Brevet FR3071955A1 — publié le 20190405

I Appareil électrique modulaire de protection de ligne Domaine de l'invention L'invention concerne appareil électrique modulaire de protection de ligne, du type interrupteur différentiel (RCCB). Ce type d'appareil est conçu notamment pour couper et établir des niveaux de courant généralement compris entre 16 et 125 ampères. Ce type d'appareil comporte de façon classique : - un dispositif de coupure commandé par une manette de commande d'un contact mobile fixé à un porte-contact rotatif entraînant ledit contact mobile à distance ou vers un contact fixe, ladite manette étant reliée au porte-contact par l'intermédiaire d'une serrure mécanique apte à basculer en entraînant l'ouverture/fermeture des contacts suite à une action manuelle sur la manette ; - un dispositif de déclenchement apte à faire basculer la serrure du dispositif de coupure pour ouvrir les contacts en cas d'apparition d'un courant différentiel supérieur à un seuil d'intensité prédéterminé, et apte à laisser les contacts fermés en cas d'apparition d'un courant de court-circuit. Etat de la technique Ce type d'appareil est délimité par un boîtier. La face arrière du boîtier permet la fixation de l'appareil à un rail lui-même fixé dans un coffret de distribution. D'autres appareils modulaires sont juxtaposés le long du rail. La façade avant de l'appareil présente un épaulement centré sur la hauteur de l'appareil et s'étendant sur toute la largeur de l'appareil, la largeur et la hauteur étant définies lorsque l'appareil est en place dans le coffret de distribution. La manette de commande saille de cet épaulement, et se déplace dans une ouverture sensiblement décentrée en largeur sur l'épaulement. Par exemple, pour un appareil tétrapolaire, comprenant quatre bornes de raccordement alignées dans la largeur de l'appareil, la manette de commande se situe au niveau des deux bornes situées sur la gauche de l'appareil. L'épaulement présente la même profondeur sur toute la largeur de l'appareil. La longueur de la manette est calculée de manière à ce que, lorsqu'elle se situe à mi-course, 2 c'est-à-dire lorsqu'elle est centrée dans l'ouverture de l'épaulement, donc à l'horizontale dans l'appareil fixé dans le coffret de distribution, l'extrémité libre de la manette ne touche pas la porte du coffret de distribution. Il est essentiel que les appareils installés à l'intérieur du coffre ne viennent pas entraver la fermeture de la porte, et ce quel que soit l'état des 5 appareils, en l'espèce quelle que soit la position de la manette pour l'appareil en question, la position la plus contraignante étant celle où la manette est centrée. Les appareils installés dans les coffrets de distribution contiennent désormais de l'électronique, afin d'ajouter des fonctionnalités aux appareils, de les rendre intelligents, par 10 exemple dans le cadre de la domotique. Ces appareil peuvent être équipés d'un système électronique de mesure du courant différentiel et d'un système de traitement électronique de la mesure, qui permet d'anticiper l'ouverture du circuit en fonction de paramètres réglables. Ils peuvent être équipés de bien d'autres systèmes, comme par exemple un contact auxiliaire. 15 Cette électronique est intégrée directement au sein de l'appareil. Pour se faire, il est nécessaire de prévoir un emplacement dédié. Or les appareils classiques sont déjà bien remplis. Généralement, le dispositif de coupure compose la partie haute de l'appareil, tandis que le dispositif de déclenchement compose la partie basse de l'appareil lorsque ce dernier est en position d'utilisation dans un coffret de distribution. 20 L'objectif de la présente invention consiste ainsi à prévoir un emplacement dédié à l'électronique au sein d'un appareil électrique de protection de ligne, de manière à ce que l'encombrement de l'appareil permette la fermeture de la porte du coffret de distribution dans lequel il se trouve. 