EP1432001B1 - Appareil éléctrique par exemple modulaire dont le boitier est divisible en deux parties - Google Patents

Appareil éléctrique par exemple modulaire dont le boitier est divisible en deux parties Download PDF

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EP1432001B1
EP1432001B1 EP02360377A EP02360377A EP1432001B1 EP 1432001 B1 EP1432001 B1 EP 1432001B1 EP 02360377 A EP02360377 A EP 02360377A EP 02360377 A EP02360377 A EP 02360377A EP 1432001 B1 EP1432001 B1 EP 1432001B1
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EP
European Patent Office
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electrical device
block
electrical
truncated
connection
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP02360377A
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German (de)
English (en)
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EP1432001A1 (fr
Inventor
Pierre Albe
Jacques Kraemer
Christian Thomas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hager Electro SAS
Original Assignee
Hager Electro SAS
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Filing date
Publication date
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Priority to AT02360377T priority patent/ATE398334T1/de
Priority to EP02360377A priority patent/EP1432001B1/fr
Publication of EP1432001A1 publication Critical patent/EP1432001A1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/08—Terminals; Connections
    • H01H71/082—Connections between juxtaposed circuit breakers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H11/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches
    • H01H11/0006—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches for converting electric switches
    • H01H11/0031—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches for converting electric switches for allowing different types or orientation of connections to contacts
    • H01H2011/0037—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches for converting electric switches for allowing different types or orientation of connections to contacts with removable or replaceable terminal blocks

Definitions

  • the present invention relates to electrical devices of the circuit breaker, block or differential switch type said modular comprising an insulating housing, and intended to be mounted on a rail or other mounting bracket, contiguous to other electrical appliances of the same type to form a electrical distribution circuit.
  • the invention does not relate exclusively to devices classified as modular, which in principle obey a fairly precise sizing, but it finds with them a privileged and majority field of application.
  • these devices comprise a housing which incorporates functional means enabling them to fill the electrical objective assigned to them, said housing further having means for fixing and holding on the rail or the support.
  • the housings To be integrated in the distribution circuit, generally located in a distribution panel centralizing the modular equipment, the housings finally include input and output connection means opening in their faces perpendicular to both the rail and the plane of connection, for the connection of at least one individual conductor or part of a bridging bar which can also be connected to adjacent contiguous appliances.
  • the modular electrical devices on each rail are used both in single and multiphase electrical circuits, allowing in each case multiple possibilities of configurations and / or solutions connection.
  • the distribution of the neutral and / or phases, in particular, is often carried out using rigid bridging bars having regularly spaced connecting tongues, intended to be introduced into the connectors of the various electrical devices arranged on the rail.
  • a bridging bar therefore makes it impossible to use appliances whose connection devices are spaced apart in a different pitch, that is to say electrical appliances integrated in a housing whose width represents a multiple or a sub-multiple of that of a module.
  • EP-A-1 014 414 discloses an electrical apparatus according to the preamble of claim 1.
  • the present invention proposes a solution which allows a decorrelation between the connection pitch of the external distribution on the one hand and the pitch of the installed electrical appliances on the other hand, and which substantially reduces the number and the bulk of the connection elements to the current modular housings.
  • the invention also makes it possible to maintain compatibility with the distribution solutions that are already in place, and in particular the supply of modular devices by rigid bridging bars and individual conductors.
  • the system of the invention leads to a reduction in production costs by pooling certain functions, when it applies to several appliances contiguous.
  • Said invention consists in fact of a modular circuit breaker, block or differential switch electrical appliance according to claim 1.
  • the volume initially devolved to the housing of conventional electrical appliances is divided into two parts, one of which includes the functional core that provides the electrical function or functions, and the other is actually a distribution accessory that ensures the electrical connection or interfacing between at least one external conductor and said functional core.
  • the removable block is shared between several boxes, the latter being all truncated to be able to integrate the block by plugging. This results in a significant reduction in the number of external power supply conductors for the phases and / or the neutral, the power being only once for the removable block, instead of an individual connection for each device as is the case in existing configurations.
  • the input connection means are spaced by a pitch p 1 corresponding to the modular pitch of the connecting tabs bridging bars and the length of said removable block is an integer multiple of this pitch p 1 .
  • Respect for the spacing of the connection openings and the bridging level makes it possible, in particular, to use conventional bridging bars, when the device of the invention is integrated, on a mounting rail, between electrical appliances equipped with conventional housings. .
  • Each removable block therefore comprises a single set of input connection means for each phase and / or the neutral, the existence of a set of connection means for each phase and for the neutral depending on the electrical configuration presented by the truncated boxes to which the block is connected.
  • This structure allows a great flexibility of operation, whether in the initial design of the distribution board, for maintenance or for the replacement of products if necessary. This flexibility is reflected not only in the initial work of designing the table, but also in the increased ease and speed of on-site interventions in the event of a problem, for example the disassembly for testing or the change of a product being almost instantaneous. .
