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WO 2022/023418
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TITRE : Fusible et procédé de fabrication associé
La présente invention concerne un fusible et un procédé de fabrication
associé.
Un fusible est un composant électrique comprenant deux bornes et permettant,
en
cas de surintensité au-delà d'une limite appelée calibre du fusible,
d'interrompre la
circulation du courant électrique entre les deux bornes. Les deux bornes sont
fixées à un
corps isolant et sont électriquement connectées l'une à l'autre par
l'intermédiaire d'au moins
une lame fusible, disposée au sein d'une cavité ménagée dans le corps isolant.
Une ou
plusieurs lames fusibles peuvent être connectées en parallèle aux deux bornes
selon le
dimensionnement du fusible. Ce qui est décrit pour une lame fusible est
transposable aux
autres lames fusibles lorsqu'il y en a plusieurs.
Une lame fusible est réalisée en un matériau conducteur présentant une
résistance
électrique donnée et une température de fusion donnée. En fonctionnement
normal, le
courant traverse la lame fusible et la température de la lame fusible reste
inférieure à la
température de fusion. En cas de surintensité, la température de la lame
fusible augmente
et dépasse la température de fusion en un ou plusieurs points de la lame
fusible, qui fond
au moins partiellement, et la circulation du courant est coupée de façon
irréversible. La
lame fusible inclut, entre les connexions avec les deux pôles, au moins une
portion
intermédiaire présentant une section surfacique réduite. Une telle portion
intermédiaire est
appelée section réduite . Chaque section réduite offre une résistance au
passage du
courant plus importante que le reste de la lame. Lorsque l'intensité du
courant circulant au
travers de la lame augmente, la température de chaque section réduite augmente
plus que
la température du reste de la lame. En cas de surintensité, la fusion de la
lame se fait
préférentiellement au niveau d'une section réduite.
Lorsqu'une section réduite fond, un arc électrique se crée, et le courant
continue de
circuler jusqu'à extinction de l'arc électrique. L'arc électrique, défini
comme un état plasma
de la matière, provoque un fort échauffement localisé qui favorise la fusion
de la lame
fusible. Avec les conditions thermique et électriques, ce changement d'état du
matériau de
la lame fusible favorise à son tour l'entretien et l'allongement de l'arc
électrique.
Il est connu de disposer des pare-arcs en matériau élastique sur la lame
fusible afin
de limiter la propagation de l'arc. Par exemple, du silicone est appliqué sur
la lame fusible
à l'état pâteux, plusieurs heures d'attente étant ensuite nécessaires pour que
le silicone
réticule et durcisse complètement. Avec ce procédé, la géométrie des pare-arcs
ainsi
produits est approximative. Les temps d'attente ralentissent la production et
des solvants,
souvent nocifs, s'évaporent.
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WO-2016/064352-A1 décrit, par exemple, de placer des barrières en silicone sur
la
lame fusible, sans en détailler le mode d'application.
US-2015 294 828-Al enseigne de riveter sur la lame fusible des lamelles de
silicone
durcies. L'assemblage par rivet est industriellement très délicat et risque de
dégrader la
lame fusible.
C'est à ces problèmes qu'entend plus particulièrement remédier l'invention, en
proposant un fusible offrant de meilleures performances et plus facile à
assembler.
A cet effet, l'invention concerne un fusible, comprenant :
- au moins une lame fusible, ménagée dans une feuille présentant deux faces
principales opposées s'étendant selon un axe longitudinal de la lame fusible,
chaque lame fusible comprenant une portion dans laquelle est ménagée une
section
réduite définissant un plan transversal à la lame fusible,
- deux bornes de connexion, chaque borne étant reliée à chaque lame
fusible,
- des pare-arcs, réalisés en un matériau élastique préformé, qui sont
associés par
paire, les pare-arcs d'une même paire étant chacun situés sur une face
principale
respective d'une même lame fusible.
Selon l'invention, pour au moins une première paire de pare-arcs, une couche
d'adhésif est intercalée entre la lame fusible et une face interne de chaque
pare-arc de
cette paire, la face interne étant orientée vers une des faces principales de
la lame fusible,
de manière à fixer chaque pare-arc sur la lame fusible.
Grâce à l'invention, les pare-arcs sont faciles à assembler à la lame fusible,
ce qui
est une source de gain de temps lors de la fabrication. Les risques
d'endommagement lors
du montage sont réduits.
Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel
fusible
peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises
isolément ou selon
toute combinaison techniquement admissible :
- le fusible comprend, outre la première paire de pare-arcs, une deuxième
paire de
pare-arcs, les première et deuxième paires de pare-arcs étant séparées l'une
de l'autre par
au moins une section réduite ;
- chaque pare-arcs comprend une face avant, orientée vers une section réduite,
et
une face arrière opposée à la face avant, alors que les faces avant et arrière
de chaque
pare-arc sont séparées d'une longueur comprise entre 5 mm et 30 mm ;
- une distance entre la face avant et une ligne frontière la section
réduite située en
regard est comprise entre 0,5 mm et 20 mm, de préférence entre 1 mm et 15 mm,
de
préférence encore entre 2 mm et 12 mm;
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- chaque pare-arc comprend une face externe, opposée de la face interne,
chaque
pare-arc présentant une épaisseur, définie comme étant une distance séparant
la face
interne de la face externe, comprise entre 0,2 mm et 20 mm ;
- les pare-arcs sont réalisés en un matériau élastomère, qui présente une
dureté,
mesurée sur une échelle Shore-A, comprise entre 20 et 90, de préférence
comprise entre
40 et 70;
- les pare-arcs sont réalisés en silicone ;
- au moins une perforation est ménagée dans la lame fusible d'un côté de la
section
réduite, chacune desdites perforations étant au moins en partie obturée par
les faces
internes des deux pare-arcs d'une même paire ;
- les perforations se prolongent parallèlement à la direction longitudinale
de la lame
fusible au-delà de la face arrière des pare-arcs, de manière à former des
évents arrières ;
- les évents arrières présentent une longueur comprise entre 0,1 mm et 10
mm, de
préférence entre 0,5 et 8 mm, de préférence encore entre 1 mm et 5 mm ;
- les perforations se prolongent parallèlement à la direction longitudinale de
la lame
fusible au-delà de la face avant des pare-arcs de manière à former des évents
frontaux,
alors que les évents frontaux présentent une longueur comprise entre 0,1 mm et
5 mm, de
préférence entre 1 et 3 mm ;
- le fusible comprend une armature, qui est reçue dans une cavité d'un
corps du
fusible et qui limite les mouvements des lames fusibles par rapport au corps
par
l'intermédiaire d'entretoises et/ou de cales, et
- lorsque le fusible est assemblé, les pare-arcs sont comprimés dans une
direction
orthogonale aux faces principales de la lame fusible, chaque pare-arc
présentant une
épaisseur inférieure à 99% de l'épaisseur de ce même pare-arc lorsque ce pare-
arc n'est
soumis à aucune contrainte extérieure, de préférence inférieure à 98%, de
préférence
encore inférieure à 95%.
L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un fusible tel que
décrit
précédemment, le fusible comprenant au moins une lame fusible avec une section
réduite
définissant un plan transversal à la lame fusible. Le procédé comprend les
étapes
consistant à:
- fabriquer deux pare-arcs d'une première paire, les pare-arcs étant
réalisés en un
matériau élastique réticulé et présentant une face interne plane,
- coller chaque pare-arc de la première paire sur une face principale
respective de
la lame fusible au voisinage de la section réduite, en intercalant une couche
d'adhésif entre
la face interne de chaque pare-arc et une face principale respective de la
lame-fusible, de
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manière qu'une distance entre une face avant de chaque pare-arc et une ligne
frontière de
la section réduite en regard est comprise entre 1 mm et 15 mm.
