INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Par la suite, le sous-ensemble de la est positionné dans le socle 12 du boîtier 10. Le module de télésignalisation 40, préassemblé, est également monté dans le logement dédié ménagé dans le socle 11. Le capot 11 peut alors être clipsé au socle 12 du boîtier 10. Le dispositif coupe-arc est monté dans le capot 11 puis le couvercle 30 sur lequel est monté le dispositif d’indication visuelle est clipsé au capot 11. Le dispositif d’indication visuelle est alors armé au moyen d’un outil positionné dans l’organe 38 en faisant coulisser l’écran indicateur 31 vers la première position jusqu’à ce que le crochet 32 s’engage avec l’axe de verrouillage 33 du volet isolant 26.
La est une illustration schématique d'un circuit électrique d'un dispositif de protection contre les surtensions selon un second mode de réalisation. Dans ce mode de réalisation, le dispositif de protection contre les surtensions est destiné à être installé dans une installation électrique triphasée. En d’autres termes, l’installation électrique comporte trois lignes de phase P1, P2, P3, une ligne de neutre N et une ligne de terre T. Dans ce mode de réalisation, chacune des trois branches de phase 44, 45, 46 comporte trois éléments de protection, à savoir deux varistances 6, 7 disposées en parallèle et un éclateur à gaz 8. Comme dans le mode de réalisation précédent, la branche de Terre 4 ne comporte qu’un éclateur à gaz 9 tandis que la branche de Neutre 3 est dépourvu d’élément de protection.
Les figures 14 à 16 représentent un dispositif de protection 1 selon un mode de réalisation correspondant au schéma électrique de la .
Le dispositif de protection 1 comporte cinq bornes de connexion, à savoir trois bornes de connexion 47, 48, 49 qui sont chacune destinées à être raccordées électriquement à l’une des lignes de phase, en plus des deux bornes de connexion 14, 15 qui sont respectivement destinées être raccordées à la ligne de terre et à la ligne de neutre.
Chacune des trois branches de phase comporte une structure similaire à celle décrite en relation avec le mode de réalisation des figures 2 à 12. En outre, les branches de neutre et de phase sont identiques à celles du premier mode de réalisation. Toutefois, dans ce mode de réalisation, la tresse souple 23 de chacune des trois branches de phase est raccordée à une unique pièce de connexion 22 qui raccorde électriquement les tresses souples 23, d’une part, à une électrode de l’éclateur à gaz 9 de la branche de terre 4, et, d’autre part, à la borne de connexion14 qui est destinée à être raccordée à la ligne de neutre.
Par ailleurs, le dispositif de protection comporte trois dispositifs coupe arc qui présentent chacun une structure similaire à celle du dispositif coupe-arc décrit précédemment en relation avec le mode de réalisation des figures 2 à 12 et qui comportent chacun un volet isolant 26 destiné à s’introduire entre les varistances 6, 7 et l’éclateur à gaz 8 de l’une des branches de phase lorsque la liaison thermofusible 21 de ladite branche de phase a fondue.
Dans ce mode de réalisation, le dispositif de protection ne comporte qu’un seul module de télésignalisation 40, préassemblé. Toutefois, le module de télésignalisation 40 comporte trois interrupteurs 41 qui sont raccordés au connecteur 42 dudit module de télésignalisation 40. Les trois interrupteurs 41 sont chacun destinés à être actionnés lors du mouvement du volet isolant 26 d’un dispositif coupe arc respectif.
Par ailleurs, dans le mode de réalisation représenté, le dispositif de protection 1 ne comporte qu’un seul dispositif d’indication visuelle. Le dispositif d’indication visuelle comporte un écran indicateur 31 qui est mobile entre une première position représentative d'un état en service du dispositif de protection 1 correspondant à une position d’origine du volet isolant 26 des trois dispositifs coupe-arc et un état connecté des trois liaisons thermofusibles 21 et une deuxième position représentative d'un état hors-service du dispositif de protection15 correspondant à une position de coupure du volet isolant 26 d’au moins l’un des trois dispositifs coupe-arc et, par conséquent, à un état déconnecté d’au moins l’une des trois liaisons thermofusibles 21.
Afin d’autoriser le déplacement de l’écran indicateur 31 vers la deuxième position dès lors que l’un des trois volets isolants 26 est en position de coupure, le dispositif d’indication visuelle comporte un dispositif de déverrouillage 50, notamment visible sur les figures 15 et 16.
