FR2977386A1 - Device for fixing ground cable for photovoltaic solar installation in building, has base plate comprising lateral groove, where bottom of groove defines recess, which extends through thickness of base plate - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne le domaine général des installations solaires de type photovoltaïque ; elle concerne plus particulièrement un dispositif de fixation d'un câble de terre pour une telle installation solaire photovoltaïque, ainsi que l'installation solaire équipée de ces dispositifs de fixation. Les parties métalliques des installations solaires de type photovoltaïque nécessitent d'être reliées entre elles et à la terre pour obtenir une équipotentialité électrique ; De manière classique, on utilise pour cela des câbles métalliques 1 o solidarisés avec les parties métalliques qui doivent être reliées, au moyen de dispositifs de fixation du type cosse ou connecteur à vis de serrage. Cependant, les dispositifs de fixation actuels ne sont pas toujours fiables et faciles à mettre en oeuvre. De plus, lorsqu'ils comportent une vis de serrage, dans certains cas cette vis 15 nécessite d'être désolidarisée du connecteur au moment de la fixation du câble, avec les risques de chute et de perte inhérents, cette problématique étant d'autant plus gênante lorsque l'on travaille en hauteur, sur des toitures de bâtiments notamment. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en 20 proposant un dispositif de fixation fiable, très facile à utiliser et ne nécessitant aucun démontage de pièce au moment de sa mise en oeuvre. Pour cela, le dispositif de fixation de câble de terre conforme à l'invention, comporte un plot embase réalisé en matériau métallique, associé à une vis de fixation, lequel plot embase est délimité par une face supérieure, 25 une face inférieure et une enveloppe latérale, ladite face inférieure étant apte à être fixée sur un support métallique, un orifice taraudé d'axe A étant ménagé dans ledit plot embase, débouchant dans ladite face supérieure pour la réception de ladite vis de fixation ; et ce plot embase comporte encore une gorge latérale, ménagée à partir de ladite enveloppe latérale, et/ou de ladite 30 face de dessus, dont le fond s'étend dans l'encombrement dudit orifice taraudé et définit un logement qui traverse l'épaisseur dudit plot embase, de manière à ce qu'une partie de la longueur dénudée du câble de terre puisse venir se positionner dans ledit fond/logement, en traversant ledit plot embase, et puisse être bloquée en position par ladite vis de fixation. The present invention relates to the general field of photovoltaic solar installations; it relates more particularly to a device for fixing a ground cable for such a photovoltaic solar installation, and the solar installation equipped with these fasteners. The metal parts of photovoltaic type solar installations need to be connected to each other and to the ground to obtain electrical equipotentiality; Conventionally, it uses for this metal cables 1 o secured to the metal parts to be connected by means of fasteners of the type pod or screw clamp connector. However, current fasteners are not always reliable and easy to implement. In addition, when they include a clamping screw, in certain cases this screw 15 needs to be disconnected from the connector at the time of fixing the cable, with the risk of falling and loss inherent, this problem being all the more annoying when working at height, on roofs of buildings in particular. The present invention aims to overcome these disadvantages by providing a reliable fastening device, very easy to use and requiring no disassembly of the part at the time of its implementation. For this, the earth cable fixing device according to the invention comprises a base pad made of metal material, associated with a fixing screw, which base pad is delimited by an upper face, a lower face and an envelope. lateral, said lower face being adapted to be fixed on a metal support, a tapped hole of axis A being formed in said base pad, opening into said upper face for receiving said fixing screw; and this base pad further comprises a lateral groove, formed from said lateral envelope, and / or said top face, whose bottom extends in the space of said threaded orifice and defines a housing which passes through the thickness. said base pad, so that a portion of the stripped length of the earth cable can be positioned in said bottom / housing, through said base pad, and can be locked in position by said fixing screw.