Avantageusement, le procédé comprend une étape, antérieure à l'étape de
collage,
consistant à ménager dans la lame fusible au moins une perforation de chaque
côté du plan
transversal, alors qu'au cours de l'étape de collage, les pare-arcs de la
première paire sont
collés sur la lame fusible de manière que chaque perforation est au moins en
partie obturée
par les pare-arcs.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres avantages de celle-ci
apparaîtront plus
clairement à la lumière de la description qui va suivre, de plusieurs modes de
réalisation
d'un fusible conformes à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et
faite en
référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- [Fig 1] la figure 1 est une vue en perspective d'un fusible comprenant
plusieurs
lames fusibles et des pare-arcs conformes à un premier mode de réalisation de
l'invention,
certaines pièces étant représentées de façon schématique pour faciliter la
lecture ;
- [Fig 2] la figure 2 est une vue du fusible de la figure 1, suivant la flèche
II sur la
figure 1, certaines pièces étant omises pour faciliter la lecture ;
- [Fig 3] la figure 3 est une vue schématique en perspective à plus grande
échelle
d'une lame fusible et de pare-arcs de la figure 1, suivant la flèche III sur
la figure 1 ;
- [Fig 4] la figure 4 représente schématiquement, sur des inserts a) et b),
deux vues
d'une même lame fusible et de pare-arcs conformes à un autre mode de
réalisation de
l'invention ;
- [Fig 5] la figure 5 est une figure analogue à la figure 4, représentant
une même
lame fusible et des pare-arcs conformes à un autre mode de réalisation de
l'invention ;
- [Fig 6] la figure 6 est une figure analogue à la figure 4, représentant
une même
lame fusible et des pare-arcs conformes à un autre mode de réalisation de
l'invention ;
- [Fig 7] la figure 7 est un graphe illustrant l'évolution d'un courant
électrique
traversant des lames fusibles conformes à l'état de la technique ou à des
modes de
réalisation de l'invention ;
- [Fig. 8] la figure 8 est un diagramme représentant des étapes d'un
procédé de
fabrication d'une lame fusible et de pare-arcs conforme à des modes de
réalisation de
l'invention ;
- [Fig 9], la figure 9 est une figure analogue à la figure 3, représentant
une lame
fusible et des pare-arcs conformes à un autre mode de réalisation de
l'invention, et
- [Fig 10] la figure 10 représente schématiquement, sur des inserts a) et
b), deux
vues d'une même lame fusible et de pare-arcs de la figure 9.
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Un fusible 2 est représenté sur la figure 1. Le fusible 2 comprend un corps
20,
représenté de façon schématique en pointillés, et deux bornes 22 de connexion.
Le corps 20 est réalisé en un matériau isolant, par exemple en céramique. Le
corps 20 présente généralement une forme de cylindre allongé définissant un
axe A2
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longitudinal du fusible 2. Dans l'exemple illustré, le corps 20 présente une
forme
parallélépipédique, c'est-à-dire que le corps 20 est un cylindre de section
rectangulaire. En
variante non limitative, le corps 20 présente une section elliptique, voire
circulaire. On définit
une direction transversale comme étant une direction orthogonale à l'axe A2.
Un plan
transversal du fusible 2 est ainsi un plan orthogonal à l'axe A2.
Dans l'exemple illustré, les bornes 22 sont disposées sur deux faces
respectives du
corps 20, opposées et orthogonales à l'axe A2. Chaque borne 22 présente une
forme de
cylindre de section ovale et de génératrice parallèle à l'axe A2. Un trou
oblong 24 est
ménagé au travers de chaque borne 22. Chaque borne 22 comprend une platine 26,
destinée à l'assemblage du fusible 2 à un porte-fusible, non représenté.
Le corps 20 du fusible 2 comprend une cavité V20, dans laquelle sont logées
des
lames fusibles 4. Chaque lame fusible 4 comprend deux extrémités d'attache 40
opposées,
chaque extrémité 40 étant reliée à une des bornes 22. Les lames fusibles 4
sont ainsi
électriquement connectées en parallèle aux bornes 22. Autrement dit, chaque
borne 22 est
reliée à une des extrémités d'attache 40 respective de chaque lame fusible 4.
Les lames fusibles 4 sont ici au nombre de quatre, ce nombre pouvant varier
suivant
le dimensionnement du fusible 2, notamment en fonction du voltage et de
l'ampérage pour
lesquels le fusible 2 est conçu. Lorsqu'un fusible 2 comprend plusieurs lames
fusibles 4,
les lames fusibles 4 présentent avantageusement la même structure et
fonctionnent de la
même façon. Les lames fusibles 4 du fusible 2 sont de préférence identiques.
Ce qui est
expliqué pour une lame fusible 4 est transposable aux autres lames fusibles 4.
Les lames fusibles 4 sont des éléments réalisés en un matériau conducteur, qui
présente une résistance électrique et une température de fusion. Le matériau
des lames
fusibles 4 est préférentiellement métallique, par exemple en argent, noté Ag.
Chaque lame
fusible 4 présente ici une forme de rectangle allongé, dont les grands côtés
sont disposés
parallèlement à l'axe A2. Chaque lame fusible 4 présente une largeur, mesurée
transversalement à l'axe A2, constante.
Chaque lame fusible 4 présente ici une forme symétrique par rapport à un plan
transversal P4 et est ménagée dans une feuille, qui présente deux faces
principales
opposées, qui s'étendent selon l'axe longitudinal A2 et qui comprennent des
portions planes
séparées par des pliures transversales 42. Dans l'exemple illustré, les
portions planes d'une
même lame fusible 4 sont situées dans un même plan moyen, les plans moyens de
chacune
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des lames fusibles 4 étant parallèles entre eux et définissant un axe
principal noté A4.
L'axe A4 est un axe transversal à l'axe A2. En variante les portions planes
d'une même
lame fusible 4 ne sont pas toutes situées dans un même plan moyen.
Des rangées de trous 44 sont ménagées dans certaines des portions planes de
chaque lame fusible 4, chaque rangée de trous 44 étant orientée
transversalement à
l'axe A2 et définissant une section réduite 46. Autrement dit, chaque lame
fusible 4
comprend une portion intermédiaire entre les deux extrémités d'attache 40 dans
laquelle
est ménagée une section réduite 46.
Chaque lame fusible 4 présente, au niveau de chaque section réduite 46, une
résistance électrique supérieure à la résistance électrique ailleurs qu'au
niveau des
sections réduites 46. Ainsi, lorsqu'un courant électrique circule entre les
bornes 22, la lame
fusible 4 présente, au niveau des sections réduites 46, un échauffement
localisé. En cas
de surintensité, la fusion du matériau de la lame fusible 4 se produit
préférentiellement au
niveau des sections réduites 46.
