Brevet FR3047617A1 — publié le 20170811

L'invention concerne une borne de connexion électrique destinée à recevoir un couteau d'un élément de remplacement, par exemple du type fusible ou barrette de sectionnement, et à raccorder un conducteur électrique. La Fig. 8 montre une borne de connexion électrique 80 de l'état de la technique qui comporte une pièce de connexion électrique 82 et un capot 84. La pièce de connexion électrique 82 est réalisée dans un matériau électriquement conducteur et comporte des moyens de connexion permettant de connecter et de fixer le couteau d'un élément de remplacement, tel qu'un fusible ou une barrette de neutre. La borne de connexion 80 comporte généralement aussi des éléments de connexion qui prennent généralement la forme d'une cage recevant un coulisseau traversé par la tige filetée d'une vis, l'ensemble permettant le serrage d'un conducteur d'un câble électrique. Les moyens de connexion 82 prennent la forme de deux mâchoires 86 enserrant le couteau et qui sont soumises à la pression d'un ressort 88. Le capot 84 est réalisé dans un matériau électriquement isolant et recouvre l'extrémité de chaque mâchoire 86. Le capot présente par ailleurs un premier orifice permettant l'introduction du conducteur et un deuxième orifice permettant l'introduction du couteau. Le premier orifice prend généralement la forme d'un trou aligné avec la cage, et le deuxième orifice prend généralement la forme d'une fente disposée en regard de l'espace entre les mâchoires. Bien qu'une telle borne de connexion électrique donne entière satisfaction, il arrive parfois, pour des bornes de connexion d'intensité nominale de 200 à 400A, que lors de la mise en place ou le retrait de l'élément de remplacement en charge, des arcs électriques se créent au niveau du contact entre le couteau et les mâchoires. Ces arcs électriques peuvent dégrader les surfaces de contact des mâchoires et la performance de la borne de connexion. En outre, l'insertion, entre les mâchoires, d'un couteau d'un élément de remplacement de calibre de 200 à 400A, nécessite d'appliquer un effort significatif pour écarter les deux mâchoires. Un objet de la présente invention est de proposer une borne de connexion électrique qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier 3047617 2 permet de garantir un bon état de surface des mâchoires après la mise en place du couteau et de fiabiliser la mise en place des éléments de remplacement. A cet effet, est proposée une borne de connexion électrique comportant : - une pièce de connexion électrique réalisée dans un matériau électriquement 5 conducteur, et comportant un corps et des moyens de connexion solidaires du corps et permettant de connecter un couteau d'un élément de remplacement, - un capot réalisé dans un matériau électriquement isolant et recouvrant la pièce de connexion électrique, les moyens de connexion comportant une paroi rigide et issue du corps et d'une 10 plaque élastique et fixée en regard de la paroi, la paroi et la plaque définissant entre elles une fente pour y loger le couteau, la plaque présentant une languette principale et une languette secondaire, et le capot présentant des murs délimitant un logement dans lequel l'extrémité libre de la languette principale est enfermée, et une ouverture à travers laquelle l'extrémité 15 libre de la languette secondaire vient en contact avec le couteau, et un prolongement en appui contre le bord libre de la paroi et qui vient entre la paroi et le mur en regard, le mur en regard et le prolongement définissant entre eux un orifice permettant l'introduction du couteau dans la fente. Avantageusement, le prolongement présente une nervure en L dont une partie 20 s'étend sur la longueur de l'extrémité de la paroi et où l'arrière d'une autre partie se plaque contre la paroi. Avantageusement, les murs sont soutenus par une paroi flexible du capot qui présente, à sa base, une échancrure qui sépare partiellement la base de la paroi flexible du reste du capot. 