Brevet FR3051288A1 — publié le 20171117

Coffre électrique d'équipement ferroviaire et procédé de connexion électrique interne dans un tel coffre La présente invention concerne un coffre électrique d'équipement ferroviaire comprenant : - au moins deux parties distinctes et étanches à l'eau, et au moins une zone moins étanche à l'eau que les deux parties, voire non étanche à l'eau, - une charpente comportant une pluralité de tubes reliant les deux parties l'une à l'autre via la zone moins étanche pour assurer une rigidité mécanique du coffre électrique, et - des câbles de connexion connectant électriquement les deux parties l'une à l'autre. L'invention concerne également un procédé de connexion électrique de deux parties distinctes d'un tel coffre l'une à l'autre. Le coffre électrique fait par exemple partie d'une armoire électrique de haute, moyenne ou de basse tension. Le coffre électrique est embarqué, ou non, à bord d'un véhicule ferroviaire. Pour protéger les câbles de connexion transitant par la zone moins étanche à l'eau, il est connu d'utiliser des presse-étoupes avec bague étanche. On utilise également des gaines dites « passe fil » ou des brides de type Affimes. Il est également connu d'utiliser de la tôlerie intermédiaire entre les deux zones protégées afin de créer une zone spécifique de câblage. Comme la zone de câblage est conçue dans un environnement structurel préexistant, il n'est pas évident de conserver une structure simple. Après l'ajout de crosses de câblage, un capotage important doit être prévu, ainsi qu'un joint d'étanchéité et un système de fixation conséquent de la taille du capot. Sur le capot, des renforts sont ajoutés afin de garantir la bonne tenue du capot et pour assurer une bonne étanchéité. On comprend que les solutions existantes pour connecter électriquement deux zones protégées du coffre via une zone moins protégée sont relativement complexes et/ou coûteuses. Un but de l'invention est donc de pallier tout ou partie de ces inconvénients, c'est- à-dire en particulier de fournir un coffre électrique moins complexe ou moins coûteux. A cet effet, l'invention a pour objet un coffre électrique du type décrit ci-dessus, dans lequel les câbles de connexion sont disposés à l'intérieur de tubes de ladite pluralité, les tubes ayant des câbles de connexion étant au moins aussi étanches à l'eau que les deux parties, au moins dans ladite zone moins étanche. 3051288 2 Selon des modes de réalisation particuliers, le coffre électrique comprend l'une plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - chacune des deux parties est au moins de classe IP55 du point de vue de 5 l'étanchéité à l'eau ; - chacune des deux parties est au moins de classe IP55 du point de vue de l'étanchéité aux corps étrangers ; - la zone moins étanche est au plus de classe IP20 du point de vue de l'étanchéité au corps étrangers ; 10 - tous les tubes de ladite pluralité comprennent au moins un desdits câbles de connexion ; - chacune des deux parties comprend une face de connexion, la face de connexion de l'une des deux parties étant située en vis-à-vis de la face de connexion de l'autre des deux parties, les faces de connexion étant sensiblement parallèles l'une à 15 l'autre ; - les faces de connexion sont sensiblement planes ; - les tubes ayant des câbles de connexion sont sensiblement perpendiculaires aux faces de connexion ; et - le coffre électrique possède une forme générale parallélépipédique, et dans 20 lequel les tubes ayant des câbles de connexion forment par exemple une arête du coffre électrique. L'invention a également pour objet un procédé de connexion électrique d'au moins deux parties distinctes d'un coffre électrique d'équipement ferroviaire, comprenant les étapes suivantes : 25 - fourniture des deux parties, les deux parties étant étanches à l'eau, et fourniture d'au moins une zone moins étanche à l'eau que les deux parties, voire non étanche à l'eau, - fourniture d'une charpente comportant une pluralité de tubes reliant les deux parties l'une à l'autre via la zone moins étanche pour assurer une rigidité mécanique du 30 coffre électrique, et - connexion électrique des deux parties l'une à l'autre par des câbles de connexion, les câbles de connexion étant disposés à l'intérieur de tubes de ladite pluralité, les tubes ayant des câbles de connexion étant au moins aussi étanches à l'eau que les deux parties, au moins dans ladite zone moins étanche. 