Le dispositif de déverrouillage 50 comporte un arbre 51 monté pivotant sur le boîtier 10 et plus particulièrement sur son couvercle 30, entre une position de verrouillage, non représentée, et une position déverrouillée représentée sur les figures 15 et 16. L’arbre 51 porte deux languettes 52, 53 qui sont chacune équipées d’un crochet de verrouillage 54 qui est configuré pour coopérer avec un crochet complémentaire 55 de l’écran indicateur 31 lorsque l’arbre 50 est dans la position de verrouillage et l’écran indicateur 31 est dans la première position. Par ailleurs, l’arbre 51 comporte trois doigts d’actionnement 56, 57, 58 qui sont chacun agencés pour être déplacés par l’un des volets isolants 26 lorsque l’arbre 51 est en position de verrouillage et que ledit volet isolant 26 se déplace de la position d’origine vers la position de coupure afin d’entraîner en rotation l’arbre 51 vers la position déverrouillée. Pour ce faire, selon un exemple de réalisation, chacun des doigts d’actionnement 56, 57, 58 est disposé dans la rainure 34, en dessous de l’axe de verrouillage 33, de sorte que l’axe de verrouillage 34 exerce un effort sur le doigt d’actionnement 56, 57, 58 lorsque le volet isolant 26 se déplace en direction de la position de coupure. Dès lors, lorsque l’un au moins des volets isolants 26 se déplace dans la position de coupure, l’arbre 51 est entraîné en rotation vers la position déverrouillée ce qui libère les crochets de verrouillage 55 de l’écran indicateur 31. Celui-ci peut alors librement se déplacer en direction de la deuxième position représentative d’un état hors-service du dispositif de protection 1.
La est une illustration schématique d'un circuit électrique d'un dispositif de protection 1 contre les surtensions selon un troisième mode de réalisation. Ce mode de réalisation diffère du mode de réalisation de la qu’en ce que la branche de Terre 4 ne comporte aucun élément de protection tandis que la branche de neutre 3 comporte deux varistances 6, 7 en parallèle et disposées en série avec un éclateur à gaz 8 comme la branche de phase 2.
La est une illustration schématique d'un circuit électrique d'un dispositif de protection 1 contre les surtensions selon un quatrième mode de réalisation, destiné à une installation triphasée. Ce mode de réalisation diffère du mode de réalisation de la en ce que la branche de Terre 4 ne comporte aucun élément de protection tandis que la branche de neutre 3 comporte deux varistances 6, 7 en parallèle et disposées en série avec un éclateur à gaz 8 comme la branche de phase 2.
La est une illustration schématique d'un circuit électrique d'un dispositif de protection 1 contre les surtensions selon un cinquième mode de réalisation, destiné à une installation triphasée. Dans ce mode de réalisation, le dispositif de protection 1 diffère de celui représenté sur la en ce qu’il est dépourvu de branche de neutre et en ce que la branche de terre 4 ne comporte aucun élément de protection.
Selon un mode de réalisation, la première électrode de varistance de la première varistance et la première électrode de varistance de la deuxième varistance sont formées d’un seul tenant.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de protection comprend en outre un dispositif d’indication visuelle qui comporte un écran indicateur configuré pour prendre une position représentative de la position du volet isolant du premier dispositif coupe-arc, ledit écran indicateur étant mobile entre une première position représentative d'un état en service du dispositif de protection correspondant à la position d’origine du volet isolant et une deuxième position représentative d'un état hors-service du dispositif de protection correspondant à la position de coupure du volet isolant.
Selon un mode de réalisation, l’écran indicateur est mobile en translation selon une direction qui est perpendiculaire à une direction de déplacement du volet isolant entre la position d’origine et la position de coupure, le dispositif d’indication visuelle comportant un organe élastique configuré pour rappeler l’écran indicateur vers la deuxième position, l’écran indicateur comportant un organe de verrouillage agencé pour coopérer avec un organe de verrouillage complémentaire qui est cinématiquement lié au volet isolant, lorsque l’écran indicateur est dans la deuxième position et le volet isolant est dans la position d’origine, de sorte qu’un mouvement du volet isolant de la position d’origine vers la position de coupure entraîne une libération de l’organe de verrouillage et un mouvement de l’écran indicateur vers la deuxième position.