  • an electrical apparatus that is to say having a removable block supporting the input connection functions is arranged placed between conventional modular devices, themselves connected by a comb bridging, and that the removable block has a length that substantially exceeds the area in which the connection means are arranged, it is necessary to provide the management of the unused connection tabs of the bridging bar.
  • the block comprises means for housing said tabs, in its face into which the inlet connection means open, at least in areas without these means.
  • the new devices provided with the removable block according to the invention, can therefore be placed on one or both of their sides to conventional modular devices, without any restriction.
  • said housing means consist of at least one rectilinear groove extending parallel to the rail or other support of fixation.
  • the connection tabs of the bridging blade or blades then fit into the slot (s) located at their bridging level in the removable block, without they have an electrical connection to the inside the block.
  • said groove may be replaced by cells.
  • the downstream electrical connection means are spaced apart by a regular step p 2 which, as already mentioned, is not necessarily equal to the aforementioned step p 1 . It is therefore at this level that decorrelation takes place between the external pitch, as input, and the internal pitch, downstream.
  • the pitch p 2 separating the fast downstream connection means is a multiple or a sub-multiple of the pitch p 1 . This is particularly the case when the removable block of the invention is to be used to interface truncated double or triple modules.
  • the removable block comprises downstream means for fast electrical connection truncated boxes, that is to say, pluggable and removable preferably without tools.
  • Said fast connection means consist for example of conductive tabs cooperating with spring blades also conductive so as to establish an electrical connection between the removable block and the truncated housing (s).
  • This structure is easy to implement and provides a secure electrical connection.
  • the tongues, and if necessary that the leaf spring are further subject to a type IP2X protection.
  • each tongue is surrounded by a conductive wall of form intended to fit into a correspondingly shaped orifice located in the truncated housing at the outlet of the spring blade with which she cooperates.
  • the tabs are attached to the removable block and the spring blade connectors are integrated in the truncated housing.
  • the removable block and truncated housings to which it is attached can be pre-assembled in a compact block, and then mounted on the rail or the support.
  • the extraction of a single truncated case, and its replacement can easily be implemented by plugging a new truncated case on the or the tabs protruding from the block attached to the other truncated housings mounted on the rail or the support.
  • the removable block allows a second level of design and realization of a part of the distribution circuit, which is totally independent of the input connections. arranged out of the volumes of the traditional complete boxes.
  • the choice of the removable block orients the configuration of the circuit downstream of this block (width) to a certain extent, but the user retains the choice, particularly as a function of the spacing of the downstream connection means, of a certain number of circuits. possible electrical power, which depends on the selected devices.
  • removable blocks serve in particular connection accessories integrated to the complete volumes of the housings, and they therefore release, between two adjacent rows, a significant space because they can significantly limit the number of external connection conductors.
  • the space between two rows of adjacent devices being very limited, and not conducive to handling involved in the development of circuits, or during replacement during maintenance operations, is thus used optimally with the structure of the invention.
  • the removable block may comprise fastening means to the rail or the fixing support which are also shared.
  • At least one rail fastening latch can for example be mounted so as to slide on said part.
  • the removable block cooperates with several boxes of different electrical appliances, and depending on its length, it can provide only one or two latches. In any case, their number does not necessarily correspond to the number of truncated housings of modular devices fixed downstream of the removable block, and in most cases remains less than this number.
  • the removable block may include a differential switch controlling the electrical devices connected to the block, and dispensing to provide a specific housing for this function.
  • the removable blocks may be provided with a surge arrester, a voltage indicator, a phase balance indicator, etc.
  • the truncated housing (2) integrates the essential electrical functions of the electrical apparatus (1).
  • said truncated housing (2) and the removable block (3) constitute an electrical appliance whose external dimensions recreate the volume of traditional modular electrical appliances.
  • the removable block (3) develops from the front (4) of the product to its sole (5), and over the entire width of the device, and it therefore includes the face in which the means open input connection.
  • the interlocking of the removable block (3) on the truncated casing (2) is in particular made possible by the complementarity of the shapes facing these two parts.
  • the figure 2 shows an example of a series of functional cores, represented by their truncated housing (2), intended to cooperate with a single removable block (3), therefore of a length adapted to the sum of the widths of the modules (2).
  • the group formed by the truncated housings (2) connected to the removable block (3) is then intended to be placed on a support rail to a conventional modular device (6).
  • the configuration shown is intended to be used in a three-phase circuit, and the means of input connection (8) are therefore three in number.
  • These connection means are in this case traditional clamping screw cages, said screws being accessible via orifices (9) disposed in the upper part of the block (3) in the extension of the facade (4).
  • the downstream connection means for electrically connecting said block (3) to the truncated housings (2) are not visible in this figure. They are designed to fit into the orifices (11) represented on the small lateral sides of said truncated housings (2) facing the block (3).
  • the removable block (3) intended to cooperate with 12 boxes of width corresponding to a module, has only two latches (7) for attachment to the mounting rail.
  • the fixing notches (appearing in particular in figure 1 ) located in the truncated housing at the sole (5) are 12, one per product, and cooperate with two latches (7). This obviously leads to a financial gain, saving parts and simplification of assembly, which is significant in reference to the amount of devices produced.
