Brevet FR3119295A1 — publié le 20220729

Coffret électrique comprenant un matériau intumescent L’invention concerne un coffret électrique (10) comprenant : - une enveloppe (12) définissant un volume interne (14), - au moins un équipement électrique (16) reçu à l’intérieur du volume interne (14), - au moins une traversée isolée (18) traversant une paroi (20) de l’enveloppe (12), la traversée isolée (18) étant connectée à l’équipement électrique (16), Le coffret électrique (10) comprend en outre : - un capot (26) disposé à l’intérieur du volume interne (14) entre la traversée isolée (18) et l’équipement électrique (16), le capot (26) et la paroi (20) de l’enveloppe (12) traversée par la traversée isolée (18) définissant entre eux un compartiment (28), - un matériau intumescent (30) reçu dans le compartiment (28) apte à s’expanser à l’intérieur du compartiment (28) lorsqu’une température dans le volume interne (14) est supérieure ou égale à une température prédéterminée. Figure pour l'abrégé : Figure 1 Coffret électrique comprenant un matériau intumescent La présente invention concerne, selon un premier aspect, un coffret électrique comprenant : - une enveloppe définissant un volume interne, - au moins un équipement électrique reçu à l’intérieur du volume interne, - au moins une traversée isolée traversant une paroi de l’enveloppe, la traversée isolée étant connectée à l’équipement électrique. La présente invention concerne également, selon un deuxième aspect, un véhicule ferroviaire comprenant un tel coffret électrique. Lorsqu’un incendie se déclare à l’intérieur du coffret électrique, par exemple au niveau de l’équipement électrique, le coffret doit pouvoir contenir le feu et les fumées durant une durée suffisante pour garantir la sécurité des personnes et des matériels et permettre l’intervention d’un opérateur. Par exemple, la norme européenne EN 45 545-3 du 20 Avril 2013 impose que les coffrets électriques contenant des équipements électriques à forte puissance (> 20kW) présentent une tenue au feu et à la fumée de 15 minutes (E15). Le coffret électrique précité ne remplit pas les conditions de la norme, plus spécifiquement au niveau de la traversée isolée par laquelle le feu et les fumées peuvent se propager hors du volume interne du coffret. L’un des buts de l’invention est de pallier cet inconvénient en proposant un coffret électrique qui empêche au feu et aux fumées de se propager en dehors du coffret au moins pendant une durée prédéterminée, pour notamment répondre à la norme européenne EN 45 545-3. A cet effet, l’invention concerne un coffret du type précité dans lequel le coffret électrique comprend en outre : - un capot disposé à l’intérieur du volume interne entre la traversée isolée et l’équipement électrique, le capot et la paroi de l’enveloppe traversée par la traversée isolée définissant entre eux un compartiment, - un matériau intumescent reçu dans le compartiment apte à s’expanser à l’intérieur du compartiment lorsqu’une température dans le volume interne est supérieure ou égale à une température prédéterminée. Ainsi, en cas d’incendie, le matériau intumescent gonfle lorsque la température à l’intérieur du coffret atteint une température prédéterminée et enrobe la traversée isolée en empêchant le feu et les fumées de se propager hors du coffret par ladite traversée isolée et en préservant l’intégrité de la traversée isolée. La présence du capot est particulièrement avantageuse car il délimite un compartiment à l’intérieur du coffret. Le volume de matériau intumescent nécessaire pour remplir le compartiment et ainsi empêcher le feu et les fumées de se propager via la traversée isolée est donc limité. Le coût du coffret électrique est par conséquent réduit. Lors de son expansion, le matériau intumescent exerce une pression à la fois sur le capot et au niveau de la paroi de l’enveloppe traversée par la traversée isolée. Ainsi, le matériau intumescent est comprimé dans le compartiment, ce qui assure qu’aucune fumée ne puisse s’échapper du volume intérieur vers l’extérieur du coffret au moins pendant la durée prédéterminée. Selon des modes de réalisations différents, le coffret électrique comprend en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le capot est fixé sur l’enveloppe ; - le capot est fixé sur la paroi de l’enveloppe traversée par la traversée isolée ; - le matériau intumescent est fixé sur une paroi interne du capot, la paroi interne étant orientée vers la traversée isolée ; - la paroi interne du capot s’étend dans un plan sensiblement parallèle à un plan dans lequel s’étend la paroi de l’enveloppe traversée par la traversée isolée ; - le matériau intumescent recouvre la totalité de la paroi interne ; - le volume du compartiment est compris entre un huitième et un tiers du volume interne ; - l’enveloppe et/ou le capot sont faits d’un matériau stable au feu pendant au moins 15 minutes selon la norme européenne NF EN 