Brevet FR3050332A1 — publié le 20171020

Appareil électrique débrochable de coupure d'un courant électrique présentant une plaque de fond améliorée La présente invention concerne un appareil électrique débrochable de coupure d'un courant électrique présentant une plaque de fond améliorée. On connaît des appareils électriques de coupure d'un courant électrique, tels que des disjoncteurs ou des interrupteurs, qui comportent un châssis fixe, apte à être monté dans un tableau électrique et une partie amovible, aussi dite « bloc coupure », qui renferme un dispositif électrique de coupure apte à couper un courant électrique. La partie amovible est déplaçable entre des positions embrochée et débrochée par rapport au châssis. Un tel appareil électrique est dit être débrochable. Dans la position embrochée, la partie amovible est reçue à l'intérieur d'un logement du châssis fixe prévu à cet effet, permettant ainsi de raccorder électriquement le dispositif électrique de coupure à des terminaux de connexion d'une installation électrique raccordés au châssis. Dans la position débrochée, la partie amovible est au moins en partie retirée hors du logement du châssis. Le dispositif électrique de coupure n'est alors plus raccordé à l'installation électrique. Typiquement, l'appareil ne fonctionne que lorsqu'il est dans la position embrochée. Ces appareils débrochables facilitent les interventions de maintenance et de réparation, car la partie amovible peut être retirée par un opérateur sans avoir besoin de toucher ni de démonter les connexions entre le châssis et l'installation électrique. Un tel appareil électrique est par exemple connu de WO-01/33682-Al. Dans cet appareil, la partie amovible comporte une plaque de fond, réalisée en un matériau composite obtenu par pultrusion. Cette plaque de fond a pour rôle d'assurer une bonne tenue mécanique de l'appareil électrique et de résister aux efforts mécaniques statiques et dynamiques subis par l'appareil lorsqu'il est en fonctionnement. Par exemple, dans la position embrochée, la partie amovible subit des efforts statiques dus au poids des connecteurs électriques, typiquement des jeux de barres électriques en cuivre, qui servent à raccorder l'appareil électrique à l'installation électrique. La partie amovible subit aussi ponctuellement des efforts mécaniques, lors de l'interruption du courant, sous l'effet des forces électromagnétiques apparaissant lors de la coupure d'un courant électrique. Ces forces sont particulièrement importantes dans les appareils à fort pouvoir de coupure, par exemple destinés à couper des courants d'intensité supérieure à 100 kA, où elles peuvent générer des contraintes mécaniques 3050332 2 équivalentes à celles exercées par un poids de plusieurs tonnes. Cela fragilise la plaque de fond et peut même la détruire, ce qui nuit au fonctionnement de l'appareil électrique. Cependant, cette plaque de fond connue de l'état de la technique ne donne pas entière satisfaction. Le procédé de fabrication par pultrusion a comme inconvénient d'être 5 complexe et à mettre en oeuvre et présente des limitations techniques. La plaque de fond ainsi obtenue présente un coût unitaire élevé et une épaisseur importante, ce qui impose un surdimensionnement du châssis fixe et donc une augmentation de l'encombrement de l'appareil électrique. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention, en 10 proposant un appareil électrique débrochable de coupure d'un courant électrique, comportant une plaque de fond plus économique à fabriquer et présentant un encombrement réduit, tout en étant apte à supporter les contraintes mécaniques exercées sur l'appareil électrique lors de son fonctionnement. A cet effet, l'invention concerne un appareil électrique débrochable de coupure 15 d'un courant électrique, comportant : - un châssis fixe, incluant une plaque de fond rigide fixée sur le châssis ; - des terminaux de connexion aptes à être raccordés à une installation électrique ; - une partie amovible incluant un dispositif de coupure d'un courant électrique, cette partie amovible étant sélectivement déplaçable entre : 20 - une position embrochée, dans laquelle la partie amovible est reçue à l'intérieur d'un logement correspondant du châssis fixe et dans laquelle le système de coupure est raccordé électriquement aux terminaux de connexion, et - une position débrochée, dans laquelle la partie amovible est en dehors du 25 logement et dans laquelle le système de coupure est électriquement isolé des terminaux de connexion. Selon l'invention, la plaque de fond est réalisée en un matériau polymère thermodurcissable et comporte des poutres de renfort, intégrées à la plaque de fond et s'étendant selon une direction verticale. 30 Grâce à l'invention, la plaque de fond présente une bonne tenue mécanique, du fait notamment des poutres verticales, qui évitent les concentrations de contraintes mécaniques en des endroits localisés de la plaque de fond et au contraire favorisent leur répartition de manière homogène sur la plaque de fond. Celle-ci présente ainsi une résistance mécanique aussi satisfaisante qu'avec les plaques de fond pultrudées connues de l'état de la technique. De plus, la plaque de fond peut être fabriquée de façon 3050332 3 simplifiée, par exemple par moulage, ce qui en réduit le coût et permet une plus grande flexibilité dans le dimensionnement, permettant notamment d'en réduire l'encombrement. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel appareil électrique peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans 5 toute combinaison techniquement admissible : - La plaque de fond est fixée au châssis au moyen d'éléments de fixation, l'appareil électrique comportant en outre des plaquettes de maintien qui s'étendent verticalement le long de bords latéraux de la plaque de fond, les plaquettes de maintien étant serrées contre les bords latéraux par les éléments de fixation. 10 - Les plaquettes de maintien sont réalisées en acier. - Les éléments de fixation comportent des vis à tête fraisée. - Les éléments de fixation présentent une surépaisseur inférieure ou égale à 3mm, par rapport à la face de chaque plaquette de maintien tournée vers l'arrière de l'appareil électrique. 15 - La plaque de fond est formée en une seule pièce. - La plaque de fond est réalisée en polyester. - La plaque de fond est réalisée par moulage. - La superficie de la section transversale de chacune des poutres de renfort est supérieure ou égale à 5cm2, de préférence supérieure ou égale à 10cm2, de préférence 20 encore supérieure ou égale à 20cm2. - La plaque de fond présente une épaisseur comprise entre 0,5cm et 5cm. 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 appareil électrique donné uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins 25 annexés dans lesquels : - la figure 1 est une illustration schématique, selon une vue en perspective, d'un appareil électrique de coupure d'un courant électrique conforme à l'invention ; - la figure 2 est une illustration schématique, selon une vue en perspective et partiellement éclatée, de l'appareil électrique de coupure de la figure 1 ; 30 - la figure 3 est une illustration schématique, en représentation partiellement écorchée, de l'appareil électrique des figures 1 et 2, vu selon le plan de coupe III de la figure 1 , - la figure 4 est une vue détaillée de la zone IV de la figure 3. Les figures 1 et 2 représentent un appareil électrique 2 débrochable de coupure 35 d'un courant électrique. L'appareil électrique 2 est configuré pour interrompre un courant 3050332 4 électrique, en réponse à une anomalie de fonctionnement ou à une commande prédéfinie. Par exemple, l'appareil électrique 2 est un disjoncteur ou un interrupteur. Dans cet exemple, l'appareil électrique 2 est un disjoncteur à basse tension à courant alternatif et à coupure dans l'air, par exemple prévu pour une tension électrique 5 supérieure ou égale à 440V et pour des courants électriques d'intensité supérieure à 630 A. Le pouvoir de coupure en court-circuit de ce disjoncteur est de 150[ REVENDICATIONS1.- Appareil électrique (2) débrochable de coupure d'un courant électrique, comportant : - un châssis fixe (3), incluant une plaque de fond (20) rigide fixée sur le châssis ; - des terminaux de connexion (24) aptes à être raccordés à une installation électrique ; - une partie amovible incluant un dispositif de coupure d'un courant électrique, cette partie amovible étant sélectivement déplaçable entre : - une position embrochée, dans laquelle la partie amovible est reçue à l'intérieur d'un logement correspondant du châssis (3) fixe et dans laquelle le système de coupure est raccordé électriquement aux terminaux de connexion (24), et - une position débrochée, dans laquelle la partie amovible est en dehors du logement et dans laquelle le système de coupure est électriquement isolé des terminaux de connexion (24) ; caractérisé en ce que la plaque de fond (20) est réalisée en un matériau polymère thermodurcissable et comporte des poutres de renfort (26, 28), intégrées à la plaque de fond (20) et s'étendant selon une direction verticale (Z26, Z28). 2.- Appareil électrique (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de fond (20) est fixée au châssis au moyen d'éléments de fixation (50, 52), l'appareil électrique (2) comportant en outre des plaquettes de maintien (30, 32) qui s'étendent verticalement le long de bords latéraux (34, 36) de la plaque de fond (20), les plaquettes de maintien (30, 32) étant serrés contre les bords latéraux (34, 36) par les éléments de fixation (50, 52). 3.- Appareil électrique (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les plaquettes de maintien (30, 32) sont réalisées en acier. 4.- Appareil électrique (2) selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les éléments de fixation (50, 52) comportent des vis (50) à tête fraisée (54). 5.- Appareil électrique (2) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les éléments de fixation (50, 52) présentent une surépaisseur inférieure ou égale à 3050332 11 3mm, par rapport à la face de chaque plaquette de maintien (30, 32) tournée vers l'arrière de l'appareil électrique (2). 6.- Appareil électrique (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé 5 en ce que la plaque de fond (20) est formée en une seule pièce. 7.- Appareil électrique (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque de fond (20) est réalisée en polyester. 10 8.- Appareil électrique (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque de fond (20) est réalisée par moulage. 9.- Appareil électrique (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la superficie de la section transversale de chacune des poutres de renfort (26, 15 28) est supérieure ou égale à 5cm2, de préférence supérieure ou égale à 10cm2, de préférence encore supérieure ou égale à 20cm2. 10.- Appareil électrique (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque de fond (20) présente une épaisseur comprise entre 20 0,5cm et 5cm.