EP0905820B1 - Installation électrique destinée à travailler dans un environnement présentant un risque d'explosion - Google Patents

Description

• La présente invention concerne une installation électrique destinée à travailler dans un environnement présentant un risque d'explosion provoqué par un arc électrique, comprenant au moins un élément électrique ou électronique inerte enfichable pour sa liaison galvanique au reste de l'installation, cet élément inerte présentant un corps cylindrique ou prismatique et étant muni d'organes de connexion enfichables dans des organes de connexion de l'installation.
• Une telle installation est connue du document US-3,659,250.
• Dans l'industrie chimique, on utilise des installations électriques comportant essentiellement des électrovannes pour la commande de circuit de fluide et des capteurs pour la saisie de différents paramètres. Dans les installations modernes, les bobines des électrovannes sont enfichables de manière à pouvoir être changées rapidement en cas de claquage. Il en est de même des capteurs. Ces installations travaillent souvent dans un environnement présentant des risques élevés d'explosions provoquables par un arc électrique, aussi faible soit-il. De manière à isoler l'installation électrique de l'environnement gazeux explosif, l'installation est confinée dans une armoire remplie d'un gaz inerte, par exemple de l'air, maintenu à une pression supérieure à la pression atmosphérique de l'environnement. Lorsqu'il faut remplacer une bobine ou un capteur, il est nécessaire d'ouvrir l'armoire et de couper l'alimentation électrique de l'installation, ce qui a lieu généralement automatiquement par l'ouverture de l'armoire, pour pouvoir enlever l'élément à remplacer et en mettre un nouveau sans qu'il se forme d'arc électrique entre les organes de connexion, l'isolation de l'installation par rapport à l'environnement n'étant plus assurée. L'interruption de l'alimentation électrique signifie toutefois l'arrêt du processus chimique en cours. Or, un tel arrêt peut représenter, en termes de production, une perte de plusieurs dizaines de milliers de francs par minute.
• La présente invention a pour but de permettre le remplacement d'un composant inerte enfichable, telle qu'une bobine ou un capteur, sans qu'il soit nécessaire d'interrompre l'alimentation électrique de l'installation.
• A cet effet, l'installation électrique selon la revendication 1 est proposée.
• Ledit logement est formé, par exemple, dans un bloc isolant muni d'une garniture d'étanchéité assurant une communication étanche entre l'intérieur de l'installation et ledit logement.
• Dans une réalisation pratique, le bloc isolant porte les organes de connexion restant sous tension.
• Le logement communiquant avec l'intérieur de l'installation est rempli de gaz inerte pressurisé qui s'écoule par le jeu IP 40 entre la paroi du logement et le corps de l'élément enfichable. Ce corps ne quitte le logement qu'après disparition de l'arc électrique qui se forme entre les organes de connexion.
• Le dessin annexé illustre, par un exemple, le principe de la connexion selon l'invention.
• L'unique figure du dessin est une vue partielle et en coupe axiale à travers les moyens de connexion reliant une partie de l'installation à un élément inerte enfichable.
• Le dessin montre l'extrémité d'un boîtier 1 en matière isolante constituant, dans le cas particulier, l'un des composants d'une batterie d'électrovalves, cet élément étant muni de passages transversaux reliés aux passages d'un composant voisin de manière étanche, l'étanchéité étant assurée par des garnitures d'étanchéité telles que la garniture 2. Le boîtier 1 présente une ouverture dans laquelle est emboîté un bloc 3 en matière isolante muni d'une garniture d'étanchéité 4 assurant l'étanchéité du plan de joint frontal entre le bloc 3 et le boîtier 1. La partie du bloc 3 pénétrant à l'intérieur du boîtier 1 porte des organes de connexion 5, dans le cas particulier des contacts à pinces, maintenus par un porte-contacts 6 fixé au bloc 3 par une vis 7. Les organes de connexion 5 sont reliés aux composants contenus dans le boîtier 1.
• Le bloc 3 présente des passages 8 et 9 pour les cosses 10 et 11 d'un composant inerte enfichable 12, par exemple une bobine d'électrovalve, présentant une forme extérieure cylindrique sur au moins une partie de sa hauteur du côté des cosses 10 et 11. Le corps 3 présente, dans le prolongement des passages 8 et 9, un logement cylindrique 13 de section sensiblement égale à la section du corps de l'élément enfichable 12, de telle sorte que le jeu e entre la paroi cylindrique du logement 13 et l'élément enfichable 12 correspond à la norme IP 40, c'est-à-dire est inférieur à 1 mm.
• Dans le dessin