Dans l'exemple illustré, chaque lame fusible 4 présente plusieurs types de
sections
réduites 46, les trous 44 ayant par exemple des diamètres différents selon la
section réduite
46 considérée. Ainsi, lorsqu'une surintensité se produit, certaines sections
réduite 46 sont
susceptibles de fondre plus rapidement que d'autres. Lorsque la lame fusible 4
comprend
un seul type de section réduite 46, sa courbe de réponse temps de coupure /
intensité de
coupure présente un aspect donné. En combinant différents types de sections
réduites
46, on obtient une courbe de réponse qui est la superposition de chacune des
courbes de
réponse correspondant à chacune des sections. Cet aspect n'est pas détaillé
plus avant
dans la présente description.
Dans l'exemple illustré, le fusible 2 comprend aussi une armature 48, qui est
reçue
dans la cavité V20 du corps 20. L'armature 48 n'est pas indispensable à la
mise en oeuvre
de l'invention décrite dans la présente description, mais contribue à sa mise
en oeuvre.
L'armature 48 sert, entre autres, à l'assemblage du corps 20 au reste du
fusible 2 et au
maintien des lames fusibles 4, par exemple pour les protéger au cours de la
fabrication du
fusible 2. Les lames fusibles 4 sont en effet très fines et flexibles, les
lames fusibles 4
pouvant présenter des épaisseurs de l'ordre de 0,1 mm voire moins.
L'armature 48 est réalisée en un matériau isolant, de préférence rigide, par
exemple
en matière synthétique, éventuellement renforcé de fibres inorganiques telles
que des fibres
de verre. A titre d'exemples non limitatifs, l'armature 48 est réalisée en
polyimide - noté
aussi PI -, en polyétheréthercétone - noté aussi PEEK -, en
polytétrafluoroéthylène - noté
aussi PTFE -, en polyamide - noté aussi PA -, en silicone ou en
polyphénylsulfone - noté
aussi PPSU
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Dans l'exemple illustré, l'armature 48 comprend deux panneaux latéraux 50,
situés
en regard l'une de l'autre et reliés l'un à l'autre par des entretoises 52. La
structure de
l'armature 48 n'est pas limitative.
Chaque panneau 50 comprend, sur une face orientée vers l'autre panneau 50, des
encoches 54 de maintien des lames fusibles 4.
Dans l'exemple illustré sur la figure 2, les entretoises 52 sont représentées
en
coupe, tandis que les panneaux latéraux 50 ne sont pas représentés. Les
entretoises 52
sont ici regroupées en deux empilements 56 de cinq entretoises 52 chacun,
chaque
empilement 56 étant ici situé au voisinage des extrémités d'attache 40 des
lames fusibles 4.
Une lame fusible 4 est ainsi maintenue, par pincement, entre deux entretoises
52 voisines,
tandis que les deux entretoises 52 situées aux extrémités de chaque empilement
56 sont
en appui sur le corps 20, du côté intérieur de la cavité V20. Lorsque le corps
20 est
assemblé au reste du fusible 2, les entretoises 52 limitent l'amplitude des
mouvements des
lames fusibles 4 par rapport au reste du fusible 2.
Outre les lames fusibles 4 et l'armature 48 reçus dans la cavité V20 du corps
20, la
cavité 20 est généralement remplie d'une poudre servant à absorber une partie
de l'énergie
de l'arc électrique apparaissant en cas de surintensité, contribuant une
extinction plus
rapide de l'arc et à une interruption plus rapide du courant électrique. Une
telle poudre, non
représentée sur les figures, est de préférence sous forme de particules
micrométriques et
est par exemple du sable siliceux.
Dans l'exemple illustré, une des sections réduites 46 de chaque lame fusible
4,
référencée 46A, est disposée à cheval sur un plan transversal confondu avec le
plan
transversal P4. Dans la suite on considère principalement la section réduite
46A, sachant
que ce qui est valable pour la section réduite 46A est généralement
transposable aux autres
sections réduites 46.
Des pare-arcs 6, visibles en coupe sur la figure 2 et à plus grande échelle en
perspective sur la figure 3, sont disposés au voisinage de chaque section
réduite 46A. En
particulier, pour chaque section réduite 46A, quatre pare-arcs 6 sont
disposés, d'une part,
symétriquement par rapport au plan transversal P4 et, d'autre part,
symétriquement par
rapport à la lame fusible 4. Deux pare arcs 6 situés d'un même côté du plan
transversal P4
forment ainsi une paire 60 de pare-arcs 6, les pare-arcs 6 d'une même paire 60
étant
chacun situés en regard l'un de l'autre sur une face principale respective
d'une même lame
fusible 4.
Dans l'exemple illustré, les deux paires 60 de pare-arcs 6 sont séparées l'une
de
l'autre par une seule section réduite 46A. En variante non représentée, deux
paires 60 de
pare-arcs 6 sont séparées par plusieurs sections réduites 46 ou 46A.
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Les pare-arcs 6 présentent des formes similaires et fonctionnent de la même
façon.
En particulier, les pare-arcs 6 d'une même paire 60 sont de préférence
identiques. Dans la
suite de la description, on considère que les quatre pare-arcs 6 situées au
voisinage de la
section réduite 46A sont identiques.
Les pare-arcs 6, dits aussi arc suppressors en anglais, sont réalisés en
un
matériau polymère préformé, c'est-à-dire un matériau déjà réticulé. Le
matériau des pare-
arcs 6 est un matériau élastique, c'est-à-dire un matériau apte à se déformer
sous l'effet
d'une contrainte mécanique et à reprendre sa forme initiale en l'absence de
contrainte.
Dans l'exemple illustré, les pare-arcs 6 sont réalisés en un matériau
élastomère.
Le matériau élastomère des pare-arcs 6 est par exemple du polysiloxane, dit
aussi
silicone - également noté silicone en anglais -.
Un matériau silicone déjà réticulé est un matériau solide qui présente une
forme
définie et peut être manipulé aisément, en particulier peut être découpé et/ou
usiné selon
des tolérances dimensionnelles réduites, alors qu'un matériau silicone non-
réticulé se
présente généralement sous la forme d'une pâte, qui n'a pas de forme définie.
Le fusible 2 comprend aussi des cales 58, qui sont reliées aux lames fusibles
4 ou
aux pare-arcs 6 de manière à être immobilisées par rapport aux lames fusibles
4,
notamment lors du montage ou des manipulations du fusible 2. Ainsi, lors du
montage du
fusible 2, les efforts dus aux manipulations sont répartis entre toutes les
lames fusibles 4,
ce qui réduit les risques d'endommager les lames fusibles 4.
Les cales 58 permettent aussi d'immobiliser les lames fusible 4 par rapport à
l'armature 48 lorsqu'elle est présente et/ou par rapport au corps 20 lorsque
le fusible 2 est
entièrement assemblé. Optionnellement, lorsque l'armature 48 est présente,
certaines des
cales 58 coopèrent avec les encoches 54, ou bien avec d'autres formes ou
usinages, non
représentés, qui sont ménagés dans l'armature 48, de manière à limiter les
mouvements
des lames fusibles 4 par rapport à l'armature 48. Plus généralement,
l'armature 48 limite
les mouvements des lames fusibles 4 par l'intermédiaire des entretoises 52
et/ou des cales
58. Ainsi, lors de l'assemblage du fusible 2, les lames fusibles 4 sont
protégées par
l'armature 48. L'opération d'assemblage peut être réalisée plus rapidement,
avec une
probabilité réduite de défauts, ce qui est économiquement avantageux.
