Brevet FR3101194A1 — publié le 20210326

Appareil de coupure électrique à fusible Appareil de coupure électrique à fusible (2), comportant : - un boîtier comprenant une pluralité de logements (6a, 6b, 6c) chacun configuré pour recevoir un fusible (8) ; et - une pluralité de connecteurs électriques (10) associés par paires à chaque logement, chaque connecteur électrique étant configuré pour raccorder un terminal d’extrémité du fusible lorsque ledit fusible est inséré dans ledit logement, chaque paire comprenant un connecteur amont (10) et un connecteur aval (10) ; - une pluralité d’éléments de contact (18a, 18c) chacun configuré pour être relié à une extrémité d’un câble (14a, 14b), chaque élément de contact (18a, 18c) étant directement relié à un connecteur aval (10) et étant placé dans le boîtier près dudit connecteur aval. Figure pour l'abrégé : Figure 2 Appareil de coupure électrique à fusible La présente invention concerne un appareil de coupure électrique à fusible. Dans le domaine de la distribution électrique, il est connu d’utiliser des appareils de coupure électrique comportant un ou plusieurs fusibles, tels que des interrupteurs-sectionneurs à fusibles, pour protéger un système électrique contre les défaillances électriques. De tels appareils comportent généralement une ou plusieurs bornes d’entrée et de sortie, et une ou plusieurs cartouches fusibles amovibles connectées entre lesdites bornes par le biais de connecteurs électriques dédiés. Un problème courant avec ces appareils de coupure est qu’ils nécessitent une grande quantité de métal pour fabriquer différents éléments électriquement conducteurs, comme des conducteurs électriques internes. Cela augmente le coût de l’appareil et nécessite également plusieurs étapes de fabrication qui font également augmenter le coût de fabrication de l’appareil. Il existe donc un besoin pour un appareil de coupure électrique à fusible qui soit moins coûteux et plus simple à fabriquer. Afin de répondre au moins partiellement à un ou plusieurs des besoins ci-dessus, un aspect de l’invention concerne un appareil de coupure électrique à fusible, comportant : - un boîtier comprenant une pluralité de logements chacun configurés pour recevoir un fusible ; et - une pluralité de connecteurs électriques associés par paires à chaque logement, chaque connecteur électrique étant configuré pour raccorder un terminal d’extrémité du fusible lorsque ledit fusible est inséré dans ledit logement, chaque paire comprenant un connecteur amont et un connecteur aval ; - une pluralité d’éléments de contact chacun configurés pour être connectés à une extrémité d’un câble, chaque élément de contact étant directement connecté à un connecteur aval et étant placé dans le logement près dudit connecteur aval. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires, un tel appareil de coupure peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toute combinaison techniquement admissible : Le logement comprend des parois externes et des parois internes qui s’étendent parallèlement les unes aux autres depuis une partie de base du logement, les parois internes étant placées entre les parois externes opposées, chaque paroi interne définissant, avec la paroi externe voisine la plus proche, une cavité allongée configurée pour recevoir l’un desdits câbles, chaque cavité allongée comprenant au moins un élément de contact. Chaque élément de connecteur comprend une partie en forme de U ou en forme de V définissant une zone de réception destinée à recevoir une extrémité d’un câble. Un ou plusieurs éléments de connecteur comprennent une armature en cage montée sur une partie principale de l’élément de connecteur, ladite armature en cage définissant, avec la partie principale, un espace destiné à recevoir une partie centrale du câble. L’élément de connecteur est composé de métal, comme du cuivre. L’appareil de coupure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les connecteurs amont sont adaptés pour être connectés à des barres de bus d’un système électrique connecté à une source d’alimentation électrique. L’appareil de coupure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les câbles sont connectés à une charge électrique. 