EP4625459A1

EP4625459A1 - Unité de contrôle pour un disjoncteur électrique et disjoncteur électrique associé

Info

Publication number: EP4625459A1
Application number: EP25166641.8A
Authority: EP
Inventors: Thomas Bianchi; Patrick PRIEUR; Yves Leveque
Original assignee: Schneider Electric Industries SAS
Current assignee: Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 2024-03-28
Filing date: 2025-03-27
Publication date: 2025-10-01
Also published as: US20250308825A1; FR3160808A1; JP2025156218A; CN120727517A; KR20250145548A

Abstract

Cette unité de contrôle (20) présente une face avant (22) s'étendant sur un plan avant (P22) où débouche au moins un logement (201 ; 301 ; 401) configuré pour recevoir un module fonctionnel (200 ; 300 ; 400) en position assemblée. Des plages de contact (36) sont agencées au fond de chaque logement en retrait du plan avant, de sorte qu'une distance dans l'air entre chaque plage de contact et le plan avant est supérieure à une distance d'isolement de classe 2 sous une tension supérieure à 690V. En position assemblée, chaque module fonctionnel obture au moins partiellement le logement correspondant, de sorte qu'une distance de ligne de fuite entre chaque plage de contact et le plan avant est supérieure à une distance d'isolement de classe 1 sous une tension inférieure ou égale à 690V.

Description

La présente invention concerne une unité de contrôle pour un disjoncteur électrique, ainsi qu'un disjoncteur électrique comportant une telle unité de contrôle.
On connaît, notamment de EP-0 843 332-A1 , des disjoncteurs électriques comportant une unité de coupure et une unité de contrôle électronique. Une telle unité de contrôle est typiquement configurée pour mesurer en temps réel un état de fonctionnement du disjoncteur et pour commander l'ouverture de l'unité de coupure en cas d'un défaut de fonctionnement du disjoncteur. L'unité de contrôle est reçue, de manière réversible, dans un logement ménagé dans l'unité de coupure et est située sur une face avant du disjoncteur, de manière qu'un utilisateur puisse y lire et/ou régler certains paramètres de fonctionnement du disjoncteur électrique. L'unité de contrôle est amovible, de sorte qu'un utilisateur puisse remplacer l'unité de contrôle en cas de disfonctionnement, sans avoir à débrancher l'unité de coupure du reste de l'installation électrique.
Selon les applications, le disjoncteur électrique opère sous des tensions de plusieurs centaines voire milliers de Volts, et sous des courants allant jusqu'à plusieurs milliers d'Ampères. Le disjoncteur électrique en général, et l'unité de contrôle en particulier, doivent présenter un isolement électrique suffisante pour garantir la sécurité des personnes. Par exemple, la norme IEC 947-1:2019 - tableaux 13 et 15 - définit des classes d'isolement, qui correspondent à des distances minimales à respecter entre les points électrisés - ou susceptibles d'être électrisés - et l'utilisateur. Les distances d'isolement dépendent notamment de la classe d'isolement recherchée, et de la tension électrique sous laquelle le disjoncteur électrique opère. Dans le cadre de la présente description, on considère principalement deux intervalles de tension électrique, avec un premier intervalle correspondant à une tension inférieure ou égale à 690V, et un deuxième intervalle correspondant à une tension strictement supérieure à 690V. Pour une tension supérieure à 690V, la classe 1 d'isolement impose une distance dans l'air supérieure à 7 mm, et des lignes de fuites supérieures à 10 mm. La classe 2 d'isolation double ces distances. Pour une tension inférieure à 690 V, la classe 2 d'isolation demande une distance dans l'air supérieure à 10 mm. En anglais, la distance de ligne de fuite est dite « creepage distance », tandis que la distance dans l'air est dire « clearance distance ».
EP 3 290 935-A1 décrit, par exemple, une unité de contrôle comprenant un boitier réalisé en un matériau isolant, dans lequel sont reçus plusieurs composants, tels qu'une carte électronique, des composants de division de tension, etc. Un module d'alimentation est généralement prévu pour alimenter l'unité de contrôle lorsque le disjoncteur est sous tension. Une batterie est généralement prévue et reçue dans un logement ménagé dans le boitier, notamment pour permettre la sauvegarde des diverses données lors du déclenchement du disjoncteur ou lorsque le disjoncteur n'est pas sous tension.
Or cette batterie doit être changée périodiquement. Avec les disjoncteurs électriques de l'art antérieur, il est nécessaire de démonter l'unité de contrôle de l'unité de coupure, ce qui demande que l'utilisateur ait une habilitation spécifique et d'interrompre le service de l'installation électrique, ce qui fait du remplacement d'une batterie, tâche apparemment simple, une opération lourde et complexe. Ainsi on cherche à pouvoir changer la batterie par l'avant, sans interruption de service, et tout en garantissant la sécurité des personnes.
Avec l'évolution des technologies et des besoins, il est avantageux de proposer, au besoin, des interfaces de communication, filaires ou sans fil, pour que l'utilisateur puisse transférer des données depuis et/ou vers l'unité de contrôle. Il est connu de brancher des modules aux unités de contrôles, cependant pour garantir les distances d'isolement, ces branchements se font généralement par l'arrière des unités de contrôle, ce qui impose de retirer l'unité de contrôle de l'unité de coupure, et/ou aux moyens de modules fonctionnels qui incluent des dispositifs de protection électriques et qui sont alors trop encombrant pour tenir à l'intérieur des unités de contrôle existantes.
C'est à ces besoins qu'entend plus particulièrement remédier l'invention, en proposant une unité de contrôle qui permette la mise en place de modules fonctionnels de manière facilitée, tout en garantissant la protection des personnes et en restant compacte.
À cet effet, l'invention concerne une unité de contrôle pour un disjoncteur électrique, l'unité de contrôle comprenant :

une face avant, qui présente une forme globalement plane et qui est géométriquement portée par un plan avant, la face avant étant orthogonale à un axe de profondeur et définissant une direction avant orientée vers l'utilisateur lorsque l'unité de contrôle est dans une configuration normale d'utilisation,
un boitier, qui est réalisé en un matériau isolant et dans lequel est ménagé au moins un logement, chaque logement étant ménagé en retrait du plan avant et débouchant sur la face avant,
une carte électronique, qui comprend au moins une zone de connexion, chaque zone de connexion comprenant une ou plusieurs plages de contacts électriques et étant associé à un logement respectif,
au moins un module fonctionnel, chaque logement étant associé à un module fonctionnel respectif, chaque module fonctionnel comprenant une enveloppe, qui est réalisée en un matériau électriquement isolant et qui délimite une cavité, chaque module fonctionnel étant configuré pour être reçu de manière réversible dans le logement associé, le module fonctionnel étant dans une configuration assemblée,

chaque plage de contact de la zone de connexion associée est située en retrait du plan avant et est éloignée du plan avant d'une distance, mesurée selon l'axe de profondeur, supérieure à un premier seuil prédéterminé,
le premier seuil est choisi de sorte qu'une distance dans l'air entre chaque plage de contact et le plan avant est supérieure à une distance d'isolement de classe 2 sous une tension supérieure à 690V, la distance dans l'air et la distance d'isolement de classe 2 étant selon la norme IEC 947-1:2019, et
lorsque le module fonctionnel est reçu dans le logement correspondant, l'enveloppe obture au moins en partie le logement associé, de sorte qu'une distance de ligne de fuite entre chaque plage de contact et le plan avant est supérieure à une distance d'isolement de classe 1 sous une tension inférieure à 690V, la distance de ligne de fuite étant selon la norme IEC 947-1:2019.

