Brevet FR3082697A1 — publié le 20191220

SYSTEME DE PROTECTION D'UN EQUIPEMENT DE PUISSANCE ELECTRIQUE MONTE AU PLAFOND D'UN VEHICULE FERROVIAIRE DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR La présente invention concerne un véhicule ferroviaire et plus particulièrement un dispositif de protection d'un équipement électrique de puissance d'un véhicule ferroviaire. De manière connue, un véhicule ferroviaire comporte plusieurs équipements électriques de puissance afin de pouvoir alimenter divers dispositifs électriques du véhicule ferroviaire. Pour permettre l'alimentation électrique, un véhicule ferroviaire comporte de manière connue un pantographe monté extérieurement au véhiculé ferroviaire sur le toit du véhicule ferroviaire et un disjoncteur de puissance monté intérieurement au véhicule ferroviaire. En particulier, le disjoncteur de puissance est monté au plafond de manière à être situé à proximité du pantographe auquel il est relié de manière électrique. Lorsqu'un dysfonctionnement d'un tel disjoncteur de puissance survient, le disjoncteur est susceptible d'émettre des fumées à haute température, des flammes mais également des débris. Compte tenu du positionnement en hauteur du disjoncteur de puissance, des dégâts peuvent être occasionnés à 360°. De manière connue, des moyens de détection de feu sont prévus à proximité du disjoncteur de puissance de manière à alerter les opérateurs d'un départ de feu. Un des objectifs de la présente invention est d'améliorer la protection des biens et des personnes lors d'un dysfonctionnement d'un disjoncteur de puissance et, plus particulièrement, de tout équipement électrique de puissance monté au plafond d'un véhicule ferroviaire. PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION A cet effet, l'invention concerne un système de protection d'un équipement de puissance électrique monté au plafond d'un véhicule ferroviaire, le système de protection comprenant un dispositif de support définissant une ceinture périphérique, le dispositif de support étant configuré pour être fixé solidairement au plafond d'un véhicule ferroviaire autour de l'équipement de puissance électrique et un fourreau de confinement configuré pour être monté à la ceinture périphérique du dispositif de support de manière à former une enceinte de 2 confinement pour protéger l'environnement de l'équipement de puissance électrique en cas de dysfonctionnement dudit équipement de puissance électrique. Grâce à l'invention, les flammes, les fumées et les débris issus d'un dysfonctionnement d'un 5 équipement électrique de puissance sont avantageusement confinés dans le fourreau, ce qui permet de protéger les équipements et les personnes situés dans son environnement. De manière avantageuse, le dispositif de support peut être monté dans un véhicule ferroviaire existant, ce qui permet d'améliorer la sécurité du matériel existant sans imposer de nouveaux investissements lourds. 10 De manière préférée, le fourreau de confinement possède une section décroissante de haut en bas. Ainsi, les débris sont guidés vers le bas pour limiter leur dispersion. La section décroissante permet avantageusement de forcer les flammes et les fumées à rester dans la partie haute du fourreau de confinement ou à sortir par les ouvertures d'évacuation si le 15 fourreau de confinement en comporte. Selon un aspect de l'invention, le fourreau de confinement comporte une extrémité inférieure borgne afin de collecter les débris et limiter l'apport en oxygène. 20 Selon un autre aspect de l'invention, le fourreau de confinement comporte une extrémité inférieure ouverte afin de guider les débris verticalement vers le bas en dehors du fourreau de confinement. De manière préférée, le fourreau de confinement est monté de manière amovible au dispositif 25 de support. Ainsi, le fourreau peut être aisément retiré pour permettre à un opérateur de réaliser une opération de maintenance. De préférence, le fourreau de confinement comporte au moins une ouverture latérale d'évacuation des fumées et des éventuelles flammes, de préférence, une pluralité d'ouvertures 30 latérales d'évacuation des fumées. Ainsi, les fumées sont guidées hors du fourreau via des ouvertures dédiées et orientées de manière optimale afin d'éviter que les fumées et les flammes ne soient orientées vers les opérateurs se trouvant à proximité. De manière préférée, chaque ouverture latérale d'évacuation des fumées est