Selon un mode de réalisation, l’organe de verrouillage de l’écran indicateur est un crochet et l’organe de verrouillage complémentaire est un axe de verrouillage du volet isolant.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de protection comporte un boîtier comportant un socle et un capot définissant entre eux un espace interne dans lequel sont logés la première borne de connexion, la deuxième borne de connexion, la première varistance, l’éclateur à gaz, la liaison thermofusible, la tresse souple, la pièce de connexion et le premier dispositif coupe-arc, le capot comportant un couvercle qui est amovible, l’écran indicateur étant monté mobile en translation sur ledit couvercle. Ainsi, le dispositif d’indication visuelle peut être préassemblé sur le couvercle.
Selon un mode de réalisation, le couvercle comporte une fenêtre au travers de laquelle l’écran indicateur est visible lorsque ledit écran indicateur est dans la deuxième position.
Selon un mode de réalisation, l’écran indicateur comporte un organe qui est apte et destiné à recevoir un outil et qui est disposé en regard d’une lumière qui est ménagée dans le couvercle et qui s’étend parallèlement à la direction de déplacement de l’écran indicateur. Ceci permet d’armer le dispositif d’indication visuel depuis l’extérieur du boîtier.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de protection comprend une troisième borne de connexion et un deuxième ensemble de composants de protection comprenant au moins une varistance et un éclateur à gaz qui sont disposés en série entre la troisième borne de connexion et la pièce de connexion et sont reliés l’un à l’autre par une seconde liaison thermofusible, le dispositif de protection comprenant en outre un deuxième dispositif coupe-arc qui comporte un volet isolant qui est configuré pour se déplacer, lors d’un passage de la deuxième liaison thermofusible d’un état connecté vers un état déconnecté, d’une position d’origine à une position de coupure dans laquelle ledit volet isolant est interposé entre la varistance et l’éclateur à gaz du deuxième ensemble de composants de protection.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de protection comprend en outre un dispositif d’indication visuelle qui comporte un écran indicateur, ledit écran indicateur étant mobile entre une première position représentative d'un état en service du dispositif de protection correspondant à la position d’origine du volet isolant du premier et du deuxième dispositifs coupe-arc et une deuxième position représentative d'un état hors-service du dispositif de protection correspondant à la position de coupure du volet isolant d’au moins l’un des premier et deuxième dispositifs coupe-arc. Ceci permet ainsi de mutualiser le dispositif d’indication visuelle pour plusieurs ensembles de composants de protection.
Selon un mode de réalisation, l’écran indicateur est mobile en translation selon une direction qui est perpendiculaire aux directions de déplacement du volet isolant du premier et du deuxième dispositifs coupe-arc entre la position d’origine et la position de coupure, le dispositif d’indication visuelle comportant un organe élastique configuré pour rappeler l’écran indicateur vers la deuxième position, l’écran indicateur comportant un organe de verrouillage agencé pour coopérer avec un organe de verrouillage complémentaire d’un dispositif de verrouillage lorsque l’écran indicateur est dans la deuxième position et que ledit dispositif de verrouillage est dans une position de verrouillage, ledit dispositif de verrouillage étant mobile entre la position de verrouillage et une position déverrouillée et étant cinématiquement lié aux volets isolants du premier et du deuxième dispositifs coupe-arc de manière qu’un mouvement du volet isolant d’au moins l’un des premier et du deuxième dispositifs coupe-arc vers la position de coupure entraîne un déplacement du dispositif de verrouillage vers la position déverrouillée et, par conséquent, une libération de l’organe de verrouillage et un mouvement de l’écran indicateur vers la deuxième position.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de verrouillage comporte un arbre monté pivotant entre une position de verrouillage et une position déverrouillée, l’arbre comportant au moins deux doigts d’actionnement qui sont respectivement agencés pour être déplacés par le volet isolant de l’un et l’autre des premier et deuxième dispositifs coupe-arc lorsque l’arbre est en position de verrouillage et que ledit volet isolant se déplace de la position d’origine vers la position de coupure afin d’entraîner en rotation l’arbre vers la position déverrouillée.