Grâce à l'invention, divers modules fonctionnels peuvent être facilement installés par l'avant de l'unité de contrôle, sans avoir à démonter l'unité de contrôle de l'unité de coupure. Les plages de contacts électriques sont tous disposés en retrait de la face avant, ce qui garantit une distance d'isolement suffisante, que les modules fonctionnels soient présents ou non. Une fois installés, les modules fonctionnels n'augmentent pas l'encombrement de l'unité de contrôle, qui reste ainsi compacte.
Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, une telle unité de contrôle peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou selon toute combinaison techniquement admissible :

Le premier seuil est supérieur ou égal à 14 mm.
Chaque enveloppe comprend une paroi proximale, qui est globalement orthogonale à un axe principal, et une paroi périphérique, qui s'étend en saillie depuis la paroi proximale et qui présente un contour continu autour de l'axe principal, la paroi proximale et la paroi périphérique délimitant ensemble la cavité de l'enveloppe, la cavité débouchant de l'enveloppe par une embouchure distale, qui est situé à l'opposé de la paroi proximale selon l'axe principal,
alors que, lorsque le module fonctionnel est en configuration assemblée :
- l'axe principal est parallèle à l'axe de profondeur, tandis que l'embouchure distale est orientée vers la zone de connexion correspondante, la cavité masquant les plages de contact selon l'axe de profondeur,
- une distance de lignes de fuites depuis chaque plage de contact jusqu'au plan avant est supérieure à un deuxième seuil prédéterminé, le deuxième seuil étant supérieur au premier seuil.
Le deuxième seuil est supérieur à une distance d'isolement de classe 2 sous une tension supérieure à 690 V tel que défini dans la norme IEC947-1:2019.
Le deuxième seuil est égal à 20 mm.
Le au moins un logement est délimité, du côté arrière, par une paroi de fond, qui fait partie du boitier, qui est agencée en retrait par rapport au plan avant selon la direction avant et dans laquelle sont ménagées des ouvertures, les ouvertures débouchant dans le logement,
alors que les plages de contacts de la zone de connexion associée au logement sont situés d'un côté arrière de la paroi de fond et sont accessibles depuis le logement au travers des ouvertures.
Chaque ouverture présente un profil avec un cercle inscrit de diamètre strictement inférieur à 4 mm, de manière à respecter un indice de protection IP2x tel que défini dans la norme IEC 60529:2013.
Le boitier comprend une paroi intermédiaire, qui est globalement parallèle au plan avant et qui est ménagée en retrait du plan avant, la carte électronique étant située d'un côté arrière de la paroi intermédiaire,
alors que, pour le au moins un logement, la paroi de fond correspondante est une portion de la paroi intermédiaire.
Chaque module fonctionnel comprend au moins un contact complémentaire, qui est réalisé en métal, qui est partiellement reçu dans la cavité correspondante et qui dépasse à l'extérieur de la cavité,
alors que chaque contact complémentaire est configuré pour être connecté, de manière réversible, à une plage de contact électrique respective associé au logement correspondant lorsque le module fonctionnel est en configuration assemblée.
Chaque module fonctionnel est choisi dans une liste incluant un module de batterie, un module de communication sans fil et un module de connexion filaire.
L'unité de contrôle comprend trois modules fonctionnels, qui sont chacun associés à un logement respectif,
alors que les trois modules fonctionnels sont différents les uns des autres et incluent un module de batterie, un module de communication sans fil, et un module de connexion filaire.

L'invention concerne aussi un disjoncteur électrique, qui comprend :

une unité de coupure, comprenant au moins un dispositif de coupure et un actionneur, le dispositif de coupure étant déclenchable au moyen l'actionneur,
un exemplaire de l'unité de contrôle telle que définie précédemment,

l'unité de coupure ménage un réceptacle, qui débouche sur une face frontale de l'unité de coupure,
l'unité de contrôle est reçue dans le réceptacle de l'unité de coupure, de sorte que la face avant de l'unité de contrôle est sensiblement alignée avec la face frontale de l'unité de coupure.

Avantageusement :

le disjoncteur comprend un plastron, qui est fixé de manière réversible sur l'unité de coupure, qui est réalisé en un matériau électriquement isolant, qui s'étend globalement selon un plan frontal et qui définit une portion de la face frontale,
le au moins un logement de l'unité de contrôle inclut un logement frontalier, qui est agencé en bordure de la face avant, tandis que l'enveloppe module fonctionnel correspondant présente un renfoncement, qui est situé en retrait du plan avant,
lorsque l'unité de contrôle est reçue dans le réceptacle de l'unité de coupure et que le plastron est monté sur l'unité de coupure, le plastron recouvre au moins en partie le renfoncement, de manière à empêcher le démontage du module fonctionnel associé au logement frontalier.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation d'une unité de contrôle et d'un disjoncteur électrique, conformes à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

[Fig 1] la figure 1 représente respectivement, sur deux inserts a) et b), une vue en perspective et une vue en perspective partiellement éclatée d'un disjoncteur électrique conforme à l'invention, le disjoncteur électrique comprenant une unité de contrôle, elle aussi conforme à l'invention ;
[Fig 2] la figure 2 est une vue en perspective de l'unité de contrôle de la figure 1 ;
[Fig 3] la figure 3 est une vue en perspective partiellement éclatée de l'unité de contrôle de la figure 1, l'unité de contrôle comprenant un module de batterie, un module de connexion filaire et un module de communication sans fil ;
[Fig 4] la figure 4 représente respectivement, sur trois inserts a), b) et c), une vue à plus grande échelle de l'unité de contrôle selon la flèche IV à la figure 3, et le module de batterie de la figure 3, le module de batterie étant représenté dans deux configurations différentes sur les inserts b) et c) ;
[Fig 5] la figure 5 représente, sur deux inserts a) et b), une coupe d'un logement ménagé dans l'unité de contrôle et configuré pour recevoir le module de batterie, l'unité de contrôle étant représentée dans deux configurations différentes ;
[Fig 6] la figure 6 représente, sur deux inserts a) et b), une vue en perspective du module de connexion filaire de la figure 3, observé selon deux angles de vue différents, ;
[Fig 7] la figure 7 représente, sur trois inserts a), b) et c), une coupe d'un logement ménagé dans l'unité de contrôle et configuré pour recevoir le module de connexion filaire, l'unité de contrôle étant représentée dans trois configurations différentes ;
[Fig 8] la figure 8 représente, sur deux inserts a) et b), une vue à plus grande échelle de l'unité de contrôle de la figure 3, certaines pièces étant cachées, et une coupe de l'unité de contrôle, selon un plan B-B à l'insert a) ;
[Fig 9] la figure 9 représente respectivement, sur deux inserts a) et b), une coupe de l'unité de contrôle selon le plan B-B, l'unité de contrôle étant représentée dans deux configurations différentes ;
[Fig 10] la figure 10 représente respectivement, sur deux inserts a) et b), une vue en perspective et une coupe du disjoncteur électrique de la figure 1, certaines pièces étant cachées, et
[Fig 11] la figure 11 est une coupe, selon un plan XI-XI, de l'unité de contrôle de la figure 2.