3051288 3 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé, sur lequel la figure est une vue schématique en perspective d'un coffre électrique selon l'invention. En référence à la figure, on décrit un coffre électrique 1 selon l'invention. Le coffre 5 électrique 1 est adapté pour être, ou faire partie d'une armoire électrique (non représentée). Le coffre électrique 1 est par exemple un convertisseur statique destiné à produire l'électricité nécessaire dans le véhicule ferroviaire en dehors de la propulsion, ou fait partie de la chaîne de traction du véhicule ferroviaire. En variante, le coffre électrique 1 est ou fait partie d'une station ou d'une sous- 10 station électrique non embarquée, par exemple une sous-station dite « réversible », c'est- à-dire adaptée pour fournir de la puissance électrique à un réseau de distribution, ou pour en recevoir du réseau en cas de freinage d'un véhicule ferroviaire. Le coffre électrique 1 a par exemple une forme générale sensiblement parallélépipédique. Le coffre électrique 1 comprend deux parties 5, 10 distinctes et 15 étanches à l'eau, une zone 15 non étanche à l'eau et séparant les deux parties l'une de l'autre, une charpente 20 formant une ossature du coffre électrique, et des câbles de connexion 25 connectant électriquement les deux parties l'une à l'autre. Les deux parties 5, 10 sont avantageusement au moins de classe IP55 du point de vue de l'étanchéité à l'eau selon la norme EN 60529. Elles sont avantageusement 20 également de classe IP55 du point de vue de l'étanchéité au corps étranger. Les parties 5, 10 sont par exemple de forme extérieure analogue l'une à l'autre, et avantageusement de forme générale parallélépipédique. Les parties 5, 10 sont par exemple disposées parallèlement l'une à l'autre. Les parties 5, 10 sont par exemple constituées extérieurement par des faces 25 fixées sur des tubes de la charpente 20, lesdits tubes se situant à l'intérieur des deux parties et étant représentés en transparence sur la figure. Selon une variante non représentée, les parties 5, 10 sont fixées sur la charpente 20, lesdits tubes restant extérieurs aux deux parties. Les parties 5, 10 comprennent respectivement des faces de connexion 27, 29. 30 Les faces de connexion 27, 29 sont par exemple sensiblement parallèles l'une à l'autre et sont situées de part et d'autre de la zone 15 selon une direction de connexion D. La zone 15 s'étend entre les parties 5, 10 dans la direction de connexion D, avantageusement depuis la face de connexion 27 de la partie 5 jusqu'à la face de connexion 29 de la partie 10. Dans l'exemple, la zone 15 est simplement traversée par 35 des tubes de la charpente 20 et par les câbles de connexion 25. 3051288 4 Selon une variante non représentée, la zone 15 est partiellement étanche à l'eau, mais moins que ne le sont les parties 5, 10. La zone 15 est par exemple au plus de classe IP20, selon la même norme, du point de vue de l'étanchéité au corps étranger. 5 La charpente 20 constitue une structure porteuse du coffre électrique 1. Dans l'exemple représenté, la charpente 20 comporte des tubes s'étendant selon les arêtes du coffre électrique 1, et avantageusement des tubes s'étendant selon les arêtes des parties 5, 10. La charpente 20 comporte en particulier quatre tubes 31 traversant la zone 15 10 selon la direction de connexion D. Les tubes 31 se prolongent au-delà des faces de connexion 27, 29 et ne doivent pas être confondus avec de simples tubes reliant les parties 5, 10. Les tubes 31 se prolongent avantageusement jusqu'aux extrémités du coffre électrique 1 selon la direction de connexion D. Les tubes 31 sont par exemple fixés sur des tubes transversaux de la 15 charpente 20 par rapport à la direction de connexion D. Dans l'exemple représenté, chacun des tubes 31 est à section rectangulaire, avantageusement carrée. Chacun des tubes 31 abrite par exemple l'un des câbles de connexion 25 dans la zone 15. Chacun des tubes 31 comprend par exemple deux orifices 33 permettant au câble 20 de connexion 25 situé dans ledit tube de déboucher à l'intérieur des parties 5, 10. Selon des variantes non représentées, tous les tubes 31 n'abritent pas l'un des câbles de connexion 25, ou certains des tubes 31 abritent plusieurs des câbles de connexion 25. Selon d'autres variantes encore (non représentées), les câbles de connexion 25 25 empruntent des tubes de la charpente 20 pour traverser la zone 15, lesdits tubes ne s'étendant pas selon des arêtes du coffre électrique 1. Ces variantes sont notamment adaptées à des coffres électriques de grandes dimensions, possédant une charpente plus complexe que celle représentée. Les tubes abritant les câbles de connexion 25 sont au moins aussi étanches que 30 les parties 5, 10, au moins dans la zone 15, de manière à constituer une protection des câbles de connexion 25 dans la zone 15, les câbles de connexion étant par ailleurs protégés lorsqu'ils se trouvent dans les parties 5, 10. Un procédé de connexion électrique selon l'invention va maintenant être décrit brièvement, car il se déduit de la structure du coffre électrique 1 décrit précédemment. 