  • FIG. 3 having a configuration identical to that of the figure 2 , makes more apparent the type of downstream electrical connection used to connect the removable block (3) truncated housings (2). It is in this case circular studs (10) intended to be inserted into the above-mentioned orifices (11), which will be described in more detail with reference to FIG. figure 5 . These circular studs (10), however, have only a mechanical connection and guiding function, the electrical connection being provided by a tongue disposed inside said pads (10).
  • the object of the figure 4 is simply to show that once assembled, the removable block (3) and truncated housings (2) have a transverse profile which is equivalent to that of the conventional modular device (6).
  • Such conventional devices can therefore be joined on either side of the group formed by said block (3) attached to the truncated housing (2).
  • the new configuration does not encroach on spaces traditionally devolved to external conductors.
  • the figure 5 shows the removable block (3) used in the Figures 2 to 4 but in an opposite direction.
  • the pads (10) surround well electrical connection tabs (12), which are provided to plug into spring blades disposed in the truncated housings (2), and opening at the openings (11).
  • the figure 6 constitutes a possible variant of the downstream electrical connection system of the figure 5 , according to which the blades (12) are this time inserted between two parallel walls (13, 13 '). These walls (13, 13 '), as well as the cylindrical studs (10), are intended to protect the user against accidental contact on the tabs, according to current safety standards.
  • the pitch of the downstream connection means is equal to the pitch of the input connection means (8).
  • the main purpose of the removable block (3) being to perform a decorrelation between the upstream step of the input connection means and the downstream step. This objective must be fulfilled without breaking the compatibility with the existing electrical modular devices, whatever the size of the removable block (3).

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

  • La présente invention concerne les appareils électriques de type disjoncteur, bloc ou interrupteur différentiel dits modulaires comportant un boîtier isolant, et prévus pour être montés sur un rail ou tout autre support de fixation, accolés à d'autres appareils électriques du même type pour constituer un circuit de distribution électrique. L'invention ne concerne pas exclusivement les appareils qualifiés de modulaires, qui obéissent en principe à un dimensionnement assez précis, mais elle trouve avec ceux-ci un terrain d'application privilégié et majoritaire.
  • D'une manière générale, ces appareils comportent un boîtier qui intègre des moyens fonctionnels leur permettant de remplir l'objectif électrique qui leur est assigné, ledit boîtier présentant de plus des moyens de fixation et de maintien sur le rail ou le support. Pour pouvoir être intégré au circuit de distribution, généralement implanté dans un tableau de distribution centralisant les équipements modulaires, les boîtiers comportent enfin des moyens de connexion d'entrée et de sortie débouchant dans leurs faces perpendiculaires à la fois au rail et au plan d'accolement, pour le raccordement d'au moins un conducteur individuel ou faisant partie d'une barre de pontage apte à être également raccordée aux appareils adjacents accolés.
  • Les appareils électriques modulaires présents sur chaque rail sont utilisés aussi bien dans des circuits électriques mono que multiphasés, permettant dans chaque cas de multiples possibilités de configurations et/ou de solutions de connexion. La distribution du neutre et/ou des phases, en particulier, est souvent réalisée à l'aide de barres de pontage rigides présentant des languettes de connexion régulièrement espacées, prévues pour être introduites dans les connecteurs des différents appareils électriques disposés sur le rail.
  • L'utilisation d'un tel accessoire de distribution conduit de fait à un certain nombre de limitations. Il en va ainsi par exemple de la largeur des boîtiers, qui détermine en pratique la distance séparant les connecteurs des appareils électriques. Dans le cas des appareils dits modulaires, le pas de séparation des connecteurs se situe aux alentours de 17,5/18 mm, que ce soit dans un même boîtier multiphasé comportant plusieurs orifices de connexion pour les différentes phases ou dans le cas de deux modules accolés. Ce pas se retrouve en pratique entre les languettes de la barre de pontage, et sa valeur constitue la largeur attribuée à ce qu'il est convenu d'appeler un "module".
  • L'utilisation d'une barre de pontage ne permet donc pas d'avoir recours à des appareils dont les dispositifs de raccordement sont espacés d'un pas différent, c'est-à-dire des appareils électriques intégrés dans un boîtier dont la largeur représente un multiple ou un sous-multiple de celle d'un module.
  • Pourtant, la tendance actuelle est de produire des appareils de plus en plus compacts auxquels une conception optimisée alliée au gain d'espace obtenu dans les tableaux confère un attrait économique indéniable.
  • L'utilisation simultanée de conducteurs individuels et de barres de pontage pour la distribution du courant, et la multiplication potentielle des raccordements, notamment pour des fonctionnements en triphasé avec ou sans neutre, conduit de plus à un encombrement, hors du volume des appareils électriques eux-mêmes, qui peut rendre difficiles les opérations d'installation, de maintenance, de remplacement des appareils dans les tableaux de distribution, etc.