Selon un deuxième aspect , l’invention concerne un procédé d’assemblage d’un dispositif de protection comportant : - réaliser un premier sous-ensemble comprenant : - au moins une première borne de connexion et une deuxième borne de connexion qui sont respectivement destinées à être raccordées à une première ligne et à une deuxième ligne d’une installation électrique à protéger ; - un premier ensemble de composants de protection comprenant au moins une première varistance et un éclateur à gaz, la première varistance comportant une première électrode de varistance et une deuxième électrode de varistance, la première électrode de varistance étant électriquement raccordée à la première borne de connexion, l’éclateur à gaz comportant une première électrode d’éclateur et une deuxième électrode d’éclateur ; la première électrode d’éclateur étant connectée électriquement à la deuxième électrode de varistance par une liaison thermofusible qui est apte à passer, lorsque ladite liaison thermofusible est soumise à une température dépassant un seuil, d’un état connecté vers un état déconnecté dans lequel la deuxième électrode de varistance et la première électrode d’éclateur sont déconnectées l'une de l'autre ; le premier ensemble de composants de protection comportant une tresse souple qui est soudée à la deuxième électrode d’éclateur et raccordée électriquement à une pièce de connexion, ladite pièce de connexion étant raccordée électriquement à la deuxième borne de connexion, ladite tresse souple étant apte à se déformer afin de permettre à l’éclateur à gaz de s’éloigner de la première varistance et au volet isolant de se déplacer dans la position de coupure lors du passage de la liaison thermofusible à l’état déconnecté ; - monter le premier sous-ensemble dans un socle d’un boîtier ; - monter un premier dispositif coupe-arc dans le boîtier, le premier dispositif coupe-arc comportant un volet isolant qui est configuré pour se déplacer, lors d’un passage de la liaison thermofusible de l’état connecté vers l’état déconnecté, d’une position d’origine à une position de coupure dans laquelle ledit volet isolant est interposé entre la deuxième électrode de varistance et la première électrode d’éclateur ; et - fermer le boîtier en fixant le socle à un capot du boîtier.
Un tel procédé d’assemblage est avantageux en ce qu’il évite de soumettre le boîtier à des températures importantes susceptibles d’être atteintes lors de la réalisation de la liaison thermofusible.
Selon un troisième aspect, l’invention concerne un dispositif de protection contre les surtensions comportant : - un premier élément de protection, par exemple une varistance, et un deuxième élément de protection, par exemple un éclateur à gaz, qui sont liés l’un à l’autre par une liaison thermofusible qui est apte à passer, lorsque ladite liaison thermofusible est soumise à une température dépassant un seuil, d’un état connecté vers un état déconnecté dans lequel le premier élément de protection et le deuxième élément de protection sont déconnectés l'une de l'autre ; - au moins un premier dispositif coupe-arc qui comporte un volet isolant qui est configuré pour se déplacer, lors d’un passage de la liaison thermofusible de l’état connecté vers l’état déconnecté, d’une position d’origine à une position de coupure dans laquelle ledit volet isolant est interposé entre le premier élément de protection et le deuxième élément de protection ; et - un module de télésignalisation qui est préassemblé et positionné dans un logement dédié, le module de télésignalisation comportant un connecteur apte et destiné à être raccordé à un poste de surveillance distant et un interrupteur qui est électriquement raccordé audit connecteur, l’interrupteur comportant une lame qui est disposée en regard du volet isolant de telle manière que la lame de l’interrupteur se déplace d’un état ouvert vers un état fermé lorsque le volet isolant se déplace de la position d’origine vers la position de coupure.
Ainsi, toutes les fonctions du module de télésignalisation sont préassemblées, ce qui facilite la fabrication et l'assemblage du dispositif de protection contre les surtensions.
Ce troisième aspect de l’invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques mentionnées dans le cadre du premier aspect de l’invention.
En relation avec la , on observe que le dispositif de protection 1 comporte un boîtier 10 comprenant un socle 11 et un capot 12 définissant entre eux un espace interne dans lequel sont logés les composant du dispositif de protection. Le boîtier 10 est, par exemple, réalisé en matière plastique. Le socle 11 est configuré pour venir se fixer sur un rail de fixation, non représenté. Le socle 11 et le capot 12 sont par exemple fixés l’un à l’autre par clipsage.
Le circuit électrique du dispositif de protection et ses composants sont illustrés sur la . Le dispositif de protection comporte une première, une deuxième et une troisième bornes de connexion 13, 14, 15 qui sont respectivement destinées à être électriquement raccordées à la ligne de phase, à la ligne de neutre et à la ligne de terre. La première borne de connexion 13 est destinée à être raccordée électriquement aux varistances 6, 7 et plus particulièrement à une pièce formant une électrode 16 commune aux deux varistances 6, 7, dans le mode de réalisation représenté. Les varistances 6, 7 présentent sensiblement une forme de parallélépipède rectangle aplati. Chaque varistance 6, 7 présente ainsi deux grandes faces rectangulaires qui sont parallèles l’une à l’autre. Les deux varistances 6, 7 sont disposées géométriquement, parallèlement l’une à l’autre. Comme les varistances sont positionnées l’une contre l’autre, l’électrode 16, visible sur la est commune aux deux varistances 6, 7 et positionnée entre celles-ci. Par ailleurs, comme représenté également sur la , les grandes faces des varistances 6, 7 qui sont opposées l’une à l’autre sont chacune équipée d’une électrode 17, 18. Les électrodes 17, 18 sont reliées l’une à l’autre. Pour ce faire, lesdites électrodes 17, 18 présentent des portions repliées 19, 20. Les portions repliées 19, 20 s’étendent perpendiculairement aux grandes faces des varistances 6, 7 et font saillie l’une vers l’autre. L’une des portions repliées 19, 20 recouvre l’autre et les portions repliées 19, 20 sont soudées l’une à l’autre dans la zone de recouvrement. Grâce à la dimension de cette zone de recouvrement entre les parties repliées 19, 20, les électrodes 17, 18 peuvent être utilisées pour raccorder électriquement des varistances de différentes épaisseurs.