25 Résumé de l'invention Ce but est atteint grâce à un appareil électrique modulaire de protection de ligne, du 30 type interrupteur différentiel, délimité par un boîtier comportant : - une face arrière de fixation à un coffret de distribution ; - deux faces latérales opposées ; - une façade avant opposée à la face arrière, et présentant un épaulement ; une face supérieure ; 35 - une face inférieure opposée à la face supérieure. Cet appareil comporte au sein de ce boîtier un dispositif de coupure commandé par une manette de commande, ladite manette saillant dudit l'épaulement vers l'extérieur du boîtier. 3 Cet appareil se caractérise à titre principal en ce que ledit épaulement comporte un double étage dont l'encombrement maximal, selon un plan transversal parallèle aux faces latérales, est limité par l'encombrement de la manette en position centrée sur l'appareil. 5 L'idée principale de cette invention consiste à utiliser l'encombrement de la manette comme référence de base, afin d'augmenter de façon limitée le volume de l'épaulement pour créer un volume supplémentaire au sein de l'appareil. Ce volume supplémentaire permet de stocker l'électronique nécessaire aux nouvelles technologies. L'appareil peut ainsi présenter 10 de nouvelles fonctionnalités, tout en continuant de s'intégrer dans les coffrets de distribution dont les dimensions restent inchangées. Le fait d'utiliser le volume de l'épaulement est particulièrement avantageux car il ne suscite aucune modification dimensionnelle de largeur et de hauteur de l'appareil. Ce dernier peut donc remplacer aisément un appareil défectueux dans un coffret, sans nécessiter plus 15 de place, et en utilisant les barres de pontages déjà en place. De plus, les faces supérieure, inférieure, latérales, et arrière restent inchangées, ce qui permet à l'appareil de conserver son association avec tous les accessoires environnant (comme par exemple un contact auxiliaire, une bobine à émission, une bobine à manque de tension, etc). L'appareil selon l'invention gagne ainsi en volume, tout en restant modulable, et tout 20 en pouvant se combiner avec les barres de pontage classiques, les liaisons filaires, et tous les autres moyens de raccordement en place dans le coffret de distribution. Enfin, ce volume supplémentaire dans l'épaulement est préservé des échauffements pouvant avoir lieu à proximité des connexions primaires de l'appareil, et offre un espace tempéré pour l'électronique connue pour être sensible thermiquement (notamment les cartes 25 électroniques par exemple). Selon les différents modes de réalisation de l'invention, qui pourront être pris ensemble ou séparément : - ledit double étage se compose d'un premier étage proximal d'une première desdites 30 faces latérales et duquel saille ladite manette, et d'un second étage juxtaposé audit premier étage et proximal d'une seconde desdites faces latérales. - l'épaulement est délimité par un pied, un premier nez correspondant au premier étage, un second nez correspondant au second étage, la profondeur du premier étage étant définie entre le pied et le premier nez de l'épaulement, la profondeur du 35 second étage étant définie entre le pied et le second nez de l'épaulement. - la profondeur du second étage de l'épaulement est plus importante que la profondeur du premier étage de l'épaulement. 4 - ,la différence entre la profondeur du second étage et la profondeur du premier étage est inférieure ou égale à la longueur du tronçon de la manette dépassant du premier étage. le second étage de l'épaulement défini un volume dans lequel sont intégrés des 5 composants électroniques de l'appareil. - l'appareil comporte au moins une fenêtre d'affichage d'information pratiquée dans le second nez de l'épaulement. - le second étage de l'épaulement comporte des moyens d'indication d'information, du type LED ou écran, en provenance des composants électroniques, lesdits moyens 10 d'indication d'information étant disposés au niveau de ladite fenêtre et visibles depuis l'extérieur de l'appareil. - le second étage de l'épaulement comporte des moyens d'accroche par déformation élastique pour sa fixation à la façade avant de l'appareil. le premier étage et le second étage de l'épaulement constituent une unique pièce. 