équipée d'un volet 35 ou ouïe de manière à guider les fumées sensiblement vers le haut, tout en évitant les débris de sortir par ces volets. Le volet permet de définir une sortie sensiblement verticale et orientée 3 vers le haut pour l'ouverture latérale d'évacuation. En effet, les débris sont projetés verticalement du haut vers le bas et/ou latéralement). De préférence, le dispositif de support comporte un organe principal en forme de U définissant 5 une base et deux branches latérales et un organe auxiliaire, monté entre lesdites branches latérales de manière à former une ceinture périphérique configuré pour coopérer avec le fourreau de confinement. Un organe principal permet de réaliser une solidarisation optimale au plafond tandis qu'un organe auxiliaire permet de s'adapter aux dimensions de l'équipement électrique de puissance ou du logement du plafond dans lequel est monté l'équipement 10 électrique de puissance. L'organe auxiliaire permet ainsi d'offrir de la flexibilité pour s'adapter au lieu d'installation. De préférence encore, les branches latérales s'étendent en saillie de la ceinture périphérique, de préférence, d'une longueur supérieure à 3 cm. Cela permet avantageusement de déporter 15 des points de solidarisation à distance de la ceinture périphérique tout en conservant une ceinture périphérique de faibles dimensions afin de limiter la dispersion des débris. Selon un aspect préféré, l'organe auxiliaire s'étend verticalement vers le haut et est configuré pour être en contact avec le plafond. Ainsi, l'organe auxiliaire permet de coopérer avec 20 l'intérieur du logement dans lequel est monté l'équipement électrique de puissance. De préférence, l'organe auxiliaire comporte des moyens d'étanchéité adaptés pour être en contact avec le plafond. Ainsi, toute fuite de flammes ou de fumées en dehors de la ceinture périphérique est avantageusement évitée. 25 De manière préférée, la ceinture périphérique comporte une pluralité d'organes de fixation élémentaires. Ainsi, le fourreau peut être rapidement monté/démonté par un opérateur, en particulier, par clipsage. 30 De préférence, l'équipement électrique de puissance est un disjoncteur de puissance. L'invention concerne également un véhicule ferroviaire, notamment une motrice, comprenant un plafond, un équipement de puissance électrique monté au plafond et un système de protection, tel que présenté précédemment, monté audit plafond afin de protéger l'environnement de 35 l'équipement de puissance électrique en cas de dysfonctionnement dudit équipement de puissance électrique. 4 PRESENTATION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement 5 à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels : les figures 1 et 2 sont des représentations schématiques d'un disjoncteur de puissance monté dans un système de protection selon une forme de réalisation de l'invention, les figures 3 et 4 sont des représentations schématiques d'un dispositif de support du système de protection, 10 les figures 5 et 6 sont des représentations schématiques du dispositif de support des figures 3 et 4 en position montée, la figure 7 est une représentation schématique d'une première forme de réalisation d'un dispositif de confinement du système de protection et la figure 8 est une représentation schématique d'une deuxième forme de réalisation d'un 15 dispositif de confinement du système de protection en position montée. Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en oeuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant. 20 DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN OEUVRE En référence aux figures 1 et 2, il est représenté un système de protection 1 selon une première forme de réalisation de l'invention pour protéger un équipement de puissance électrique 9 25 monté au plafond P d'un véhicule ferroviaire, notamment, celui de la motrice comprenant un pantographe monté sur son toit. Dans cet exemple, l'équipement de puissance électrique 9 est un disjoncteur de puissance mais il va de soi que l'invention s'applique également à d'autres équipements de puissance électriques montés au plafond P d'un véhicule ferroviaire. 