Dispositif de commutation d'un courant électrique et véhicule automobile équipé d'un coffret de répartition électrique comportant un tel dispositif La présente invention concerne un dispositif de commutation d'un courant électrique du type comprenant : - un boîtier avec deux bornes d'alimentation et au moins deux bornes de sectionnement, et dans le boîtier : + un organe de commutation commandable pour ouvrir ou fermer une première liaison électrique entre au moins deux contacts, chaque contact étant relié à une borne de sectionnement respective, + un actionneur de commande de l'organe de commutation relié par une deuxième liaison électrique aux deux bornes d'alimentation. L'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'un coffret de répartition électrique, le coffret comprenant au moins un tel dispositif de commutation. The present invention relates to a device for switching an electric current of the type comprising: a housing with two power supply terminals and a power supply unit comprising: at least two isolating terminals, and in the housing: + a controllable switching element for opening or closing a first electrical connection between at least two contacts, each contact being connected to a respective isolating terminal, + a control actuator of the switching member connected by a second electrical connection to the two power supply terminals. The invention also relates to a motor vehicle equipped with an electrical distribution cabinet, the cabinet comprising at least one such switching device.
Les dispositifs de commutation d'un courant électrique sont utilisés pour ouvrir ou fermer une liaison de circuit électrique, ou encore pour commuter un courant entre deux circuits électriques. Les dispositifs de commutation sont, par exemple, utilisés dans des coffrets de répartition électrique de véhicule automobile. On connaît selon le brevet US 6 320 486 B1 un dispositif de commutation du type précité. Le dispositif de commutation est un relais électromécanique comportant une palette de commutation, conductrice, mobile et commandée par une bobine électromagnétique. Toutefois, en cas d'un début d'incendie sous un capot du véhicule automobile à proximité du coffret de répartition électrique, un tel dispositif présente un danger potentiel en permettant le passage d'un courant électrique. L'invention a pour but de proposer un dispositif de commutation d'un courant électrique offrant une plus grande sécurité en cas de température extérieure au dispositif anormalement élevée. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commutation du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte, porté par le boîtier, un premier dispositif de protection thermique propre à sectionner la deuxième liaison électrique entre les deux bornes d'alimentation en cas de détection d'une température extérieure au dispositif, supérieure à une valeur prédéterminée. Suivant d'autres modes de réalisation, le dispositif comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolement ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le dispositif comprend au moins trois bornes de sectionnement, et l'organe de commutation commandable est propre à commuter entre une première position de commutation dans laquelle un contact d'entrée est relié électriquement à un premier contact de sortie, et une deuxième position de commutation dans laquelle le contact d'entrée est relié électriquement à un deuxième contact de sortie, chaque contact étant relié à une borne de sectionnement respective ; - l'organe de commutation comporte une palette conductrice mobile, l'actionneur de commande comporte une bobine électromagnétique, et le dispositif de commutation est un relais électromécanique ; - le premier dispositif de protection comporte un filament fusible à la valeur de température prédéterminée ; - les bornes sont en saillie par rapport à une face externe inférieure du boîtier, et le premier dispositif est agencé dans une face externe distincte de la face externe inférieure du boîtier ; - le dispositif comprend, porté par le boîtier, un deuxième dispositif de protection contre une surintensité d'un courant électrique arrivant à une borne de sectionnement ; - le deuxième dispositif de protection comporte un élément conducteur et fusible ; - le deuxième dispositif de protection est disposé à l'extérieur du boîtier, dans une cavité ménagée à partir d'au moins une face externe ; et - le deuxième dispositif de protection est amovible manuellement. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant un coffret de répartition électrique, caractérisé en ce que le coffret comprend au moins un dispositif tel que défini ci-dessus. Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de commutation selon un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 2 est un schéma électrique du dispositif de la figure 1, la figure 3 est une vue en perspective du dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, et la figure 4 est un schéma électrique du dispositif de la figure 3. Sur la figure 1, un dispositif 2 de commutation d'un courant électrique comprend un boîtier 4 équipé de deux bornes 8 d'alimentation et d'au moins deux bornes 10 de sectionnement. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, le dispositif 2 comporte trois bornes 10 de sectionnement. Electrical current switching devices are used to open or close an electrical circuit link, or to switch a current between two electrical circuits. Switching devices are, for example, used in motor vehicle electrical distribution cabinets. US Pat. No. 6,320,486 B1 discloses a switching device of the aforementioned type. The switching device is an electromechanical relay comprising a switching paddle, conductive, movable and controlled by an electromagnetic coil. However, in the event of a fire beginning under a hood of the motor vehicle near the electrical distribution box, such a device presents a potential danger by allowing the passage of an electric current. The object of the invention is to propose a switching device for an electric current offering greater safety in the event of temperature outside the abnormally high device. For this purpose, the invention relates to a switching device of the aforementioned type, characterized in that it comprises, carried by the housing, a first thermal protection device adapted to cut the second electrical connection between the two terminals of supply in case of detection of a temperature outside the device, greater than a predetermined value. According to other embodiments, the device comprises one or more of the following characteristics, isolated or in any technically possible combination: the device comprises at least three isolation terminals, and the controllable switching element is able to switch between a first switching position in which an input contact is electrically connected to a first output contact, and a second switching position in which the input contact is electrically connected to a second output contact, each contact being connected at a respective cutting terminal; - The switching member comprises a movable conductive pallet, the control actuator comprises an electromagnetic coil, and the switching device is an electromechanical relay; the first protection device comprises a fusible filament at the predetermined temperature value; the terminals are projecting with respect to a lower external face of the housing, and the first device is arranged in an external face distinct from the lower external face of the housing; - The device comprises, carried by the housing, a second overcurrent protection device of an electric current arriving at a disconnecting terminal; the second protection device comprises a conductive and fuse element; - The second protection device is disposed outside the housing, in a cavity formed from at least one outer face; and the second protective device is manually removable. The invention also relates to a motor vehicle comprising an electrical distribution cabinet, characterized in that the cabinet comprises at least one device as defined above. These features and advantages of the invention will appear on reading the description which follows, given solely by way of example, and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a perspective view of a device According to a first embodiment of the invention, FIG. 2 is a circuit diagram of the device of FIG. 1, FIG. 3 is a perspective view of the device according to a second embodiment of the invention, and FIG. FIG. 4 is a circuit diagram of the device of FIG. 3. In FIG. 1, a device 2 for switching an electric current comprises a housing 4 equipped with two supply terminals 8 and at least two isolation terminals 10. . In the embodiment of Figure 2, the device 2 comprises three terminals 10 of sectioning.
Le dispositif 2 comprend, dans le boîtier 4, un organe 12 de commutation commandable pour ouvrir ou fermer une première liaison électrique entre au moins deux contacts 14, et un actionneur 16 de commande de l'organe de commutation 12. Chaque contact 14 est relié à une borne 10 de sectionnement respective. L'actionneur 16 est relié par une deuxième liaison électrique aux deux bornes 8 d'alimentation. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, le dispositif 2 comporte trois contacts 14, à savoir un contact d'entrée 14A et deux contacts de sortie 14B, 14C, chaque contact 14 étant relié à une borne 10 de sectionnement respectif. L'organe 12 de commutation est propre à commuter entre une première position de commutation dans laquelle le contact d'entrée 14A est relié électriquement au premier contact de sortie 14B, et une deuxième position de commutation dans laquelle le contact d'entrée 14A est relié électriquement au deuxième contact de sortie 14C. Le dispositif 2 de commutation est un relais électromécanique, l'organe 12 de commutation comportant une palette 18 conductrice mobile, et l'actionneur 16 de commande comportant une bobine électromagnétique 20. La palette 18 est articulée autour du contact d'entrée 14A entre la première position de commutation