35 Pour connecter électriquement les deux parties 5, 10, on fournit les deux parties et la charpente 20, et on connecte électriquement les deux parties l'une à l'autre par les 3051288 5 câbles de connexion 25, ceux-ci étant disposés à l'intérieur des tubes 31 de la charpente 20. Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, les câbles de connexion 25 sont protégés lors de leur traversée de la zone 15, au moins autant qu'ils le sont dans les 5 parties 5, 10. La protection est assurée par les tubes 31 de la charpente 20. Pour ces câbles de connexion 25, aucun équipement de protection supplémentaire n'est nécessaire. Ainsi, les équipements de protection mentionnés dans le préambule de la présente demande sont éliminés, ou bien leur nombre est réduit. En conséquence, le coffre électrique 1 est plus simple à fabriquer et moins coûteux. 10 REVENDICATIONS1.- Coffre électrique (1) d'équipement ferroviaire, le coffre électrique (1) comprenant : - au moins deux parties (5, 10) distinctes et étanches à l'eau, et au moins une zone (15) moins étanche à l'eau que les deux parties (5, 10), voire non étanche à l'eau, - une charpente (20) comportant une pluralité de tubes (31) reliant les deux parties (5, 10) l'une à l'autre via la zone (15) moins étanche pour assurer une rigidité mécanique du coffre électrique (1), et - des câbles de connexion (25) connectant électriquement les deux parties (5, 10) l'une à l'autre, caractérisé en ce que les câbles de connexion (25) sont disposés à l'intérieur de tubes (31) de ladite pluralité, les tubes (31) ayant des câbles de connexion (25) étant au moins aussi étanches à l'eau que les deux parties (5, 10), au moins dans ladite zone (15) moins étanche. 2.- Coffre électrique (1) selon la revendication 1, dans lequel chacune des deux parties (5, 10) est au moins de classe IP55 du point de vue de l'étanchéité à l'eau. 3.- Coffre électrique (1) selon la revendication 2, dans lequel chacune des deux parties (5, 10) est au moins de classe IP55 du point de vue de l'étanchéité aux corps étrangers. 4.- Coffre électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la zone (15) moins étanche est au plus de classe IP20 du point de vue de l'étanchéité au corps étrangers. 5.- Coffre électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel tous les tubes (31) de ladite pluralité comprennent au moins un desdits câbles de connexion (25). 6.- Coffre électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel chacune des deux parties (5, 10) comprend une face de connexion (27, 29), la face de connexion (27, 29) de l'une des deux parties (5, 10) étant située en vis-à-vis de la face de connexion (27, 29) de l'autre des deux parties (5, 10), les faces de connexion (27, 29) étant sensiblement parallèles l'une à l'autre. 7.- Coffre électrique (1) selon la revendication 6, dans lequel les faces de connexion (27, 29) sont sensiblement planes. 8.- Coffre électrique (1) selon la revendication 7, dans lequel les tubes (31) ayant des câbles de connexion (25) sont sensiblement perpendiculaires aux faces de connexion (27, 29). 3051288 7 9.- Coffre électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le coffre électrique (1) possède une forme générale parallélépipédique, et dans lequel les tubes (31) ayant des câbles de connexion (25) forment par exemple une arête du coffre électrique (1). 5 10.- Procédé de connexion électrique d'au moins deux parties (5, 10) distinctes d'un coffre électrique (1) d'équipement ferroviaire, comprenant les étapes suivantes : - fourniture des deux parties (5, 10), les deux parties (5, 10) étant étanches à l'eau, et fourniture d'au moins une zone (15) moins étanche à l'eau que les deux parties (5, 10), voire non étanche à l'eau, 10 - fourniture d'une charpente (20) comportant une pluralité de tubes (31) reliant les deux parties (5, 10) l'une à l'autre via la zone (15) moins étanche pour assurer une rigidité mécanique du coffre électrique (1), et - connexion électrique des deux parties (5, 10) l'une à l'autre par des câbles de connexion (25), les câbles de connexion (25) étant disposés à l'intérieur de tubes (31) de 15 ladite pluralité, les tubes (31) ayant des câbles de connexion (25) étant au moins aussi étanches à l'eau que les deux parties (5, 10), au moins dans ladite zone (15) moins étanche. 20