FR2938129A1 - Electric board, has multiple metal plates placed in output terminals and connected with ends of conductors, and radiators for evacuating calories to limit temperature of main electric switching apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
TABLEAU ELECTRIQUE. SWITCHBOARD.
La présente invention concerne un tableau électrique comportant un premier et un second appareil de coupure électrique, chaque appareil étant équipé de bornes d'entrée et de bornes de sortie, ledit premier appareil pouvant être relié électriquement au second appareil au moyen de conducteurs électriques reliant électriquement les bornes de sortie (respectivement d'entrée) du premier appareil aux bornes d'entrée (respectivement de sortie) de l'autre des appareils, l'une des extrémités des conducteurs précités étant introduite dans les bornes de sortie (respectivement d'entrée) du premier appareil. The present invention relates to an electrical panel having a first and a second electrical switchgear, each apparatus being provided with input terminals and output terminals, said first apparatus being electrically connectable to the second apparatus by means of electrically connecting electrical conductors. the output terminals (respectively input) of the first device to the input terminals (respectively output) of the other of the devices, one of the ends of the aforementioned conductors being introduced into the output terminals (respectively input ) of the first device.
Un tel tableau est connu du document FR 2 897 208 de la demanderesse qui décrit un tableau électrique comportant un module de coupure électrique dit principal et au moins un module de coupure électrique individuel dit de départ, ledit module principal comportant au moins un pôle de coupure électrique comportant un interrupteur et, associés à le ou chaque pôle de coupure, des moyens de protection électrique contre les courts-circuits aptes à actionner des moyens de déclenchement dit premiers permettant l'ouverture de l'interrupteur correspondant en cas de court-circuit dans les circuits à protéger situés en aval du pôle de coupure, le ou chaque module de départ comportant au moins un circuit de protection thermique contre les surcharges électriques, le ou chaque circuit de protection contre les surcharges comportant des moyens de déclenchement dits seconds aptes à actionner des moyens de commande des moyens de déclenchement dits premiers du module principal de manière à réaliser l'ouverture desdits interrupteurs en cas de surcharge électrique dans les circuits à protéger situés en aval du circuit de protection contre les surcharges précitées. Such a table is known from document FR 2,897,208 of the Applicant which describes an electrical panel comprising a so-called main electrical breaking module and at least one individual electrical breaking said module departure, said main module having at least one breaking pole electrical device comprising a switch and, associated with the or each breaking pole, electrical short-circuit protection means able to actuate said first trigger means allowing the corresponding switch to be opened in the event of a short-circuit in the circuits to be protected located downstream of the breaking pole, the or each starting module comprising at least one thermal overload protection circuit, the or each overload protection circuit comprising second triggering means able to actuate means for controlling the so-called first trigger means of the main module of mani to make the opening of said switches in case of electrical overload in the circuits to be protected downstream of the aforementioned overload protection circuit.
La présente invention a pour objet de proposer un tableau électrique dans lequel la gestion de la température est optimisée de manière à améliorer les performances de l'appareil. The present invention aims to provide an electrical panel in which the temperature management is optimized to improve the performance of the device.