De la sorte, la vis de fixation peut en permanence rester vissée sur le plot embase. Elle est desserrée pour permettre le positionnement du câble de terre dans le fond de la gorge latérale traversante, et elle est ensuite serrée pour que son extrémité vienne bloquer ce câble de terre dans le fond de sa gorge de réception. Selon une forme de réalisation préférée, la gorge latérale du plot embase comporte une partie initiale plane, qui s'étend dans un plan médian P incliné vers la face inférieure dudit plot embase, selon une direction face supérieure/face inférieure. 1 o Dans ce cadre, la gorge latérale correspondante est de préférence à section en dièdre, avec une partie terminale dont le plan médian P' s'étend sur l'axe A de l'orifice taraudé. Le fond/logement de la gorge latérale s'étend de préférence selon un axe traversant le plot embase qui est perpendiculaire à l'axe A de l'orifice 15 taraudé. En outre, le fond de cet orifice taraudé aboutit avantageusement au niveau du fond/logement de la gorge latérale. Selon encore une autre particularité, la surface supérieure du plot embase se prolonge par une collerette cylindrique ceinturant l'orifice taraudé. 20 Dans une forme de réalisation particulière, la face inférieure du plot embase est adaptée pour être soudée sur un support métallique. Dans une variante de réalisation, le plot embase est muni de moyens permettant sa fixation sur le support métallique de réception, au moyen d'une vis de fixation. 25 L'invention concerne également l'installation solaire comprenant une pluralité de panneaux photovoltaïques juxtaposés associés chacun à un support métallique en forme de cadre périphérique ceinturant chacun desdits panneaux, et/ou en forme de plaque métallique sous-jacente, dans laquelle installation les supports métalliques des différents panneaux photovoltaïques 30 comportent chacun au moins un dispositif de fixation tel que défini ci-dessus, et dans laquelle installation ces supports métalliques sont reliés entre eux au moyen d'au moins un câble de terre fixé par ces dispositifs de fixation particuliers. Dans ce cadre, le câble de terre comporte avantageusement une âme 35 métallique revêtue d'un isolant en matière plastique, ce câble étant dénudé sur une pluralité de parties de sa longueur, au niveau des différentes zones de fixation sur lesdits dispositifs de fixation. Selon une forme de réalisation particulière, les panneaux photovoltaïques de l'installation sont chacun fixés sur une plaque support métallique, et le dispositif de fixation associé est fixé sur cette plaque support métallique. Dans une variante de réalisation, les panneaux photovoltaïques sont chacun ceinturés par un cadre périphérique métallique, et le dispositif de fixation associé est fixé sur ce cadre métallique. In this way, the fixing screw can permanently remain screwed on the base pad. It is loosened to allow the positioning of the ground cable in the bottom of the lateral through groove, and it is then tightened so that its end comes to block this ground wire in the bottom of its receiving groove. According to a preferred embodiment, the lateral groove of the base pad comprises a flat initial portion, which extends in a median plane P inclined towards the lower face of said base pad, in a top / bottom face direction. In this context, the corresponding lateral groove is preferably dihedral section, with an end portion whose median plane P 'extends over the axis A of the threaded orifice. The bottom / housing of the lateral groove preferably extends along an axis passing through the base pad which is perpendicular to the axis A of the threaded orifice 15. In addition, the bottom of this threaded hole advantageously leads to the bottom / housing of the lateral groove. According to yet another feature, the upper surface of the base pad is extended by a cylindrical collar surrounding the threaded orifice. In a particular embodiment, the lower face of the base pad is adapted to be welded to a metal support. In an alternative embodiment, the baseplate is provided with means for its attachment to the metal receiving medium by means of a fixing screw. The invention also relates to the solar installation comprising a plurality of juxtaposed photovoltaic panels each associated with a metal support in the form of a peripheral frame surrounding each of said panels, and / or in the form of an underlying metal plate, in which the supports are installed. metal of the various photovoltaic panels 30 each comprise at least one fixing device as defined above, and wherein installation these metal supports are interconnected by means of at least one earth cable fixed by these particular fasteners. In this context, the ground cable advantageously comprises a metal core coated with a plastic insulator, this cable being stripped over a plurality of parts of its length, at the different attachment areas on said fixing devices. According to a particular embodiment, the photovoltaic panels of the installation are each fixed on a metal support plate, and the associated fixing device is fixed on this metal support plate. In an alternative embodiment, the photovoltaic panels are each surrounded by a metal peripheral frame, and the associated fixing device is fixed on this metal frame.
L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'une forme de réalisation particulière donnée uniquement à titre d'exemple et représentée sur les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue générale d'une installation solaire constituée d'une juxtaposition de panneaux photovoltaïques reliés entre eux par un câble de terre ; - la figure 2 est une vue en perspective montrant le dispositif de fixation selon l'invention, fixé sur un support métallique et recevant le câble de terre ; - la figure 3 est une vue de dessus du dispositif de fixation illustré sur la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en coupe du dispositif de fixation, selon le plan de coupe 4-4 de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue en coupe du dispositif de fixation, selon le plan de coupe 5-5 de la figure 4. The invention will be further illustrated, without being limited in any way, by the following description of a particular embodiment given solely by way of example and shown in the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a general view of a solar installation consisting of a juxtaposition of photovoltaic panels interconnected by an earth cable; - Figure 2 is a perspective view showing the fixing device according to the invention, fixed on a metal support and receiving the earth cable; FIG. 3 is a view from above of the fixing device illustrated in FIG. 2; - Figure 4 is a sectional view of the fixing device, according to the sectional plane 4-4 of Figure 3; - Figure 5 is a sectional view of the fastening device, according to the sectional plane 5-5 of Figure 4.