25 Avantageusement, le capot comporte une partie inférieure et une partie supérieure fixée de manière amovible à la partie inférieure, et la partie supérieure comporte les murs et le prolongement et est réalisé par moulage à l'aide d'un seul moule. Avantageusement, la languette secondaire présente, au voisinage de son 30 extrémité libre, une bosse dont le sommet est orienté vers la paroi. Avantageusement, le capot présente un mur de séparation qui s'étend dans la gorge entre la languette principale et la languette secondaire, à partir des extrémités libres de ces languettes. 3047617 3 Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : 5 la Fig. 1 est une vue en perspective d'une borne de connexion électrique selon l'invention, la Fig. 2 est une vue en perspective de la pièce de connexion électrique de la borne de connexion électrique de la Fig. 1, la Fig. 3 est une vue en coupe de la borne de connexion électrique selon le plan 10 III de la Fig. 1, la Fig. 4 est une vue en coupe de la borne de connexion électrique selon le plan IV de la Fig. 3, la Fig. 5 est une vue en coupe de la borne de connexion électrique selon le plan V de la Fig. 3, 15 la Fig. 6 est une vue en coupe de la borne de connexion électrique selon le plan V de la Fig. 3 après mise en place du couteau, la Fig. 7 est une vue en coupe de la borne de connexion électrique selon le plan VII de la Fig. 3, et la Fig. 8 est une vue en perspective d'une borne de connexion de l'état de la 20 technique. La Fig. 1 montre une borne de connexion électrique 100 qui comporte : - une pièce de connexion électrique 102 réalisée dans un matériau électriquement conducteur, et - un capot 104 réalisé dans un matériau électriquement isolant. 25 Le capot 104 recouvre la pièce de connexion électrique 102 afin d'assurer l'isolation électrique. La Fig. 2 montre la pièce de connexion électrique 102 sans le capot 104. La borne de connexion électrique 100 est prévue pour permettre la connexion et la fixation d'au moins un conducteur 50 et d'un élément de remplacement 52 à 30 couteau 54, tel qu'un fusible ou une barrette de neutre. La pièce de connexion électrique 102 comporte un corps 106. La pièce de connexion électrique 102 comporte également des premiers moyens de connexion 150 solidaires du corps 106 et permettant de connecter et de fixer le conducteur 50. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, les premiers 3047617 4 moyens de connexion 150 prennent la forme d'une cage 152 issue du corps 106, d'un coulisseau 156 bloqué en rotation dans la cage 152 et d'une vis 154 vissée dans le coulisseau 156 et où un sabot 155 solidaire de l'extrémité libre de la tige filetée de la vis 154 vient plaquer le conducteur 50 contre une paroi de la cage 152. 5 La pièce de connexion électrique 102 comporte des deuxièmes moyens de connexion 160 solidaires du corps 106 et permettant de connecter et de fixer le couteau 54. Les deuxièmes moyens de connexion 160 prennent la forme d'une paroi 162 fixe et rigide et issue du corps 106 et d'une plaque 164 élastique et fixée en regard de la paroi 162 sur le corps 106, ici par deux vis de fixation. La paroi 162 et la plaque 10 164 définissent ainsi entre elles une fente 166 pour y loger le couteau 54. La plaque 164 est réalisée par exemple en cuivre ou en laiton. Le capot 104 présente un premier orifice 103 permettant l'introduction du conducteur 50 dans les premiers moyens de connexion 150 et un deuxième orifice 105 permettant l'introduction du couteau 54 dans la fente 166. 15 La plaque 164 présente une partie commune 174 fixée au corps 106, une languette principale 168 et une languette secondaire 170 qui sont issues de la partie commune 174 et séparées par une gorge 172. L'ensemble des composants constituant la pièce de connexion électrique 102 est réalisé en matériau électriquement conducteur. 20 La Fig. 3 montre, pour chaque languette 168, 170, le positionnement particulier de l'extrémité libre de ladite languette 168, 170 par rapport au capot 104. Le capot 104 présente, au niveau de l'orifice 105, un logement 302 délimité par des murs 303 et dans lequel l'extrémité libre de la languette principale 168 est enfermée, évitant ainsi tout contact entre cette extrémité libre et le couteau 54 lors de 25 son introduction dans la fente 166. Cela est mieux vu sur la Fig. 4 où l'un des murs 303 délimitant le logement 302 vient entre l'extrémité libre de la languette principale 168 et le couteau 54. Au même niveau, le capot 104 présente une ouverture 304 à travers laquelle l'extrémité