrices reliées chacune à une borne de panneau photovoltaïque de l'installation. Ce court-circuiteur est caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de signalisation visuelle de l'établissement et du maintien du court-circuit, déclenché mécaniquement par l'organe adapté pour établir et maintenir le court-circuit. Grâce à l'invention, l'organe qui réalise physiquement le court-circuit aux bornes des panneaux photovoltaïques déclenche lui-même la signalisation visuelle permettant de témoigner de la mise en sécurité du bâtiment. Ce déclenchement se faisant mécaniquement, il n'est pas tributaire du fonctionnement de composants électroniques et ne risque pas de se déclencher intempestivement, ni de se déclencher alors que le court-circuit n'est pas réellement réalisé. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel courtcircuiteur peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - Le moyen de signalisation visuelle comprend un voyant mobile, sous l'action d'un organe élastique, entre une position escamotée, dans laquelle il témoigne de la production d'énergie électrique de l'installation, et une position visible, dans laquelle il témoigne de l'établissement et du maintien du court-circuit entre les pistes. - Dans la position escamotée, le moyen de signalisation visuelle est logé complètement à l'intérieur d'un coffret opaque et, dans la position visible, le moyen de signalisation visuelle s'étend au moins en partie hors du coffret. - L'organe adapté pour établir et maintenir le court-circuit est un levier de fermeture articulé par rapport à l'une des pistes conductrices et soumis à un effort exercé par un organe élastique, cet effort tendant à déplacer le levier de fermeture vers une position, correspondant à l'établissement du court-circuit, dans laquelle le levier de fermeture est en contact électrique avec les deux pistes conductrices. - Le levier de fermeture est maintenu dans une position ouverte, dans laquelle l'installation débite du courant normalement, par un crochet de maintien articulé par rapport à un fond du court-circuiteur. - Le court-circuiteur comporte un actionneur adapté pour entraîner le crochet de maintien dans une position de libération du levier de fermeture. - L'actionneur comprend une tige de percussion du crochet de maintien, adaptée pour effectuer un mouvement de translation en direction du crochet de maintien sous l'effet d'un organe pneumatique. L'organe pneumatique est une cartouche de gaz comprimé. Le voyant est maintenu dans une position témoignant de la production d'énergie électrique de l'installation photovoltaïque par un levier de retenue adapté pour recevoir en appui une butée du moyen de signalisation. - Le levier de retenue comprend une encoche de réception d'une partie du moyen de signalisation et définit une surface d'appui de la butée, autour de l'encoche. 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 courtcircuiteur d'installation photovoltaïque 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 court-circuiteur selon l'invention ; - la figure 2 est une coupe selon le plan Il du court-circuiteur de la figure 1 ; - la figure 3 est une coupe analogue à la figure 2, dans une configuration de court- circuit réalisée par le court-circuiteur ; - la figure 4 est une coupe selon le plan IV du court-circuiteur de la figure 1, dans la configuration escamotée d'un moyen de signalisation du court-circuit appartenant au court-circuiteur selon l'invention identique à celle de la figure 2 ; - la figure 5 est une coupe analogue à la figure 4, dans la configuration de la figure 3 où le moyen de signalisation est visible. La figure 1 représente un court-circuiteur 1 comprenant un coffret 10 en matériau plastique opaque de forte résistance aux dégradations, notamment au feu, comportant un fond 28 et une coupole de signalisation 12 montée sur le coffret 10. Le court-circuiteur 1 est destiné à être interposé, dans un bâtiment, entre des panneaux photovoltaïques appartenant à une installation photovoltaïque de production d'électricité à partir d'énergie solaire non représentés, et des dispositifs de conversion et stockage d'énergie qui permettent de raccorder l'installation photovoltaïque au réseau électrique à courant alternatif. Cette installation photovoltaïque peut comporter un ou plusieurs panneaux