en butée contre le premier contact de sortie 14B, et la deuxième position de commutation en butée contre le deuxième contact de sortie 14C. La bobine 20 est reliée en chacune de ses extrémités à une borne d'alimentation 8 respective, par l'intermédiaire de la deuxième liaison électrique. La bobine 20 est propre, en présence d'une tension d'alimentation à ses extrémités, à générer un champ magnétique d'attraction de la palette 18 conductrice mobile vers sa deuxième position de commutation en butée contre le deuxième contact de sortie 14C. Le relais 2 comprend, porté par le boîtier 4, un premier dispositif 22 de protection thermique propre à sectionner la deuxième liaison électrique entre la bobine 20 et les deux bornes 8 d'alimentation en cas de détection d'une température T°e,t extérieure au relais 2, supérieure à une valeur prédéterminée T°pré. Le premier dispositif 22 de protection thermique comporte un filament 24 fusible à la valeur de température prédéterminée T°pré, et une paroi 26 de protection du filament. La paroi de protection 26 est translucide. Le boiter 4, visible sur la figure 1, est de forme sensiblement cubique et présente quatre faces externes latérales 28, une face externe supérieure 30 et une face externe inférieure 32, les bornes 8, 10 étant en saillie par rapport à la face externe inférieure 32 du boîtier. The device 2 comprises, in the housing 4, a controllable switching member 12 for opening or closing a first electrical connection between at least two contacts 14, and an actuator 16 for controlling the switching member 12. Each contact 14 is connected at a respective cutting terminal 10. The actuator 16 is connected by a second electrical connection to the two supply terminals 8. In the embodiment of Figure 2, the device 2 comprises three contacts 14, namely an input contact 14A and two output contacts 14B, 14C, each contact 14 being connected to a respective terminal 10 sectioning. The switching member 12 is adapted to switch between a first switching position in which the input contact 14A is electrically connected to the first output contact 14B, and a second switching position in which the input contact 14A is connected. electrically at the second output contact 14C. The switching device 2 is an electromechanical relay, the switching member 12 comprising a movable conductive pallet 18, and the control actuator 16 comprising an electromagnetic coil 20. The pallet 18 is articulated around the input contact 14A between the first switching position abuts against the first output contact 14B, and the second switching position abuts against the second output contact 14C. The coil 20 is connected at each of its ends to a respective power supply terminal 8 via the second electrical connection. The coil 20 is clean, in the presence of a supply voltage at its ends, to generate a magnetic field of attraction of the movable conductive pallet 18 to its second switching position in abutment against the second output contact 14C. The relay 2 comprises, carried by the housing 4, a first thermal protection device 22 able to cut off the second electrical connection between the coil 20 and the two supply terminals 8 when a temperature is detected T ° e, t outside relay 2, greater than a predetermined value T ° pre. The first thermal protection device 22 comprises a fusible filament 24 at the predetermined temperature value T ° pre, and a wall 26 for protecting the filament. The protective wall 26 is translucent. The box 4, visible in FIG. 1, is substantially cubic in shape and has four lateral external faces 28, an upper external face 30 and a lower outer face 32, the terminals 8, 10 projecting from the lower external face 32 of the case.
Le premier dispositif 22 de protection thermique est agencé dans une face externe 28, 30, 32 du boîtier. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, le premier dispositif de protection thermique 22 est agencé dans la face externe supérieure 30 du boîtier. Le boîtier 4 est réalisé en un matériau électriquement isolant. The first device 22 for thermal protection is arranged in an outer face 28, 30, 32 of the housing. In the embodiment of Figure 1, the first thermal protection device 22 is arranged in the upper outer face 30 of the housing. The housing 4 is made of an electrically insulating material.
Les bornes 8, 10 du dispositif sont sensiblement de forme cylindrique et dépassent du boîtier 4 d'environ 5 mm vers le bas, à partir de sa face externe inférieure 32. Ainsi, le boîtier 4 du relais étant de dimensions extérieures inchangées, le relais 2 est enfiché par un opérateur à son emplacement habituel dans un coffret de répartition électrique d'un véhicule automobile. The terminals 8, 10 of the device are substantially of cylindrical shape and protrude from the housing 4 by about 5 mm downwards, from its lower outer face 32. Thus, the housing 4 of the relay being of unchanged external dimensions, the relay 2 is plugged by an operator at its usual location in an electrical distribution cabinet of a motor vehicle.