Dans l'exemple de la figure 2, les cales 58 ont chacune une forme de
parallélépipède. Avantageusement, les cales 58 sont réalisées en un matériau
identique au
matériau des pare-arcs 6, par exemple en un matériau élastomère déjà réticulé
tel que du
silicone. Sur la figure 2, les cales 58 et les pare-arcs 6 sont représentés de
manière
schématique. En particulier, les proportions entre les dimensions des pare-
arcs 6 et des
cales 58 ne sont pas limitatives.
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Dans l'exemple illustré, les sections réduites 46A des lames fusibles 4 sont
alignées
sur le plan transversal P4, et les pare-arcs 6 sont disposés de part et
d'autre du plan
transversal P4. Certaines des cales 58, situées au voisinage de la section
réduite 46A, sont
intercalées entre deux pare-arcs 6 situés d'un même côté du plan transversal
P4 et
appartenant respectivement à deux lames fusibles 4 voisines.
Avantageusement, les cales 58 sont fixées aux lames fusibles 4 ou aux pare-
arcs 6
par collage, c'est-à-dire d'une manière analogue à la façon, décrite plus loin
dans la
présente description, dont les pare-arcs 6 sont fixés aux lames fusibles 4.
En variante, lorsqu'un pare-arc 6 est au contact d'une cale 58, cette cale 58
est
venue de matière avec ce pare-arc 6. Un tel pare-arc 6 contribue, d'une part,
à l'extinction
de l'arc et, d'autre part, au maintien des lames fusibles 4.
Lorsque le fusible 2 est entièrement assemblé, les cales 58 sont légèrement
comprimées dans la direction de l'axe A4. En particulier, les pare-arcs 6 sont
légèrement
comprimés dans la direction de l'axe A4 par l'intermédiaire des cales 58.
Lorsque l'armature 48 est présente, certaines des cales 58 coopèrent avec
l'armature 48 de manière que les pare-arcs 6 sont comprimés dans la direction
de l'axe A4.
On décrit à présent un sous-ensemble comprenant une lame fusible 4 avec une
section réduite 46A et deux paires 60 de pare-arcs 6 situés au voisinage de
cette section
réduite 46A, notamment à l'aide de la figure 3.
Chaque pare-arc 6 présente ici une forme parallélépipédique allongée et est
disposé
dans sa longueur parallèlement à la section réduite 46A, la longueur de chaque
pare-arc 6
étant ici égale à la largeur de la lame fusible 4. En variante non
représentée, chaque pare-
arc 6 présente une longueur supérieure à la largeur de la lame fusible 4.
Chaque pare-arc
6 présente une face avant 62, qui est orientée vers la section réduite 46A au
voisinage de
laquelle ce pare-arc 6 est situé, et une face arrière 64, opposée de la face
avant 62,
autrement dit orientée à l'opposé de la section réduite 46A. On définit une
longueur L6
comme étant une longueur séparant la face avant 62 de la face arrière 64.
Chaque pare-arc 6 présente une face interne 66 qui est orientée vers une face
principale de la lame fusible 4, et une face externe 68 qui est orientée à
l'opposé de la face
interne 66. On définit une épaisseur L7 d'un pare-arc 6 comme étant une
distance séparant
la face interne 66 de la face externe 68.
On définit deux lignes frontières 70 de la section réduite 46A comme étant
deux
lignes parallèles au plan transversal P4, situées de part et d'autre du plan
P4 et contenant
la section réduite 46A, les deux lignes frontières 70 étant chacune tangentes
à au moins un
des trous 44 de la section réduite 46A. Chaque ligne frontière 70 est donc
située entre la
section réduite 46A et la face avant 62 des pare-arcs 6 voisins. Dans
l'exemple illustré sur
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la figure 3, les trous 44 de la section réduites 46A sont tous alignés et
présentent le même
diamètre, ainsi les lignes frontières 70 sont tangentes à tous les trous 44 de
la section
réduite 46A.
Pour chaque pare-arc 6, on définit une distance L8 entre ce pare-arc 6 et la
section
5 réduite 46A située en regard comme étant une distance, mesurée
parallèlement à l'axe A2,
entre la face avant 62 de ce pare-arc 6 et la plus proche des lignes
frontières 70 de la
section réduite 46A en regard.
Pour chaque pare-arc 6, une couche d'adhésif 72 est intercalée entre la face
interne 66 et la face de la lame fusible 4 située en regard, de manière à
fixer ce pare-arc 6
10 sur la lame fusible 4. Autrement dit, chaque pare-arc 6 est collé sur la
lame fusible 4. Pour
garantir une bonne fixation de chaque pare-arc 6 sur la lame fusible 4, chaque
face interne
66 est de préférence plane.
Lorsque les deux pare-arcs 6 d'une même paire 60 sont fixés sur la lame
fusible 4,
les faces internes 66 des pare-arcs 6 d'une même paire 60 sont superposées
l'une à l'autre.
Chaque couche d'adhésif 72 est de préférence une couche mince, c'est à dire
présentant une épaisseur comprise entre 10 im et 0,5 mm, de préférence
inférieure à
0,1 mm. Chaque couche d'adhésif 72 est de préférence uniforme, c'est-à-dire
que la
couche d'adhésif 72 présente une épaisseur constante sur l'ensemble de la face
interne 66.
Selon des exemples, la couche d'adhésif 72 est appliquée directement sur la
lame
fusible 4, le pare-arc 6 étant ensuite positionné sur la lame fusible 4 puis
mis à reposer en
étant maintenu immobile pour laisser à l'adhésif le temps de durcir.
De préférence, la face interne 66 d'un pare-arc 6 est préencollée, c'est-à-
dire que
la couche d'adhésif 72 est appliquée directement sur la face interne 66 d'un
pare-arc 6. Le
pare-arc 6 préencollé est ensuite positionné sur la lame fusible 4 puis mis à
reposer en
étant maintenu immobile, par exemple au moyen d'un dispositif tel qu'une pince
de
maintien, pour laisser à l'adhésif le temps de durcir. La pince de maintien
n'est pas
représentée. Suivant la composition de la couche d'adhésif 72, la fixation de
pare-arc 6 à
la surface de la lame fusible 4 peut être instantanée. Par < instantanée ,
on entend que le
durcissement de la couche d'adhésif 72 ne prend que quelques secondes, par
exemple
moins de 10 secondes, ce qui est très court comparativement au temps de
réticulation d'un
matériau en silicone non réticulé.
La couche d'adhésif 72 est appliquée par exemple par pulvérisation. En
variante, la
couche d'adhésif 72 est un adhésif dit double-face , c'est-à-dire que la
couche d'adhésif
comprend un substrat tel qu'une feuille, réalisée en papier ou en polymère
isolant,
présentant deux faces enduites d'un film d'adhésif respectif. L'utilisation
d'un adhésif
double-face permet un assemblage facilité du fusible 2.
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Au cours de son utilisation, un fusible 2 s'échauffe à cause du courant
électrique qui
le traverse, et ce fusible 2 peut présenter une température supérieure à 100
C, par exemple
comprise entre 150 C et 200 C, et ce pendant plusieurs mois voire plusieurs
années.
L'adhésif utilisé pour fixer les pare-arcs 6 à la lame fusible 4 est
sélectionné pour résister à
ces conditions opératoires. D'autre part, lorsque le fusible 2 fond et qu'un
arc électrique
apparait, il se peut que l'adhésif soit exposé à un arc électrique. L'adhésif
est sélectionné
pour ne pas causer de réaction exothermique lorsqu'il est soumis à un arc
électrique.