45-545-3. - le matériau intumescent est apte à occuper la totalité du volume du compartiment lors de son expansion. L’invention concerne également un véhicule ferroviaire comprenant un coffret électrique tel que décrit ci-dessus. D’autres aspects et avantages de l’invention apparaitront à la lecture de la description qui suit, données à titre d’exemple et faite en référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la est une vue schématique en coupe d’un coffret électrique selon l’invention avant un incendie, et - la est une vue schématique en coupe du coffret électrique de la pendant un incendie. Les figures 1 et 2 représentent de manière schématique en coupe un coffret électrique 10 selon l’invention. Le coffret électrique 10 est par exemple fixé sur un panneau ou un mur (non représentés). Dans la présente demande, le terme « coffret » est considéré comme synonyme des termes « armoire » ou « coffre ». Le coffret électrique 10 est par exemple disposé ou monté dans un véhicule, notamment un véhicule ferroviaire (non représenté). Le coffret électrique 10 permet par exemple de contrôler l’alimentation électrique de matériels du véhicule ferroviaire comme un système de chauffage ou de climatisation, un système d’éclairage, etc. En variante, le coffret électrique 10 est disposé dans une installation industrielle, un local commercial, un local de bureaux, etc. Le coffret électrique 10 comprend une enveloppe 12 définissant un volume interne 14, au moins un équipement électrique 16 reçu à l’intérieur du volume interne 14, au moins une traversée isolée 18 traversant une paroi 20 de l’enveloppe 12. L’enveloppe 12 a par exemple une forme sensiblement parallélépipédique. L’enveloppe 12 définit de préférence une ouverture (non représentée) pour l’accès au volume interne 14. De préférence, le coffret électrique 10 comprend au moins un vantail (non représenté) fixé sur l’enveloppe 12 déplaçable entre une position ouverte dans laquelle le vantail s’étend à l’écart de l’ouverture, et une position fermée dans laquelle le vantail ferme l’ouverture. L’enveloppe 12 est par exemple en métal. Avantageusement, l’enveloppe 12 est faite d’un matériau stable au feu pendant au moins 15 minutes selon la norme européenne EN 45-545-3 du 20 Avril 2013. L’équipement électrique 16 comprend par exemple au moins un disjoncteur et/ou interrupteur configuré pour couper l’alimentation électrique d’un matériel. La traversée isolée 18 est un composant électrique qui permet le passage d’un ou de plusieurs conducteurs à travers la paroi 20 de l’enveloppe 12 en isolant la ou les conducteurs de ladite paroi 20. La traversée isolée 18 comprend de manière connue une structure capacitive qui entoure le conducteur et un isolateur fixé sur la structure capacitive afin d’éviter les arcs électriques de surface. La traversée isolée 18 traverse la paroi 20 de l’enveloppe 12 selon une direction de traversée, c’est-à-dire qu’une première partie de la traversée isolée 18 se trouve dans le volume interne 14 et une deuxième partie de la traversée isolée 18, à l’opposé de la première partie selon la direction de traversée, se trouve à l’extérieur du volume interne 14. Dans l’exemple des figures 1 et 2, le coffret électrique 10 comprend deux traversées isolées 18 traversant la même paroi 20 de l’enveloppe 12 selon deux directions de traversée sensiblement parallèles entre elles. La ou les traversées isolée(s) 18 sont connectées à l’intérieur du volume interne 14 à l’équipement électrique 16 par l’intermédiaire d’un premier câblage 22, et à l’extérieur du volume interne 14 à un réseau électrique (non représenté) par un deuxième câblage 24. Selon l’invention, le coffret électrique 10 comprend en outre un capot 26 disposé à l’intérieur du volume interne 14 entre la traversée isolée 18 et l’équipement électrique 16. Le capot 26 et la paroi 20 de l’enveloppe 12 traversée par la traversée isolée 18 définissent entre eux un compartiment 28. De préférence, le capot 26 est disposé entre la traversée isolée 18 et l’équipement électrique 16 selon la direction de traversée. Le coffret électrique 10 comprend en outre un matériau intumescent 30 reçu dans le compartiment 28 et apte à s’expanser à l’intérieur du compartiment 28 lorsqu’une température dans le volume interne 14 est supérieure ou égale à une température prédéterminée, notamment en cas d’incendie 31 ( ). La température prédéterminée est par exemple comprise entre 140 °C et 200 °C, par exemple 170 °C. Le capot 26 est de préférence fixé sur l’enveloppe 12, à l’intérieur du volume interne 14. Par exemple, le capot 26 est fixé sur la paroi 20 de l’enveloppe 12 traversée par la ou les traversées isolées 18. Le capot 26 comprend par exemple une première portion 32 s’étendant sensiblement dans un premier plan et une deuxième portion 34 reliée à la première portion 32 et s’étendant sensiblement dans un deuxième plan. Le deuxième plan est par exemple sensiblement