  • D'une manière générale, il est à noter que les solutions actuelles de distribution et d'interconnexion conduisent enfin à une configuration relativement rigide, qu'il est parfois difficile de faire évoluer ou d'adapter à de nouvelles contraintes. Ces solutions sont basées sur des unités modulaires qu'il faut toutes raccorder aux conducteurs d'alimentation, c'est-à-dire à la ou aux phase(s) et/ou au neutre. Les interconnexions, lorsqu'elles concernent des rangées entières d'appareils, se font exclusivement sur la base du pas modulaire précité, notamment parce qu'elles sont préférentiellement réalisées à l'aide desdites barres de pontage.
  • Le document EP-A-1 014 414 décrit un appareil électrique selon le préambule de la revendication 1.
  • A partir du constat résultant des observations précédentes, la présente invention propose une solution qui permet une décorrélation entre le pas de connexion de la distribution externe d'une part et le pas des appareils électriques installés d'autres part, et qui diminue sensiblement le nombre et l'encombrement des éléments de connexion aux boîtiers modulaires actuels.
  • Selon un objectif essentiel, l'invention permet également de conserver la compatibilité avec les solutions de distribution qui sont déjà en place, et notamment l'alimentation des appareils modulaires par barres de pontage rigides et par conducteurs individuels.
  • Selon un autre objectif encore, le système de l'invention conduit à une baisse des coûts de production par mutualisation de certaines fonctions, lorsqu'il s'applique à plusieurs appareils accolés.
  • Ladite invention consiste en fait en un appareil électrique de type disjoncteur, bloc ou interrupteur différentiel modulaires selon la revendication 1.
  • Le volume initialement dévolu au boîtier des appareils électriques classiques, essentiellement modulaires, est donc sectionné en deux parties dont l'une comporte le noyau fonctionnel qui assure la ou les fonctions électriques, et l'autre constitue de fait un accessoire de distribution qui assure le raccordement ou l'interfaçage électrique entre au moins un conducteur externe et ledit noyau fonctionnel.
  • le bloc amovible est partagé entre plusieurs boîtiers, ces derniers étant dès lors tous tronqués pour pouvoir intégrer le bloc par enfichage. Il en découle une réduction sensible du nombre des conducteurs d'alimentations externes pour les phases et/ou pour le neutre, l'alimentation ne se faisant qu'une seule fois pour le bloc amovible, au lieu d'une connexion individuelle pour chaque appareil comme c'est le cas dans les configurations existantes.
  • Pour conserver la compatibilité avec les configurations en place, s'il y a plus d'une phase à raccorder, les moyens de connexion d'entrée sont espacés d'un pas p1 correspondant au pas modulaire des languettes de raccordement des barres de pontage, et la longueur dudit bloc amovible est un multiple entier de ce pas p1.
  • La seconde condition à remplir pour obtenir la compatibilité avec les produits existants et leur mode de connexion traditionnel se situe dans le niveau de pontage, qui doit bien entendu être équivalent à celui des boîtiers traditionnels pour respecter la continuité de pontage.
  • Le respect de l'écartement des ouvertures de connexion et du niveau de pontage permet notamment l'utilisation de barres de pontage classiques, lorsque le dispositif de l'invention est intégré, sur un rail de montage, entre des appareils électriques dotés de boîtiers classiques.
  • Chaque bloc amovible comporte donc un unique ensemble de moyens de connexion d'entrée pour chaque phase et/ou le neutre, l'existence d'un ensemble de moyens de connexion pour chaque phase et pour le neutre dépendant de la configuration électrique présentée par les boîtiers tronqués auxquels le bloc est relié. Il peut ainsi n'y avoir qu'un ensemble de moyens de connexion pour une seule phase, ou deux ensembles pour une phase et le neutre, etc. Cela simplifie considérablement la connexion d'entrée, ainsi que l'encombrement qu'elle entraîne, les connexions individuelles avec les noyaux fonctionnels des appareils électriques étant pris en charge en aval du bloc amovible. Comme on le verra plus en détail dans la suite, ce sont ces connexions aval, dont le pas est totalement décorrellé de celui des connexions d'entrée précitées, qui réalisent lesdites connexions individuelles.
  • Cette structure autorise une très grande souplesse de fonctionnement, que ce soit dans la conception initiale du tableau de distribution, pour la maintenance ou pour le remplacement des produits s'il y a lieu. Cette souplesse ne se traduit pas seulement dans le travail initial de conception du tableau, mais également dans la facilité et la rapidité accrues des interventions sur site en cas de problème, le démontage pour test ou le changement d'un produit étant par exemple quasi instantanés.
  • Lorsqu'un appareil électrique selon l'invention, c'est-à-dire disposant d'un bloc amovible prenant en charge les fonctions de connexion d'entrée se trouve disposé accolé entre des appareils modulaires classiques, eux-mêmes reliés par un peigne de pontage, et que le bloc amovible présente une longueur qui excède sensiblement la zone dans laquelle sont disposés les moyens de connexions, il faut prévoir la gestion des languettes de connexion inutilisées de la barre de pontage.