A titre d'exemples non limitatifs, l'adhésif est un adhésif inorganique, tel
qu'un
adhésif au silicone, ou bien un adhésif organique, tel qu'une colle
cyanoacrylate, une colle
époxyde, ou bien encore une colle vinylique, ou acrylique, ou aliphatique, ou
polyuréthane,
ou néoprène, etc. Selon le type d'adhésif employé, il se peut qu'une
activation de surface
soit nécessaire, par exemple sur la face interne 66 des pare-arcs 6.
On décrit à présent, de manière schématique, le principe de fonctionnement
d'une
lame fusible 4 comprenant des pare-arcs 6 disposés au voisinage de la section
réduite 46A.
Lorsque cette lame fusible 4, reliée à un circuit, est traversée par un
courant électrique trop
important, la section réduite 46A fond et un arc électrique apparait au niveau
de la section
réduite 46A. Tant que cet arc existe, un courant électrique continue de
circuler au travers
de la lame fusible 4, le matériau de la lame fusible 4 continue de fondre, et
l'arc continue
de se propager en s'éloignant de la section réduite 46A. A mesure que la
longueur de l'arc
augmente, la tension de l'arc augmente. Enfin, lorsque la tension d'arc
atteint une valeur
supérieure à une tension électrique du circuit, l'arc s'éteint, et plus aucun
courant électrique
ne circule au travers de la lame fusible 4. La durée entre un instant
d'apparition de l'arc
électrique et un instant d'extinction de l'arc définit un temps de coupure du
fusible 2.
Dans le cadre de la présente invention, les deux pare-arcs 6 d'une paire 60
créent
entre eux une zone de confinement, qui canalise les espèces ioniques générées
par l'arc
alors que l'arc progresse. La progression de l'arc électrique est ainsi
canalisée dans une
direction préférentielle, qui est ici parallèle à l'axe A2 en s'éloignant de
la section réduite
46A. La progression de l'arc ainsi canalisé est plus rapide qu'en l'absence de
pare-arc 6,
comme c'est le cas dans l'état de la technique. L'arc grandissant plus
rapidement, la tension
d'arc l'arc croît elle-aussi plus vite, et l'instant d'extinction de l'arc est
atteint plus vite. Grâce
aux pare-arcs 6, le temps de coupure de la lame fusible 4 est plus court.
Autrement dit, la
coupure d'un fusible 2 comprenant des pare-arcs 6 de part et d'autres des
sections réduites
46A présente une coupure plus rapide.
Tant que l'arc n'a pas atteint les pare-arcs 6, la vitesse de progression de
l'arc n'est
pas notablement influencée par les pare-arcs 6, c'est-à-dire que la vitesse de
progression
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de l'arc est similaire à ce qui se passe en l'absence de pare-arcs. Si les
pare-arcs 6 sont
trop éloignés de la section réduite 46A, l'effet des pare-arcs 6 est
inutilement retardé.
A l'inverse, si les pare arcs 6 sont trop proches de la section réduite 46A,
lors de
l'apparition de l'arc la chaleur dégagée par ce dernier est trop importante et
risque de
décomposer le matériau des pare-arcs 6, par exemple par carbonisation. De
même, en
fonctionnement normal, la section réduite 46A chauffe plus que les autres
parties de la lame
fusible 4. Si les pare-arcs 6 sont trop proches de la section réduite 46A, les
pare-arcs 6
risquent de vieillir plus vite, notamment de durcir, ce qui n'est pas
souhaitable, pour des
raisons expliquées plus loin dans la présente description. Ainsi, la distance
L8 entre les
pare-arcs 6 et la ligne frontière 70 de la section réduite est comprise entre
1 mm et 15 mm,
de préférence entre 3 mm et 1 0 mm, de préférence encore entre 4 mm et 8 mm.
Une
distance L8 égale à 6 mm donne de bons résultats.
Pour que l'effet de confinement des pare-arcs 6 soit notable et éviter que
l'arc ne
puisse contourner le pare-arc 6, il faut notamment que le pare-arc 6 présente
une épaisseur
L7 suffisante. Ainsi chaque pare-arc 6 présente une épaisseur L7 supérieure à
0,2 mm, de
préférence supérieure à 0,5 mm, de préférence encore supérieure à 1 mm. Une
épaisseur
L7 égale à 2 mm donne de bons résultats. L'épaisseur L7 n'est pas limitée, si
ce n'est par
exemple pour des raisons pratiques d'encombrement, notamment lors de
l'assemblage du
fusible 2. Ainsi l'épaisseur L7 est inférieure à 20 mm, de préférence
inférieure à 1 0 mm, de
préférence encore inférieure à 5 mm.
Pour que l'effet de confinement des pare-arcs 6 soit notable, il faut aussi
que l'arc
électrique puisse être canalisé sur une longueur suffisante, afin que la
tension d'arc atteigne
la tension du circuit avant que l'arc ne débouche du côté de la face arrière
64 des pare-arcs
6. Si la longueur L6 des pare-arcs 6 est trop courte, l'arc électrique
débouchera du côté de
la face arrière 64 des pare-arcs 6, et continuera ensuite de progresser à une
vitesse
similaire à ce qui se passe en l'absence de pare-arcs. Ainsi chaque pare-arc 6
présente
une longueur L6 supérieure à 5 mm, de préférence supérieure à 7 mm. La
longueur L6
n'est pas limitée, si ce n'est par exemple pour des raisons pratiques
d'encombrement. Ainsi
la longueur L6 est inférieure à 30 mm, de préférence inférieure à 25 mm, de
préférence
encore inférieure à 20 mm.
La dureté du matériau élastique des pare-arcs 6 a une influence non
négligeable
sur la réduction du temps de coupure des fusibles 2. Le matériau élastique des
pare-arcs
6 présente une dureté évaluée sur une échelle dite Shore-A, qui va de 0 pour
un matériau
très mou à 100 pour un matériau très dur. L'effet de confinement d'un matériau
trop mou,
présentant une dureté Shore-A inférieure à 20, est insuffisant. Une dureté
supérieure à 40
est préférée.
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A l'inverse, un pare-arc 6 réalisé en un matériau trop dur ne présente pas non
plus
de bonnes performances. Le matériau des pare-arcs 6 est ainsi choisi avec une
dureté
Shore-A inférieure à 90. D'autre part, dans les conditions opératoires d'un
fusible 2, les
pare-arcs 6 sont soumis à des températures pouvant dépasser les 100 C ou 150
C, est les
élastomères ont tendance, en vieillissant, à durcir. Le matériau des pare-arcs
6 est ainsi
choisi pour que sa dureté Shore-A reste inférieure à 90 même après
vieillissement. Ainsi la
dureté Shore-A du matériau neuf des pare-arcs 6 est de préférence choisie
inférieure à 70.
Ainsi les pare-arcs 6 sont réalisés en un matériau présentant une dureté,
mesurée
sur une échelle Shore-A, comprise entre 20 et 90, de préférence comprise entre
40 et 70.
De manière surprenante, l'état de compression mécanique des pare-arcs 6 a une
influence positive sur la réduction du temps de coupure des fusibles 2.
Avantageusement,
lorsque le fusible 2 est assemblé, les pare-arcs 6 sont légèrement comprimés
dans une
direction parallèle à l'axe A4, c'est-à-dire une direction orthogonale aux
faces principales
de la lame fusible 4 à l'endroit où ces pare-arcs 6 sont situés. Lorsque le
fusible 2 est
assemblé, chaque pare-arc 6 est comprimé et présente une épaisseur L7
inférieure à 99%
de l'épaisseur L7 de ce même pare-arc 6 lorsque ce pare-arc 6 n'est soumis à
aucune
contrainte extérieure, de préférence inférieure à 98%, de préférence encore
inférieure à
95%.