Un disjoncteur électrique 10 est représenté en figure 1. Le disjoncteur électrique 10, dit aussi simplement disjoncteur 10, est ici un disjoncteur multipolaire, en particulier un disjoncteur tripolaire. Le nombre de pôles du disjoncteur 10 n'est pas limitatif. De façon connue, un disjoncteur électrique multipolaire comporte, pour chaque pôle électrique, des terminaux de puissance d'entrée et de sortie, qui sont respectivement raccordés ou isolés électriquement l'un de l'autre par un dispositif de coupure du disjoncteur. Le dispositif de coupure comprend par exemple des contacts mobiles séparables, qui sont reçus dans une chambre de coupure du disjoncteur électrique 10 et qui dont les mouvements sont contrôlés par un actionneur. Ainsi, le dispositif de coupure est déclenchable par l'actionneur. Les chambres de coupures sont ici matérialisées par trois grilles 12 visibles sur une face supérieure du disjoncteur 10, les autres éléments du dispositif de coupure n'étant pas représentés.
Le disjoncteur électrique 10 est destiné à être utilisé au sein d'une installation électrique, par exemple pour contrôler l'alimentation d'une machine-outil. Dans une configuration normale d'utilisation, le disjoncteur électrique 10 est généralement placé au sein d'une armoire électrique, le disjoncteur électrique 10 présentant une face frontale 14, qui est orientée vers l'utilisateur se tenant devant l'armoire électrique. L'armoire électrique n'est pas représentée.
Le disjoncteur électrique 10 comprend une unité de coupure 16, qui comporte en particulier chacune des chambres de coupures, ainsi que le dispositif de coupure et l'actionneur associé.
Le disjoncteur électrique 10 comprend avantageusement un plastron 18, qui est fixé de manière réversible sur l'unité de coupure 16. Le plastron 18 est réalisé en un matériau électriquement isolant et s'étend globalement selon un plan frontal P14, qui définit une portion de la face frontale 14 du disjoncteur électrique 10, et par extension de l'unité de coupure 16. Le plastron 18 sert ainsi à protéger l'utilisateur du disjoncteur 10. À la figure 1 a), le plastron 18 est représenté assemblé à l'unité de coupure 16, ce qui correspond à une configuration d'utilisation normale du disjoncteur 10. À la figure 1 b), le plastron 18 est éloigné de l'unité de coupure 16, cette configuration se retrouvant par exemple lors d'une maintenance de l'unité de coupure 16. Le plastron 18 comprend une fenêtre 19, par laquelle la face avant 22 de l'unité de coupure 20 est visible. La fenêtre 19 est préférentiellement obturée par un rabat transparent. Le rabat n'est pas représenté.
Le disjoncteur électrique 10 comprend aussi une unité de contrôle 20. L'unité de contrôle 20 est configurée pour analyser des états de l'unité de coupure 16 et est configurée pour déclencher l'actionneur en fonction des résultats de ces analyses, séparant ainsi les contacts séparables.
L'unité de contrôle 20 comprenant une face avant 22, La face avant 22 présente une forme globalement plane et est géométriquement portée par un plan avant P22, qui est orthogonal à un axe de profondeur A22 de l'unité de contrôle 20. La face avant 22 est orientée vers l'utilisateur lorsque l'unité de contrôle 20 est dans une configuration normale d'utilisation. La face avant 22 définit ainsi une direction avant D22, qui est parallèle à l'axe de profondeur A22. La direction avant D22 est représentée par une flèche. Les notions de directions telles que « avant », « arrière », « haut », « bas », etc., sont définies en relation aux éléments tels que représentés sur les dessins, sachant qu'il peut en être autrement dans la réalité.
Le plastron 18 comprend une fenêtre 19, par laquelle la face avant 22 de l'unité de coupure 20 est visible. La fenêtre 19 est préférentiellement obturée par un rabat transparent. Le rabat n'est pas représenté.
L'unité de contrôle 20 est assemblé à l'unité de coupure 16 de manière réversible. Dans l'exemple des figures 1a) et 1b), l'unité de contrôle 20 est représentée en configuration assemblée à l'unité de coupure 16. L'unité de contrôle 20 est représentée isolément à la figure 2.
L'unité de coupure 16 ménage un réceptacle, qui débouche sur une face frontale 14 de l'unité de coupure 16 et dans lequel est reçue l'unité de contrôle 20, de sorte que la face avant 22 de l'unité de contrôle 20 est sensiblement alignée avec la face frontale 14 de l'unité de coupure 16, comme notamment illustré à la figure 1 a). Le réceptacle n'est pas représenté.
On décrit à présent l'unité de contrôle 20, en référence aux figures 2 et 3.
L'unité de contrôle 20 comprend un boitier 30, qui est réalisé en un matériau isolant et qui forme un volume de réception de divers composants de l'unité de contrôle 20. Le boitier 30 loge en particulier une carte électronique 32, qui est partiellement visible sur la figure 3. La carte électronique 32 comprend un circuit imprimé et plusieurs composants électroniques tels qu'un microprocesseur, une diode électroluminescente, etc.
Dans l'exemple illustré, la carte électronique 32 comprend plusieurs portions, qui sont ici reliées les unes aux autres par des bus de communication. Les bus de communication ne sont pas représentés. Optionnellement, une ou plusieurs potions de la carte électronique 32 sont flexibles. Alternativement, la carte électronique 32 inclut plusieurs portions qui ne sont pas reliées les uns aux autres par des bus de communication. Alternativement, la carte électronique 32 est d'un seul tenant.
Le boitier 30 inclut un sous-ensemble avant 100. Par extension, le sous-ensemble 100 appartient à l'unité de contrôle 20. Le sous-ensemble avant 100 comprend une portion centrale 102, qui est globalement plane, qui présente un côté avant 102A et un côté arrière 102B opposé au côté avant 102A. La portion centrale 102 est ici configurée pour recevoir au moins un élément d'interface homme-machine 104. Le côté avant 102A de la portion centrale 102 est préférentiellement orienté selon la direction avant D22. Une interface homme machine est aussi désignée par son acronyme IHM, ou MHI en anglais. Les éléments d'interface homme machine 104 sont aussi notés simplement « éléments IHM » 104. Dans l'exemple illustré, la portion centrale 102 comprend plusieurs éléments IHM 104. Les éléments IHM 104 incluent ici trois voyants lumineux 104A, une portion transparente 104B, au travers de laquelle un écran peut être observé, et quatre boutons 104C. Ces exemples ne sont pas limitatifs, le type, le nombre et l'agencement des éléments IHM 104 pouvant être changés lors de la conception du sous-ensemble avant 100.
Le sous-ensemble avant 100 est assemblé au reste de l'unité de contrôle 20, en particulier au boitier 30, de manière réversible. Il est ainsi possible de remplacer le sous-ensemble avant 100 en cas de dysfonctionnement. La portion centrale 102 forme ainsi une portion de la face avant 22 de l'unité de contrôle 120.
Le boitier 30 comprend au moins un logement 98, ici trois logements, chaque logement étant ménagé en retrait du plan avant P22 et débouchant sur la face avant 22.
L'unité de contrôle 20 comprend aussi au moins un module fonctionnel 99, ici trois modules fonctionnels 99, chaque logement étant associé à un module fonctionnel respectif. Chaque module fonctionnel 99 est ainsi configuré pour être reçu de manière réversible dans le logement associé, le module fonctionnel 99 considéré étant dans une configuration assemblée.