photovoltaïques reliés entre eux de façon connue. Le dispositif de conversion peut être un onduleur non représenté permettant de transformer le courant continu généré par l'installation en courant alternatif utilisable notamment par des appareils électriques domestiques. Cet onduleur peut intégrer un dispositif de stockage d'énergie de type capacité. Le court-circuiteur est inséré dans le circuit électrique de l'installation photovoltaïque par l'intermédiaire de deux bornes 14 reliées aux polarités positives, et de deux bornes 16 reliées aux polarités négatives. Comme représenté aux figures 2 et 3, chacune des bornes 14 est reliée à une piste 20 et 22 par une ligne électrique L20 ou L22. Un levier de fermeture 24 est articulé sur la piste 20 autour d'un axe A24. Les pistes 20 et 22 sont parallèles entre elles et s'étendent sur une plaque 26 fixée au coffret 10 et parallèle au fond plat 28 de ce coffret. Le fond 28 définit un plan P28. L'axe A24 est perpendiculaire au plan P28 et le levier de fermeture 24 est adapté pour pivoter parallèlement au plan P28. Le levier de fermeture 24 est adapté pour créer et maintenir le court-circuit aux bornes de l'installation photovoltaïque en établissant un contact électrique entre les pistes 20 et 22, comme cela ressort de la figure 3. A cet effet, le levier de fermeture 24 est réalisé en un matériau électriquement conducteur. Un ressort 30 exerce sur le levier de fermeture 24 une force F1 qui tend à entraîner le levier de fermeture 24 dans une position fermée dans laquelle ce levier 24 met en contact électrique les pistes 20 et 22, établit et maintient le court-circuit. Lorsque le court-circuit n'est pas nécessité, le levier de fermeture 24 est maintenu dans une position ouverte, représentée à la figure 2, dans laquelle son extrémité 241 opposée à l'axe A24 est retenue par un crochet de maintien 40. Dans cette configuration, l'installation photovoltaïque débite du courant normalement dans le réseau par l'intermédiaire des bornes 14 et 16 qui sont raccordées électriquement entre elles, au moyen de lignes électriques L16. Le crochet de maintien 40 est articulé sur la plaque 26 autour d'un axe A40 perpendiculaire au plan P28. Le crochet 40 comporte une languette 42 permettant de résister à la force F1, en opposant une surface d'appui 421 à l'extrémité 241 du levier 24. Comme représenté aux figures 4 et 5, le court-circuiteur 1 comporte un moyen de signalisation de l'établissement et du maintien du court-circuit aux bornes de l'installation photovoltaïque, qui comprend un voyant 60, de forme globalement cylindrique, adapté pour se déplacer entre une position escamotée, représentée à la figure 4, dans laquelle le voyant 60 est complètement logé dans le coffret 10, et une position visible représentée à la figure 5, dans laquelle le voyant 60 se situe dans la coupole 12. Dans cette configuration, le voyant 60 est visible par des équipes d'intervention ayant l'intention de pénétrer dans le bâtiment, à travers la coupole 12 qui est transparente. La coupole 12 peut être en verre ou en matériau à forte résistance aux dégradations. Le voyant 60 est maintenu en position escamotée dans le boîtier 10 par un levier de retenue 62, articulé sur la plaque 26 autour d'un axe A62 perpendiculaire au plan P28. Le voyant 60 comporte une tige 64 reliée à une coque 65 du voyant 60 par une extrémité 641. A son autre extrémité 643, la tige 64 comporte une butée 645, formée par un écrou et adaptée pour venir en appui contre une surface 621 du levier de déclenchement 62 tournée vers le fond 28, alors que l'extrémité 643 est engagée dans une encoche 622 de ce levier. L'appui entre la butée 645 et la surface 621 autour de l'encoche 622 permet de résister à une force F2 exercée par un ressort 66 et qui tend à entraîner perpendiculairement au plan P28 le voyant 60 vers l'intérieur de la coupole 12, dans sa position visible. Le ressort 66 est, dans la position escamotée du voyant 60, comprimé entre une surface de fond 651 de la coque 65 et une plaque 27 solidaire du coffret 10, parallèle à la plaque 26 et disposée au dessus de la plaque 26. Le levier de retenue 62 permet de retenir le voyant 60 dans sa configuration escamotée tant que le courtcircuitage de l'installation n'est pas nécessité. En cas d'incendie ou autre sinistre affectant le bâtiment