En mode de fonctionnement normal, la position de la palette 18 de l'organe de commutation est commandée par la bobine électromagnétique 20 en fonction de la présence ou de l'absence d'une tension aux extrémités de la bobine 20, c'est-à-dire en fonction de la présence ou de l'absence d'une tension entre les borne 8 d'alimentation. Lorsque la température ambiante extérieure au relais 2 est supérieure à la valeur prédéterminée T°pré, la température à l'intérieur du relais 2 augmente également et le filament 24 du premier dispositif de protection thermique fond, entraînant le sectionnement de la deuxième liaison électrique entre les deux bornes 8 d'alimentation. La bobine électromagnétique 20 n'est, par conséquent, plus alimentée, et n'est plus apte à commander la commutation de la palette 18. La palette 18 de l'organe de commutation reste alors dans sa position de repos qui est connue et prédéfinie. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, la position de repos est la première position de commutation dans laquelle le contact d'entrée 14A est relié électriquement au premier contact de sortie 14B. Le premier dispositif 22 de protection thermique permet de garantir l'inhibition de la bobine 20 de commande et l'immobilisation de la palette 18 à sa position de repos, lorsque la température extérieure T°ext au relais 2 est supérieure à la valeur prédéterminée T°pré, par exemple en cas de début d'incendie à proximité du coffret de répartition électrique. Le relais 2 selon l'invention participe ainsi à la sécurité du véhicule en garantissant l'inhibition de sa bobine de commande et le positionnement de sa palette à sa position de repos, en cas de température extérieure anormalement élevée de par la présence du premier dispositif 22 de protection thermique, tout en étant de dimensions extérieures inchangées, ce qui facilite son implantation dans le coffret de répartition électrique existant. In normal operating mode, the position of the paddle 18 of the switching member is controlled by the electromagnetic coil 20 as a function of the presence or absence of a voltage at the ends of the coil 20, that is, that is, depending on the presence or absence of a voltage between the power supply terminals 8. When the ambient temperature outside the relay 2 is greater than the predetermined value T ° pre, the temperature inside the relay 2 also increases and the filament 24 of the first thermal protection device melts, causing the isolation of the second electrical connection between the two 8 power supply terminals. The electromagnetic coil 20 is therefore no longer powered, and is no longer able to control the switching of the pallet 18. The pallet 18 of the switching member then remains in its rest position which is known and predefined . In the embodiment of FIG. 2, the rest position is the first switching position in which the input contact 14A is electrically connected to the first output contact 14B. The first device 22 for thermal protection makes it possible to guarantee the inhibition of the control coil 20 and the immobilization of the pallet 18 at its rest position, when the external temperature T ° ext to the relay 2 is greater than the predetermined value T. ° pre, for example in the case of a fire outbreak near the electrical distribution box. Relay 2 according to the invention thus contributes to the safety of the vehicle by guaranteeing the inhibition of its control coil and the positioning of its pallet at its rest position, in case of abnormally high external temperature due to the presence of the first device 22 thermal protection, while being unchanged external dimensions, which facilitates its implementation in the existing electrical distribution box.
Les figures 3 et 4 illustrent un deuxième mode de réalisation de l'invention, pour lequel les éléments analogues au mode de réalisation décrit précédemment sont repérés par des références identiques. Selon le deuxième mode de réalisation, le relais 2 comprend en outre, porté par le boîtier 4, un deuxième dispositif 34 de protection contre une surintensité d'un courant électrique arrivant à une borne 10 de sectionnement. Le deuxième dispositif de protection 34 comporte un élément 36 conducteur et fusible, disposé dans un boîtier 38, et deux broches 40 de connexion de l'élément fusible 36 au relais 2, comme représenté sur la figure 4. Les deux broches de connexion 40 sont, par exemple, des organes de contact mâles en saillie du boîtier 38, destinés à être enclenchés élastiquement dans des fiches femelles 42 disposées à l'intérieur du boîtier 4 du relais. Le deuxième dispositif de protection 34 est disposé à l'extérieur du boîtier 4, dans une cavité 44, visible sur la figure 3, ménagée à partir d'une face latérale 28 et de la face supérieure 30 du boîtier. La cavité 44 présente deux orifices 46 de réception des broches de connexion 40. Le deuxième dispositif de protection 34 est amovible manuellement, de par l'enclenchement élastique