30 Selon l'invention, le système de protection 1 comporte un dispositif de support 2 définissant une ceinture périphérique 2P, le dispositif de support 2 étant configuré pour être fixé solidairement au plafond P d'un véhicule ferroviaire autour de l'équipement de puissance électrique 9. Le système de protection 1 comporte en outre un fourreau de confinement 4 configuré pour être monté au dispositif de support 2 de manière à former une enceinte de confinement pour 35 protéger l'environnement de l'équipement de puissance électrique 9 en cas de 5 dysfonctionnement dudit équipement de puissance électrique 9. Le fourreau de confinement 4 s'étend verticalement selon un axe Z orienté de bas en haut. Les différents éléments du système de protection 1 vont être dorénavant présentés de manière 5 détaillée. En référence aux figures 3 et 4, le dispositif de support 2 comporte un organe principal 20 en forme de U, définissant une base 21 et deux branches latérales 22, et un organe auxiliaire 23, monté entre lesdites branches latérales 22 de manière à former la ceinture périphérique 2P 10 configurée pour coopérer avec le fourreau de confinement 4. Comme illustré à la figure 3, l'organe principal 20 possède une forme aplatie horizontalement et comporte plusieurs ouvertures 26 configurées pour permettre la fixation de l'organe principal 20 au plafond P. De manière préférée, les ouvertures 26 sont positionnées aux extrémités de la 15 base 21 et aux extrémités des branches latérales 22 de manière à permettre une fixation stable et répartie au plafond P. L'organe principal 20 comporte en outre deux organes de liaison 220 montés respectivement aux branches latérales 22 et s'étendant verticalement vers le haut. Ces organes de liaison 220 20 permettent avantageusement de solidariser l'organe auxiliaire 23 entre les branches latérales 22. Ainsi, une ceinture périphérique 2P est formée entre la base 20, la partie inférieure des branches latérales 22 et l'organe auxiliaire 23. La ceinture périphériques 2P comporte une pluralité d'organes de fixation élémentaire 25 qui sont positionnés sur la base 20, la partie inférieure des branches latérales 22 et l'organe auxiliaire 23 comme illustré à la figure 3. De tels 25 organes de fixation élémentaire 25 permettent de fixer le fourreau de confinement 4 au dispositif de support 2. De manière préférée, les organes de fixation élémentaire 25 permettent une fixation amovible. A cet effet, les organes de fixation élémentaire 25 se présentent sous la forme de clips ou 30 analogues. Ainsi, le fourreau de confinement 4 peut être remplacé de manière simple et pratique en cas de besoin, notamment, pour assurer la maintenance de l'équipement de puissance 9. Les branches latérales 22 s'étendent en saillie horizontale par rapport à la ceinture 35 périphériques 2P de manière à déporter les ouvertures 26 situées aux extrémités des branches latérales 22 afin de disposer de plus d'espace pour la fixation. En effet, il n'existe pas ou peu 6 d'espace à proximité immédiate de l'équipement de puissance 9. En outre, l'équipement de puissance 9 peut être logé dans une cavité du plafond P. Aussi, un dispositif de support 2 en deux parties (un organe principal 20 et un organe auxiliaire 23) offre une plus grande flexibilité et permet à l'organe auxiliaire 23 d'être positionné au plus près de l'équipement de puissance 9, 5 en particulier, en saillie verticale vers le haut afin de s'étendre en partie dans la cavité du plafond P comme illustré aux figures 5 et 6. De manière avantageuse, les dimensions de l'organe auxiliaire 23 peuvent être adaptées en fonction de la forme de l'équipement électrique de puissance 9 et/ou de la cavité du plafond P. 10 Toujours en référence aux figures 3 et 4, l'organe auxiliaire 23 comporte, à son extrémité supérieure, des moyens d'étanchéité 24 configurés pour venir en contact avec le plafond P. Dans cet exemple, les moyens d'étanchéité 25 se présentent sous la forme d'un organe élastique mais il va de soi que d'autres moyens pourraient convenir. Grâce à de tels moyens d'étanchéité 24, la fumée et les débris ne peuvent pas s'échapper latéralement mais sont 15 conduits verticalement dans le fourreau de confinement 4 comme cela va être présenté par la suite. Dans cet exemple, en référence à la figure 4, la base 21 de l'organe principal 20 comporte une encoche 210 pour permettre le passage d'une servitude 91 de l'équipement de puissance 9. En 20 outre, toujours en référence à la figure 4, la base 21 de l'organe principal 20 comporte une portion verticale 221 dirigée vers le bas pour former un appui rigide pour fermer un rabat textile du fourreau de confinement 4 par « boucles et crochets ». Un tel dispositif de support 2 est particulièrement avantageux étant donné qu'il peut être monté 25 de manière pratique et rapide autour d'un équipement électrique de puissance 9 pour un véhicule ferroviaire existant. Dans cet exemple de réalisation, le dispositif de support 2 est réalisé en deux parties sensiblement symétriques. Cela permet de manière avantageuse de faciliter l'accès à 30 l'équipement électrique de puissance 9 ou de ses périphériques en ne démontant qu'une partie du dispositif de support 2. Le montage et le démontage sont par ailleurs simplifiés. Néanmoins, il va de soi que le dispositif de support pourrait être réalisé en une seule partie ou en plus de deux parties. 