FR3101193A1 - Appareil de coupure électrique à fusible - Google Patents

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Abstract

Appareil de coupure électrique à fusible Appareil de coupure électrique à fusible (2), comportant : - un boîtier comprenant au moins un logement destiné à recevoir un fusible (8) ; et - au moins un connecteur électrique (10) associé audit logement afin de raccorder un terminal d’extrémité d’un fusible lorsque ledit fusible est inséré dans le logement de réception ; dans lequel chaque connecteur électrique (10) comprend une première partie de contact (30) et une seconde partie de contact qui se font face et qui délimitent une zone de réception centrale (40) destinée à recevoir ledit terminal d’extrémité, la seconde partie de contact étant fixée sur la première partie de contact et comprenant au moins une partie de fixation (34) reçue dans une ouverture correspondante (38) formée dans une zone inférieure (36) de la première partie de contact (30). Figure pour l'abrégé : Figure 2

Description

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 lié à la conception des connecteurs électriques. En pratique, les fusibles sont insérés manuellement dans l’appareil avant utilisation. Il peut arriver parfois qu’un fusible soit monté dans l’appareil de coupure pendant qu’il est mal relié aux connecteurs électriques. Par conséquent, le fusible ne peut pas fonctionner comme prévu en cas de défaillance électrique.
Il existe donc un besoin pour un appareil de coupure électrique à fusible comprenant des connecteurs électriques améliorés.
Il existe en outre un besoin pour des connecteurs électriques qui présentent une conception plus simple et qui soient plus simples 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 au moins un logement destiné à recevoir un fusible ; et
- au moins un connecteur électrique associé audit logement afin de raccorder un terminal d’extrémité du fusible lorsque ce fusible est inséré dans le boîtier de réception.
Chaque connecteur électrique comprend une première partie de contact et une seconde partie de contact qui se font face et qui délimitent une zone de réception centrale destinée à recevoir ledit terminal d’extrémité, la seconde partie de contact étant fixée sur la première partie de contact et comprenant au moins une partie de fixation reçue dans une ouverture correspondante formée dans une zone inférieure de la première partie de contact.
Les contacts électriques décrits ci-dessus réduisent le risque de connexion défectueuse au fusible. Ils sont également plus simples et moins coûteux à fabriquer, étant donné qu’ils peuvent être assemblés sans nécessiter d’éléments de connexion supplémentaires tels qu’un boulon ou une vis.
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 :
  • La seconde partie de contact comprend une partie de fixation unique reçue dans une seule ouverture au milieu de la zone inférieure de la première partie de contact.
  • La seconde partie de contact comprend deux parties de fixation ou plus chacune reçue dans une ouverture correspondante au milieu de la zone inférieure de la première partie de contact.
  • L’appareil de coupure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque partie de fixation possède une section transversale en forme de L.
  • Chaque connecteur électrique comprend un ressort relié aux faces arrières de la première et de la seconde parties de contact.
  • La seconde partie de contact comprend une languette d’espacement qui s’étend vers la première partie de contact.
  • La première partie de contact est fabriquée d’un seul tenant avec une partie de base du connecteur électrique.
  • La première et la seconde parties de contact sont composées de métal.
  • La première et la seconde parties de contact comprennent des parties de guidage évasées vers l’extérieur de la zone de réception centrale.
  • Chaque logement de réception comporte au moins deux tels connecteurs électriques.
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 simplifiée d’un connecteur électrique de l’appareil de coupure de la figure 1 selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
la figure 3 est une vue latérale du connecteur électrique de la figure 2 vu le long de la direction de la flèche III de la figure 2 ;
la figure 4 est une représentation simplifiée d’un connecteur électrique de l’appareil de coupure de la figure 1 selon un autre 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 les modes de réalisation, 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.
Dans un mode de réalisation alternatif, 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 les modes de réalisation, 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 les modes de réalisation, 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.
L’appareil comprend en outre des conducteurs 14, tels que des câbles, destinés à raccorder l’appareil 2 à une charge électrique. Par exemple, les conducteurs 14 sont branchés sur une zone de connexion aval 16 de l’appareil 2 ici formée sur une partie inférieure du boîtier 4.
Selon les modes de réalisation, l’autre connecteur 10 (connecteur aval) de chaque paire est connecté électriquement à un des conducteurs 14 par une barre de contact 18a, 18b, 18c installée à l’intérieur de l’appareil 2 et qui relie ledit connecteur 10 à un conducteur 14 correspondant par l’intermédiaire de la zone de connexion 16.
Par exemple, chacune des barres de contact 18a, 18b, 18c s’étend dans le boîtier 4 à l’intérieur d’un compartiment latéral le long d’un ou de plusieurs logements 6. Les barres de contact 18a, 18b, 18c sont préférentiellement réalisées en matière métallique, par exemple en cuivre ou en aluminium.
Ainsi, chaque connecteur électrique 10 est connecté électriquement à un élément de raccordement électrique amont ou aval du sectionneur 2.
Dans l’exemple illustré, pour chaque logement 6a, 6b, 6c, les connecteurs 10 de chaque paire sont disposés verticalement l’un au-dessus de l’autre dans chaque logement. Lorsque le fusible 8 est dans le logement 6a, 6b, 6c, les terminaux amont et aval 20 du fusible 8 sont respectivement connectés aux connecteurs 10 amont et aval de ce logement, comme illustré pour le logement 6a de la figure 1.
Les figures 2 et 3 représentent un premier mode de réalisation d’un connecteur 10 conforme à des aspects de l’invention.
Comme cela est mieux illustré sur la figure 2, le connecteur 10 comporte une première partie de contact 30 et une seconde partie de contact 32 qui se font face et qui délimitent une zone de réception centrale 40 destinée à recevoir un terminal d’extrémité 20 du fusible 8.