15 l'appareil comporte une pluralité de modules, le premier étage de l'épaulement s'étendant sur au moins un module, le second étage de l'épaulement s'étendant sur au moins deux modules. l'appareil consiste en un appareil tétrapolaire, le premier étage s'étendant sur les deux bornes proximales de la première face latérale, le second étage s'étendant sur 20 les deux bornes proximales de la seconde face latérale. - le second nez de l'épaulement est plat et sensiblement parallèle à la face arrière de l'appareil. - l'appareil comporte en outre une rehausse comprenant au moins un module de communication et des moyens de fixation au boitier de l'appareil, ledit boitier de 25 l'appareil comportant des moyens de fixation complémentaires, les moyens de fixation au boitier et les moyens de fixation complémentaires étant imbriqués l'un dans l'autre pour fixer la rehausse au boitier. les moyens de fixation au boitier de l'appareil comprennent une fente et les moyens de fixation complémentaires comprennent une protubérance imbriquée dans la fente 30 pour fixer la rehausse au boitier. - le second nez de l'épaulement est d'allure bombé. - le second étage de l'épaulement est réalisé en polyamide. 35 Présentation des figures 5 ,L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, de quatre modes de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés. 5 Sur ces dessins : la figure 1 est une vue en perspective de l'appareil selon un premier mode de réalisation ; - la figure 2 représente schématiquement une vue de côté de l'appareil selon le premier mode de réalisation ; 10 - la figure 3 est une vue en perspective de l'appareil selon un deuxième mode de réalisation ; la figure 4 est une vue en coupe d'un second étage de l'appareil selon le deuxième mode de réalisation ; - la figure 5 est une vue en perspective de l'appareil selon un troisième mode de 15 réalisation ; - les figure 6 et 7 sont des vues en perspective d'une rehausse de l'appareil selon le troisième mode de réalisation ; la figure 8 est une vue en perspective de l'appareil selon un quatrième mode de réalisation. 20 Description détaillée Les figures 1 à 8 montrent un appareil 1 électrique modulaire de protection de ligne selon l'invention, tel qu'il serait positionné dans un coffret de distribution par exemple. 25 Cet appareil 1 est délimité par un boîtier. Ce boîtier comporte une face arrière 2, nommée couramment semelle, pour la fixation à un rail de distribution (non représenté) placé horizontalement dans le boîtier. Il comporte également une face supérieure 7, une face inférieure 6, une première face latérale 4 disposée ici sur la gauche de l'appareil 1, une seconde face latérale 5 disposée ici sur la droite de l'appareil 1, et enfin une façade avant 3. 30 La hauteur h de l'appareil 1 est définie comme étant la distance entre les faces inférieure 6 et supérieure 7. La largeur I de l'appareil 1 est définie comme étant la distance entre les première 4 et seconde 5 faces latérales de l'appareil 1. De manière générale, la hauteur h et la largeur I de l'appareil 1 sont standards pour pouvoir s'intégrer dans un 35 tableau de distribution classique. 6 Cet appareil 1 présente un orifice 13 au niveau de sa première face latérale 4, lui permettant d'être directement connecté avec l'appareil électrique ou les accessoires situés sur sa gauche dans le coffret de distribution (comme par exemple un contact auxiliaire, une bobine à émission, une bobine à manque de tension, etc). Il est possible de prévoir plusieurs 5 orifices sur cette première face latérales 4. La façade avant 3 du boîtier de l'appareil 1 présente un épaulement 8 centré dans la hauteur h de l'appareil 1, et s'étendant sur toute la largeur I de l'appareil 1. 10 Une manette 11 de commande est située dans l'épaulement 8, et saille de la façade avant 3. Elle est destinée à commander un mécanisme d'actionnement des contacts électriques. Cette manette 11 est mobile en rotation, entre une position relevée et une position rabaissée. Sur la figure 1, la manette 11 est en position rabaissée. La manette 11 peut 15 également avoir une position centrale intermédiaire, à mi-course comme illustré en figure 2. Sur la figure 2, les positions extrêmes (relevée et rabaissée) sont également représentées en pointillés. La manette 11 est ainsi mobile sur une course délimitée par une fenêtre 16 dans l'épaulement 8. 