La mise en compression des pare-arcs 6 d'une même paire se fait au moyen de
dispositifs spécifiques, tels des pinces de compression, et/ou au moyen de
l'armature 48
lorsqu'elle est présente, par exemple par l'intermédiaire des cales 58.
Les pinces de compression ne sont pas représentées. Lorsque des pinces de
maintien sont utilisées lors du montage pour immobiliser les pare-arcs 6 et
laisser à l'adhésif
le temps de durcir, ces pinces de maintien servent aussi avantageusement de
pince de
compression et sont laissées en place sur les pare-arcs 6 une fois la couche
d'adhésif 72
durcie.
Une lame fusible 4 et des pare-arcs 6 conformes à des deuxième, troisième et
quatrième modes de réalisation de l'invention, sont représentés respectivement
sur les
figures 4, 5 et 6, tandis qu'une lame fusible 4 et des pare-arcs 6 conformes à
un cinquième
mode de réalisation de l'invention sont représentés sur les figures 9 et 10.
Les éléments
analogues à ceux du premier mode 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.
Une des principales différences du deuxième mode de réalisation, représenté en
figure 4, avec le premier mode est que au moins une perforation 80 est ménagée
dans la
lame fusible 4 de chaque côté de la section réduite 46A, autrement dit de part
et d'autre du
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plan transversal P4. Dans le premier mode de réalisation, les perforations 80
sont
recouvertes par les pare-arcs 6, c'est-à-dire que tant que le fusible 2 n'a
pas fondu, les
perforations 80 sont entièrement obturées, dans la direction de l'axe A4, par
les faces
internes 66 des pare-arcs 6. Une même lame fusible 4 est représentée sur les
inserts a) et
b) de la figure 4, l'insert b) représentant une coupe de la lame fusible 4 de
l'insert a) suivant
un plan de coupe 4b sur l'insert a).
Les perforations 80 réduisent la quantité de matériau à fondre au cours de la
progression de l'arc électrique, une fois que l'arc atteint la face avant 62
des pare-arcs 6.
La progression de l'arc est ainsi plus rapide que dans le premier mode de
réalisation de
l'invention, comme illustré en figure 7. Les perforations 80 ne sont pas
obstruées, dans la
direction parallèle à l'axe A2 du fusible 2, par les couches d'adhésif 72 ou
par les pare-
arcs 6, de manière à ne pas gêner la progression de l'arc électrique.
Avantageusement, les perforations 80 présentent chacune une forme allongée et
sont disposées dans leur longueur parallèlement à l'axe A2 du fusible 2,
autrement dit
parallèlement à la direction longitudinale de la lame fusible 4. De façon
schématique, les
perforations 80 de forme allongée ménagent des canaux, parallèles à l'axe
longitudinal A2,
qui favorisent la progression de l'arc électrique. Dans le deuxième mode de
réalisation de
l'invention, chaque perforation 80 présente une longueur, mesurée
parallèlement à l'axe
longitudinal A2 du fusible 2, sensiblement égale à la longueur L6 des pare-
arcs 6 qui
obturent cette perforation 80.
Les perforations 80 ménagées d'un côté du plan transversal P4 sont de
préférences
symétriques aux perforations 80 ménagées de l'autre côté du plan transversal
P4. Les
perforations 80 situées d'un même côté du plan transversal P4 forment un
groupe de
perforations 80. Dans le premier mode de réalisation, les perforations 80 d'un
même groupe
sont ainsi entièrement obturées par les faces internes 66 des deux pare-arcs 6
d'une même
paire 60.
Dans l'exemple illustré, chaque groupe de perforations 80 comprend trois
perforations 80, ce nombre n'étant pas limitatif. En variante, chaque groupe
de perforations
80 comprend une seule perforation 80, ou bien deux, voire quatre ou plus.
Les perforations 80 d'un même groupe sont de préférence disposées en rangées,
c'est-à-dire alignées les unes par rapport aux autres suivant une direction
transversale à la
lame fusible 4, autrement dit suivant une direction orthogonale à l'axe A2.
Dans l'exemple illustré dans l'insert a) de la figure 4, les perforations 80
ont une
section rectangulaire. En variantes non limitatives, les perforations 80 ont
une forme d'ovale
ou bien encore d'ellipse ou bien encore en forme de losange ou plus
généralement ont une
forme oblongue. La forme des perforations 80 dépend notamment du mode de
fabrication
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des perforations 80, les perforations 80 étant, de façon non limitative,
produite par
emboutissage, par découpage laser ou encore par électroérosion. Les
perforations 80 d'un
même groupe ont de préférence chacune la même forme.
Pour chaque groupe de perforations 80, plus les perforations 80 sont
nombreuses
5 et présentent une largeur importante, la largeur étant mesurée
parallèlement à la direction
transversale de la lame fusible 4, et plus la résistance électrique, mesurée
parallèlement à
l'axe A2 du fusible 2, au passage de ce groupe de perforations 80 augmente.
Cependant,
à la différence des sections réduites 46 ou 46A, l'objet des perforations 80
n'est pas de
favoriser, en cas de surintensité, le départ de l'arc électrique en cas de
surintensité, mais
10 de ménager des passages favorisant la progression de l'arc une fois que
l'arc atteint les
pare-arcs 6.
Pour chaque lame fusible 4, la section surfacique d'un groupe de perforations
80,
mesurée suivant l'axe longitudinal de cette lame fusible 4, est cinq fois
supérieure, de
préférence dix fois supérieure, à la plus petite section surfacique parmi les
sections
15 surfaciques des sections réduites 46 ou 46A ménagées sur cette lame
fusible 4.
Les perforations 80 d'un même groupe sont de préférence régulièrement espacées
suivant la direction transversale de la lame fusible 4, pour éviter de
fragiliser localement le
matériau de la lame fusible 4 ou éviter de créer un point chaud lorsque le
courant circule
dans la lame fusible 4.
Une des principales différences du troisième mode de réalisation, représenté
en
figure 5, avec le deuxième mode est que des perforations 80 dépassent des pare-
arcs 6 du
côté opposé à la section réduite 46A. Une même lame fusible 4 est représentée
sur les
inserts a) et b), l'insert b) représentant une coupe de la lame fusible 4 de
l'insert a) suivant
un plan de coupe 5b sur l'insert a).
Chaque perforation 80 se prolonge parallèlement à l'axe longitudinal A2 du
fusible
2, au-delà de la face arrière 64 des pare-arcs 6 voisins. Chaque perforation
80 comprend
ainsi une portion arrière, située du côté opposé à la section réduite 46A, qui
dépasse de la
face arrière 64 et forme un évent arrière 82, par lequel débouche la
perforation 80.
Lorsqu'un arc progresse entre les pare-arcs 6 d'une même paire 60, les évents
arrières 82 permettent d'évacuer plus rapidement les produits générés par
l'arc, notamment
le métal en fusion ou d'autres espèces ionisées. L'élimination rapide de ces
produits
déstabilise l'arc ce qui conduit à réduire la durée nécessaire à atteindre
l'interruption totale
du courant.