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 de coupure électrique à fusible donnée uniquement à titre d’exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une représentation simplifiée d’une vue avant d’un appareil de coupure électrique à fusible selon les modes de réalisation de l’invention ; la figure 2 est une représentation détaillée d’une partie de l’appareil de coupure de la figure 1 ; la figure 3 est une représentation simplifiée d’un connecteur électrique de l’appareil de coupure électrique de la figure 1 selon un premier mode de réalisation de l’invention. La figure 1 illustre un appareil de coupure électrique à fusible 2, tel qu’un interrupteur-sectionneur à fusible, configuré pour protéger une installation électrique contre les défaillances électriques. Par exemple, l’appareil 2 comprend une ou plusieurs cartouches fusibles amovibles chacune configurée pour interrompre un courant électrique lorsque celui-ci est trop élevé. Les fusibles sont amovibles et peuvent être déconnectés par un utilisateur, de préférence lorsqu’aucun courant ne circule, comme par exemple à la main ou à l’aide d’un mécanisme approprié. Dans certains modes de réalisation, l’appareil 2 peut également comprendre des appareils destinés à éteindre des arcs électriques, de sorte que les utilisateurs puissent retirer un ou plusieurs fusibles même lorsqu’un courant électrique circule dans l’appareil. L’appareil 2 comporte un boîtier 4 réalisé en un matériau électriquement isolant, tel qu’un polymère, de préférence en plastique moulé. Le boîtier 4 comporte un ou plusieurs logements 6a, 6b, 6c chacun configuré pour recevoir une cartouche fusible 8 (nommée simplement « fusible » dans ce qui suit). Par exemple, les logements 6a, 6b, 6c sont délimités par des cloisons internes disposées à l’intérieur du boîtier 4. Ces cloisons peuvent être formées d’un seul tenant avec le corps extérieur du boîtier 4. Selon des modes de réalisation exemplaires, le boîtier 4 présente une forme rectangulaire et les logements 6 sont alignés verticalement les uns au-dessus des autres le long du boîtier 4. Dans l’exemple illustré, l’appareil 2 est connecté avec un système électrique triphasé et est adapté pour recevoir trois fusibles 8, chaque fusible étant associé à une phase du système électrique. En variante, l’appareil 2 pourrait être modifié pour fonctionner avec un système électrique comprenant un nombre de phases différent, tel qu’un système électrique monophasé. De préférence, chaque fusible 8 comporte un corps principal et deux terminaux de raccordement 20 amont et aval s’étendant à l’extérieur du corps. Par exemple, le corps principal présente une forme de pavé ou de cylindre. Les terminaux 20 ont chacun une forme allongée, comme la forme d’une lame ou la forme d’une tige, et s’étendent de part et d’autre du corps principal selon une même direction longitudinale. Par exemple, les fusibles 8 sont des fusibles à basse tension tels que décrits dans la norme IEC/EN 60269-2-1. Selon des exemples non limitatifs donnés à titre d’illustration, les fusibles 8 sont des fusibles à lame, comme des cartouches fusibles de type DIN NH. Selon des modes de réalisation exemplaires, pour faciliter l’insertion et le retrait des cartouches fusibles 8, l’appareil 2 peut comporter, pour chaque logement 6a, 6b, 6c, un berceau mobile configuré pour maintenir une cartouche fusible 8. Les berceaux peuvent être connectés à un dispositif de fixation relié au boîtier 4 de façon à être mobile de manière pivotante par rapport au boîtier 4. Ces berceaux ne sont pas illustrés sur la figure 1. Par exemple, chaque berceau est déplaçable entre une position ouverte, permettant l’insertion ou le retrait du fusible 8, et une position fermée, dans laquelle le fusible 8 est reçu à l’intérieur du logement correspondant. Les berceaux sont de préférence liés mécaniquement entre eux par un mécanisme de liaison approprié, tel qu’un ou plusieurs leviers, afin que les mouvements d’ouverture et de fermeture soit simultanés entre tous les berceaux de l’appareil 2. L’appareil 2 comporte également une pluralité de connecteurs électriques 10 pour connecter les fusibles 8 au système électrique. En pratique, chaque logement 6 est associé à une paire de conducteurs électriques 10 amont et aval. Les connecteurs 10 servent à connecter les terminaux amont et aval de chaque fusible 8 avec une ligne électrique correspondante du système électrique lorsque ledit fusible 8 est installé dans le logement correspondant. Des exemples de connecteurs 10 conformes à des aspects de l’invention sont décrits plus en détail dans ce qui suit. Dans l’exemple donné à titre d’illustration, le système électrique comporte trois barres de raccordement 12a, 12b et 12c (également connues sous le nom de barres de bus), chacune associée à une phase électrique. Par exemple, les barres de raccordement 12a, 12b et 12c servent à distribuer une alimentation électrique