A cet effet, la présente invention a pour objet un tableau électrique du genre précédemment mentionné, ce tableau étant caractérisé en ce qu'une pièce de métal est placée dans la ou chaque borne de sortie (respectivement d'entrée) du premier appareil, ladite pièce étant 1 placée en contact avec l'extrémité du conducteur introduit dans ladite borne, la (les) pièce(s) constituant un (des) radiateur(s) apte(s) à évacuer les calories afin de limiter la température de l'appareil. Selon une caractéristique particulière, le tableau comportant au moins un appareil de coupure électrique dit principal et au moins un appareil électrique de coupure dit de départ, l'appareil de coupure électrique dit principal comportant au moins un pôle de coupure électrique comportant un interrupteur et, associés à le ou chaque pôle de coupure, des moyens de protection électrique contre les courts-circuits aptes à actionner des moyens de déclenchement dit premiers permettant l'ouverture de l'interrupteur correspondant en cas de court-circuit dans les circuits situés en aval du pôle de coupure correspondant, ledit au moins un appareil de départ comportant au moins un circuit de protection thermique contre les surcharges électriques, le ou chaque circuit de protection contre les surcharges comportant des moyens de déclenchement dits seconds aptes à actionner des moyens de commande des moyens de déclenchement dits premiers de l'appareil principal de manière à réaliser l'ouverture desdits interrupteurs en cas de surcharge électrique dans les circuits situés en aval du circuit de protection contre les surcharges précité, ce tableau est caractérisé en ce qu'une pièce de métal est placée dans la ou chaque borne de sortie de l'appareil principal, ladite pièce étant placée en contact avec l'extrémité du conducteur précité introduit dans ladite borne, ladite(lesdites) pièce(s) constituant un(des) radiateur(s) apte(s) à évacuer les calories afin de limiter la température au niveau de l'appareil principal. For this purpose, the subject of the present invention is an electrical panel of the kind mentioned above, this table being characterized in that a piece of metal is placed in the or each output (or input) terminal of the first apparatus, 1 being placed in contact with the end of the conductor introduced into said terminal, the (the) part (s) constituting a (the) radiator (s) capable (s) to evacuate the calories to limit the temperature of the apparatus. According to a particular characteristic, the array comprising at least one main electrical cut-off device and at least one electrical cut-off apparatus said to start, the so-called main electrical cut-off device comprising at least one electrical breaking pole comprising a switch and, associated with the or each breaking pole, electrical protection means against short-circuits able to actuate said first trigger means allowing the opening of the corresponding switch in case of short circuit in the circuits located downstream of the corresponding cut-off pole, said at least one starting apparatus comprising at least one thermal overload protection circuit, the or each overload protection circuit including so-called second trip means able to actuate means for controlling the means so-called prime triggers of the main apparatus so as to the opening of said switches in the event of an electrical overload in the circuits located downstream of the aforementioned overload protection circuit, this table is characterized in that a piece of metal is placed in the or each output terminal of the main apparatus, said piece being placed in contact with the end of the aforementioned conductor introduced into said terminal, said piece (s) constituting a (s) radiator (s) able (s) to evacuate the calories to limit the temperature at the main unit.
Selon une caractéristique particulière, ladite pièce de métal est soudée sur l'extrémité du conducteur précité et est destinée à être introduite en même temps avec ledit conducteur dans la borne de sortie correspondante du premier appareil. According to a particular characteristic, said piece of metal is welded to the end of the aforementioned conductor and is intended to be introduced at the same time with said conductor into the corresponding output terminal of the first apparatus.
Selon une caractéristique particulière, la pièce de métal précitée se présente sous la forme d'une plaque. According to a particular characteristic, the aforementioned metal piece is in the form of a plate.
Selon une caractéristique particulière, l'appareil principal comporte des moyens de détection différentielle comportant un tore et le tore précité est placé sous les modules de départ dudit tableau. According to a particular characteristic, the main apparatus comprises differential detection means comprising a torus and the aforementioned toroid is placed under the starting modules of said array.
Selon une autre caractéristique, ce tableau comporte un couvercle de câbles placé sur la face du tableau comportant les bornes d'entrée des appareils de départ et les bornes de sortie de l'appareil principal, ledit couvercle logeant les conducteurs reliant les bornes d'entrée précitées aux bornes de sortie précitées ainsi que le tore, ledit couvercle créant une importante zone de surface d'échange thermique. According to another characteristic, this board comprises a cable cover placed on the face of the board comprising the input terminals of the starting apparatus and the output terminals of the main apparatus, said cover housing the conductors connecting the input terminals. aforementioned aforementioned output terminals and the torus, said cover creating a large area of heat exchange surface.
Selon une caractéristique particulière, les bornes d'entrée de l'appareil principal ainsi que les bornes de sortie des appareils de départ, sont disposées sur la face dudit tableau opposée à celle comportant le couvercle. According to one particular characteristic, the input terminals of the main apparatus as well as the output terminals of the starting apparatuses are disposed on the face of said board opposite to that comprising the cover.
Selon une autre caractéristique particulière, ce tableau comporte au moins une barre conductrice reliant électriquement entre eux les conducteurs d'entrée des appareils de départ qui sont au même potentiel, ladite(lesdites) barre(s) constituant un (des) radiateur(s) apte(s) à réduire la dissipation de température au niveau de ces bornes d'entrée. According to another particular characteristic, this array comprises at least one conducting bar electrically connecting the input conductors of the starting apparatuses which are at the same potential, said bar (s) constituting a radiator (s). able to reduce the temperature dissipation at these input terminals.
Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels : -La figure 1 est une vue en perspective d'un tableau selon l'invention, préalablement au raccordement électrique des appareils de départ à l'appareil principal, sans l'appareil de protection différentiel, But other advantages and features of the invention will become more apparent in the detailed description which follows and refers to the accompanying drawings given solely by way of example and in which: FIG. 1 is a perspective view of a table according to the invention, prior to the electrical connection of the starting apparatus to the main apparatus, without the differential protection apparatus,
25 -La figure 2 est une représentation schématique illustrant la partie intérieure du tableau -La figure 3 est une vue de côté du même ensemble après raccordement des appareils, FIG. 2 is a schematic representation illustrating the interior portion of the table; FIG. 3 is a side view of the same assembly after connection of the apparatus;
-La figure 4 est une vue de face du tableau en position raccordée des appareils, 30 -La figure 5 est une vue en plan illustrant la partie intérieure d'un module de référence, et20 -La figure 6 est une vue de face illustrant le tableau selon l'invention équipé du couvercle de câbles. Sur les figures, on voit un tableau électrique T selon l'invention, destiné à assurer les fonctions de protection générale, de protection différentielle, de sectionnement général et de protection des départs individuels contre les surcharges. Ce tableau T comprend, logés dans un boîtier monobloc B, de gauche à droite, sept modules de départ 1,2,3,4,5,6,7, un module dit de référence 8, un module dit principal 9 et, non représenté sur la figure 1 mais représenté sur les figures 2 et 4, un module de protection différentielle 10, le boîtier B de ce tableau étant destiné à être monté sur un rail de montage fixé sur une surface de support (non représentés). Tel qu'illustré sur la figure 2, le module dit principal 9 est un disjoncteur comportant plusieurs circuits de coupure 12, chaque circuit de coupure comportant un interrupteur 13, des moyens de détection d'une surcharge électrique 14 tels un bilame, et des moyens de détection d'un court-circuit 15. Chaque module de départ comporte des moyens de détection d'une surcharge électrique 16 commandant des moyens de déclenchement 17 aptes à commander des moyens de commande 18 des moyens de déclenchement dits premiers des interrupteurs 13 de l'appareil principal 9. Le module de protection différentielle 10 comporte de manière classique des moyens de détection différentiels comportant un tore 19 sur les lignes de phase et de neutre de l'appareil principal 9, et des moyens de commande 20 des moyens de déclenchement dits premiers des interrupteurs 13 de l'appareil principal 9. Le module de référence 8 loge une borne de neutre N destinée au raccordement de toutes les sorties des appareils de départ. Ce module 8 est destiné à être positionné d'un côté aux appareils de départ 1 à 7, et de l'autre côté, à l'appareil principal 9 au moyen de pions de centrage. Comme on le voit sur les figures 1 et 5, les moyens de commande 18 des moyens de déclenchement dits premiers comportent une barre de déclenchement 22 montée à l'intérieur du boîtier autour d'un axe X (fig.1) s'étendant parallèlement à la direction d'alignement des appareils. FIG. 4 is a front view of the table in the connected position of the apparatuses; FIG. 5 is a plan view illustrating the interior part of a reference module, and FIG. 6 is a front view illustrating the board according to the invention equipped with the cable cover. In the figures, there is shown an electrical panel T according to the invention, intended to provide the functions of general protection, differential protection, general isolation and protection of individual departures against overloads. This table T comprises, housed in a monoblock case B, from left to right, seven starting modules 1,2,3,4,5,6,7, a so-called reference module 8, a so-called main module 9 and, no shown in Figure 1 but shown in Figures 2 and 4, a differential protection module 10, the housing B of this table being intended to be mounted on a mounting rail fixed on a support surface (not shown). As illustrated in FIG. 2, the so-called main module 9 is a circuit breaker comprising several cut-off circuits 12, each cut-off circuit comprising a switch 13, means for detecting an electric overload 14 such as a bimetallic strip, and means for short-circuit detection 15. Each starting module comprises means for detecting an electric overload 16 controlling triggering means 17 able to control control means 18 so-called first trigger means of the switches 13 of the main unit 9. The differential protection module 10 conventionally comprises differential detection means comprising a torus 19 on the phase and neutral lines of the main apparatus 9, and control means 20 of said triggering means. first of the switches 13 of the main apparatus 9. The reference module 8 houses a neutral terminal N intended to connect all the outputs of the departure equipment. This module 8 is intended to be positioned on one side to the starting devices 1 to 7, and on the other side, to the main apparatus 9 by means of centering pins. As can be seen in FIGS. 1 and 5, the control means 18 of the so-called first triggering means comprise a trigger bar 22 mounted inside the housing around an axis X (FIG. to the alignment direction of the devices.