De préférence, l'unité de contrôle 20 comprend plusieurs modules fonctionnels 99, Dans l'exemple illustré, l'unité de contrôle 20 comprend trois modules fonctionnels 99, qui sont différents les uns des autres et qui incluent un premier module 200, qui est ici un module de batterie, un deuxième module 300, qui est ici un module de connexion filaire, et un troisième module 400, qui est ici un module de communication sans fil. Chaque module fonctionnel 99 est associé à un logement 98 respectif. Chaque module fonctionnel 99 est configuré pour être reçu de manière réversible dans le logement 98 associé, le module fonctionnel 99 étant alors dans une configuration assemblée. Dans l'exemple illustré, chaque module fonctionnel 99 est configuré pour être inséré dans le logement 98 correspondant selon un mouvement d'insertion, qui est un mouvement de translation parallèle à l'axe de profondeur A22 et orienté selon une direction arrière, c'est-à-dire selon une direction opposée à la direction avant D22.
Sur la figure 3, l'unité de contrôle 20 est représentée en perspective partiellement éclatée, le premier module 200 de batterie, le deuxième module 300 de connexion et le troisième module 400 de communication étant représentés éloignés du boitier. Le premier module 200 de batterie est ainsi associé à un logement de batterie 201, alors que le deuxième module 300 de connexion est associé à un logement de connexion 301, et que le troisième module 400 de communication est associé à un logement est agencé en bordure de la face avant 22 et nommé logement frontalier 401. Dans l'exemple illustré, l'unité de contrôle 20 comprend un couvercle 308, qui est articulé par rapport au boitier et qui obture le logement de connexion 301. Le couvercle 308 est représenté dans une position fermée en figure 2, et dans une position ouverte en figure 3.
On décrit à présent le premier module 200 de batterie et le logement de batterie 201 associé.
En référence à la figure 4 a), le logement de batterie 201 présente une forme sensiblement cylindrique selon un axe parallèle à l'axe de profondeur A22. Le logement de batterie 201 est ici délimité par une paroi périphérique 202 et par une paroi de fond 204. La paroi de fond 204 délimite le logement de batterie 201 du côté arrière et fait partie du boitier 30. La paroi de fond 204 est ainsi agencée en retrait par rapport au plan avant P22 selon la direction avant D22, et débouche sur le plan avant P22.
Le logement de batterie 201 comprend des ouvertures 206, qui sont ménagée dans la paroi de fond 204 et qui débouchent dans le logement de batterie 201. Une portion de la carte électronique 32 est située du côté arrière de la paroi de fond et comprend une première zone de connexion 34A, la première zone de connexion 34A comprenant au moins une plage de contact 36. Chaque plage de contact 36 comprend un élément conducteur sensiblement plat situé en surface de la carte électronique 32, chaque plage de contact 36 étant propre à être électriquement connectée à un connecteur complémentaire 220 respectif appartenant au module fonctionnel 99 associé au logement 98 considéré, soit ici le premier module 200 de batterie, chaque connecteur complémentaire 220 venant en appui sur la plage de contact 36 correspondante. Avantageusement, les plages de contact 36 font partie du circuit imprimé de la carte électronique 32, autrement dit sont fabriqués en même temps que la carte électronique 32.
Dans l'exemple illustré, la première zone de connexion 34A comprend deux plages de contact 36, qui sont situées d'un côté arrière de la paroi de fond 204 et qui sont accessibles depuis le logement de batterie 201 au travers des ouvertures 206. Les deux plages de contact 36, et par première extension la zone de connexion 34A, sont ainsi associées au premier logement de batterie 201.
Chaque ouverture 206 présente un profil avec un cercle inscrit de diamètre strictement inférieur à 4 mm, de préférence inférieur à 3,9 mm, de manière à respecter un indice de protection IP2x. Les indices de protection IP sont définis dans la norme IEC 60529:2013. On réduit ainsi les risques d'introduction accidentelle d'objets au travers des ouvertures, réduisant les risques d'accident électrique.
Chaque plage de contact 36 de la première zone de connexion 34A associée est situé en retrait du plan avant P22 et est éloigné du plan avant P22 d'une distance, mesurée selon l'axe de profondeur A22, supérieure à un premier seuil S1 prédéterminé. Le premier seuil S1 est choisi de sorte qu'une distance dans l'air entre chaque plage de contact 36 et le plan avant P22 est supérieure à une distance d'isolement de classe 2 sous une tension supérieure à 690V, la distance dans l'air et la distance d'isolement de classe 2 étant selon la norme IEC947-1:2019. De manière schématique, la distance dans l'air entre deux points est le plus court chemin entre ces deux points, tout en contournant les éventuels obstacles.
De préférence, le premier seuil S1 est supérieur ou égal à 14 mm. De préférence, une distance dans l'air entre le côté arrière de la paroi de fond 204 et le plan avant P22 est supérieure au premier seuil S1. On garantit ainsi une distance minimale entre tous les éléments électrisés situées du côté arrière de la paroi de fond 204 et la face avant 22 de l'unité de contrôle 20, ce qui améliore la sécurité d'utilisation.
On décrit à présent le premier module 200 de batterie, notamment en référence aux figures 4 b) et 4 c). Le premier module 200 comprend une enveloppe 210, qui est réalisée en un matériau électriquement isolant et qui délimite une cavité 211. La cavité 211 est configurée pour recevoir une pile électrique 212 présentant deux pôles électriques. La pile électrique 212 est ici une pile cylindrique, dont les deux pôles électriques sont situés sur des faces opposées.
L'enveloppe 210 comprend une paroi proximale 214, qui est globalement orthogonale à un axe principal A214, et une paroi périphérique 216, qui s'étend en saillie depuis la paroi proximale et qui présente un contour continu autour de l'axe principal A214, la paroi proximale 214 et la paroi périphérique 216 délimitant ensemble la cavité 211. Une fois le premier module 200 de batterie reçu dans le logement de batterie 201 en configuration assemblée, l'axe principal A214 est sensiblement parallèle à l'axe de profondeur A22, comme illustré à la figure 5 b). La cavité 211 débouche de l'enveloppe 210 par une embouchure distale 218, qui est situé à l'opposé de la paroi proximale 214 selon l'axe principal A214.
Lorsque le premier module 200 de batterie est reçu dans le logement de batterie 201, l'enveloppe 210 obture au moins en partie le logement de batterie 201, de sorte qu'une distance de ligne de fuite chaque plage de contact 36 et le plan avant P22 est supérieure à une distance d'isolement de classe 2 sous une tension supérieure à 690V, la distance de ligne de fuite étant selon la norme IEC 947-1:2019.
Lorsque le premier module 200 de batterie est en configuration assemblée, l'embouchure distale 218 est avantageusement orientée vers la première zone de connexion 34A correspondante, la cavité 211 masquant, vers l'avant, les plages de contact 36, de sorte qu'une distance de lignes de fuites depuis chaque plage électrique 36 jusqu'au plan avant P22 est supérieure à un deuxième seuil S2 prédéterminé, le deuxième seuil S2 étant supérieur au premier seuil S1. De manière simplifiée, la distance de ligne de fuite entre deux points est la distance minimale entre ces deux points en parcourant la surface du matériau, les intervalles dans l'air inférieurs à 1,5 mm pouvant néanmoins être traversés dans l'air. Avantageusement, le deuxième seuil S2 est supérieur à une distance d'isolement de classe 2 tel que défini dans la norme IE C947-1:2019. De préférence, le deuxième seuil S2 est égal à 20 mm.