libre de la languette secondaire 170 vient en contact avec le couteau 54 30 lors de son introduction dans la fente 166. Cela est mieux vu sur la Fig. 5 où l'absence de capot 104 permet le contact direct entre l'extrémité libre de la languette secondaire 170 et le couteau 54. De la même manière, le bord libre de la paroi 162 s'étend en regard des extrémités libres des languettes 168 et 170, et le capot 104 présente un prolongement 3047617 5 402 qui est en appui contre le bord libre de la paroi 162 et vient entre les extrémités libres des languettes 168 et 170 et la paroi 162, et plus particulièrement entre le mur 303 en regard de la paroi 162 et la paroi 162, évitant ainsi tout contact entre la paroi 162 et le couteau 54 lors de son introduction dans la fente 166. 5 La distance entre la face du prolongement 402 qui est orientée vers la fente 166 et la face du mur 303 en regard qui est orientée vers le prolongement 402 est inférieure à l'épaisseur du couteau 54. Ainsi, du fait de la rigidité de la paroi 162, l'introduction du couteau 54 écarte la partie du capot 104 constitué des murs 303 délimitant le logement 302 et donc la languette principale 168 et seule la languette 10 secondaire 170 entre alors en contact avec le couteau 54. L'orifice 105 est plus précisément délimité par le prolongement 402 et la face du mur 303 en regard de la paroi 162. Les éléments du capot 104 qui constituent les pare-étincelles sont le prolongement 402 et les murs 303 délimitant le logement 302. Le prolongement 402 15 est volontairement fixe par appui contre la paroi 162 et les murs 303 sont volontairement mobiles pour assurer l'ouverture de l'orifice 105 lors de l'introduction du couteau 54 participant ainsi à une fermeture brusque des mâchoires après insertion complète du couteau 54 dans la fente 166. Comme précisé ci-dessus, en l'absence de couteau 54 et donc à l'état non 20 contraint, la distance entre le prolongement 402 et la face du mur 303 en regard de la paroi 162 est inférieure à la largeur du couteau 54 aidant ainsi à garantir la protection contre les étincelles. La Fig. 7 montre une coupe du capot 104 au niveau du logement 302. Le capot 104 présente un mur de séparation 702 qui s'étend dans la gorge 172 entre la languette 25 principale 168 et la languette secondaire 170 à partir des extrémités libres de ces languettes 168 et 170. Le mur de séparation 702 évite la propagation d'étincelles de la languette secondaire 170 vers la languette principale 168 lors de la mise en place du couteau 54, en confinant le volume autour de la languette secondaire 170 lors de la projection d'étincelles. 30 La Fig. 6 montre la borne de connexion électrique 100 lorsque le couteau 54 est dans sa position d'utilisation, c'est-à-dire au fond de la fente 166. A un moment donné, lorsque le couteau 54 s'enfonce dans la fente 166, il n'est plus en contact avec le prolongement 402 et les murs 303 du logement 302. Alors, la languette principale 3047617 6 168 tend à se resserrer d'un coup vers la paroi 162 et le couteau 54 est alors en contact de part et d'autre contre la languette principale 168 et la paroi 162. Ainsi, lors de l'introduction du couteau 54, et en cas d'apparition d'arcs électriques, seule la languette secondaire 170 est éventuellement dégradée, tandis que 5 la languette principale 168 et la paroi 162 restent intactes assurant ainsi ultérieurement un bon contact avec le couteau 54. Dans le cas de la borne de connexion de l'état de la technique il est nécessaire de recouvrir d'argent les deux mâchoires pour les protéger en cas d'élévation de température du fait de la création d'un arc électrique. Mais dans le cas de l'invention, 10 il suffit de recouvrir d'argent uniquement la plaque 164, et même uniquement la languette secondaire 170, ce qui permet une réduction des coûts. La paroi rigide 162 peut être alors uniquement étamée. La languette secondaire 170 présente, au voisinage de son extrémité libre, une bosse 602 dont le sommet est orienté vers la paroi 162. Lorsque le couteau 54 est 15 inséré, il vient appuyer contre la bosse 602 (Fig. 5), écartant ainsi la languette secondaire 170, et lorsque le couteau 54 passe sous la bosse 602 (Fig. 6), la languette secondaire 170 se resserre contre le couteau 54 et