dans le système électrique et sont alimentées par une source électrique. Selon des modes de réalisation exemplaires, pour chaque paire de connecteurs 10, l’un des connecteurs 10 (connecteur amont) est connecté électriquement à une barre de raccordement 12a, 12b et 12c correspondante, par exemple au moyen d’une ou de plusieurs pièces électriquement conductrices montées dans le boîtier 4. Par exemple, les barres de raccordement 12a, 12b et 12c sont disposées parallèlement et superposées verticalement à distance les unes des autres au sein d’un tableau électrique. Dans l’exemple illustré, l’appareil 2 est monté verticalement sur le tableau électrique en étant connecté aux barres de raccordement 12a, 12b et 12c sur une face arrière du boîtier 4. Une pluralité de câbles 14a, 14b et 14c est associée à l’appareil 2 afin de relier une charge électrique à l’appareil 2. En d’autres termes, l’appareil 2 est relié électriquement entre la charge électrique et la source électrique. Par exemple, lesdits câbles 14a, 14b et 14c sont insérés dans l’appareil 2 par une ouverture adaptée prévue dans une zone inférieure 16 du boîtier 4. L’appareil 2 comprend également une pluralité d’éléments de connecteur 18a, 18b et 18c. Chaque élément de connecteur 18a, 18b et 18c est relié à l’un des connecteurs aval 10 (c’est-à-dire l’autre connecteur 10 de chaque paire de connecteurs 10). Chaque câble 14a, 14b et 14c est fixé sur un élément de connecteur correspondant 18a, 18b et 18c. Ainsi, la connexion électrique entre chaque câble 14a, 14b et 14c et chaque connecteur aval correspondant 10 est assurée au moyen d’un élément de connecteur 18a, 18b, 18c. Selon des modes de réalisation préférés, les éléments de connecteur 18a, 18b, 18c est placé dans le boîtier 4 près du connecteur aval correspondant 10. Comme cela est illustré sur la figure 2, le boîtier 4 comprend une partie de base principale 30 sur laquelle sont montés les conducteurs 10. Deux parois latérales externes verticales 32 s’étendent perpendiculairement aux bords latéraux de la partie de base 30 des deux côtés de la partie de base 30. Dans l’exemple illustré, le boîtier 4 est composé de deux parties séparables ou plus et seule la partie de base destinée à être montée sur le tableau électrique est réellement illustrée. Les parties supplémentaires, comme un capot avant, ne sont pas illustrées sur la figure 2, mais peuvent néanmoins être associées à la partie de base 30. Par exemple, la face arrière de la partie de base 30 est montée sur un tableau électrique et fait face aux barres de conducteurs 12a, 12b et 12c. Le boîtier 4 comprend en outre deux parois internes verticales 34 situées entre les parois latérales externes opposées 32. Les parois verticales 34 dépassent de la partie de base 30 et sont parallèles aux parois latérales externes 32. De chaque côté du boîtier 4, la paroi externe 32 et la paroi interne voisine la plus proche 34 définissent une cavité allongée qui s‘étend le long du boîtier 4 et qui est adaptée pour recevoir un câble 14a, 14b ou 14c. Selon les modes de réalisation exemplaires, un premier élément de connecteur 18a relié au premier connecteur aval 10 associé au premier logement 6a est disposé dans une première cavité allongée (comme par exemple sur le côté gauche du boîtier 4). Le câble 14a est reçu dans ladite cavité allongée et son extrémité libre est fixée sur l’élément de connecteur 18a. De la même manière, le second élément de connecteur 18b relié au second connecteur aval 10 associé au second logement 6b est disposé dans une seconde cavité allongée (comme par exemple sur le côté droit du boîtier 4). Le second câble 14b est reçu dans ladite cavité allongée et son extrémité libre est fixée sur le second élément de connecteur 18b. Un troisième élément de connecteur 18c est relié au troisième connecteur aval 10c et est monté sur une partie centrale qui dépasse de la partie de base 30 entre la première et la seconde cavités allongées. Le troisième élément conducteur 18c se trouve ainsi dans une position élevée au-dessus de la première et de la seconde cavités allongées. Le troisième câble possède son extrémité libre fixée sur le troisième élément conducteur 18c. En raison de la position élevée du troisième élément conducteur 18c, le troisième câble 14c n’est pas en contact avec les câbles 14a et 14c. De préférence, pour chaque paire de connecteurs 10, le connecteur aval 10 est plus proche de la zone inférieure 16 que le connecteur amont 10, de façon à réduire la longueur des câbles 14a, 14b et 14c. La figure 3 illustre un exemple d’élément de