Le premier module 200 de batterie comprend, outre l'enveloppe 210 isolante, au moins un contact complémentaire 220, qui est réalisé en un matériau électriquement conducteur tel qu'un métal, qui est partiellement reçu dans la cavité 211 et qui dépasse à l'extérieur de l'enveloppe 210 par l'embouchure distale 218. Chaque contact complémentaire 220 étant configuré pour être connecté, de manière réversible, à une plage de contact 36 respective du logement correspondant lorsque le premier module 200 est en configuration assemblée. Ainsi, la présence des contacts électriques, et plus généralement de tout autre dispositif électrique ou électronique reçu dans la cavité, n'a pas d'impact sur le niveau de protection en termes de distance dans l'air ou de lignes de fuite.
Dans l'exemple illustré, le premier module 200 de batterie comprend deux contacts complémentaires 220, qui relient les pôles de la pile 212 aux plages de contact 36 associées au premier logement 201 de batterie. Avantageusement, le premier module 200 de batterie comprend aussi un couvercle 222, qui est mobile par rapport à l'enveloppe 210 entre une position ouverte et une position fermée, dans laquelle le couvercle 222 obture au moins en partie la cavité 211, le couvercle 222 en position fermée étant configuré pour maintenir la pile électrique 212 dans la cavité, le premier module 200 de batterie étant alors dans une configuration fermée.
Les contacts complémentaires 220 incluent ci un premier élément conducteur 220A et un deuxième élément conducteur 220B, qui sont formés par découpage et pliage d'une feuille métallique. Le premier élément conducteur 220A est ici porté par le couvercle 222, tandis que le deuxième élément conducteur 220B est porté par l'enveloppe 210.
Les deux éléments conducteurs 220A et 220B comprennent chacun une patte d'entrée, qui est configurée pour être connectée à un pôle respectif de la pile 212, et une patte de sortie 226, qui est configurée pour être connectée à une plage de contact 36 électrique respective du logement de batterie lorsque le module de batterie est en configuration fermée et est reçu dans le logement correspondant, dans une configuration assemblée du module de batterie à l'unité de contrôle, comme représenté en figure 5 b). La patte d'entrée n'est pas représentée dans la présente description. La patte de sortie 226 comprend ici une portion terminale 227 présente ici une forme de lame rectiligne, qui se termine avantageusement par un renflement terminal en forme de cuillère, configurée pour venir en appui sur la plage de contact 36 correspondante. La portion terminale 227 de chaque patte de sortie 226 est avantageusement déformable élastiquement, de manière à assurer une pression de contact suffisante entre l'extrémité incurvée de la patte de sortie 226 et la plage de contact 36 correspondante.
Lorsque le premier module 200 de batterie est en configuration fermée, les deux portions terminales 227 débouchent de la cavité 211 par des passages 228, qui sont ménagés dans le couvercle 222. Dans l'exemple illustré, les deux portions terminales 227 s'étendent parallèlement à l'axe principal A214, les deux portions terminales 227 étant décalées l'une par rapport à l'autre selon un axe transversal T214, qui est orthogonal à l'axe principal A214.
Comme illustré à la figure 4 c), le couvercle 222 est avantageusement articulé en rotation par rapport à l'enveloppe 210 autour d'un axe de charnière A222, entre la position ouverte et la position fermée. L'axe de charnière A222 est ici un axe parallèle à l'axe transversal T214. Le couvercle 222 est ainsi considéré comme imperdable. Lors du montage du premier module 200 de batterie, l'opérateur insère la pile 212 dans la cavité 211 de l'enveloppe 201, bien entendu en respectant le sens des pôles si nécessaires, puis déplace le couvercle 222 en position fermée, assurant le contact entre chaque patte d'entrée et le pôle correspondant de la pile 212.
La paroi proximale 214 et la paroi périphérique 216 forment ensemble une portion continue de l'enveloppe 210, la portion continue s'étendant jusqu'à une distance minimale de la paroi proximale 214, la distance minimale étant mesurée selon l'axe principal et étant égale à 14 mm. Autrement dit, la paroi proximale 214 et la paroi périphérique 216 ne présentent aucune ouverture, qui soit situé à moins de 14 mm selon l'axe principal A214, reliant la cavité 211 à l'extérieur de l'enveloppe.
Dans l'exemple illustré, l'enveloppe 210 présente une encoche 230, qui est ménagée dans la paroi périphérique 216 et qui délimite une portion de l'embouchure distale 218, comme représenté en figure 4 b). L'encoche 230 sert ici lors du montage du deuxième élément conducteur 220B dans l'enveloppe 210. Un fond de l'encoche forme ici l'endroit, par lequel la cavité 211 débouche de l'enveloppe 210, le plus proche de la paroi proximale 214. On définit une distance L230, mesurée parallèlement à l'axe principal A214, entre le fond de l'encoche 230 et la paroi proximale 214. La distance L230 est supérieure à 14 mm. La distance L230 est ici égale à 20,8 mm.
On décrit à présent le deuxième module 300 de connexion, qui est conforme à un mode de réalisation alternatif de l'invention. Dans les modes de réalisation alternatifs de l'invention, les éléments analogues à ceux des autres modes de réalisation portent les mêmes références et fonctionnent de la même façon. Dans ce qui suit, on décrit principalement les différences entre chaque mode de réalisation et le ou les précédents.
Le logement de connexion 301 est représenté en perspective à la figure 4 a) et en coupe à la figure 7. Le deuxième module 300 de connexion est représenté isolément en figure 6 et en configuration assemblée aux figures 7 b) et 7 c).
Le logement de connexion 301 présente une forme sensiblement cylindrique selon un axe parallèle à l'axe de profondeur A22. Le logement de connexion 301 est ici délimité par une paroi périphérique 302 et par une paroi de fond 304. La paroi périphérique 302 délimite le logement de connexion 301 radialement à l'axe de profondeur A22, tandis que la paroi de fond 304 délimite le logement de connexion 301 du vers l'arrière. La paroi périphérique 302 et la paroi de fond 304 font donc ici partie du boitier 30. La paroi de fond 304 est ainsi agencée en retrait par rapport au plan avant P22 selon la direction avant D22, et débouche sur le plan avant P22.
Le logement de connexion 301 comprend des ouvertures 306, qui sont ménagée dans la paroi de fond 304 et qui débouchent dans le logement de batterie 301. Une portion de la carte électronique 32 est située du côté arrière de la paroi de fond 304 et comprend une deuxième zone de connexion 34B, la deuxième zone de connexion 34B comprenant au moins une plage de contact 36. Les plages de contact 36 de la deuxième zone de connexion 34B sont analogues, voire identiques, aux plages de contact 36 de la première zone de connexion 34A.
Dans l'exemple illustré, la deuxième zone de connexion 34B comprend cinq plages de contact 36, qui sont situées d'un côté arrière de la paroi de fond 304 et qui sont accessibles depuis le logement de connexion 301 au travers des ouvertures 306. Les cinq plages de contact 36, et par extension la deuxième zone de connexion 34B, sont ainsi associées au deuxième logement de connexion 301.
Chaque ouverture 306 présente un profil avec un cercle inscrit de diamètre strictement inférieur à 4 mm, de préférence inférieur à 3,9 mm, de manière à respecter un indice de protection IP2x selon la norme IEC 60529:2013. Dans l'exemple illustré, pour chacune des ouvertures 306, le diamètre du cercle inscrit est sensiblement égal à 1,9 mm, respectant même un indice de protection IP3x. On réduit ainsi les risques d'introduction accidentelle d'objets au travers des ouvertures, réduisant les risques d'accident électrique.