Par ailleurs, l’une des électrodes de l’éclateur à gaz 8 est fixée à la partie repliée 19 de l’une des deux électrodes 17, 18 par une liaison thermofusible 21. Cette liaison thermofusible 21 est réalisée par tout moyen et, par exemple, par une brasure thermofusible. La brasure thermofusible est, par exemple, réalisée dans un alliage d’étain. Par ailleurs, l’autre électrode de l’éclateur à gaz 8 est électriquement raccordée à une pièce de connexion a au moyen d’une tresse souple 23, notamment visible sur les figures 3 et 7.
La tresse souple 23 est avantageusement réalisée en cuivre. Elle comporte une pluralité de brins de cuivre tressés les uns aux autres. Selon un mode de réalisation avantageux, la tresse souple 23 présente une section comprise entre 2 et 14 mm², préférentiellement entre 4 et 12 mm², et par exemple de l’ordre de 8 mm². Par ailleurs, chaque brin de cuivre présente un diamètre compris entre 0,01 et 0,10 mm, par exemple, de l’ordre de 0,05 mm. En outre, chacune des deux extrémités de la tresse souple 23 est agencée sous la forme d’une zone compactée 24, 25 qui est soudée ou brasée à l’une des électrodes de l’éclateur à gaz 8 ou à la pièce de connexion 22. Selon un exemple de réalisation, les zones compactées 24, 25 présentent une surface de contact avantageusement supérieure à la section de la tresse souple 23 et est, par exemple, de l’ordre de 6 mm par 6 mm.
En cas de surtension entre la phase et la terre ou entre la phase et le neutre, les varistances 6, 7 s’échauffent, ce qui entraîne une augmentation de la température de la liaison thermofusible 21. Lorsque la liaison thermofusible 21 est portée à une température supérieure à sa température de fusion, elle fond et n’assure alors plus la fixation de l’éclateur à gaz 8 à l’une des électrodes 17, 18 des varistances 6, 7. La tresse souple 23 est alors susceptible de se déformer de manière que l’éclateur à gaz 8 s’éloigne des varistances 6, 7 et que celles-ci ne soient ainsi plus connectées électriquement aux lignes de neutre N et de terre T.
L’utilisation d’une telle tresse souple 23 est particulièrement avantageuse en ce que, en comparaison avec d’autres élément conducteurs, tels que des lames conductrices, elle offre pour une même section conductrice une plus faible raideur. Ainsi, une telle tresse souple 23 peut présenter une section suffisamment importante autorisant des intensités importantes à transiter tout en présentant une raideur suffisamment faible pour autoriser le déplacement de l’éclateur à gaz 8 par rapport aux varistances 6, 7, en cas de fusion de la liaison thermofusible 21.
La pièce de connexion 22, qui est intégralement visible sur la , constitue le point central de connexion. Elle raccorde électriquement la tresse souple 23, d’une part, à une électrode de l’éclateur à gaz 9 de la branche de terre 4, et, d’autre part, à la deuxième borne de connexion14, c’est-à-dire celle qui est destinée à être raccordée à la ligne de neutre. Par ailleurs, comme représenté sur la , l’autre électrode de l’éclateur à gaz 9 de la branche de terre 4 est raccordée électriquement à la troisième borne de connexion 15, c’est-à-dire celle qui est destinée à être raccordée à la ligne de terre. Dans le mode de réalisation représenté, l’éclateur à gaz 9 de la branche de terre 4 est disposé de sorte que ses deux électrodes soient parallèles à celles des varistances 6, 7, ce qui permet de conférer une excellente compacité au dispositif de protection 1.