connecteur 18a identifié par le signal de référence générique 18. Cette description de l’élément connecteur 18a est applicable aux autres éléments de connecteur 18b et 18c. Chaque élément de connecteur 18 comprend une partie en forme de U ou une partie en forme de V 40 qui définit une zone de réception 42 destinée à recevoir une extrémité d’un câble 14a, 14b ou 14c. La partie 40 dépasse horizontalement d’une partie principale 44 associée à une partie de connexion 46. Cette dernière est configurée pour être fixée sur le connecteur aval correspondant 10, comme par exemple au moyen d’un élément de fixation adapté, comme une vis ou un boulon. La forme et l’orientation de la partie de connexion 46 peuvent être adaptées par rapport à la partie 40 selon l’emplacement prévu de l’élément de connecteur 18. Par exemple, la partie de connexion 46 du connecteur 18a s’étend vers la droite, étant donné que ce connecteur 18a est destiné à être inséré dans la cavité allongée la plus à gauche. L’élément de connecteur 18 est de préférence composé de métal, comme du cuivre. Comme cela est illustré sur la figure 2, les éléments de connecteur 18 peuvent en outre comprendre une armature en cage 48 montée sur la partie principale 44. L’armature en cage 48, avec la partie principale 44, définit un espace destiné à recevoir une partie centrale du câble 14a, 14b, 14c. Une vis peut être montée sur le sommet de l’armature en cage 48 afin de serrer sélectivement ledit câble 14a, 14b, 14c. Grâce à l’invention, les câbles 14a, 14b et 14c peuvent être reliés le plus près possible aux connecteurs aval 10. Il n’est donc plus nécessaire de prévoir une zone de connexion dédiée dans la zone inférieure du boîtier pour fixer les câbles, et de prévoir des barres de contact internes dédiées entre lesdits connecteurs aval et ladite zone de connexion. Ainsi, la quantité de métal nécessaire pour fabriquer l’appareil 2 est réduite. Le coût de l’appareil 2 est également réduit. Les modes de réalisation et les variantes envisagés ci-dessus peuvent être combinés entre eux pour donner naissance à de nouveaux modes de réalisation. Appareil de coupure électrique à fusible (2), comportant : - un boîtier (4) comprenant une pluralité de logements (6a, 6b, 6c) chacun configuré pour recevoir un fusible (8) ; et - une pluralité de connecteurs électriques (10) associés par paires à chaque logement (6), chaque connecteur électrique étant configuré pour raccorder un terminal d’extrémité (20) du fusible (8) lorsque ledit fusible est inséré dans ledit logement, chaque paire comprenant un connecteur amont (10) et un connecteur aval (10) ; - une pluralité d’éléments de contact (18a, 18b, 18c) chacun configuré pour être relié à une extrémité d’un câble (14a, 14b, 14c), chaque élément de contact (18a, 18b, 18c) étant directement relié à un connecteur aval (10) et étant placé dans le boîtier (4) près dudit connecteur aval. Appareil de coupure selon la revendication 1, dans lequel le boîtier comprend des parois externes (32) et des parois internes (34) qui s’étendent parallèlement les unes aux autres depuis une partie de base (30) du boîtier (4), les parois internes (34) étant placées entre les parois externes opposées (32), chaque paroi interne définissant, avec la paroi externe voisine la plus proche (32), une cavité allongée configurée pour recevoir l’un desdits câbles (14a, 14b, 14c), chaque cavité allongée comprenant au moins un élément de contact (18a, 18b). Appareil de coupure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque élément connecteur (18) comprend une partie en forme de U ou en forme de V (40) qui définit une zone de réception (42) destinée à recevoir une extrémité d’un câble (14a, 14b, 14c). Appareil de coupure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ou un plusieurs éléments de connecteur (18) comprennent une armature en cage (48) montée sur une partie principale (44) de l’élément de connecteur, ladite armature en cage définissant, avec la partie principale (44), un espace destiné à recevoir une partie centrale du câble (14a, 14b, 14c). Appareil de coupure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément de connecteur (18) est composé de métal, comme du cuivre. Appareil de coupure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les connecteurs amont (10) sont adaptés pour être reliés à des barres de bus (12a, 12b, 12c) d’un système électrique relié à une source d’alimentation électrique. Appareil de coupure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les câbles (14a, 14b, 14c) sont reliés à une charge électrique.