L'unité de contrôle 20 comprend aussi un couvercle 308, qui est articulé par rapport au reste de l'unité de contrôle 20 et qui est mobile entre une position fermée, où le couvercle 308 obture le logement de connexion 301, et une position ouverte, où le couvercle 308 n'obture pas le logement de connexion 301. Le couvercle 308 est ici articulé en rotation par rapport au boitier 30 autour d'un axe de charnière A308 parallèle au plan avant P22. Le couvercle 208 est ainsi imperdable. Le couvercle 308 présente une forme globalement plane et comprend une face avant 309A et une face arrière 309B, qui est orientée à l'opposé de la face avant 309A. Lorsque le couvercle 308 est en position fermée, la face avant 309A est orientée selon la direction avant D22, tandis que la face arrière 309B est orientée vers la paroi de fond 304.
Chaque plage de contact 36 de la deuxième zone de connexion 34B est située en retrait du plan avant P22 et est éloigné du plan avant P22 d'une distance telle que, lorsque le couvercle 308 est en position fermée, une distance dans l'air entre chaque plage de contact 36 et le plan 22 est supérieure au premier seuil prédéterminé S1.
On décrit à présent le deuxième module 300 de connexion, en référence à la figure 6.
Le module de connexion 300 est configuré pour être reçu dans le logement de connexion 301 dans une position assemblée du module de connexion 300, l'unité de contrôle 20 étant alors dans une configuration assemblée. Le module de connexion 300 comprend un corps creux, qui ménage une enveloppe délimitant une cavité 311. L'enveloppe 310 est réalisée en un matériau électriquement isolant. L'enveloppe 310 présente ici globalement une forme de parallélépipède et comprend un côté avant 311A, qui est orienté vers l'utilisateur lorsque le module de connexion 300 est en position assemblée, et un côté arrière 311B, qui est orienté à l'opposé du côté, autrement dit qui est situé en regard de la deuxième zone de connexion 34B lorsque l'unité de contrôle 20 est dans la configuration assemblée. L'enveloppe 310 comprend aussi deux faces latérales 311C, qui sont orientées à l'opposé l'une de l'autre et qui relient la face avant 311A à la face arrière 311B. L'enveloppe 310 comprend aussi une face supérieure 311D et une face inférieure 311E, qui sont orientées à l'opposé l'une de l'autre et qui relient, d'une part, la face avant 311A à la face arrière 311B et, d'autre part, les faces latérales 311C l'une à l'autre.
L'enveloppe 310 comprend des moyens d'attache 312 pour maintenir le module de connexion 300 dans la position assemblée. Les moyens d'attache 312 sont ici deux clips élastiques, qui s'étendent depuis chacune des faces latérales 311C. Les moyens d'attaches 312 sont avantageusement réversibles, de sorte qu'un utilisateur puisse extraire le module de connexion 300 du logement de connexion 301, par exemple pour replacer le module de connexion 300 en cas de mauvais fonctionnement.
Le module de connexion 300 comprend aussi un connecteur d'entrée 314, qui débouche sur le côté arrière 311B et qui est configuré pour être connecté à une ou plusieurs des plages de contact 36 de la deuxième zone de connexion 34B.
Le connecteur d'entrée 314 comprend avantageusement des broches 315, de préférence des broches télescopiques - dites aussi « pogo-pin » en anglais -, chaque broche 315 étant configurée pour être connectée à une plage de contact 36 respective selon un mouvement de translation. Les broches 315, et par extension le connecteur d'entrée 314, sont un exemple de réalisation de contacts complémentaires configurés pour être connectés à une plage de contact 36 respective. Ainsi le connecteur d'entrée 314, et les broches 315 en particulier, dépasse de la cavité 311. En configuration assemblé du module de connexion 300, la face arrière 311B est préférentiellement en appui contre la paroi de fond 304. Les broches 315 télescopiques permettent d'accommoder les jeux dimensionnels lorsque le module de connexion 300 est en position assemblée. On réduit ainsi l'encombrement de l'unité de contrôle 20, tout en garantissant un bon contact électrique entre le connecteur d'entrée 314 et les plages de contact 36 associées. Les broches 315 sont un exemple de contact complémentaire, qui sont reçus dans la cavité 311.
Le module de connexion 300 comprend aussi un connecteur de sortie 316. Le connecteur de sortie 316 est relié connecteur d'entrée 314 au travers de l'enveloppe 310 et débouche sur la face avant de l'enveloppe 310, le connecteur de sortie 316 étant apte à recevoir un connecteur complémentaire pour qu'un utilisateur échange des données avec l'unité de contrôle 20. Dans l'exemple illustré, le connecteur de sortie est avantageusement au format dit USB Type-C. D'autres types de connecteurs sont bien entendu possible, pour autant que les contraintes d'encombrement soient respectées.
Lorsque le module de connexion 300 est en position assemblé, le couvercle 308 en position fermée empêche l'accès au connecteur de sortie 316, la face arrière 309B du couvercle 308 étant située en regard du connecteur de sortie 316.
Le connecteur de sortie 316 est situé en retrait du plan avant P22, de sorte lorsque le couvercle 308 est en position fermée, la face avant 309A est géométriquement portée par le plan avant P22. Une distance de ligne de fuite entre le connecteur de sortie 316 et le plan avant P22 est supérieure à une distance d'isolement de classe 1 sous une tension inférieure ou égale à 690V, la distance de ligne de fuite étant selon la norme IEC 947-1:2019. La distance de ligne de fuite entre le connecteur de sortie 316 et le plan avant P22 est ainsi supérieure à 10mm. Lorsque le couvercle 308 est fermé, une distance dans l'air entre le connecteur de sortie 316 et le plan avant P22 est supérieure à une distance d'isolement de classe 1 sous une tension inférieure ou égale à 690V, la distance dans l'air étant selon la norme IEC 947-1:2019. La distance dans l'air entre le connecteur de sortie 316 et le plan avant P22 est ainsi supérieure à 8mm.
Dans l'exemple illustré, la distance de ligne de fuite entre le connecteur de sortie 316 et le plan avant P22 est égale à 10 mm, le couvercle 308 étant fermé, tandis que la distance dans l'air est égale à 10 mm.
Lorsque le deuxième module 300 de connexion est absent, une distance dans l'air entre les plages de contact 36 de la deuxième zone de connexion 34B et le plan avant P22 est supérieure à 14 mm, tandis qu'une distance de ligne de fuite entre les plages de contact 36 de la deuxième zone de connexion 34B et le plan avant P22 est supérieure à 20 mm, le couvercle 308 étant en position fermée.
En référence aux figures 8 à 10, on décrit à présent le troisième module 400 de communication 400, qui est conforme à un mode de réalisation alternatif de l'invention.
Le boitier 30 délimite le logement de communication 401, qui est ménagé en retrait du plan avant P22 et qui débouchant sur la face avant 22. Autrement dit, le logement de communication 401 est ouvert selon la direction avant D22. Dans l'exemple illustré, le logement de communication 401 est agencé en bordure de la face avant 22, c'est-à-dire que le logement de communication 401 est aussi ouvert selon une direction radiale à la direction avant D22. Dans l'exemple illustré, le logement de communication 401 est ouvert vers le haut de l'unité de contrôle 20. Le logement de communication 401 est ainsi dit « logement frontalier ».
La carte électronique 32 comprend une troisième zone de connexion 34C, qui comprend plusieurs plages de contacts 36 électriques juxtaposées. La troisième zone de connexion 34C comprend ici cinq plages de contact 36 alignées. La troisième zone de connexion 34C est située dans le logement de connexion 401, la carte électronique 32 formant ici un fond du logement de connexion 401.
Chaque plage de contact 36 de la zone de connexion 34C est située en retrait du plan avant P22 et est éloignée du plan avant P22 d'une distance, mesurée selon l'axe de profondeur, supérieure au premier seuil S1.
On décrit à présent le troisième module 400 de communication.