35 En référence dorénavant à la figure 7, le fourreau de confinement 4 s'étend verticalement selon l'axe Z orienté de bas en haut et comporte une surface latérale périphérique ainsi qu'une face 7 supérieure ouverture 4A et une face inférieure 4B. La face supérieure ouverte 4A permet avantageusement d'enfiler le fourreau de confinement 4 autour de l'équipement de puissance 9 pour le monter au dispositif de support 2. A cet effet, le fourreau de confinement 4 comporte, à la proximité de sa face supérieure ouverture 4A, une pluralité d'organes de fixation élémentaire 5 45 configurés pour coopérer avec la pluralité d'organes de fixation élémentaire 25 de la ceinture périphérique 2P du dispositif de support 2. Selon un aspect de l'invention, la face inférieure 4B est fermée et le fourreau de confinement 4 est dit borgne. Une face inférieure 4B fermée permet de retenir les débris afin qu'ils ne soient 10 pas projetés vers l'extérieur du fourreau de confinement 4 et de forcer les fumées et flammes à rester en partie supérieure afin de sortir par les ouvertures d'évacuation lorsqu'elles sont présentes. Selon un autre aspect de l'invention, la face inférieure 4B est ouverte et permet aux débris d'être évacués et dirigés vers le bas. 15 Dans cet exemple, le fourreau de confinement 4 possède une section horizontale de forme rectangulaire mais il va de soi que celle-ci pourrait être différente. En outre, comme illustré à la figure 7, le fourreau de confinement 4 possède une section horizontale sensiblement constante sur sa hauteur mais celle-ci pourrait être décroissante vers le bas comme illustré à la figure 8. Ainsi, la section de la face inférieure 4B est plus faible que celle de la face supérieure 4A, ce 20 qui permet un guidage des débris et évite une dispersion trop importante en cas de dysfonctionnement de l'équipement de puissance 9. Cette géométrie permet aussi de créer une restriction, à la manière d'un bouchon, qui limite le passage des flammes et des fumées en les maintenant en partie haute du fourreau de confinement 4, c'est-à-dire, à distance des opérateurs. 25 En référence à la figure 7, le fourreau de confinement 4 comporte deux ouvertures latérales d'évacuation des fumées 41, 42 qui sont décalées verticalement selon l'axe Z. Dans cet exemple, les ouvertures latérales d'évacuation des fumées 41, 42 s'étendent longitudinalement selon un axe horizontal de manière à optimiser l'évacuation de fumées. Les ouvertures latérales 30 d'évacuation des fumées 41, 42 sont positionnées en partie supérieure du fourreau de confinement 4 de manière à éviter qu'elles atteignent d'éventuels opérateurs. De telles ouvertures d'évacuation 41, 42 sont également configurées pour évacuer d'éventuelles flammes. 35 De préférence, chaque ouverture latérale d'évacuation des fumées 41, 42 est équipée d'un volet 41V, 42V de manière à guider les fumées sensiblement vers le haut. 8 Le fourreau de confinement 4 est de préférence réalisé en une matière ignifugée. Pour réaliser le montage du système de protection 1, le dispositif de support 2 est tout d'abord 5 relié solidairement au plafond P de manière à ce que l'équipement électrique de puissance 9 soit situé à l'intérieur de la ceinture périphérique 2P. Dans cet exemple, des vis de fixation sont montées dans les ouvertures 26 de l'organe principal 20 afin de le solidariser au plafond P. Lors de la solidarisation, les moyens d'étanchéité 24 entrent en contact avec le plafond P et 10 sont contraints verticalement, ce qui assure une connexion étanche afin d'éviter une propagation de fumées en dehors de la ceinture périphérique 2P. Le fourreau de confinement 4 peut ensuite être monté de bas en haut afin d'isoler l'équipement électrique de puissance 9 de son environnement. L'équipement électrique de puissance 9 est 15 introduit par la face supérieure 4A du fourreau de confinement 4 et guidé verticalement par la portion verticale 221 de l'organe principal 20. Le fourreau de confinement 4 est ensuite relié à l'organe principal 20 en faisant coopérer les organes de fixation élémentaire 25, 45, en particulier, par clipsage. Le fourreau de confinement 20 4 peut ainsi être monté/démonté de manière rapide et pratique, ce qui est avantageux lors des opérations de maintenance. En cas de dysfonctionnement, l'équipement électrique de puissance 9 peut s'enflammer et émettre des fumées à haute température, des flammes et des débris. 