  • A cet effet, le bloc comporte des moyens de logement desdites languettes, dans sa face dans laquelle débouchent les moyens de connexion d'entrée, au moins dans les zones dépourvues de ces moyens.
  • Ceci participe également de la compatibilité du nouveau système avec les dispositifs de l'art antérieur. Les nouveaux appareils, munis du bloc amovible selon l'invention, peuvent dès lors être accolés sur un ou deux de leurs côtés à des appareils modulaires classiques, sans aucune restriction.
  • Selon une possibilité, lesdits moyens de logement consistent en au moins une rainure rectiligne s'étendant parallèlement au rail ou autre support de fixation. Les languettes de connexion de la ou des lames de pontage s'insèrent alors dans la ou les fente(s) située(s) à leur niveau de pontage dans le bloc amovible, sans qu'elles aient pour autant une connexion électrique à l'intérieur du bloc. Alternativement, ladite rainure peut être remplacée par des alvéoles.
  • Selon une possibilité, les moyens de connexion électriques aval sont espacés d'un pas p2 régulier qui n'est, comme déjà mentionné, pas obligatoirement égal au pas p1 précité. C'est donc à ce niveau que se fait la décorrélation entre le pas externe, en entrée, et le pas interne, en aval.
  • Dans la plupart des cas, cependant, le pas p2 séparant les moyens de connexion rapide aval est un multiple ou un sous-multiple du pas p1. C'est notamment le cas lorsque le bloc amovible de l'invention doit servir à interfacer des modules tronqués doubles ou triples.
  • De préférence, le bloc amovible comporte en aval des moyens de connexion électrique rapide aux boîtiers tronqués, c'est-à-dire enfichables et retirables de préférence sans outil.
  • Ces moyens agissent en combinaison avec et simultanément à des moyens de connexion mécanique, qui permettent notamment leur guidage, et qui peuvent être mises en oeuvre à la main, sans effort particulier.
  • Lesdits moyens de connexion rapide consistent par exemple en des languettes conductrices coopérant avec des lames ressort également conductrices de manière à établir une connexion électrique entre le bloc amovible et le ou les boîtiers tronqués.
  • Cette structure, bien connue en elle-même, est facile à mettre en oeuvre et procure une connexion électrique sûre.
  • De préférence, les languettes, ainsi le cas échéant que les lames ressort, font de plus l'objet d'une protection de type IP2X.
  • Cette caractéristique se justifie par le fait que dans certains cas, les boîtiers tronqués coopérant avec un bloc amovible ne seront pas en nombre suffisant pour l'occuper en totalité, soit pour des raisons de configuration du tableau, soit temporairement au cours d'opérations de maintenance. Dans ces divers cas, il importe que la protection contre les contacts accidentels soit assurée, et que l'utilisateur ne prenne pas de risques inutiles.
  • Selon une possibilité, la protection des languettes est réalisée de la manière suivante : chaque languette est entourée d'une paroi conductrice de forme prévue pour s'emboîter dans un orifice de forme correspondante situé dans le boîtier tronqué au débouché de la lame ressort avec laquelle elle coopère.
  • Selon une configuration possible, les languettes sont rattachées au bloc amovible et les connecteurs à lame ressort sont intégrés au boîtier tronqué.
  • Le bloc amovible et les boîtiers tronqués auxquels il est fixé peuvent être pré-assemblés en un bloc compact, puis montés sur le rail ou le support. Dans d'autres circonstances, cependant, notamment lorsque l'on procède à des remplacements d'appareils, l'extraction d'un seul boîtier tronqué, et son remplacement, pourra aisément être mis en oeuvre en enfichant un nouveau boîtier tronqué sur la ou les languettes qui dépassent du bloc fixé aux autres boîtiers tronqués montés sur le rail ou le support.
  • L'un des aspects les plus originaux de la présente invention réside dans le fait que l'existence du bloc amovible permet un second niveau de conception et de réalisation d'une partie du circuit de distribution, qui est totalement indépendant des connexions d'entrée disposées hors des volumes des boîtiers complets traditionnels. Le choix du bloc amovible oriente dans une certaine mesure la configuration du circuit en aval de ce bloc (largeur), mais l'utilisateur garde le choix, notamment fonction de l'espacement des moyens de connexion aval, d'un certain nombre de circuits électriques possibles, qui dépend des appareils sélectionnés.
  • Sur une même rangée, assemblés à un même rail ou support, il peut d'ailleurs y avoir plusieurs groupements d'appareils électriques dépendant de blocs amovibles distincts, séparés par des appareils modulaires classiques.
  • Ces blocs amovibles servent notamment d'accessoires de raccordement intégrés aux volumes complets des boîtiers, et ils libèrent par conséquent, entre deux rangées adjacentes, un espace non négligeable car ils permettent de limiter sensiblement le nombre de conducteurs externes de connexion. L'espace entre deux rangées d'appareils adjacents étant très limité, et peu propice aux manipulations intervenant lors de l'élaboration des circuits, ou lors de remplacement au cours d'opérations de maintenance, est ainsi utilisé de manière optimale avec la structure de l'invention.
