FR2948826A1 - Coffret de jonctions ou de derivations electriques - Google Patents

Abstract

Le coffret de jonctions ou de dérivations électriques (1) comprend un boîtier (2) prévu pour être traversé par au moins un câble principal (5), et au moins une platine (4) de préférence en acier inoxydable placée à l'intérieur dudit boîtier (2) et formant support pour des dispositifs de serrage (20) du câble principal (5), caractérisé en ce que lesdits dispositifs de serrage (20) comportent des moyens d'insertion sans découpe du câble principal (5) et des moyens de bridage destinés à empêcher la rotation et/ ou la translation du câble principal (5) pouvant être engendrée par la chaleur générée en particulier durant un incendie.

Description

La présente invention a pour objet un coffret de jonctions ou de dérivations électriques résistant au feu, par exemple, pour circuit d'éclairage de secours dans un tunnel ou autres ouvrages. Dans les installations nécessitant un éclairage de secours ou tout autre système d'alarme ou de prévention, les circuits électriques d'alimentation sont de plus en plus réalisés au moyen de câbles électriques dont la gaine isolante est résistante au feu. Selon les normes françaises en vigueur, par exemple la norme NFC 32-070 de novembre 2005, un câble électrique est dit résistant au feu s'il appartient à une catégorie dite CRI-C1. Cette catégorie définit des câbles résistant au feu qui, pris dans un foyer d'incendie, continuent à assurer leurs fonctions électriques pendant un temps déterminé. Un certain nombre de tests est effectué par les autorités de certification afin d'attribuer une catégorie à un câble. Pour appartenir à la catégorie CR1-C1, un câble d'alimentation électrique doit pouvoir continuer à assurer sa fonction d'acheminement d'un courant de 0, 25A lorsqu'un échantillon de câble d'une longueur de 1300 mm a été soumis à une température de 920°C pendant une durée de 15 minutes après une montée progressive en température d'une durée de 50 minutes et sous une contrainte de traction de 200N exercée sur les deux extrémités du câble. Ce test est effectué sur des échantillons de câble dans l'état où ils sont effectivement employés, sans qu'il ne soit retiré aucun constituant.

Néanmoins, dans les coffrets de jonctions ou de dérivations électriques, il est nécessaire de dénuder en partie le câble d'alimentation en lui retirant sa gaine principale sur la longueur ou une partie de la longueur de coffret qu'il traverse, et cela afin de pouvoir atteindre les conducteurs (âme et isolant) qui assurent le transport du courant à l'intérieur du câble principal.

Afin d'être résistant au feu, ces conducteurs présentent une gaine à isolant généralement chargée en silicone. Cette gaine finit malheureusement par s'altérer sous l'action prolongée de la chaleur et des contraintes mécaniques subies par les câbles, laissant ainsi à nu les âmes conductrices de ces conducteurs.

Pour effectuer une jonction ou une dérivation, ces conducteurs traversent des bornes de lignes disposées sur une platine en acier inoxydable ou autre dans le coffret. Ces bornes de lignes sont isolées électriquement les unes des autres par un support diélectrique généralement en céramique ou autre disposé entre ces bornes et la platine. Les conducteurs sont positionnés dans des bornes sans besoin d'être sectionnés. Ces bornes peuvent être à perforation d'isolant afin de relier électriquement le ou les conducteur(s) à son (ses) câble(s) de dérivation. Ce dispositif de fonction avec ou sans coupure facilite grandement l'installation des coffrets de jonctions ou de dérivations électriques. Les conducteurs dérivés se rejoignent ensuite sur tout type de bornier, de connecteur ou tout autre système de dérivation électrique disposé dans le coffret et servant à raccorder un circuit secouru. Durant les différents tests au feu subis par ces coffrets, il a été observé que les câbles de dérivation ainsi que le câble principal avaient tendance à tourner sur eux-mêmes sous l'action de chaleur.

Cet effet pose un problème car en tournant les conducteurs peuvent avoir des amorces donc créer un court-circuit provoquant la tombée de toute la ligne d'alimentation. Si l'isolement électrique de la dérivation est volontaire pour se protéger du court-circuit en cas d'une montée en température supérieure à 100°C, donc sans conséquence directe, il est cependant indispensable de garantir la continuité électrique du câble principal traversant et donc d'éviter sa rotation et/ou sa translation. Le document FR2881282 décrit un coffret avec une platine continuant à supporter les éléments internes du coffret après destruction de son boîtier et de son couvercle. Cependant cette platine ne contribue qu'à maintenir les éléments de dérivation et non le câble principal. En fait, ce document vise à résoudre un tout autre problème consistant à protéger les bornes de raccordement des conséquences de la destruction du boîtier du coffret, et notamment de l'écoulement de matière, en disposant un retour sur la platine dirigé vers l'intérieur du boîtier. Dans ce document, la fixation du câble principal à l'intérieur du coffret est assurée par un joint qui n'est pas en relation avec la platine et qui présente une forme extérieure assez complexe qui ne permet que de protéger à l'extérieur le câble principal et à l'intérieur les raccordements de tout écoulement de la matière constitutive du boîtier.