parallèle à la paroi 20 de l’enveloppe 12 traversée par la traversée isolée 18. Dit autrement, au moins une partie du capot 26, et plus particulièrement la deuxième portion 34 du capot 26 s’étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à la direction de traversée. La deuxième portion 34 du capot 26 comprend une paroi interne 36 orientée vers la ou les traversées isolées 18. Le capot 26 est par exemple métallique. Par exemple, le capot 26 est fait d’un matériau stable au feu pendant au moins 15 minutes selon la norme européenne EN 45-545-3 du 20 Avril 2013. Le volume de compartiment 28 est par exemple compris entre un huitième et un tiers du volume interne 14. Le matériau intumescent 30 est de préférence fixé sur la paroi interne 36 du capot 26. De préférence, le matériau intumescent 30 recouvre la totalité de la paroi interne 36. Lors de son expansion, le matériau intumescent 30 s’expanse selon une direction d’expansion sensiblement parallèle à la direction de traversée, c’est-à-dire que la matériau intumescent 30 gonfle selon la direction d’expansion. Avantageusement, le matériau intumescent 30 est apte à occuper la totalité du volume du compartiment 28 à l’issue de son expansion. Le matériau intumescent 30 est par exemple un joint intumescent à base de graphite. Ainsi, le coffret électrique 10 selon l’invention est particulièrement avantageux car, en cas d’incendie, le matériau intumescent 30 gonfle lorsque la température à l’intérieur du coffret 10 atteint une température prédéterminée et enrobe la traversée isolée 18 en empêchant le feu et les fumées de se propager hors du coffret 10 par ladite traversée isolée 18 et en préservant l’intégrité de la traversée isolée 18 au moins pendant la durée prédéterminée. La présence du capot 26 est particulièrement avantageuse car en délimitant un compartiment 28 à l’intérieur du volume interne 14, le volume de matériau intumescent 30 nécessaire pour remplir le compartiment 28 et ainsi empêcher le feu et les fumées de se propager via la traversée isolée 18 est limité. Le coût du coffret électrique 10 est par conséquent réduit. Lors de son expansion, le matériau intumescent 30 exerce une pression à la fois sur le capot 26 et au niveau de la paroi 20 de l’enveloppe 12 traversée par la traversée isolée 18. Ainsi, le matériau intumescent 30 est comprimé dans le compartiment 28, ce qui assure qu’aucune fumée ne puisse s’échapper du volume interne 14 vers l’extérieur du coffret 10. Coffret électrique (10) comprenant : - une enveloppe (12) définissant un volume interne (14), - au moins un équipement électrique (16) reçu à l’intérieur du volume interne (14), - au moins une traversée isolée (18) traversant une paroi (20) de l’enveloppe (12), la traversée isolée (18) étant connectée à l’équipement électrique (16), caractérisé en ce que le coffret électrique (10) comprend en outre : - un capot (26) disposé à l’intérieur du volume interne (14) entre la traversée isolée (18) et l’équipement électrique (16), le capot (26) et la paroi (20) de l’enveloppe (12) traversée par la traversée isolée (18) définissant entre eux un compartiment (28), - un matériau intumescent (30) reçu dans le compartiment (28) apte à s’expanser à l’intérieur du compartiment (28) lorsqu’une température dans le volume interne (14) est supérieure ou égale à une température prédéterminée. Coffret électrique (10) selon la revendication 1, dans lequel le capot (26) est fixé sur l’enveloppe (12). Coffret électrique (10) selon la revendication 2, dans lequel le capot (26) est fixé sur la paroi (20) de l’enveloppe (12) traversée par la traversée isolée (18). Coffret électrique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le matériau intumescent (30) est fixé sur une paroi interne (36) du capot (26), la paroi interne (36) étant orientée vers la traversée isolée (18). Coffret électrique (10) selon la revendication 4, dans lequel la paroi interne (36) du capot (26) s’étend dans un plan sensiblement parallèle à un plan dans lequel s’étend la paroi (20) de l’enveloppe (12) traversée par la traversée isolée (18). Coffret électrique (10) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le matériau intumescent (30) recouvre la totalité de la paroi interne (36). Coffret électrique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le volume du compartiment (28) est compris entre un huitième et un tiers du volume interne (14). Coffret électrique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’enveloppe (12) et/ou le capot (26) sont faits d’un matériau stable au feu pendant au moins 15 minutes selon la norme NF EN 45-545-3 du 20 avril 2013. Coffret électrique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le matériau intumescent (30) est apte à occuper la totalité du volume du compartiment (28) lors de son expansion. Véhicule, notamment ferroviaire, comprenant un coffret électrique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.