20 La profondeur P de l'appareil 1 est définie comme étant la distance entre la face arrière 2 et la face avant 3 de l'appareil 1. Pour pouvoir s'intégrer dans un coffret de distribution, la dimension déterminante est la distance entre l'extrémité libre de la manette 11 et la face arrière 2 de l'appareil 1. Cette distance est limitée de manière à pouvoir fermer la porte du coffret de distribution sans qu'elle cogne contre la manette 11, et ce quelle que soit 25 la position de la manette 11, notamment dans sa position centrée à mi-course où la distance est alors maximale. Dans l'exemple présenté, l'appareil 1 est un interrupteur différentiel tétrapolaire, et présente ainsi quatre pôles juxtaposées (un neutre et trois phases) avec les bornes de 30 raccordement 12 amont et aval correspondantes. La manette 11 est localisée au niveau de la première borne de raccordement sur le côté gauche, donc directement au voisinage de la première face latérale 4. La largeur de la manette 11 correspond approximativement à la largeur d'une borne. La manette 11 est centrée en hauteur sur l'épaulement 8. 35 L'épaulement 8 présente deux étages, à savoir un premier étage 9 duquel saille la manette 11 et s'étendant sur les deux bornes de gauche, c'est-à-dire les bornes proximales 7 de la première face latérale 4, et un second étage 10 s'étendant sur les deux bornes de droite, c'est-à-dire les bornes proximales de la seconde face latérale 5. L'épaulement 8 prend naissance au niveau de la partie principale de la façade avant 5 3 d'allure parallèle à la face arrière 2. Cette partie principale constitue le pied 17 de l'épaulement 8. L'épaulement 8 se termine par deux nez, respectivement un premier nez 18 constituant la paroi avant du premier étage 9, et un second nez 19 constituant la paroi avant du second étage 10. 10 L'encombrement maximal de l'épaulement 8, dans un plan transversal à l'appareil 1 et parallèle aux faces latérales 4,5, est limité par l'encombrement de la manette 11 à mi-course. Cela est représenté de façon plus visible en figure 2, où l'appareil 1 est représenté en vue de côté. 15 Lorsque la manette 11 est à mi-course, son extrémité libre montre la limite à ne pas dépasser pour que la porte du coffret de distribution puisse se fermer sans cogner dans l'appareil 1. Par conséquent, l'épaulement 8 ne doit pas dépasser cette limite afin de ne pas gêner la fermeture de la porte. 20 Le premier étage 9 de l'épaulement 8, contenant la manette 11, présente une profondeur P1 définie entre le pied 17 et le premier nez 18 de l'épaulement 8. Le second étage 10 de l'épaulement 8 présente une profondeur P2 définie entre le pied 17 et le second nez 19 de l'épaulement 8. La profondeur du second étage 10 est plus importante que celle du premier étage 9, 25 mais la différence entre les deux profondeur est égale ou inférieure à la longueur L du tronçon de la manette 11 dépassant du premier étage 9 à mi-course. Dans le volume du second étage 10 se trouvent des composants électroniques permettant d'ajouter des fonctionnalités à l'appareil 1. Cette électronique est reliée d'une part 30 à toutes les bornes 12 de l'appareil 1, et d'autre part à un ou plusieurs module(s) de communication. L'électronique peut comporter une ou plusieurs cartes électroniques 20, 21, 22 de préférence superposées dans le volume du second étage 10. Le second nez 19 de l'épaulement 8 est doté de fenêtres 15 pour l'affichage d'informations en provenance de l'électronique. -Un moyen d'indication d'information peut 35 être disposé dans le volume du second étage 10 dernière une fenêtre 15 pour avoir un affichage digital. Ce ou ces moyen(s) d'indication d'information peuvent comprendre un ou plusieurs écran(s) et/ou un ou plusieurs voyant(s) lumineux 24 de préférence de type LED. 8 Le ou, les voyant(s) lumineux 24 peuvent êtres agencés sur une carte électronique supérieure 20 parmi les cartes électroniques 20, 21, 22. Les moyens d'indication d'information peuvent : afficher l'état de fonctionnement d'un système électronique de mesure de l'appareil et/ou afficher un ou plusieurs niveau(x) de pré-alarme et/ou afficher un 5 état de déclenchement d'un système électronique de mesure du courant différentiel de l'appareil 