25 Grâce au système de protection 1 selon l'invention, les flammes et les débris sont confinés dans le fourreau 4. De manière avantageuse, le fourreau de conditionnement 4 permet d'absorber la force cinétique des débris qui sont émis par l'équipement électrique de puissance 9. Les débris sont alors guidés vers le bas pour être éjectés par la face inférieure 4B ou 30 supportés par ladite face inférieure 4B. Une forme en entonnoir du fourreau de confinement 4 permet de limiter la dispersion des débris ainsi que celle des fumées. De plus, le fourreau de conditionnement 4 permet de limiter l'apport en oxygène afin de ne pas favoriser le développement des flammes. Enfin, les ouvertures latérales 41, 42 équipées de 35 volets 41V, 42V permettent d'évacuer les fumées vers le haut pour ne pas gêner les opérateurs ou les mettre en danger. 9 Ainsi, grâce à l'invention, les équipements et les opérateurs situés dans l'environnement de l'équipement REVENDICATIONS1. Système de protection (1) d'un équipement de puissance électrique (9) monté au plafond (P) d'un véhicule ferroviaire, le système de protection (1) comprenant : un dispositif de support (2) définissant une ceinture périphérique (2P), le dispositif de support (2) étant configuré pour être fixé solidairement au plafond (P) d'un véhicule ferroviaire autour de l'équipement de puissance électrique (9) et un fourreau de confinement (4) configuré pour être monté à la ceinture périphérique (2P) du dispositif de support (2) de manière à former une enceinte de confinement pour protéger l'environnement de l'équipement de puissance électrique (9) en cas de dysfonctionnement dudit équipement de puissance électrique (9). 2. Système de protection selon la revendication précédente, dans lequel le fourreau de confinement (4) possède une section décroissante de haut en bas. 3. Système de protection selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le fourreau de confinement (4) comporte une extrémité inférieure borgne. 4. Système de protection selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le fourreau de confinement (4) comporte au moins une ouverture latérale d'évacuation des fumées (41, 42), de préférence, une pluralité d'ouvertures latérales d'évacuation des fumées (41, 42). 5. Système de protection selon la revendication 4, dans lequel chaque ouverture latérale d'évacuation des fumées (41, 42) est équipée d'un volet (41V, 42V) de manière à guider les fumées sensiblement vers le haut. 30 6. Système de protection selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de support (2) comporte un organe principal (20) en forme de U définissant une base (21) et deux branches latérales (22) et un organe auxiliaire (23), monté entre lesdites branches latérales (22) de manière à former une ceinture périphérique (2P) configuré pour coopérer avec le fourreau de confinement (4). 25 35 11 7. Système de protection selon la revendication précédente, dans lequel l'organe auxiliaire (23) s'étend verticalement vers le haut et est configuré pour ëtre en contact avec le plafond (P). 5 8. Système de protection selon la revendication précédente, dans lequel l'organe auxiliaire (23) comporte des moyens d'étanchéité (24) adaptés pour être en contact avec le plafond (P). 9. Système de protection selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la 10 ceinture périphérique (2P) comporte une pluralité d'organes de fixation élémentaires (25). 10. Véhicule ferroviaire comprenant un plafond (P), un équipement de puissance électrique (9) monté au plafond (P) et un système de protection (1), selon l'une des revendications 15 1 à 9 monté audit plafond (P) afin de protéger l'environnement de l'équipement de puissance électrique (9) en cas de dysfonctionnement dudit équipement de puissance électrique (9).