des broches de connexion 40 dans les fiches 42 du relais. Le deuxième dispositif de protection 34 est propre à relier électriquement le contact d'entrée 14A à la borne de sectionnement 10 correspondante. Ainsi, en mode de fonctionnement normal, le deuxième dispositif de protection 34 assure la continuité électrique de la première liaison électrique, en reliant électriquement le contact d'entrée 14A à la borne de sectionnement 10 correspondante. En cas d'une surintensité de courant électrique arrivant à cette borne de sectionnement 10, l'élément fusible 36 du deuxième dispositif de protection fond et sectionne ainsi la première liaison électrique en amont de la palette 18 du relais. Le deuxième dispositif de protection 34 permet ainsi, de par l'élément fusible 36, de protéger la première liaison électrique du relais 2, et plus généralement de protéger le circuit électrique comprenant cette première liaison électrique. Figures 3 and 4 illustrate a second embodiment of the invention, for which the elements similar to the embodiment described above are identified by identical references. According to the second embodiment, the relay 2 further comprises, carried by the housing 4, a second device 34 for overcurrent protection of an electric current arriving at a terminal 10 of sectioning. The second protection device 34 comprises a conductive and fuse element 36 disposed in a housing 38, and two pins 40 for connecting the fuse element 36 to the relay 2, as shown in FIG. 4. The two connection pins 40 are for example, male contact members projecting from the housing 38, intended to be snapped into female sockets 42 arranged inside the housing 4 of the relay. The second protection device 34 is disposed outside the housing 4, in a cavity 44, visible in Figure 3, formed from a side face 28 and the upper face 30 of the housing. The cavity 44 has two orifices 46 for receiving the connection pins 40. The second protection device 34 is manually removable, by the elastic engagement of the connection pins 40 in the pins 42 of the relay. The second protection device 34 is able to electrically connect the input contact 14A to the corresponding cutting terminal 10. Thus, in normal operating mode, the second protection device 34 ensures the electrical continuity of the first electrical connection, by electrically connecting the input contact 14A to the corresponding cutting terminal 10. In the event of an overcurrent of electric current arriving at this isolation terminal 10, the fuse element 36 of the second protection device melts and thus cuts off the first electrical connection upstream of the pallet 18 of the relay. The second protection device 34 thus makes it possible, by means of the fuse element 36, to protect the first electrical connection of the relay 2, and more generally to protect the electrical circuit comprising this first electrical connection.
Le relais 2 selon ce deuxième mode de réalisation offre ainsi une double sécurité en protégeant la palette 18 contre une surintensité de courant électrique, et en garantissant l'inhibition de la bobine 20 de commande en cas de température extérieure T°e,t au relais 2 supérieure à une valeur prédéterminée T°pré. En remplaçant les relais existants du coffret de répartition électrique du véhicule par des relais selon l'invention, la protection du véhicule automobile est nettement améliorée. The relay 2 according to this second embodiment thus offers a double security by protecting the pallet 18 against an overcurrent of electric current, and by guaranteeing the inhibition of the control coil 20 in the event of external temperature T ° e, t at the relay 2 greater than a predetermined value T ° pre. By replacing the existing relays of the electrical distribution box of the vehicle with relays according to the invention, the protection of the motor vehicle is significantly improved.
En variante, la paroi 26 est réalisée en un matériau thermo-fusible à une température légèrement inférieure ou égale à la température prédéterminée T°pré. Lorsque la température ambiante extérieure au relais 2 atteint une température légèrement inférieure ou égale à la valeur prédéterminée T°pré, la paroi 26 en matériau thermo-fusible fond, mettant le filament fusible 24 en contact avec l'environnement extérieur au relais 2 et permettant ainsi de fondre immédiatement sans attendre que la température prédéterminée T°pré soit atteinte dans le relais 2. Alternatively, the wall 26 is made of a heat-fusible material at a temperature slightly lower than or equal to the predetermined temperature T ° pre. When the ambient temperature outside the relay 2 reaches a temperature slightly lower than or equal to the predetermined value T ° pre, the wall 26 of thermally fusible material melts, putting the fuse filament 24 in contact with the external environment to the relay 2 and allowing and to melt immediately without waiting for the predetermined temperature T ° pre is reached in the relay 2.