La présente invention a pour but d'éliminer tout ou partie de ces inconvénients en proposant un nouveau coffret de jonctions ou de dérivations électriques qui satisfait aux mêmes normes que celles auxquelles doit satisfaire le câble principal , et qui est à la fois simple de fabrication et facile à installer.

A cet effet, la présente invention a pour objet un coffret de jonctions ou de dérivations électriques, comprenant un boîtier prévu pour être traversé par au moins un câble principal, et au moins une platine de préférence en acier inoxydable placée à l'intérieur dudit boîtier et formant support pour des dispositifs de serrage du câble principal, caractérisé en ce que lesdits dispositifs de serrage comportent des moyens d'insertion sans découpe du câble principal et des moyens de bridage destinés à empêcher la rotation et/ou la translation du câble principal pouvant être engendrée par la chaleur générée en particulier durant un incendie. Les moyens d'insertion associés aux moyens de bridage permettent d'une part à l'installateur de positionner facilement le ou les câble(s) principal(aux) dans le coffret éventuellement sans couper le câble, ce qui diminue le risque de défaut de continuité électrique du ou des câble(s), et d'autre part de bloquer le ou les câble(s) en rotation, l'(les) empêchant ainsi de tourner lors d'un incendie. De plus, le dispositif de serrage intégrant ces deux moyens est simple à fabriquer et à installer sur la platine. Selon un mode de réalisation, les moyens d'insertion du câble principal comprennent une pièce amovible se fixant sur une pièce fixe. Cette disposition permet de créer une ouverture dans le dispositif de serrage destinée à l'introduction du câble principal.

Selon un mode de réalisation, les moyens de bridage comprennent une pièce mobile par rapport à la pièce amovible ou à la pièce fixe. Cette disposition permet de restreindre le logement du câble dans le dispositif de serrage et donc de positionner le câble. Avantageusement, le dispositif de serrage est positionné à chaque extrémité intérieure du coffret de façon à éviter la rotation et/ou la translation du câble tant en entrée qu'en sortie du coffret. Selon un mode de réalisation, le câble principal comprend plusieurs conducteurs reliés électriquement à des bornes de lignes solidarisés sur la platine au moyen d'un support isolant.

Avantageusement, le dispositif de serrage est solidaire de la platine, de même que les supports isolants et les bornes de lignes et le tout est fixé sur la paroi support. Avantageusement, le boîtier est réalisé dans une matière se 5 consumant au feu sans écoulement de matière. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un coffret selon l'invention. La figure 1 est une vue en perspective de l'ensemble du coffret. 10 La figure 2 est une vue en perspective de la platine du coffret montrant l'ensemble des éléments qu'elle supporte. La figure 3 montre une vue en perspective de l'ensemble du dispositif de serrage. La figure 4 est une vue éclatée du dispositif de serrage. 15 Comme illustré à la figure 1, un coffret 1 de jonctions ou de dérivations électriques selon l'invention comprend un boîtier 2 en forme de boîte ouverte de forme générale rectangulaire comportant une longueur, une largeur et une hauteur déterminées. Le boîtier 2 est refermable par un couvercle 3. 20 Le boîtier 2 ainsi que le couvercle 3 sont formés dans des matériaux qui se consument à haute température et ne fondent pas. La figure 2 montre une platine 4 placée au fond du boîtier 2 et servant de support aux différents éléments se trouvant à l'intérieur du coffret 1. La platine 4 présente une forme rectangulaire. En outre, elle est 25 fixée dans le fond du boîtier 2 à l'aide de vis ou tout autre système de fixation traversant à la fois le boîtier 2 et la platine 4 à travers des trous 16 ménagés sur la platine 4 à cet effet. La platine 4 est en acier inoxydable ou autre et comporte à ses deux extrémités suivant sa longueur, un dispositif de serrage 20 du câble 30 principal 5. Dans le cas où le câble principal 5 est muni d'une armature métal, la métal, la reprise de masse peut se faire directement par le dispositif de serrage. Le câble principal 5 est dégainé entre les deux dispositifs de 35 serrage 20 du câble 5 laissant apparaître des conducteurs 7.