  • Il a été évoqué auparavant la possibilité de mutualiser des fonctions traditionnellement dévolues aux appareils électriques, dans le cadre du bloc amovible. Ainsi, dans les configurations de l'art antérieur, certaines de ces fonctions, comme les connexions d'entrée et de sortie, la fixation au rail ou au support, etc. doivent être prévues sur chaque appareil, modulaire ou non, installé sur le rail ou sur le support de fixation. Or, selon l'invention, pour des blocs amovibles connectés à plusieurs boîtiers, les moyens de connexion d'entrée sont mutualisés puisqu'ils ne se trouvent qu'en un seul exemplaire par phase et/ou pour le neutre. Cette mutualisation peut cependant être étendue à d'autres fonctions.
  • Ainsi, le bloc amovible peut comporter des moyens de fixation au rail ou au support de fixation qui sont également mutualisés.
  • Dans ce cas, et à condition que le volume dudit bloc s'étende jusqu'au niveau de la semelle de fixation par exemple au rail, semelle dont une partie est alors de fait intégrée au bloc amovible, au moins un loquet de fixation au rail peut par exemple y être monté de manière à pouvoir coulisser sur ladite partie.
  • Dans l'hypothèse où le bloc amovible coopère avec plusieurs boîtiers d'appareils électriques différents, et selon sa longueur, on pourra ne prévoir qu'un seul ou deux loquets. Leur nombre ne correspond en tout état de cause plus nécessairement au nombre de boîtiers tronqués d'appareils modulaires fixés en aval du bloc amovible, et reste dans la plupart des cas inférieur à ce nombre.
  • De même, le bloc amovible pourra comporter un interrupteur différentiel commandant les appareils électriques raccordés au bloc, et dispensant de prévoir un boîtier spécifique pour cette fonction. Alternativement ou additionnellement, les blocs amovibles pourront être munis d'un parafoudre, d'un voyant de tension, d'un voyant d'équilibre de phases, etc...
  • Pour simplifier encore le raccordement des conducteurs externes en amont, et/ou pour diminuer leur nombre, plusieurs blocs peuvent être assemblés les uns aux autres, et ils comportent à cet effet des moyens d'assemblage mécanique et de connexion électrique permettant de les accoler selon une direction parallèle à celle du rail ou du support de montage.
  • Il est ainsi possible de raccorder, le long du rail ou du support de fixation, plusieurs groupements d'appareils selon l'invention, c'est-à-dire dotés chacun de leur bloc amovible. Il y a lieu encore d'insister sur le fait que l'utilisation de la configuration divisible selon la présente invention est tout à fait compatible avec l'utilisation simultanée d'appareils de gamme plus ancienne, lorsque ceux-ci sont disposés sur le même rail de fixation. Même lorsque des appareils traditionnels disposés de part et d'autre de groupements selon l'invention sont connectés par une barre de pontage, celle-ci n'est plus une contrainte pour le remplacement de certains appareils électriques modulaires situés dans les groupements selon l'invention. Il n'est d'ailleurs pas nécessaire de la retirer, lorsqu'on procède au remplacement de certains équipements traditionnels par un ou plusieurs groupements présentant la nouvelle configuration.
  • L'adaptabilité et la souplesse d'utilisation de cette dernière réside en partie dans le fait qu'il est loisible de sélectionner un bloc amovible qui corresponde à la configuration implantée en remplacement de boîtiers traditionnels.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront également de la description détaillée figurant ci-après, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
    • la figure 1 montre une vue de profil d'un appareil électrique conforme à l'invention, dont le bloc amovible est simplement schématisé par son contour ;
    • la figure 2 est une vue en perspective éclatée d'un groupement de boîtiers tronqués d'appareils électriques dotés d'un unique bloc amovible, et assemblable à un appareil modulaire traditionnel ;
    • la figure 3 est une vue de dessus de la représentation de la figure 2 ;
    • la figure 4 montre la configuration des deux figures précédentes, les boîtiers tronqués de l'invention étant à présent connectés au bloc amovible de manière à réaliser un groupement compact, assemblable à un appareil modulaire classique ;
    • la figure 5 représente une configuration possible des éléments de connexion électrique aval, c'est-à-dire ceux qui réalisent la connexion entre le bloc amovible et les appareils à boîtiers tronqués ; et
    • la figure 6 est une variante de ces mêmes moyens de connexion électrique aval.
  • En référence à la figure 1, l'appareil électrique de l'invention, portant la référence générale (1) comporte au moins un boîtier tronqué (2) contenant le noyau fonctionnel et un bloc amovible (3) séparables/emboîtables mécaniquement et électriquement grâce à des moyens de connexion par exemple opérables sans outil. Le boîtier tronqué (2) intègre les fonctions électriques essentielles de l'appareil électrique (1).