L'installation solaire 1 illustrée sur la figure 1 est constituée d'une pluralité de panneaux photovoltaïques 2 juxtaposés. Ces panneaux 2 sont destinés à convertir l'énergie solaire reçue en électricité ; et ils sont électriquement reliés entre eux, en série, par le câble repéré 3, pour alimenter des batteries ou injecter le courant produit dans le réseau général de distribution électrique, par l'intermédiaire d'un onduleur. D'autre part, les différentes parties métalliques de l'installation, à savoir les systèmes d'encadrement des panneaux photovoltaïques et, le cas échant, les plaques supports de ces panneaux photovoltaïques qui assurent l'étanchéité de la toiture équipée, doivent être reliées à la terre par un câble approprié, repéré 4, de manière à obtenir l'équipotentialité électrique recherchée nécessaire au bon fonctionnement et à la sécurité de l'installation. Conformément à la présente invention, la fixation de ce câble de terre 4 sur les différentes parties métalliques que l'on cherche à relier, s'effectue au moyen de dispositifs de fixation 5, dont l'un est illustré sur les figures 2 à 5. Chacun de ces dispositifs de fixation 5 comporte un plot embase 6, réalisé en matériau métallique, par exemple en laiton, associé à une vis de fixation 7, également en matériau métallique, par exemple en inox. 1 o Le plot embase 6 présente ici une forme globalement cylindrique ; il est délimité par une face supérieure 8, une face inférieure 9 et une enveloppe latérale 10. Sa face inférieure 9 est destinée à être fixée sur le support métallique de réception, ici illustrée sous la forme d'une plaque 11 par exemple en acier 15 galvanisé. Le plot embase 6 comporte un orifice taraudé 12, d'axe A, pour la réception de la vis de fixation 7. Cet orifice taraudé 12 est borgne ; il comporte un fond 12', positionné au sein de la matière du plot embase 6, et il débouche dans la face supérieure 8 de ce dernier. 20 L'axe A de l'orifice 12 s'étend ici perpendiculairement au plan de la face inférieure 9 du plot embase 6. Sur les figures 2 à 5, on remarque que la face supérieure 8 du plot embase 6 se prolonge vers le haut par une collerette cylindrique monobloc 13. Cette collerette 13 prolonge vers le haut l'orifice taraudé 12 en le 25 ceinturant ; son diamètre est inférieur à celui du plot embase 6. La vis de fixation 7 se compose d'un corps fileté 14 dont l'une des extrémités comporte une tête 15 munie d'une empreinte de manoeuvre 16 (ici de type six pans) ; l'autre extrémité 14' de ce corps fileté 14 est libre pour servir de face ou de point de serrage pour le câble de terre 4, comme détaillé 30 plus loin. En outre, le plot embase 6 comporte une gorge ou fente latérale 16, qui s'étend depuis son côté, par rapport à l'orifice taraudé 12, et dont le fond 17 s'étend dans l'encombrement dudit orifice taraudé 12, en définissant un logement qui traverse l'épaisseur (ici le diamètre) dudit plot embase 6. The solar installation 1 illustrated in FIG. 1 consists of a plurality of photovoltaic panels 2 juxtaposed. These panels 2 are intended to convert the solar energy received into electricity; and they are electrically interconnected, in series, by the cable marked 3, for supplying batteries or injecting the produced current into the general electrical distribution network, via an inverter. On the other hand, the various metal parts of the installation, namely the framing systems of the photovoltaic panels and, if appropriate, the support plates of these photovoltaic panels which ensure the tightness of the roof equipped, must be connected to the ground by a suitable cable, marked 4, so as to obtain the desired electrical equipotentiality necessary for the proper functioning and safety of the installation. According to the present invention, the attachment of this earth cable 4 to the different metal parts that are to be connected is effected by means of fixing devices 5, one of which is illustrated in FIGS. Each of these fasteners 5 comprises a base pad 6, made of metal material, for example brass, associated with a fixing screw 7, also of metal material, for example stainless steel. The base pad 6 here has a generally cylindrical shape; it is delimited by an upper face 8, a lower face 9 and a lateral envelope 10. Its lower face 9 is intended to be fixed on the metal receiving support, here illustrated in the form of a plate 11, for example steel 15 galvanized. The base pad 6 comprises a tapped hole 12, of axis A, for receiving the fixing screw 7. This threaded orifice 12 is blind; it comprises a bottom 12 ', positioned within the material of the base pad 6, and it opens into the upper face 8 of the latter. The axis A of the orifice 12 extends here perpendicularly to the plane of the lower face 9 of the base pad 6. In FIGS. 2 to 5, it can be seen that the upper face 8 of the base pad 6 extends upwards. by a one-piece cylindrical collar 13. This collar 13 extends upwardly the threaded orifice 12 by surrounding it; its diameter is smaller than that of the base pad 6. The fastening screw 7 consists of a threaded body 14, one end of which comprises a head 15 provided with a maneuvering recess 16 (here hexagonal type); the other end 14 'of this threaded body 14 is free to serve as a face or clamping point for the earth cable 4, as detailed later. In addition, the base pad 6 has a groove or side slot 16, which extends from its side, relative to the threaded orifice 12, and whose bottom 17 extends in the space of said threaded orifice 12, defining a housing which passes through the thickness (here the diameter) of said base pad 6.