Dans la zone centrale de la platine 4, il est disposé des bornes de ligne 6 éventuellement à perforation d'isolant. Les conducteurs 7 nécessitant une dérivation sont insérés d'une manière connue dans ces bornes de ligne 6 avec la possibilité de ne pas les couper. Les conducteurs 7 ne nécessitant pas de dérivation traversent le boîtier 2 sans être repiqués dans des bornes 6. La borne de ligne 6 connectée au câble de terre est directement fixée à la platine 4 et en contact électrique avec elle. Les bornes de lignes 6 autres que les bornes de terre sont quant à elles fixées sur un support diélectrique 8 en céramique ou autre afin d'éviter tout court-circuit entre ces câbles ainsi que pour éviter les courants de fuite à la terre. La jonction électrique entre les bornes 6 et le bornier de dérivation 9 est effectuée par des fusibles thermiques 10 entre phase et neutre. Chaque dispositif de serrage 20 comporte un cavalier 21 en forme de U retourné dont l'extrémité des pattes est pliée selon le plan de la platine 4. Les extrémités pliées de ces pattes sont fixées à la platine 4 de préférence par vissage mais peuvent également l'être par soudage électrique par résistance, par points ou rapportées par pliage ou tout autre procédé. Sur la base du U du cavalier 21, il est disposé un berceau 22 également en forme de U dont les deux branches sont orientées en direction opposée à la platine 4. Ici encore le berceau 22 et le cavalier 21 sont maintenus solidaire l'un à l'autre de préférence par vissage mais peuvent également l'être par soudage électrique par résistance, par points, ou rapportées par pliage ou tout autre procédé.

Chacune des extrémités des branches du U du berceau 22 comporte une mortaise 26 de forme rectangulaire, s'étendant transversalement à la branche du U et débouchant sur le côté orienté vers l'intérieur de la platine 4. Le dispositif de serrage 20 du câble 5 comporte encore une pièce 30 amovible 23 en forme de plaque rectangulaire comportant deux mortaises 27 de forme rectangulaire venant en regard des deux mortaises 26 disposées sur les deux branches du U du berceau 22. Ainsi, le prolongement des deux mortaises 27 sur la pièce amovible 23 forme deux tenons 29 pour les deux mortaises 26 du berceau 22 et le 35 prolongement des deux mortaises 26 sur le berceau 22 forme deux tenons 28 pour les deux mortaises 27 sur la pièce amovible 23.

On obtient ainsi un ajustement et un maintien de la pièce amovible 23 sur le berceau 22 par la complémentarité de forme de ces deux pièces. Au centre de la pièce amovible 23 de forme rectangulaire, il est percé un trou 30 taraudé dans lequel vient se visser une tige filetée 25.

La tige filetée 25 comporte sur son extrémité ne débouchant pas en direction du berceau 22, une empreinte ou une tête de serrage pouvant être actionnée à l'aide d'une clé appropriée à cet effet. Sur son autre extrémité, qui elle débouche en direction du berceau 22, la tige filetée 25 peut comporter une portion chanfreinée délimitant une surface plate en toute extrémité de la tige 25. Dans le prolongement de la tige filetée 25, il est agencé une coulisse 24 dont le profil présente une forme en arc de cercle dont la courbure est sensiblement la même que celle de la circonférence du câble principal 5. Cette coulisse 24 est amovible et présente sur le centre de sa surface de rayon de courbure le plus grand un évidement de centrage 31 de forme sensiblement complémentaire à la portion chanfreinée et à la surface plate de l'extrémité de la tige filetée 25. Lors de l'installation du coffret 1, l'installateur commence tout d'abord par retirer le couvercle 3 du boîtier 2 puis il fixe le boîtier 2 et la platine 4 sur une paroi au lieu désiré. Il procède ensuite au dégainage du câble principal 5 sur une longueur légèrement inférieure à celle de la platine 4 afin de dégager les conducteurs 7. Par un mouvement de translation latérale, il retire ensuite les pièces amovibles 23 de chacun des dispositifs de serrage 20, il introduit le câble principal dans le berceau 22 d'un des dispositifs de serrage 20 puis replace la pièce amovible 23 pour coincer le câble principal 5. Puis, il effectue la même opération pour le deuxième dispositif de serrage de câble 20. Il positionne ensuite les conducteurs 7 sur les bornes 6.