Le module de communication 400 est configuré pour être reçu dans le logement de communication 401 dans une position assemblée du module de communication 400, l'unité de contrôle 20 étant alors dans une configuration assemblée. Le module de communication 400 comprend un corps 410, qui est réalisé en un matériau électriquement isolant.
Le corps 410 est représenté isolément en figure 3, et en configuration assemblée en figure 2. En référence à la figure 9 où le corps 410 est visible en coupe, le corps 410 comprend une portion principale délimitant une cavité 411, qui est ouverte selon une direction arrière du corps 410, la direction arrière étant opposée à la direction avant D22 lorsque le module de communication 400 est assemblé au boitier 30. Le corps 410 présente ici une section constante et s'étend parallèlement à l'axe transversal T214. Le corps 410 comprend ainsi une paroi avant 411A, qui est située du côté de l'utilisateur lorsque le module de connexion 300 est en position assemblée, deux parois latérales 411C, qui s'étendent orthogonalement à l'axe transversal T214 et qui sont reliées l'une à l'autre par la paroi avant 411A. Le corps 410 comprend ainsi une paroi supérieure 411D et une paroi inférieure 411E, qui sont parallèles l''une à l'autre et qui sont reliées l'une à l'autre, d'une part, par la paroi avant 411A et, d'autre part, par les parois latérales 411D. La paroi avant 411A, les parois latérales 411C, la paroi supérieure 411D et la paroi inférieure 411E forment ensemble une enveloppe qui délimite la cavité 411. La paroi avant 411A forme une paroi proximale de cette enveloppe, tandis que les parois latérales 411C, la paroi supérieure 411D et la paroi inférieure 411E forment ensemble une paroi périphérique de l'enveloppe. La cavité 411 débouche de l'enveloppe du troisième module 400 de communication par une embouchure distale 418.
Le corps 410 comprend aussi des moyens d'attache 412 pour maintenir le module de communication 400 dans la position assemblée. Les moyens d'attache 412 sont ici deux clips élastiques, qui s'étendent ici vers l'arrière depuis chacune des faces latérales 411C. Les moyens d'attaches 412 sont avantageusement réversibles, de sorte qu'un utilisateur puisse extraire le module de communication 400 du logement de communication 401, par exemple pour replacer le module de communication 400 en cas de mauvais fonctionnement.
Avantageusement, la paroi avant 411A est située en retrait du plan avant P22, tandis que le corps 410 comprend aussi une saillie 413A, qui s'étend depuis la paroi avant 411A selon la direction avant D22, la paroi avant 411A et la saillie délimitant ensemble un renfoncement 413B du corps 410, et par extension du troisième module 400 de communication. Le renfoncement 413B est ainsi situé en retrait du plan avant.
La saillie 413A présente ici, en coupe transversale, un profil continu en forme de L. La saille 413A est situé à distance d'une arête de jonction entre la paroi avant 411A et la paroi supérieure 411D, de sorte que le renfoncement 413B est ouvert à la fois vers l'avant et vers le haut de l'unité de contrôle 20 lorsque le corps 410 est en position assemblée.
Lorsque l'unité de contrôle 20 est reçue dans le réceptacle de l'unité de coupure 16 et que le plastron 18 est monté sur l'unité de coupure, le plastron recouvre 18 le renfoncement 413B, de manière à empêcher le démontage du module de communication, comme illustré en figure 10. Plus précisément, un bord 19A de la fenêtre 19 du plastron 18 coopère avec le renfoncement 413B, de manière à limiter les déplacements du corps 410 par rapport au boitier 30 de l'unité de contrôle, en particulier les mouvements de translation vers l'avant ou vers le haut. Le module de communication 400 est ainsi maintenu assemblé au boitier 30.
On comprend ainsi que lorsque l'unité de contrôle 20 est reçue dans le réceptacle de l'unité de coupure 16, tant que le plastron 18 est assemblé à l'unité de coupure 16, le plastron empêche à la fois le démontage du module de communication 400 de l'unité de contrôle 20, et le démontage de l'unité de contrôle 20 de l'unité de coupure 16.
La cavité 411 est configurée pour recevoir une carte de communication 414. En référence à la figure 3, la carte de communication 414 comprend une antenne 416, et plusieurs exemplaires des contacts complémentaires 220. Les contacts complémentaires 220 sont ici des broches 415, de préférence des broches télescopiques - dites aussi « pogo-pin » en anglais -, chaque broche 415 étant configurée pour être connectée à une plage de contact 36 respective selon un mouvement de translation.
Les broches 315 télescopiques permettent d'accommoder les jeux dimensionnels lorsque le module de communication 400 est en position assemblée. On réduit ainsi l'encombrement de l'unité de contrôle 20, tout en garantissant un bon contact électrique entre le connecteur d'entrée 314 et les plages de contact 36 associées.
Lorsque la carte de communication 414 est reçue dans la cavité 411, l'antenne 416 est avantageusement située en regard de la paroi avant 411A.
Lorsque le module fonctionnel est reçu dans le logement correspondant, l'enveloppe obture au moins en partie le logement associé, de sorte qu'une distance de ligne de fuite chaque plage de contact et le plan avant est supérieure à une distance d'isolement de classe 2 sous une tension supérieure à 690V, la distance de ligne de fuite étant selon la norme IE C947-1:2019. La distance d'isolement de classe 2 est obtenue à la fois lorsque la carte de communication est présente et lorsque la carte de communication est absente. Il est ainsi possible d'ajouter la carte de communication, selon les besoins de l'utilisateur, même après la mise en service du module de contrôle 20 et du disjoncteur 10, sans changer le niveau de sécurité du disjoncteur 10.
Dans l'exemple illustré, le logement de batterie 201 est délimité par la paroi de fond 204, alors que la carte électronique 32 est située d'un côté arrière de la paroi de fond 204. De manière analogue, le logement de connexion 301 est délimité par la paroi de fond 304 correspondante, la carte électronique 32 étant là-aussi située d'un côté arrière de la paroi de fond 304 délimitant le logement de connexion 301.
Plus généralement, le boitier 30 comprend avantageusement une paroi intermédiaire 38, qui est globalement parallèle au plan avant P22 et qui est ménagée en retrait du plan avant P22, la carte électronique 32 étant est située d'un côté arrière de la paroi intermédiaire 38. La paroi de fond 204 délimitant le logement de batterie 201 et la paroi de fond 304 délimitant le logement de connexion 301 sont avantageusement des portions de la paroi intermédiaire 38. Lorsqu'il est nécessaire de ménager une ouverture au travers d'une portion de la paroi intermédiaire 38 pour connecter un module fonctionnel à une zone de connexion ménagée sur la carte électronique, cette portion de la paroi intermédiaire 38 est préférentiellement située en retrait du plan avant P22 et est éloignée du plan avant d'une distance, mesurée selon l'axe de profondeur, supérieure au premier seuil prédéterminé. On garantit ainsi une distance d'isolement suffisante entre la zone de connexion et l'utilisateur.
Dans l'exemple illustré, l'unité de contrôle 20 comprend trois modules fonctionnels 99, qui incluent le module de connexion filaire 200, le module de batterie 300, et le module de communication sans fil 400. Les principes de l'invention peuvent naturellement être transposés à d'autres types de modules fonctionnels 99, qui sont chacun associés à un logement respectif. Chaque module fonctionnel est préférentiellement choisi dans une liste incluant un module de batterie, un module de communication sans fil et un module de connexion filaire.
Les modes de réalisation et les variantes mentionnées ci-dessus peuvent être combinés entre eux pour générer de nouveaux modes de réalisation de l'invention.