1 en différenciant entre un défaut différentiel de type A et un défaut différentiel de type B. Le premier étage 9 de l'épaulement 8 est moulé intégralement avec la partie 10 principale de la façade avant 3. Le second étage 10 de l'épaulement 8 peut soit être moulé également avec la partie principale de la façade avant 3, ou peut consister en un capot indépendant clipsé sur la partie principale de la façade avant 3. Le matériau est le même pour toutes les parties de la façade avant 3 (partie 15 principale, premier étage 9, second étage 10), et consiste généralement en du polyamide. Sur la figure 1, le second nez 19 de l'épaulement 8 a une allure légèrement bombée. Il peut également être totalement plat, comme représenté schématiquement sur la figure 2. 20 Dans le mode de réalisation de l'invention divulgué dans les figures 5 à 7, l'appareil 1 peut comprendre une rehausse 25 pouvant intégrer le ou les module(s) de communication. La rehausse 25 peut comprendre de moyens de fixation au boitier de l'appareil 1 et le boîtier de l'appareil 1 peut comporter des moyens de fixation complémentaires. Les moyens de fixation peuvent comprendre une fente 28 et les moyens de fixation complémentaires 25 peuvent comprendre protubérance 29. Dans une position de fixation de la rehausse 25, celle-ci peut recouvrir une partie de la façade avant 3 de l'appareil 1. La rehausse peut comprendre un premier tronçon 26 et un deuxième tronçon 27. Dans la position de fixation de la rehausse 25 sur le boitier de l'appareil 1, le premier tronçon 26 de la rehausse 25 peut reposer sur la façade avant 3 de l'appareil 1 et/ou le deuxième 30 tronçon 27 de la rehausse 25 peur reposer sur la face supérieure 7. Le ou les module(s) de communication peuvent être logé(s) dans le deuxième tronçon 27 de la rehausse 26. Une profondeur du premier tronçon 26 de la rehausse 25 peut être inférieure à la profondeur P2 du second étage 10 de l'épaulement 8. La rehausse 25 peut comprendre une ou plusieurs parties sécables 30 pour le 35 passage de câbles. 9 Dans le mode de réalisation de l'invention divulgué dans la figure 8, la profondeur du second étage 10 est approximativement égale à celle du premier étage 9. En ce qui concerne la description ci-dessus, les relations dimensionnelles optimales 5 pour les parties de l'invention, en incluant les variations de taille, de matériaux, de formes, de fonction et de modes de fonctionnement, d'assemblage et d'utilisation, sont considérées comme apparentes et évidentes pour l'homme du métier, REVENDICATIONS1. Appareil électrique modulaire de protection de ligne, du type interrupteur différentiel, délimité par un boîtier comportant : - une face arrière (2) de fixation à un coffret de distribution ; - deux faces latérales (4,5) opposées ; une façade avant (3) opposée à la face arrière (2), et présentant un épaulement (8) ; une face supérieure (7) ; une face inférieure (6) opposée à la face supérieure (7) ; ledit appareil (1) comportant au sein de ce boîtier un dispositif de coupure commandé par une manette (11) de commande, ladite manette (11) saillant dudit l'épaulement (8) vers l'extérieur du boîtier ; caractérisé en ce que ledit épaulement (8) comporte un double étage dont l'encombrement maximal, selon un plan transversal parallèle aux faces latérales (4,5), est limité par l'encombrement de la manette (11) en position centrée sur l'appareil (1). 2. Appareil électrique modulaire de protection de ligne selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit double étage se compose d'un premier étage (9) proximal d'une première desdites faces latérales (4) et duquel saille ladite manette (11), et d'un second étage (10) juxtaposé audit premier étage (9) et proximal d'une seconde desdites faces latérales (5). 3. Appareil électrique modulaire de protection de ligne selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'épaulement (8) est délimité par un pied (17), un premier nez (18) correspondant au premier étage (9), un second nez (19) correspondant au second étage (10), la profondeur (P1) du premier étage (9) étant définie entre le pied (17) et le premier nez (18) de l'épaulement (8), la profondeur (P2) du second étage (10) étant définie entre le pied (17) et le second nez (19) de l'épaulement (8). 