Par exemple, la première et la seconde parties de contact 30, 32 sont des plaques planes composées d’un matériau électriquement conducteur. La première et la seconde parties de contact 30, 32 sont disposées en parallèle et sont espacées avec une largeur quasiment identique à celle du terminal 20 (comme par exemple une largeur égale à celle du terminal 20 à +/-10%).
Par exemple, la première et la seconde parties de contact 30, 32 sont des plaques métalliques.
Lorsque le terminal 20 se trouve dans une position reçue à l’intérieur de la zone de réception 40, la première et la seconde parties de contact 30, 32 sont en contact direct avec le terminal 20 de façon à assurer une connexion électrique entre le fusible 8 et le connecteur 10.
La seconde partie de contact 32 est fixée sur la première partie de contact 30 et comprend au moins une partie de fixation 34 reçue dans une ouverture correspondante 38 formée dans une zone inférieure 36 de la première partie de contact 30. De préférence, la seconde partie de contact 32 comprend deux telles parties de fixation 34 ou plus, et la première partie de contact comprend autant d’ouvertures correspondantes 38 dans la zone inférieure 36.
Dans l’exemple illustré, la zone inférieure comprend deux telles ouvertures 38 formées sur les bords latéraux opposés de la première partie de contact 30. La première partie de contact 30 comprend deux telles parties de fixation 34, disposées sur les bords latéraux opposés de la seconde partie 32, chaque partie de fixation 34 étant reçue dans l’une desdites ouvertures 38.
Dans les exemples illustrés, les ouvertures 38 possèdent une forme carrée ou une forme rectangulaire.
Par exemple, la ou chaque partie de fixation 34 se trouve au niveau d’une extrémité inférieure de la seconde partie de contact 32.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, la partie de fixation 34 possède une section transversale en forme de L. Par exemple, la partie de fixation 34 comprend une première partie et une seconde partie.
La première partie s’étend perpendiculairement à une face interne de la première partie de contact 30, ladite première partie étant reçue dans l’ouverture 38 lorsque la seconde partie de contact 32 est fixée sur la première partie de contact.
La seconde partie s’étend vers le bas depuis l’extrémité externe de la première partie et vient en butée contre la face externe de la première partie de contact 30. Par exemple, la seconde partie s’étend à un angle droit avec la première partie. La seconde partie sert de languette de butée qui empêche le retrait de la partie de fixation 34.
Il doit être noté que, dans les exemples décrits, les qualificateurs « interne » et « externe » utilisés en référence aux faces de la première et de la seconde parties de contact 30 et 32 sont définis par rapport à la zone de réception 40. Par exemple, la face interne desdites parties de contact est tournée vers la zone de réception 40.
Les parties de fixation 34, avec les ouvertures 38, offrent un moyen simple de monter la seconde partie de contact 32 sur la première partie de contact 30. Cette connexion mécanique ne nécessite pas d’élément de fixation tel qu’un boulon ou une vis, et offre également l’avantage selon lequel la seconde partie de contact 32 peut être légèrement inclinée par rapport à la première partie de contact 30 afin de faciliter l’insertion du terminal 20 à l’intérieur de la zone de réception 40.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, chaque connecteur électrique 10 comprend un ressort 42 relié aux faces arrières de la première et de la seconde parties de contact 30, 32.
De préférence, le ressort 42 est formé de façon à ne pas perturber l’entrée et la sortie du terminal 20 dans la zone de réception 40.
Le ressort 42 est configuré pour exercer une force de rappel latéralement sur la première et la seconde portions de contact 30 et 32 de façon à les rapprocher. Cela force la première et la seconde portions de contact 30 et 32 à venir en butée contre le terminal 20 lorsque ce dernier est reçu dans la zone de réception 40.
Selon un ou plusieurs exemples, le ressort 42 est composé d’un matériau métallique ou d’un matériau élastomère. Le ressort 2 peut avoir une forme incurvée, bien que d’autres formes soient possibles.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, la première et la seconde parties de contact 30, 32 comprennent respectivement des parties de guidage 44, 46 évasées vers l’extérieur de la zone de réception centrale 40 de façon à guider le terminal 20 à l’intérieur de la zone de réception 40.
Éventuellement, la seconde partie de contact 32 peut comprendre une languette d’espacement 54 qui s‘étend vers la première partie de contact 30. La languette d’espacement 54 dépasse du bord ou de la face interne de la seconde partie de contact 32 et est adaptée pour venir en contact avec la face interne de la première partie de contact 30 lorsque la première et la seconde parties de contact 30, 32 sont suffisamment rapprochées l’une de l’autre.
Par exemple, la languette d’espacement 54 possède une longueur inférieure à la distance qui sépare les faces internes de la première et de la seconde parties de contact 30, 32 lorsqu’aucune force de rappel n’est exercée par le ressort 42.
Dans certains modes de réalisation, la première partie de contact 30 est fabriquée d’un seul tenant avec une partie de base 50 du connecteur électrique 10. Par exemple, la zone inférieure 36 du premier élément de contact 30 est étendue vers le bas par une partie torsadée 48 reliée à la partie de base 50. La partie de base 50 peut comprendre une zone de connexion 52 qui permet de fixer le connecteur 10 sur un élément de connexion électrique correspondant. Par exemple, la zone de connexion 52 comprend un orifice adapté pour recevoir un organe de fixation tel qu’une vis ou un boulon.
Dans certains modes de réalisation, la partie de base 50 est intégrée à l’extrémité de l’une des barres de contact 18a, 18b, 18c (en étant fabriquée par exemple d’un seul tenant avec ladite barre de contact).
La figure 4 illustre un second mode de réalisation du connecteur 10, identifié par le signe de référence 10’. Ce connecteur 10’ est similaire au connecteur 10 préalablement décrit, bien qu’il diffère de celui-ci en ce que la seconde partie de contact 32 comprend une seule partie de fixation 34’ et la première partie de contact 30 comprend une seule ouverture centrale au milieu de la zone inférieure 36’ destinée à recevoir ladite partie de fixation 34’. En-dehors de cette différence, la description des modes de réalisation du connecteur 10 est applicable au connecteur 10’.
Les modes de réalisation et les variantes envisagés ci-dessus peuvent être combinés entre eux pour donner naissance à de nouveaux modes de réalisation.