Cette barre de déclenchement 22 (fig.5) comporte quatre parties, à savoir une poutre rectiligne 23, un premier et un second support d'extrémité 24 (dont seul l'un est visible sur les figures) et une tige d'articulation 25. Cette tige 25 est montée rotative par rapport au boîtier autour de l'axe X précité, passe à travers tous les mécanismes des modules de départ 1 à 7, sert d'axe de rotation aux dits mécanismes, et passe à travers le module de référence 8 pour se positionner à l'intérieur dudit module. A ses deux extrémités opposées sont fixés respectivement les deux supports d'extrémité précités. This trip bar 22 (FIG. 5) comprises four parts, namely a straight beam 23, a first and a second end support 24 (only one of which is visible in the figures) and a hinge pin 25 This rod 25 is rotatably mounted relative to the housing about the aforementioned X axis, passes through all the mechanisms of the starting modules 1 to 7, serves as an axis of rotation to said mechanisms, and passes through the module. reference 8 to position itself inside said module. At its two opposite ends are respectively fixed the two aforementioned end supports.
Le fonctionnement de ce tableau est le suivant : Lorsque le bilame de l'un des modules de départ a une déflection suffisante due à une surcharge de courant, celui-ci actionne la barre de déclenchement avec accrochage à ressort et platine du module de départ. Dans son mouvement, la platine entre en contact avec la barre de déclenchement 22, puis entraîne en rotation la barre dans le sens anti-horaire, ce qui commande le déclenchement de l'appareil principal par l'intermédiaire d'une tige d'actionnement située à l'extrémité de l'un des supports et, par là-même, l'arrêt du courant. The operation of this table is as follows: When the bimetallic one of the starting modules has a sufficient deflection due to a current overload, it activates the trigger bar with latching spring and platinum of the starting module. In its movement, the plate comes into contact with the trigger bar 22, then rotates the bar in the counterclockwise direction, which controls the triggering of the main apparatus via an actuating rod located at the end of one of the supports and, thereby, the current stop.
Comme on le voit sur la figure 1, l'appareil principal 9 comporte sur l'une de ses faces, des bornes d'entrée 26, et sur sa face opposée à la précédente, des bornes de sortie 27. De même, l'ensemble des appareils de départ 1 à 7 comporte sur l'une de ses faces, des bornes d'entrée 28 et sur sa face opposée, des bornes de sortie 29. Les bornes de sortie 27 de l'appareil principal 9 sont destinées à être reliées électriquement respectivement aux bornes d'entrée 28 des appareils de départ 1 à 7 au moyen de conducteurs 30 après que ceux-ci aient traversé le tore 19. As seen in Figure 1, the main apparatus 9 has on one of its faces, input terminals 26, and on its opposite side to the previous, output terminals 27. Similarly, the all of the starting apparatuses 1 to 7 have, on one of its faces, input terminals 28 and on its opposite face, output terminals 29. The output terminals 27 of the main apparatus 9 are intended to be electrically connected respectively to the input terminals 28 of the starting apparatuses 1 to 7 by means of conductors 30 after these have passed through the torus 19.
Comme ceci est illustré sur la figure 3, le tore 19 du module différentiel est placé sous l'ensemble des appareils de départ, en dehors du module différentiel 10. Cette architecture permet de réduire la largeur du tableau. Les conducteurs vont directement du disjoncteur aux appareils dits de départ à travers le tore, sans passer par le module différentiel. As illustrated in FIG. 3, the core 19 of the differential module is placed under all the starting devices, apart from the differential module 10. This architecture makes it possible to reduce the width of the array. The conductors go directly from the circuit breaker to the so-called starting devices through the toroid, without going through the differential module.