Cette gorge latérale 16 est ici ménagée à partir de la périphérie de la face supérieure 8 du plot embase 6. Dans des variantes de réalisation, elle peut s'étendre à partir de l'enveloppe latérale 10, ou encore à partir de l'angle d'intersection entre la face supérieure 8 et l'enveloppe 10. La gorge latérale 16 démarre ici par un tronçon plan 18 dont le plan médian P s'étend de manière inclinée vers la face inférieure 9, selon une direction face supérieure vers face inférieure (l'inclinaison correspondante peut être de l'ordre de 30 à 50° par exemple), et qui se prolonge par un 1 o tronçon terminal 19 dont le plan médian P' s'étend sur l'axe A de l'orifice taraudé 12. On obtient ainsi une gorge 16 à section en dièdre dont le fond/logement traversant 17 permet l'accueil du câble de terre 4, et qui est particulièrement efficace pour le blocage de ce câble de terre, comme détaillé plus loin.This lateral groove 16 is here formed from the periphery of the upper face 8 of the base pad 6. In alternative embodiments, it can extend from the lateral envelope 10, or from the angle of intersection between the upper face 8 and the envelope 10. The lateral groove 16 starts here with a flat section 18 whose median plane P extends inclined towards the lower face 9, in a direction from upper to lower face (The corresponding inclination may be of the order of 30 to 50 ° for example), and which is extended by a 1 o terminal section 19 whose median plane P 'extends on the axis A of the threaded orifice 12. There is thus obtained a groove 16 of dihedral section whose bottom / housing through 17 allows the reception of the earth cable 4, and which is particularly effective for the blocking of this earth cable, as detailed below.
15 On notera que le plan médian P vient couper l'axe A de l'orifice taraudé 12 à une distance d du fond 12' qui est supérieure au diamètre du câble de terre 4. Le fond/logement 17 de la gorge latérale 16 s'étend au niveau du fond 12' de l'orifice taraudé 12 ; et l'axe traversant de ce fond/logement 17 s'étend 20 perpendiculairement à l'axe A de l'orifice taraudé 12. L'installation solaire 1 comporte des panneaux photovoltaïques 2 montés par tout moyen approprié (par exemple des rails de fixation) sur des supports métalliques, par exemple des plaques d'étanchéité 11, comme illustré sur les figures, et le câble de terre 4 est fixé sur chacune de ces 25 plaques supports 11 par un dispositif de fixation 5 tel que décrit ci-dessus. Chaque plot embase 6 du dispositif de fixation 5 est avantageusement fixé par soudage sur la plaque support 11 (soudage de sa face inférieure 9 sur la face supérieure de la plaque 11, comme illustré sur les figures 2 à 5). La mise à la terre est réalisée au moyen d'un câble de terre 4 30 comportant une âme métallique 4' (en cuivre par exemple), revêtue d'un isolant 4" en matière plastique, et ce câble 4 est dénudé sur une pluralité de parties de sa longueur 4a, au niveau des différentes zones de fixation sur les dispositifs de fixation 5. La fixation du câble de terre 4 s'effectue alors en desserrant la vis 7 35 de manière à ce qu'elle sorte de l'encombrement de la gorge 16, puis en insérant l'une des parties dénudées 4a de ce câble 4 dans ladite gorge 16, jusqu'à son fond/logement 17. On resserre alors la vis 7 jusqu'à ce que son extrémité libre 14' vienne bloquer la partie dénudée correspondante 4a du câble 4, comme illustré sur les figures 2 à 5, afin d'obtenir la continuité électrique recherchée. On comprend qu'il est ainsi possible d'utiliser le même câble 4 pour relier une pluralité de dispositifs de fixation 5 (et donc de supports métalliques 11), ceci sans qu'il soit nécessaire d'enlever la vis 7 de son plot embase 6 de réception (l'extrémité du corps 14 de la vis 7 reste maintenue 1 o dans la partie supérieure de l'orifice taraudé 12, en particulier au niveau de la collerette saillante 13). On notera que cette collerette 13 facilite la mise en place du câble 4 sur le dispositif de fixation 5, en formant une butée de positionnement pour la partie dénudée 4a, juste avant son insertion au sein de la gorge 16.It will be noted that the median plane P intersects the axis A