Claims

Unité de contrôle (20) pour un disjoncteur électrique (10), l'unité de contrôle (20) comprenant :
- une face avant (22), qui présente une forme globalement plane et qui est géométriquement portée par un plan avant (P22), la face avant (22) étant orthogonale à un axe de profondeur (A22) et définissant une direction avant (D22) orientée vers l'utilisateur lorsque l'unité de contrôle (20) est dans une configuration normale d'utilisation,

- un boitier (30), qui est réalisé en un matériau isolant et dans lequel est ménagé au moins un logement (201 ; 301 ; 401), chaque logement étant ménagé en retrait du plan avant (P22) et débouchant sur la face avant (22),

- une carte électronique (32), qui comprend au moins une zone de connexion (34A ; 34B ; 34C), chaque zone de connexion comprenant une ou plusieurs plages de contacts (36) électriques et étant associé à un logement (201 ; 301 ; 401) respectif,

- au moins un module fonctionnel (200 ; 300 ; 400), chaque logement (201 ; 301 ; 401) étant associé à un module fonctionnel respectif, chaque module fonctionnel comprenant une enveloppe (210 ; 310 ; 410), qui est réalisée en un matériau électriquement isolant et qui délimite une cavité (211 ; 311 ; 411), chaque module fonctionnel (200 ; 300 ; 400) étant configuré pour être reçu de manière réversible dans le logement (201 ; 301 ; 401) associé, le module fonctionnel étant dans une configuration assemblée,
dans laquelle, pour chaque logement (201 ; 301 ; 401) :
- chaque plage de contact (36) de la zone de connexion (34A ; 34B ; 34C) associée est située en retrait du plan avant (P22) et est éloignée du plan avant (P22) d'une distance, mesurée selon l'axe de profondeur (A22), supérieure à un premier seuil (S1) prédéterminé,

- le premier seuil (S1) est choisi de sorte qu'une distance dans l'air entre chaque plage de contact (36) et le plan avant (P22) est supérieure à une distance d'isolement de classe 2 sous une tension supérieure à 690V, la distance dans l'air et la distance d'isolement de classe 2 étant selon la norme IEC947-1:2019, et

- lorsque le module fonctionnel (200 ; 300 ; 400) est reçu dans le logement (201 ; 301 ; 401) correspondant, l'enveloppe (210 ; 310 ; 410) obture au moins en partie le logement associé, de sorte qu'une distance de ligne de fuite entre chaque plage de contact (36) et le plan avant (P22) est supérieure à une distance d'isolement de classe 1 sous une tension inférieure à 690V, la distance de ligne de fuite étant selon la norme IEC947-1:2019.
Unité de contrôle (20) selon la revendication 1, dans laquelle :
- le premier seuil (S1) est supérieur ou égal à 14 mm.
Unité de contrôle (20) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle :
- chaque enveloppe (210 ; 410) comprend une paroi proximale (214 ; 411A), qui est globalement orthogonale à un axe principal (A214), et une paroi périphérique (216 ; 411C, 411D, 411E), qui s'étend en saillie depuis la paroi proximale et qui présente un contour continu autour de l'axe principal (A214), la paroi proximale et la paroi périphérique délimitant ensemble la cavité (211 ; 411) de l'enveloppe, la cavité (211 ; 411) débouchant de l'enveloppe par une embouchure distale (218 ; 418), qui est situé à l'opposé de la paroi proximale selon l'axe principal (A214),

- lorsque le module fonctionnel (200 ; 400) est en configuration assemblée :
• l'axe principal (A214) est parallèle à l'axe de profondeur (A22), tandis que l'embouchure distale (218 ; 418) est orientée vers la zone de connexion (34A ; 34C) correspondante, la cavité (211 ; 411) masquant les plages de contact (36) selon l'axe de profondeur (A22),

• une distance de lignes de fuites depuis chaque plage de contact (36) jusqu'au plan avant (P22) est supérieure à un deuxième seuil (S2) prédéterminé, le deuxième seuil (S2) étant supérieur au premier seuil (S1).
Unité de contrôle (20) selon la revendication 3, dans laquelle :
- le deuxième seuil (S2) est supérieur à une distance d'isolement de classe 2 sous une tension supérieure à 690 V tel que défini dans la norme IEC 947-1:2019.
Unité de contrôle (20) selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, dans laquelle :
- le deuxième seuil (S2) est égal à 20 mm.
Unité de contrôle (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle :
- le au moins un logement (201 ; 301) est délimité, du côté arrière, par une paroi de fond (204 ; 304), qui fait partie du boitier (30), qui est agencée en retrait par rapport au plan avant (P22) selon la direction avant (D22) et dans laquelle sont ménagées des ouvertures (206 ; 306), les ouvertures débouchant dans le logement (204 ;304),

- les plages de contacts (36) de la zone de connexion (34A ; 34B) associée au logement (201 ;301) sont situés d'un côté arrière de la paroi de fond (204 ; 304) et sont accessibles depuis le logement (201 ; 301) au travers des ouvertures (206 ; 306).
Unité de contrôle (20) selon la revendication 6, dans laquelle :
- chaque ouverture (206 ; 306) présente un profil avec un cercle inscrit de diamètre strictement inférieur à 4 mm, de manière à respecter un indice de protection IP2x tel que défini dans la norme IEC 60529:2013.
Unité de contrôle (20) selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, dans laquelle :
- le boitier (30) comprend une paroi intermédiaire (38), qui est globalement parallèle au plan avant (P22) et qui est ménagée en retrait du plan avant (P22), la carte électronique (32) étant située d'un côté arrière de la paroi intermédiaire,

- pour le au moins un logement (201 ; 301), la paroi de fond (204 ; 304) correspondante est une portion de la paroi intermédiaire (38).
Unité de contrôle (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle :
- chaque module fonctionnel (200 ; 300 ; 400) comprend au moins un contact complémentaire (220 ; 314), qui est réalisé en métal, qui est partiellement reçu dans la cavité (211 ; 311 ; 411) correspondante et qui dépasse à l'extérieur de la cavité,

- chaque contact complémentaire est configuré pour être connecté, de manière réversible, à une plage de contact (36) électrique respective associé au logement (201 ; 301 ; 401) correspondant lorsque le module fonctionnel est en configuration assemblée.
Unité de contrôle (20) selon la revendication 9, dans laquelle :
- chaque module fonctionnel (200 ; 300 ; 400) est choisi dans une liste incluant un module de batterie (200), un module de communication sans fil (400) et un module de connexion filaire (300).
Unité de contrôle (20) selon la revendication 10, dans laquelle :
- l'unité de contrôle (20) comprend trois modules fonctionnels (200 ; 300 ; 400), qui sont chacun associés à un logement respectif (201 ; 301 ; 401),

- les trois modules fonctionnels sont différents les uns des autres et incluent un module de batterie, un module de communication sans fil, et un module de connexion filaire.
Disjoncteur électrique (10), comprenant :
- une unité de coupure (16), comprenant au moins un dispositif de coupure et un actionneur, le dispositif de coupure étant déclenchable au moyen l'actionneur,

- un exemplaire de l'unité de contrôle (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11,
dans lequel :
- l'unité de coupure (16) ménage un réceptacle, qui débouche sur une face frontale (14) de l'unité de coupure (16),

- l'unité de contrôle (20) est reçue dans le réceptacle de l'unité de coupure, de sorte que la face avant (22) de l'unité de contrôle (20) est sensiblement alignée avec la face frontale (14) de l'unité de coupure (16).
Disjoncteur électrique (10) selon la revendication 12, dans lequel :
- le disjoncteur (10) comprend un plastron (18), qui est fixé de manière réversible sur l'unité de coupure (16), qui est réalisé en un matériau électriquement isolant, qui s'étend globalement selon un plan frontal (P14) et qui définit une portion de la face frontale (14),

- le au moins un logement de l'unité de contrôle (20) inclut un logement frontalier (401), qui est agencé en bordure de la face avant (22), tandis que l'enveloppe (410) module fonctionnel (400) correspondant présente un renfoncement (413B), qui est situé en retrait du plan avant (P22),

- lorsque l'unité de contrôle (20) est reçue dans le réceptacle de l'unité de coupure (16) et que le plastron (18) est monté sur l'unité de coupure (16), le plastron (18) recouvre au moins en partie le renfoncement (413B), de manière à empêcher le démontage du module fonctionnel (400) associé au logement frontalier (401).