Cette configuration permet de réduire la longueur des câbles et en conséquence, le diamètre des câbles, d'où il résulte une réduction du volume de câblage à l'intérieur du tore et du volume du tore lui-même, sans risquer d'altérer le fonctionnement magnétique de celui-ci, ni de la fonction différentielle. Ceci permet à la fois de réduire l'élévation de température et les coûts de fabrication. This configuration makes it possible to reduce the length of the cables and consequently the diameter of the cables, which results in a reduction of the volume of wiring inside the toroid and the volume of the toroid itself, without the risk of altering the magnetic operation thereof, or the differential function. This both reduces the temperature rise and the manufacturing costs.
Comme on le voit sur les figures 1,3 et 4, les conducteurs 30 sont équipés, au niveau de leurs extrémités destinées à être introduites dans les bornes de sortie 27 du disjoncteur, de pièces métalliques constituées chacune d'une plaque métallique en cuivre 33 de forme sensiblement rectangulaire. Selon la réalisation illustrée sur ces figures, ces plaques 33 sont soudées sur les conducteurs et sont introduites dans les bornes du disjoncteur en même temps que les conducteurs. Selon une autre réalisation, ces plaques peuvent être placées dans les bornes après que les extrémités soient introduites dans les bornes. As seen in Figures 1,3 and 4, the conductors 30 are equipped, at their ends intended to be introduced into the output terminals 27 of the circuit breaker, metal parts each consisting of a copper metal plate 33 of substantially rectangular shape. According to the embodiment illustrated in these figures, these plates 33 are welded to the conductors and are introduced into the terminals of the circuit breaker at the same time as the conductors. In another embodiment, these plates can be placed in the terminals after the ends are introduced into the terminals.
On voit également sur les figures 1 et 4, que les plages des bornes d'entrée 28 des appareils de départ 1 à 7 qui sont au même potentiel, sont reliées électriquement ensemble par l'intermédiaire de barres 31,32 fixées par soudage sur lesdites plages. Ces barres permettent d'améliorer la dissipation thermique en constituant un grand radiateur. On notera la possibilité d'avoir plusieurs barres successives du côté des bornes d'entrées des appareils de départ. La constitution d'un sous-assemblage de protection thermique réalisé sans contact mobile, sans chambre d'arc, sans bobine magnétique, et sans mécanisme magnétique, permet de réduire considérablement les pertes d'énergie sans diminuer la qualité de la protection. Cette architecture avec seulement une protection thermique permet de réduire la largeur de chaque élément de départ, la largeur étant de seulement 9mm, et de réduire l'épaisseur de la paroi de séparation entre les modules de départ. Le tableau selon l'invention comporte également un couvercle 34 (fig.6) placé du côté des bornes d'entrée des appareils de départ et des bornes de sortie de l'appareil principal, ledit couvercle étant destiné à loger les conducteurs 30 et le tore. FIGS. 1 and 4 also show that the ranges of the input terminals 28 of the starting devices 1 to 7 which are at the same potential are electrically connected together by means of bars 31, 32 fixed by welding on said beaches. These bars can improve heat dissipation by forming a large radiator. Note the possibility of having several successive bars on the side of the input terminals of the starting devices. The constitution of a thermal protection subassembly realized without moving contact, without arc chamber, without magnetic coil, and without magnetic mechanism, allows to considerably reduce the energy losses without reducing the quality of the protection. This architecture with only thermal protection reduces the width of each starting element, the width is only 9mm, and reduce the thickness of the partition wall between the starting modules. The board according to the invention also comprises a cover 34 (FIG. 6) placed on the input terminal side of the starting apparatus and the output terminals of the main apparatus, said cover being intended to house the conductors 30 and the torus.
Ce couvercle présente une importante surface d'échange thermique et permet de dissiper la température à l'intérieur de cette zone. Du côté du tableau, opposé au couvercle, se trouvent les bornes d'entrée du disjoncteur et les bornes de sortie des appareils dits de départ. Cette disposition permet d'obtenir une diminution de la température de l'appareil car la longueur de câble est la plus courte entre les bornes de sortie du disjoncteur et les bornes d'entrée des appareils de départ. This cover has a large heat exchange surface and allows to dissipate the temperature inside this area. On the side of the switchboard, opposite to the cover, are the input terminals of the circuit breaker and the output terminals of the said start devices. This arrangement makes it possible to obtain a decrease in the temperature of the apparatus because the length of the cable is the shortest between the output terminals of the circuit breaker and the input terminals of the starting apparatus.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits.30 Of course, the invention is not limited to the embodiments described and illustrated which have been given by way of example. On the contrary, the invention includes all the technical equivalents of the means described.
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