qui supporte l'installation photovoltaïque, le court-circuiteur est commandé à distance par le moyen d'un levier ou d'un bouton d'urgence percutant une cartouche de gaz comprimé 80. La cartouche de gaz 80 est reliée au court-circuiteur 1 par un tube métallique 82 inséré dans un orifice 101 du coffret 10, qui communique avec une chambre 103. Un piston 105, mobile en translation dans la chambre 103 selon un axe A105, est solidaire d'une tige 107 qui fait saillie du corps 108 dans lequel est définie chambre 103, en direction du crochet de maintien 40. Un déclenchement automatique du court-circuiteur 1 peut être réalisé en cas d'incendie par la destruction en température du crochet de maintien 40 ou par une commande transmise à la cartouche 80 à partir d'un détecteur d'incendie. Pour la clarté du dessin, la cartouche 80 n'est pas représentée à la figure 1. Lorsque l'ordre de mise en court-circuit est donné, le gaz comprimé contenu dans la cartouche 80 est libéré dans la chambre 103 et entraîne un mouvement de translation T3 du piston 105. Ce mouvement entraîne la percussion d'une surface 44 du crochet 40 par l'extrémité 109 de la tige 107 opposée au piston 105. Ce choc a pour effet d'entraîner le crochet 40 dans un mouvement de rotation R4 autour de l'axe A40. Ce mouvement R4 permet la libération du levier de fermeture 24 et son pivotement sous l'effet de la force F1, permettant d'établir le court-circuit entre les pistes 20 et 22, donc entre les bornes 14. Lors du pivotement du levier de fermeture 24, son extrémité 241 percute une extension 623 du levier de retenue 62, entraînant un mouvement de rotation R5 du levier 62 autour de l'axe A62. Ce mouvement R5 a pour effet d'extraire l'extrémité 643 de la tige 64 de l'encoche 622 et de libérer la butée 645. Rien ne s'oppose alors à la translation de la coque 65 sous l'effet de la force F2 et le voyant 60 est donc entraîné vers l'intérieur de la coupole 12 dans sa position visible, permettant de témoigner de l'établissement et du maintien du court-circuit aux bornes de l'installation photovoltaïque et de la mise en sécurité du bâtiment, préalable à l'intervention des services de secours. La libération du voyant 60 est déclenchée mécaniquement par le levier de fermeture 24 qui établit le court-circuit entre les pistes 20 et 22. En effet, le levier 24 agit sur le levier 62 qui libère le voyant 60 lors de sa rotation R5. On peut donc être sûr que le court-circuit est établi lorsque le voyant 60 parvient dans sa position visible au sein de la coupole 12, dans la mesure où le levier de déclenchement 62 ne peut être mis en mouvement que par le levier de fermeture 24. Le système est fiable car c'est la dernière pièce mobile, à savoir le levier 24, qui commande le déclenchement du voyant 60. Le système n'est donc pas tributaire de l'état d'une pièce intermédiaire telle que les organes 105 et 40, dont le dysfonctionnement serait susceptible de déclencher l'apparition du voyant 60 alors que le court-circuit n'est pas effectivement établi, et inversement, de ne pas signaler le court-circuit alors qu'il a bien été établi. La cartouche de gaz 80 contient un gaz tel que du dioxyde de carbone. Cette cartouche 80 est à usage unique et doit être remplacée chaque fois que le court-circuit est déclenché et que le court-circuiteur 1 est réarmé. Il peut être envisagé que le courtcircuiteur 1 comporte des moyens mécaniques de réarmement. L'utilisation d'une cartouche de gaz permet de disposer d'une source sûre d'énergie pour le déclenchement du court-circuit et permet d'éviter l'emploi d'énergie électrique, ce qui améliore la fiabilité du court-circuiteur 1. En variante, il peut être envisagé que le mouvement de translation de la tige 107 soit initié par d'autres moyens pneumatiques, hydrauliques, mécaniques ou pyrotechniques. Il peut également être envisagé que la transmission des efforts et le déclenchement de certains mouvements des pièces constitutives du système soient réalisés par un système de cames. Le voyant 60 est avantageusement peint d'une couleur, par exemple rouge, jaune ou orange, lui permettant d'être visualisé clairement à partir d'une zone éloignée du bâtiment telle qu'une rue en contrebas. Le voyant 60 peut avantageusement être recouvert de matière réfléchissante ou fluorescente afin de pouvoir être distingué la