a =

longueur maximale de l'arc électrique entre les organes de connexion

d1 =

pénétration des cosses 10 et 11 dans les contacts 5

d2=

profondeur du logement 13 ou profondeur d'engagement de l'élément 12 dans le corps

b=

longueur résiduelle de cet engagement après cessation de l'arc électrique.

• Les grandeurs ci-dessus satisfont les conditions suivantes : $$\mathrm{d}2\left(\mathrm{d}1+\mathrm{a}\right)$$

  

  $$\mathrm{d}2=\left(\mathrm{d}1+\mathrm{a}\right)+\mathrm{b}.$$

  
• Cela signifie que l'élément enfichable 12 ne sort pas du logement 13 avant la disparition de l'arc électrique entre les organes de connexion. Inversement, l'élément enfichable 12 est engagé dans le logement 13 avant qu'un arc électrique puisse de produire.
• Le corps 3 est de préférence en plastique moulé, par exemple du PA 6.6 chargé de 30 % de fibre de verre.
• L'électronique sous tension se trouve à l'intérieur du boîtier 1 et, par exemple, un bus, un microprocesseur, etc.
• Dans le boîtier 1 est introduit en continu de l'air sous pression de telle sorte que la pression à l'intérieur du boîtier 1 est constamment supérieure à la pression environnante.
• L'espace 13 communiquant avec l'intérieur du boîtier 1, il contient également de l'air pressurisé isolant les organes de connexion de l'extérieur. L'air s'échappe lentement par le jeu entre le logement et l'élément enfichable.
• Après l'enlèvement de l'élément enfichable 12, l'air sous pression contenu dans l'installation s'échappe par les passages 8 et 9 dont la section est suffisamment faible pour créer une perte de charge importante. Cette perte de charge pourrait être augmentée par un étranglement.

Claims (3)

1. Installation électrique destinée à travailler dans un environnement présentant un risque d'explosion provoqué par un arc électrique, comprenant au moins un élément électrique ou électronique inerte (12) enfichable pour sa liaison galvanique au reste de l'installation, cet élément inerte présentant un corps cylindrique ou prismatique et étant muni d'organes de connexion (10, 11) enfichables dans des organes de connexion (5) de l'installation situés dans un logement cylindrique (13), respectivement prismatique dans lequel est engagé le corps de l'élément inerte enfichable (12), la section dudit logement correspondant à la section du corps de l'élément inerte enfichable avec un jeu correspondant à la norme IP 40 et en ce que la profondeur (d2) du logement est supérieure à la longueur (d1) de l'engagement mutuel des organes de connexion augmentée de la longueur maximale de l'arc électrique (a) se formant entre ces organes lors de leur séparation.
   caractérisée en ce qu'à l'exception de l'élément inerte enfichable, elle est contenue dans un boîtier (1) rempli d'un gaz inerte maintenu à une pression supérieure à la pression atmosphérique environnante, que les organes de connexion sous tension (5) sont situés au fond d'un logement cylindrique (13), respectivement prismatique communiquant avec l'intérieur du boîtier (1).
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit logement (13) est formé dans un bloc isolant (3) muni d'une garniture d'étanchéité (4) assurant une liaison étanche entre le bloc et le boîtier (1).
3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit bloc isolant (3) porte les organes de connexion sous tension (5).

Images