Claims (10)

  1. Appareil de coupure électrique à fusible (2), comportant :
    - un boîtier (4) comprenant au moins un logement (6a, 6b, 6c) destiné à recevoir un fusible (8) ; et
    - au moins un connecteur électrique (10) associé audit logement (6) afin de raccorder un terminal d’extrémité (20) d’un fusible (8) lorsque ledit fusible est inséré dans le logement de réception ;
    dans lequel chaque connecteur électrique (10) comprend une première partie de contact (30) et une seconde partie de contact (32) qui se font face et qui délimitent une zone de réception centrale (40) destinée à recevoir ledit terminal d’extrémité (20), la seconde partie de contact (32) étant fixée sur la première partie de contact et comprenant au moins une partie de fixation (34) reçue dans une ouverture correspondante (38) formée dans une zone inférieure (36) de la première partie de contact (30).
  2. Appareil de coupure selon la revendication 1, dans lequel la seconde partie de contact (32) comprend une seule partie de fixation (34’) reçue dans une seule ouverture au milieu de la zone inférieure (36) de la première partie de contact (30).
  3. Appareil de coupure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la seconde partie de contact (32) comprend deux parties de fixation ou plus (34) chacune reçue dans une ouverture correspondante (38) au milieu de la zone inférieure (36) de la première partie de contact (30).
  4. Appareil de coupure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque partie de fixation (34) possède une section transversale en forme de L.
  5. Appareil de coupure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque connecteur électrique (10) comprend un ressort (42) relié aux faces arrières de la première et de la seconde parties de contact (30, 32).
  6. Appareil de coupure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la seconde partie de contact (32) comprend une languette d’espacement (54) qui s’étend vers la première partie de contact (30).
  7. Appareil de coupure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première partie de contact (30) est fabriquée d’un seul tenant avec une partie de base (50) du connecteur électrique (10).
  8. Appareil de coupure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première et la seconde parties de contact (30, 32) sont des plaques métalliques.
  9. Appareil de coupure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première et la seconde parties de contact (30, 32) comprennent des parties de guidage (44, 46) évasées vers l’extérieur de la zone de réception centrale (40).
  10. Appareil de coupure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque logement de réception (6) comprend au moins deux tels connecteurs électriques (10).
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