verrouille le couteau 54. Pour renforcer la rigidité des languettes 168 et 170 et assurer le contact avec le couteau 54, les deuxièmes moyens de connexion 160 comprennent une plaque d'appui 20 176 qui est placée sur l'extérieur des languettes 168 et 170 par rapport à la fente 166 et qui est fixée ici entre la partie commune 174 et les vis de fixation. Pour assurer le maintien du prolongement 402 le long du bord libre de la paroi 162 et donc éviter son fléchissement lors du passage du couteau 54, le prolongement 402 présente une nervure 404 en L dont une partie s'étend sur la longueur de 25 l'extrémité de la paroi 162, et où l'arrière d'une autre partie se plaque contre la paroi 162. La partie avant de ladite autre partie constitue la surface délimitant l'orifice 105. Les murs 303 sont soutenus par une paroi flexible 310 du capot 104 et qui est ici verticale. Pour faciliter la flexion de la paroi flexible 310 lors de la mise en place ou le retrait du couteau 54, elle présente, à sa base, une échancrure 312 qui sépare 30 partiellement la base de la paroi flexible 310 du reste du capot 104. Le capot 104 comporte de préférence une partie inférieure 104b et une partie supérieure 104a fixée de manière amovible à la partie inférieure 104b. La partie supérieure 104a comporte, entre autres, les murs 303 et le prolongement 402 et est réalisé par moulage à l'aide d'un seul moule. 35 REVENDICATIONS1) Borne de connexion électrique (100) comportant : - une pièce de connexion électrique (102) réalisée dans un matériau électriquement conducteur, et comportant un corps (106) et des moyens de connexion (160) solidaires du corps (106) et permettant de connecter un couteau (54) d'un élément de remplacement (52), - un capot (104) réalisé dans un matériau électriquement isolant et recouvrant la pièce de connexion électrique (102), les moyens de connexion (160) comportant une paroi (162) rigide et issue du corps (106) et d'une plaque (164) élastique et fixée en regard de la paroi (162), la paroi (162) et la plaque (164) définissant entre elles une fente (166) pour y loger le couteau (54), la plaque (164) présentant une languette principale (168) et une languette secondaire (170), et le capot (104) présentant des murs (303) délimitant un logement (302) dans lequel l'extrémité libre de la languette principale (168) est enfermée, et une ouverture (304) à travers laquelle l'extrémité libre de la languette secondaire (170) vient en contact avec le couteau (54), et un prolongement (402) en appui contre le bord libre de la paroi (162) et qui vient entre la paroi (162) et le mur (303) en regard, le mur (303) en regard et le prolongement (402) définissant entre eux un orifice (105) permettant l'introduction du couteau (54) dans la fente (166). 2) Borne de connexion électrique (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le prolongement (402) présente une nervure (404) en L dont une partie s'étend sur la longueur de l'extrémité de la paroi (162) et où l'arrière d'une autre partie se plaque contre la paroi (162). 3) Borne de connexion électrique (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les murs (303) sont soutenus par une paroi flexible (310) du capot (104) qui présente, à sa base, une échancrure (312) qui sépare partiellement la base de la paroi flexible (310) du reste du capot (104). 4) Borne de connexion électrique (100) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le capot (104) comporte une partie inférieure (104b) et une 3047617 8 partie supérieure (104a) fixée de manière amovible à la partie inférieure (104b), et en ce que la partie supérieure (104a) comporte les murs (303) et le prolongement (402) et est réalisé par moulage à l'aide d'un seul moule. 5) Borne de connexion électrique (100) selon l'une des revendications 1 à 4, 5 caractérisée en ce que la languette secondaire (170) présente, au voisinage de son extrémité libre, une bosse (602) dont le sommet est orienté vers la paroi (162). 6) Borne de connexion électrique (100) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le capot (104) présente un mur de séparation (702) qui s'étend dans la gorge (172) entre la languette principale (168) et la languette secondaire (170), 10 à partir des extrémités libres de ces languettes (168, 170).