II ne lui reste alors, pour bloquer en rotation le câble principal 5, qu'à placer la coulisse 24 sur la surface du câble 5, à aligner son évidement 31 avec l'extrémité de la tige filetée 25 et à serrer cette coulisse 24 sur le câble principal 5 en tournant la tige filetée 25 à l'aide d'une clé par exemple du type BTR à empreinte hexagonale.

Pour finir, l'installateur referme le boîtier 2 en remettant en place le couvercle 3.

Lors d'un incendie affectant un coffret 1 de jonctions ou de dérivations électriques, le couvercle 3 et le boîtier 2 vont se consumer sans qu'il y ait écoulement de matière. A une température voisinant 100°C les fusibles thermiques 10 vont inhiber l'alimentation électrique de la dérivation, ce qui aura pour conséquence d'isoler électriquement le circuit dérivé. Dans le cadre d'une montée en température telle que celle définie par la courbe température temps normalisée, dans le coffret les extrémités non dénudées du câble principal 5 seront bloquées en rotation et même en translation par les deux dispositifs 20 de serrage de câble empêchant les conducteurs 7 d'être positionnés dans les bornes 6 d'être entraînés dans un mouvement de rotation et/ou de translation qui aurait pu les mettre en court-circuit. Ces résultats font apparaître que, grâce à sa conception, ce coffret 1 assure la continuité électrique du circuit d'acheminement en électricité sur une durée telle que définie par la courbe température temps normalisé. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux formes et mode de réalisations préférentiels décrite ci-dessus, à titre d'exemple non-limitatif ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. En particulier, concernant le dispositif de serrage de câble 5, il peut être agencé un organe mobile dans le trou 30 qui serait bloqué en translation mais libre en rotation, de forme tubulaire et taraudé sur sa surface intérieure. A l'intérieur de cet organe, il pourrait alors être agencé une tige filetée pouvant évoluer dans le taraudage intérieur de l'organe mobile et faisant saillie de ce même organe.

A l'extrémité de la portion en saillie de la tige filetée, il pourrait alors être agencé une coulisse 24 solidaire en translation et en rotation de l'extrémité en saillie de la tige filetée et dont le profil présenterait une forme en arc de cercle dont la courbure serait sensiblement la même que celle de la circonférence du câble principal 5.

Un mouvement de rotation de l'organe mobile entraînerait alors la coulisse 24 en translation qui de par sa forme en arc de cercle serait alors bloquée en rotation au moment de son serrage sur la surface du câble principal 5.35

Claims (7)

1. REVENDICATIONS1. Coffret de jonctions ou de dérivations électriques (1), comprenant un boîtier (2) prévu pour être traversé par au moins un câble principal (5), et au moins une platine (4) de préférence en acier inoxydable placée à l'intérieur dudit boîtier (2) et formant support pour des dispositifs de serrage (20) du câble principal (5), caractérisé en ce que lesdits dispositifs de serrage (20) comportent des moyens d'insertion sans découpe du câble principal (5) et des moyens de bridage destinés à empêcher la rotation et/ou la translation du câble principal (5) pouvant être engendrée par la chaleur générée en particulier durant un incendie.
2. 2. Coffret de jonction ou de dérivation électrique (1) selon la revendication 1 dans lequel les moyens d'insertion du câble principal (5) comprennent une pièce amovible (23) se fixant sur une pièce fixe (22).
3. 3. Coffret de jonction ou de dérivation électrique (1) selon la revendication 2 dans lequel les moyens de bridage comprennent une pièce mobile (24) par rapport à la pièce amovible (23) ou à la pièce fixe (22).
4. 4. Coffret de jonction ou de dérivation électrique (1) selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel le dispositif de serrage (20) est positionné à chaque extrémité intérieure du coffret (1) de façon à éviter la rotation et/ou la translation du câble (5) tant en entrée qu'en sortie du coffret (1).
5. 5. Coffret de jonction ou dérivation électrique (1) selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel le câble principal (5) comprend plusieurs conducteurs (7) reliés électriquement à des bornes de lignes (6) solidarisés sur la platine (4) au moyen d'un support isolant (8).
6. 6. Coffret de jonction ou de dérivation électrique (1) selon la revendication 5 dans lequel le dispositif de serrage (20) est solidaire de la platine (4), de même que les supports isolants (8) et les bornes de lignes (6) et le tout est fixé sur une paroi support.
7. 7. Coffret de jonction ou dérivation électrique (1) selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel le boîtier (2) est réalisé dans une matière se consumant au feu sans écoulement de matière.35