of the threaded orifice 12 at a distance d from the bottom 12 'which is greater than the diameter of the earth cable 4. The bottom / housing 17 of the lateral groove 16 s extends at the bottom 12 'of the threaded orifice 12; and the axis passing through this bottom / housing 17 extends perpendicular to the axis A of the threaded orifice 12. The solar installation 1 comprises photovoltaic panels 2 mounted by any appropriate means (for example fixing rails ) on metal supports, for example sealing plates 11, as illustrated in the figures, and the earth cable 4 is fixed on each of these support plates 11 by a fixing device 5 as described above. Each base pad 6 of the fixing device 5 is advantageously fixed by welding on the support plate 11 (welding of its lower face 9 on the upper face of the plate 11, as illustrated in Figures 2 to 5). The grounding is carried out by means of a ground wire 4 30 comprising a metal core 4 '(made of copper for example), coated with a plastic insulator 4 ", and this cable 4 is stripped on a plurality of of parts of its length 4a, at the different attachment areas on the fixing devices 5. The fixing of the earth cable 4 is then effected by loosening the screw 7 35 so that it comes out of the clutter of the groove 16, then inserting one of the stripped parts 4a of this cable 4 in said groove 16, to its bottom / housing 17. The screw 7 is then tightened until its free end 14 'comes block the corresponding stripped portion 4a of the cable 4, as illustrated in Figures 2 to 5, to obtain the desired electrical continuity.It is understood that it is thus possible to use the same cable 4 to connect a plurality of devices of fixing 5 (and therefore metal supports 11), this without that i l it is necessary to remove the screw 7 from its receiving base plate 6 (the end of the body 14 of the screw 7 remains held 1 o in the upper part of the threaded orifice 12, in particular at the projecting flange 13). Note that this flange 13 facilitates the introduction of the cable 4 on the fixing device 5, forming a positioning stop for the stripped portion 4a just before insertion into the groove 16.
15 D'autre part, la section en dièdre de la gorge 16, avec une partie inclinée 18, suivie d'une partie axiale 19, facilite et sécurise le maintien du câble dans le fond 17 de ladite gorge 16. Si plusieurs câbles de terre 4 sont utilisés pour la même installation photovoltaïque, deux (ou plus) de ces câbles 4 peuvent être reliés par le 20 même dispositif de fixation 5, avec leurs parties dénudées 4a juxtaposées dans le fond de la gorge 16, pour obtenir la continuité électrique recherchée. Dans une variante de réalisation, le plot embase 6 (en particulier sa face inférieure 9) peut être adapté pour permettre sa fixation par vissage sur le support métallique de réception. Dans ce cas, le plot embase 6 peut 25 comporter une patte saillante, munie d'un orifice pour le passage de la vis de fixation correspondante. Encore selon une variante de réalisation, les dispositifs de fixation 5 peuvent être montés sur le système d'encadrement métallique des panneaux photovoltaïques 2, fixés par soudage ou par vissage selon le cas. On the other hand, the dihedral section of the groove 16, with an inclined portion 18, followed by an axial portion 19, facilitates and secures the maintenance of the cable in the bottom 17 of said groove 16. If several earth cables 4 are used for the same photovoltaic installation, two (or more) of these cables 4 can be connected by the same fastening device 5, with their stripped portions 4a juxtaposed in the bottom of the groove 16, to obtain the desired electrical continuity . In an alternative embodiment, the base pad 6 (in particular its lower face 9) can be adapted to allow its fixation by screwing on the metal receiving support. In this case, the base pad 6 may comprise a protruding lug, provided with an orifice for the passage of the corresponding fixing screw. According to another embodiment, the fixing devices 5 can be mounted on the metal frame system of the photovoltaic panels 2, fixed by welding or by screwing as appropriate.
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