Pour chaque perforation 80, on définit une longueur L82 comme étant une
longueur,
mesurée parallèlement à l'axe longitudinal A2 du fusible 2, entre une
extrémité de cette
perforations 80 la plus éloignée de la section réduite 46A et face arrière 64
du pare-arc 6
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voisin. La longueur L82 représente ainsi une longueur d'un évent arrière 82.
La longueur
L82 est comprise entre 0,1 mm et 10 mm, de préférence entre 0,5 et 8 mm, de
préférence
encore entre 1 mm et 5 mm.
Ainsi dans le troisième mode de réalisation, les perforations 80 d'un même
groupe
sont en partie obturées par les faces internes 66 des deux pare-arcs 6 de la
même paire
60.
Une des principales différences du quatrième mode de réalisation, représenté
en
figure 6, avec le troisième mode est que des perforations 80 dépassent des
pare-arcs 6 du
côté orienté vers la section réduite 46A. Une même lame fusible 4 est
représentée sur les
inserts a) et b) de la figure 6, l'insert b) représentant une coupe de la lame
fusible 4 de
l'insert a) suivant un plan de coupe 6b sur l'insert a).
Chaque perforation 80 se prolonge parallèlement à l'axe longitudinal A2 du
fusible
2, au-delà de la face avant 62 des pare-arcs 6. Chaque perforation 80 comprend
ainsi une
portion avant, située du côté de la section réduite 46A, qui dépasse de la
face avant 62 et
forme un évent frontal 84, par lequel débouche la perforation 80. Ainsi dans
le quatrième
mode de réalisation, les perforations BO d'une même rangée sont en partie
obturées par les
faces internes 66 des deux pare-arcs 6 de la même paire 60.
Lorsqu'un arc progresse vers les pare-arcs 6 d'une même paire 60, les évents
frontaux 84 permettent d'évacuer une partie du métal en fusion ou d'autres
produits ionisés
générés par l'arc au voisinage de la section réduite 46A, la cavité V20 étant
remplie de
sabla Ces produits ionisés ne favorisent ainsi plus le maintien de l'arc_
Pour chaque perforation 80, on définit une longueur L84 comme étant une
longueur,
mesurée parallèlement à l'axe longitudinal A2 du fusible 2, entre une
extrémité de cette
perforations 80 la plus proche de la section réduite 46A et face avant 62 du
pare-arc 6
voisin. La longueur L84 représente ainsi une longueur d'un des évents frontaux
84. La
longueur L84 est comprise entre 0,1 mm et 5 mm, de préférence entre 1 et 3 mm.
La figure 7 représente un graphe 700, illustrant l'évolution d'un courant
électrique
traversant une lame fusible 4 comprenant une section réduite 46A pour
différentes lames
fusibles 4 présentant des caractéristiques différentes. La performance d'un
fusible 2 est
notamment évaluée par un temps de coupure, qui est un temps nécessaire pour
que le
courant électrique s'annule une fois que la fusion de la section réduite 46A
commence.
La courbe 99 illustre l'évolution du courant dans le cas où la lame fusible 4
ne
comprend pas de pare-arc au voisinage de la section réduite 46A. Un arc
électrique apparait
à un instant to. Le courant est nul à un instant t99. Le temps de coupure est
égal à t99¨ to.
La courbe 100 illustre l'évolution du courant dans un cas où la lame fusible 4
comprend des pare-arcs 6 conforme au premier mode de réalisation de
l'invention décrit
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précédemment, c'est-à-dire que deux paire 60 de pare-arcs 6 sont disposées de
part et
d'autres de la section réduite 46A. Le courant est nul à un instant two. Le
temps de coupure
d'une lame fusible 4 comprenant des pare-arcs 6, égal à tue¨ to, est environ
40% inférieur
au temps de coupure d'une lame fusible 4 sans pare-arc.
La courbe 200 illustre l'évolution du courant dans un cas où la lame fusible 4
comprend des pare-arcs 6 conforme au deuxième mode de réalisation de
l'invention décrit
précédemment, c'est-à-dire que des perforations 80 sont ménagées dans la lame
fusible 4
entre les pare-arcs 6 d'une même paire 60. Le courant est nul à un instant
t200.
Le temps
de coupure d'une lame fusible 4 comprenant des pare-arcs 6 avec des
perforations, égal à
t200 ¨ to, est environ 45% inférieur au temps de coupure d'une lame fusible 4
sans pare-arc.
La courbe 300 illustre l'évolution du courant dans un cas où la lame fusible 4
comprend des pare-arcs 6 conforme au troisième mode de réalisation de
l'invention décrit
précédemment, c'est-à-dire que les perforations BO dépassent des pare-arcs 6
du côté
opposé à la section réduite 46A. Le courant est nul à un instant t300. Le
temps de coupure
d'une lame fusible 4 comprenant des pare-arcs 6 avec des perforations et des
évents
arrières 82, égal à t300¨ to, est environ 50% inférieur au temps de coupure
d'une lame
fusible 4 sans pare-arc.
La courbe 400 illustre l'évolution du courant dans un cas où la lame fusible 4
comprend des pare-arcs 6 conforme au quatrième mode de réalisation de
l'invention décrit
précédemment, c'est-à-dire que les perforations 80 dépassent des pare-arcs 6 à
la fois du
côté de la section réduite 46A et du côté opposé à la section réduite 46A. Le
courant est
nul à un instant t400.
Le temps de coupure d'une lame fusible 4 comprenant des pare-arcs
6 avec des perforations 80 et des évents frontaux 84 et arrières 82, égal à
t400 ¨ to, est
environ 60% inférieur au temps de coupure d'une lame fusible 4 sans pare-arc.
La figure 7 présente un aspect de l'amélioration des performances, mesurées
par la
réduction du temps de coupure, des fusibles 2 conformes à l'invention, par
rapport aux
fusibles selon l'art antérieur. Les fusibles 2 conformes aux deuxième, et
troisième et
quatrième modes de réalisation de l'invention, dans lesquels les perforations
80 situées
d'un même côté de la section réduite 46A sont au moins en partie obturées par
les pare-
arcs 6 de la même paire 60, permettent d'améliorer encore plus les
performances du fusible
2 par rapport au premier mode de l'invention. Dans l'exemple illustré, des
perforations 80
sont ménagées de chaque côté de la section réduite 46A. En variante non
représentée,
une ou plusieurs perforations 80 sont ménagées d'un seul côté de la section
réduite 46A,
au voisinage de cette section réduite 46A, au moins une perforation 80
contribuant aussi à
l'extinction de l'arc électrique
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Dans l'exemple illustré, les pare-arcs 6 sont disposés uniquement de part et
d'autre
de la section réduite 46A située au milieu d'une lame fusible 4 afin
d'expliquer l'invention.
Bien entendu, lorsque la lame fusible 4 comprend des sections réduites 46
autres que la
section réduite 46A, d'autres pare-arcs, du type des pare-arcs 6, peuvent le
cas échéant
être disposés au voisinage de ces sections réduites 46.
Selon une variante non représentée, les deux paires 60 de pare-arcs 6 sont
séparées l'une de l'autre par deux, voire plus, sections réduites du type des
sections réduite
46 et/ou 46A. Comme décrit précédemment, les perforations 80 et les pare-arcs
6
présentent des formes avec des dimensions précises, ces dimensions pouvant
changer
notamment en fonction du dimensionnement et du calibre du fusible 2, de la
taille des trous
44 de la section réduite 46A.