4. Appareil électrique modulaire de protection de ligne selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la profondeur (P2) du second étage (10) de l'épaulement (8) est plus importante que la profondeur (P1) du premier étage (9) de l'épaulement (8). 11 5. Appareil électrique modulaire de protection de ligne selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la différence entre la profondeur (P2) du second étage (10) et la profondeur (P1) du premier étage (9) est inférieure ou égale à la 5 longueur (L) du tronçon de la manette (11) dépassant du premier étage (9). 6. Appareil électrique modulaire de protection de ligne selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le second étage (10) de l'épaulement (8) défini un volume dans lequel sont intégrés des composants électroniques de l'appareil (1). 10 7. Appareil électrique modulaire de protection de ligne selon l'une des revendications 3, 4, 5 ou 6 dans ses combinaisons avec la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une fenêtre (15) d'affichage d'information pratiquée dans le second nez (19) de l'épaulement (8). 15 8. Appareil électrique modulaire de protection de ligne selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le second étage (10) de l'épaulement (8) comporte des moyens d'indication d'information, du type LED ou écran, en provenance des composants électroniques, lesdits moyens d'indication d'information étant disposés 20 au niveau de ladite fenêtre (15) et visibles depuis l'extérieur de l'appareil (1). 9. Appareil électrique modulaire de protection de ligne selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le second étage (10) de l'épaulement (8) comporte des 25 moyens d'accroche par déformation élastique pour sa fixation à la façade avant (3) de l'appareil (1). 10. Appareil électrique modulaire de protection de ligne selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que le premier étage (9) et le second étage (10) de 30 l'épaulement (8) constituent une unique pièce. 11. Appareil électrique modulaire de protection de ligne selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de modules, le premier étage (9) 12 de l'épaulement (8) s'étendant sur au moins un module, le second étage (10) de l'épaulement (8) s'étendant sur au moins deux modules. 12. Appareil électrique modulaire de protection de ligne selon la revendication 5 précédente, caractérisé en ce qu'il consiste en un appareil (1) tétrapolaire, le premier étage (9) s'étendant sur les deux bornes proximales de la première face latérale (4), le second étage (10) s'étendant sur les deux bornes proximales de la seconde face latérale (5). 10 13. Appareil électrique modulaire de protection de ligne selon l'une des revendications 3, 4, 5, 7, 8, ou 6 dans ses combinaisons avec la revendication 3, ou 9 dans ses combinaisons avec la revendication 3, ou 10 dans ses combinaisons avec la revendication 3, ou 11 dans ses combinaisons avec la revendication 3, caractérisé en ce que le second nez (19) de l'épaulement (8) est d'allure bombé. 15 14. Appareil électrique modulaire de protection de ligne selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une rehausse (25) comprenant au moins un module de communication et des moyens de fixation au boitier de l'appareil (1), ledit boitier de l'appareil (1) comportant des moyens de fixation complémentaires, 20 les moyens de fixation au boitier et les moyens de fixation complémentaires étant imbriqués l'un dans l'autre pour fixer la rehausse (25) au boitier. 15. Appareil électrique modulaire de protection de ligne selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de fixation au boitier de l'appareil (1) 25 comprennent une fente (28) et les moyens de fixation complémentaires comprennent une protubérance (29) imbriquée dans la fente (28) pour fixer la rehausse (25) au boitier. 16. Appareil électrique modulaire de protection de ligne selon l'une des revendications 2 30 à 13, ou 14 dans ses combinaisons avec la revendication 2, ou 15 dans ses combinaisons avec la revendication 2, caractérisé en ce que le second étage (10) de l'épaulement (8) est réalisé en polyamide.