  • Ensemble, ledit boîtier tronqué (2) et le bloc amovible (3) constituent un appareil électrique dont les dimensions extérieures recréent le volume des appareils électriques modulaires traditionnels. Dans l'exemple représenté en figure 1, le bloc amovible (3) se développe depuis la façade (4) du produit jusqu'à sa semelle (5), et sur la totalité de la largeur de l'appareil, et il inclut dès lors la face dans laquelle débouchent les moyens de connexion d'entrée. L'emboîtement du bloc amovible (3) sur le boîtier tronqué (2) est notamment rendu possible par la complémentarité des formes en vis-à-vis de ces deux parties.
  • Cet emboîtement, ainsi que la séparation, peuvent être réalisés sans outil, les moyens de connexion mécanique et électrique étant conçus à cet effet, d'une manière connue en soi.
  • La figure 2 montre un exemple d'une série de noyaux fonctionnels, représentés par leur boîtier tronqué (2), destinés à coopérer avec un seul bloc amovible (3), par conséquent d'une longueur adaptée à la somme des largeurs des modules (2). Le groupement constitué par les boîtiers tronqués (2) connectés au bloc amovible (3) est ensuite destiné à être accolé, sur un rail support, à un appareil modulaire classique (6). La configuration représentée est destinée à être utilisée dans un circuit triphasé, et les moyens de connexion d'entrée (8) sont par conséquent au nombre de trois. Ces moyens de connexion sont en l'occurrence des cages à vis de serrage traditionnelles, lesdites vis étant accessibles via des orifices (9) disposés en partie supérieure du bloc (3) dans le prolongement de la façade (4). Les moyens de connexion aval, destinés à raccorder électriquement ledit bloc (3) aux boîtiers tronqués (2), ne sont pas visibles sur cette figure. Ils sont prévus pour s'insérer dans les orifices (11) représentés sur les petits côtés latéraux desdits boîtiers tronqués (2) faisant face au bloc (3).
  • L'un des avantages présentés par le bloc amovible (3) consiste en la possibilité de mutualiser des fonctions, comme déjà indiqué. En l'espèce, il est à noter que ce bloc (3), destiné à coopérer avec 12 boîtiers de largeur correspondant à un module, ne comporte que deux loquets (7) de fixation au rail de montage. En d'autres termes, les encoches de fixation (apparaissant notamment en figure 1) situées, dans le boîtier tronqué, au niveau de la semelle (5), sont au nombre de 12, une par produit, et ne coopèrent qu'avec deux loquets (7). Ceci conduit bien évidemment à un gain financier, par économie de pièces et par simplification du montage, qui est non négligeable en référence à la quantité d'appareils produits.
  • La figure 3, présentant une configuration identique à celle de la figure 2, rend plus manifeste le type de connexion électrique aval utilisé pour procéder au raccordement du bloc amovible (3) aux boîtiers tronqués (2). Il s'agit en l'occurrence de plots d'allure circulaire (10) destinés à s'insérer dans les orifices précités (11), et qui seront décrits plus en détail en référence à la figure 5. Ces plots circulaires (10) n'ont cependant qu'une fonction mécanique de connexion et de guidage, la connexion électrique étant réalisée par une languette disposée à l'intérieur desdits plots (10).
  • L'objet de la figure 4 est simplement de montrer qu'une fois assemblés, le bloc amovible (3) et les boîtiers tronqués (2) présentent un profil transversal qui est équivalent à celui de l'appareil modulaire classique (6). De tels appareils classiques peuvent donc être accolés de part et d'autre du groupement formé par ledit bloc (3) fixé au boîtier tronqué (2). La nouvelle configuration n'empiète pas sur les espaces traditionnellement dévolus aux conducteurs externes.
  • La figure 5 montre le bloc amovible (3) utilisé dans les figures 2 à 4, mais selon une orientation opposée. Les plots (10) entourent bien des languettes de connexion électrique (12), qui sont prévues pour s'enficher dans des lames ressort disposées dans les boîtiers tronqués (2), et débouchant au niveau des orifices (11).
  • La figure 6 constitue une variante possible au système de connexion électrique aval de la figure 5, selon laquelle les lames (12) sont cette fois insérées entre deux murets parallèles (13, 13'). Ces murets (13, 13'), autant que les plots cylindriques (10), visent à protéger l'utilisateur contre tout contact accidentel sur les languettes, selon les normes de sécurité en vigueur.
  • Les figures précédentes ont montré l'association d'un bloc amovible (3) avec plusieurs boîtiers tronqués de largeur représentant un module traditionnel du type de l'appareil électrique (6). Il est cependant clair que le choix d'un bloc amovible ne préjuge en aucune façon de la sélection des boîtiers qui peuvent y être rattachés. Ainsi, selon les fonctions électriques, les produits disponibles, le pas spécifique des moyens de connexion aval, etc., il sera possible d'intégrer des modules dont la largeur est égale à un sous-multiple ou à un multiple du pas modulaire.
  • Dans la configuration représentée aux figures 2 à 5, le pas des moyens de connexion aval est égal au pas des moyens de connexion d'entrée (8). Il ne s'agit bien entendu que d'un cas très particulier, le but principal du bloc amovible (3) étant de réaliser une décorrélation entre le pas amont des moyens de connexion d'entrée et le pas aval. Cet objectif doit être rempli sans pour autant briser la compatibilité avec les appareils modulaires électriques existants, quelle que soit la taille du bloc amovible (3).