nuit. Le coffret 10 du court-circuiteur 1 comporte des attaches 100 permettant de le fixer dans une zone extérieure en hauteur du bâtiment, telle qu'une façade ou un toit, par tout moyen approprié. Le court-circuiteur 1 est placé le plus près possible des panneaux photovoltaïques, afin que les liaisons électriques entre le court-circuiteur 1 et les panneaux photovoltaïques soient les plus courtes possibles, ce qui réduit le risque d'ouverture du circuit électrique suite à la destruction des câbles par l'action du sinistre, par exemple en cas d'effondrement des structures. En fonction des puissances électriques et du nombre de panneaux photovoltaïques mis en oeuvre dans l'installation, le court-circuiteur 1 peut comprendre un nombre supérieur de bornes 14 et 16 et de leviers de fermeture 24, et plusieurs courtscircuiteurs 1 selon l'invention peuvent être prévus. REVENDICATIONS1.- Court-circuiteur (1) adapté pour établir et maintenir un court-circuit aux bornes d'une installation photovoltaïque comprenant au moins un panneau photovoltaïque, ce court-circuiteur comprenant un organe (24) adapté pour, sur un ordre donné, établir et maintenir un court-circuit entre deux pistes (20, 22) électriquement conductrices reliées chacune à une borne des panneaux photovoltaïques de l'installation photovoltaïque, caractérisé en ce que en ce qu'il comprend un moyen (60) de signalisation visuelle de l'établissement et du maintien du court-circuit, déclenché mécaniquement par l'organe (24) adapté pour établir et maintenir le court-circuit. 2.- Court-circuiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de signalisation visuelle comprend un voyant (60) mobile, sous l'action (F2) d'un organe élastique (66), entre une position escamotée (figures 2, 4), dans laquelle il témoigne de la production d'énergie électrique de l'installation, et une position visible (figure 3, 5), dans laquelle il témoigne de l'établissement et du maintien du court-circuit entre les pistes (20, 22). 3.- Court-circuiteur selon la revendication 2 caractérisé en ce que, dans la position escamotée, le moyen de signalisation visuelle (60) est logé complètement à l'intérieur d'un coffret opaque (10) et, dans la position visible, le moyen de signalisation visuelle s'étend au moins en partie hors du coffret. 4.- Court-circuiteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'organe (24) adapté pour établir et maintenir le court-circuit est un levier de fermeture (24) articulé (en A24) par rapport à l'une des pistes conductrices (20, 22) et soumis à un effort (F1) exercé par un organe élastique (30), cet effort tendant à déplacer le levier de fermeture vers une position, correspondant à l'établissement du court-circuit, dans laquelle le levier de fermeture (24) est en contact électrique avec les deux pistes conductrices (20, 22). 5.- Court-circuiteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le levier de fermeture (24) est maintenu dans une position ouverte, dans laquelle l'installation débite du courant normalement, par un crochet de maintien (40) articulé (en A40) par rapport à un fond (28) du court-circuiteur (1). 6.- Court-circuiteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un actionneur (80, 105) adapté pour entraîner le crochet de maintien (40) dans une position de libération du levier de fermeture (24). 7.- Court-circuiteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'actionneur (80, 105) comprend une tige (107) de percussion du crochet de maintien (40), adaptée pour effectuer un mouvement de translation (T3) en direction du crochet de maintien (40) sous l'effet d'un organe pneumatique (80). 8.- Court-circuiteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe pneumatique est une cartouche (80) de gaz comprimé. 9.- Court-circuiteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le voyant (60) est maintenu dans une position témoignant de la production d'énergie électrique de l'installation photovoltaïque par un levier de retenue (62) adapté pour recevoir en appui une butée (645) du moyen de signalisation (60). 10.- Court-circuiteur selon la revendication 9 caractérisé en ce que, le levier de retenue (62) comprend une encoche (622) de réception d'une partie (643) du moyen de signalisation (60) et définit une surface (621) d'appui de la butée (645), autour de l'encoche.