  • Comme on l'a déjà mentionné, outre la mutualisation des moyens de fixation au rail, ainsi que celle des moyens de connexion d'entrée, qui découle de l'unicité de ceux-ci pour chaque phase et/ou le neutre, il est également possible d'introduire des éléments supplémentaires dans le bloc amovible :
    • un interrupteur différentiel ;
    • un voyant de mise sous tension ;
    • un système parafoudre ; etc.
  • Ces possibilités, conjuguées avec le choix du pas des moyens de connexion aval, et avec différentes dimensions disponibles du bloc amovible, permettent de réaliser avec souplesse et facilement un très grand nombre de configurations, au gré de l'utilisateur.

Claims (19)

  1. Appareil électrique de type disjoncteur, bloc ou interrupteur différentiel modulaires comportant un boîtier isolant (1) prévu pour être monté sur un rail ou tout autre support de fixation, accolé à d'autres appareils électriques (6) pour constituer un circuit de distribution électrique, et comportant à cet effet des moyens de connexion d'entrée (8) et de sortie débouchant dans ses faces d'allure perpendiculaire audit rail ou support et au plan d'accolement, pour le raccordement d'au moins un conducteur individuel ou faisant partie d'une barre de pontage apte à être également raccordée à tout appareil (6) adjacent accolé, le boîtier (1) étant divisé en deux parties reliables et séparables mécaniquement et électriquement, formant un boîtier tronqué (2) et un bloc amovible (3) contenant les moyens de connexion d'entrée (8) permettant le raccordement par conducteur individuel au circuit de distribution de l'appareil ainsi que des moyens de connexion électrique aval (12) au boîtier tronqué (2), caractérisé en ce que ledit bloc amovible (3) permet la connexion par barre de pontage et est partageable entre au moins deux boîtiers tronqués (2) accolés et, s'il y a plus d'une phase à raccorder, les moyens de connexions d'entrée (8) sont espacés d'un pas p1 correspondant à celui des languettes de raccordement des barres de pontage, la longueur dudit bloc amovible (3) étant un multiple entier de ce pas p1.
  2. Appareil électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit bloc amovible (3) comporte un unique ensemble de moyens de connexion d'entrée (8) par phase et/ou pour le neutre, l'existence d'un ensemble de moyens de connexion (8) pour chaque phase et pour le neutre dépendant de la configuration électrique présentée par les boîtiers tronqués auxquels le bloc (3) est relié.
  3. Appareil électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit bloc (3) comporte des moyens de logement des languettes de raccordement des barres de pontage, dans sa face dans laquelle débouchent les moyens de connexion d'entrée (8), au moins dans les zones dépourvues de ces moyens.
  4. Appareil électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens de logement consistent en au moins une rainure rectiligne s'étendant parallèlement au rail ou au support de fixation.
  5. Appareil électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de logement consistent en des alvéoles.
  6. Appareil électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de connexion électrique aval (12) sont espacés d'un pas p2 régulier.
  7. Appareil électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le pas p2 séparant les moyens de connexion (12) est un multiple ou un sous-multiple du pas p1.
  8. Appareil électrique selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le bloc amovible (3) comporte en aval des moyens de connexion électrique rapide (12) à chaque boîtier tronqué (2) d'appareil électrique (1), enfichables et retirables de préférence sans outil.
  9. Appareil électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens de connexion rapide consistent en des languettes conductrices (12) coopérant avec des lames ressort également conductrices de manière à établir une connexion électrique entre le bloc amovible (3) et le ou les boîtiers tronqués (2).
  10. Appareil électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdites languettes (12) et les lames ressort font l'objet d'une protection de type IP2X.
  11. Appareil électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque languette (12) est entourée d'une paroi isolante (10 ; 13, 13') de forme prévue pour s'emboîter dans un orifice (11) de forme correspondante situé au débouché de la lame ressort avec laquelle ladite languette (12) coopère.
  12. Appareil électrique selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les languettes (12) sont rattachées au bloc amovible (3) et les connecteurs à lame ressort sont intégrés aux boîtiers tronqués (2).
  13. Appareil électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc amovible (3) comporte des moyens de fixation au rail ou au support de fixation.
  14. Appareil électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de fixation au rail consistent en au moins un loquet coulissant (7) le long d'une face du bloc amovible (3) prolongeant la semelle (5) du ou des boîtiers tronqués (2) auxquels le bloc (3) est relié.
  15. Appareil électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc amovible (3) contient un interrupteur différentiel.
  16. Appareil électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc amovible (3) contient un parafoudre.
  17. Appareil électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc amovible (3) comporte un voyant de tension.
  18. Appareil électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc amovible (3) comporte un voyant d'équilibre de phases.
  19. Appareil électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque bloc (3) comporte des moyens d'assemblage mécanique et de connexion électrique à au moins un autre bloc (3), en vue de les accoler selon une direction parallèle à celle du rail ou support de montage.
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