Dans l'exemple illustré, la paire 60 de pare-arcs 6 est assemblée sur une
portion
plane de la lame fusible 4. En variante non représentée, lorsque la lame
fusible 4 comporte
des pliures, à l'image des pliures transversales 42, les pliures forment des
pliages avec
divers profils, tels qu'un palier, un créneau, etc. Les pare-arcs 6 peuvent
prendre place
directement dans un pliage, par exemple un palier ou un créneau, ce qui permet
de
raccourcir la longueur nette de la lame fusible 4.
Le procédé de fabrication du fusible 2, décrit notamment à l'aide de la figure
8,
comprend ainsi une étape 800 consistant à fabriquer deux pare-arcs 6 d'une
première paire
60, les pare-arcs 6 étant réalisés en un matériau élastique préformé,
notamment en
élastomère réticulé, et présentant chacun une face interne 66 plane. De façon
non
limitative, les pare arcs 6 sont par exemple fabriqués par moulage, la face
interne 66 étant
optionnellement rectifiée par usinage. Selon un autre exemple, on fabrique,
par exemple
par calandrage, une bande calibrée de matériau élastique présentant une
largeur égale à
la largeur de la lame fusible 4 sur laquelle les pare-arcs 6 sont destinés à
être collés, la
bande présentant une épaisseur égale à l'épaisseur L7 des pare-arcs 6. Les
pare-arcs 6
sont ensuite découpés dans cette bande calibrée. Une ou plusieurs des faces
des pare-
arcs 6 peuvent être usinés pour corriger leur géométrie, en particulier la
face interne 66, qui
est de préférence plane pour favoriser l'adhésion de la couche d'adhésif 72,
et la face avant
62, orientée vers la section réduite 46A.
Ensuite, le procédé comprend une étape 802 consistant à coller chaque pare-arc
6
d'une même paire 60 sur une face principale respective de la lame fusible 4 au
voisinage
de la section réduite 46A, en intercalant une couche d'adhésif 72 entre la
face interne 66
de chaque pare-arc 6 et une face principale respective de la lame-fusible 4.
Les pare-arcs
6 sont situés du même côté du plan transversal P4, les faces avant 62 des pare-
arcs 6 étant
orientées vers la section réduite 46A, de manière que la distance L8 entre la
face avant 62
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de chaque pare-arc 6 et la ligne frontière 70 la plus proche est comprise
entre 1 mm et
15 mm.
Lorsque des perforations 80 sont ménagées dans la lame fusible 4, le procédé
de
fabrication comprend une étape 804, antérieure à l'étape 802 de collage,
consistant à
ménager dans la lame fusible 4 au moins une perforation 80 au voisinage de la
section
réduite 46A. Au cours de l'étape 804 de collage, les pare-arcs 6 sont disposés
sur la lame
fusible 4 de manière que les perforations 80 sont essentiellement obturées par
les pare-
arcs 6. Lorsque les perforations 80 présentent une longueur supérieure à la
longueur L6
des pare-arcs 6, des évents frontaux 84 et/ou arrière 82 sont ménagés.
Le cinquième mode de réalisation de la lame fusible 4 et des pare-arcs 6,
représenté
sur les figures 9 et 10, ressemble au quatrième mode de réalisation en ce que
les
perforations 80, ménagées au voisinage de la section réduite 46A, dépassent
des faces
avant 62 et arrière 64 des pare-arcs 6, pour former respectivement des évents
frontaux 84
et arrière 82. Chacune des perforations 80 est au moins en partie obturée par
les faces
internes 66 des deux pare-arcs 6 d'une même paire 60, chaque perforation 80
ménageant
une cavité entre les deux pare-arcs 6 d'une même paire 60. Comme dans les
autres modes
de réalisation, les pare-arcs 6 du quatrième mode sont réalisés en un matériau
élastique,
ici en silicone, sont associés par paire 60 et sont fixés sur la lame fusible
4 au moyen d'une
couche d'adhésif 72, qui est intercalée entre la lame fusible 4 et une face
interne 66 de
chaque pare-arc 6 de la paire 60 correspondante.
Parmi les principales différences de la lame fusible 4 et des pare-arcs 6 du
cinquième mode de réalisation par rapport aux modes de réalisation précédents,
les
perforations 80 sont en forme d'ellipse allongée, qui s'étendent dans leur
longueur
parallèlement à l'axe longitudinal A2 du fusible 2. D'autre part, la lame
fusible 4 présente ici
des plis 86 au niveau des faces avant 62 et arrière 64 des pare-arcs 6, Dans
l'exemple
illustré, les plis 86 sont situés dans un plan parallèle au plan transversal
P4. Les évents
frontaux 84 et arrière 82 s'étendent sur ces plis 86. Ainsi les évents
frontaux 84 sont orientés
vers la section réduite 46A. Dans l'exemple illustré, les évents arrière 82 de
chaque paire
60 de pare-arcs 6 sont orientés vers une section réduite 46 respective. Selon
les
conventions de nommage utilisées dans la présente description, les évents
arrière 82, vis-
à-vis de la section réduite 46A, sont donc des évents frontaux vis-à-vis d'une
des sections
réduite 46.
Une telle structure de lame fusible 4, comprenant des plis 86, permet une
structure
plus compacte par rapport à une lame fusible 4 sans pliure.
Dans tous les modes de réalisation illustrés, les pare-arcs 6 sont réalisés en
matériau élastique préformé, notamment en un matériau élastomère tel que du
silicone.
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Optionnellement, les pare-arcs 6 comprennent des particules minérales et/ou
organiques,
qui sont ajoutées au matériau élastique sous forme de poudre et/ou de fibres.
Ces particules
servent à ajuster les propriétés du matériau des pare-arcs 6, par exemple
servent à ajuster
la dureté Shore du matériau, et/ou servent de renfort mécanique. Le matériau
des pare-
5 arcs 6 est alors un matériau renforcé, aussi appelé matériau composite,
comprenant une
matrice réalisée en un matériau élastique, notamment réalisée en un matériau
élastomère
tel que du silicone. Par opposition à un matériau renforcé, un matériau sans
particules
ajoutées est dit matériau brut .
Selon une variante non-représentée, les pare-arcs sont réalisés en un matériau
10 élastique moussé, c'est-à-dire un matériau renfermant des bulles de gaz
et présentant une
porosité moyenne supérieure à 50%, de préférence supérieure à 60%, de
préférence
encore supérieure à 70%. La porosité moyenne d'une pièce est définie comme la
fraction
du volume des bulles de gaz contenues dans cette pièce sur le volume total de
cette pièce.
Selon une autre variante non-représentée, les pare-arcs 6 sont constitués de
15 plusieurs couches de matériaux empilées les unes sur les autres. Au
moins une des
couches est réalisée en un matériau élastique tel que décrit précédemment,
notamment en
un matériau élastomère tel que du silicone. Selon des exemples, ces couches
présentent
des caractéristiques distinctes, notamment des caractéristiques de dureté
distinctes, et ces
couches de matériaux sont avantageusement assemblées les unes aux autres par
collage.
20 De nombreux autres modes de réalisation sont possibles.
En particulier, les caractéristiques des lames fusibles 4 et des pare-arcs 6
selon
l'invention, et notamment les caractéristiques structurelles des pare-arcs et
leur procédé de
fabrication peuvent être mis en uvre indépendamment du corps 20 comprenant
une
armature 48 décrit ci-dessus et pourrait être implémentées dans un corps de
fusible
conventionnel. Notamment, les perforations 80 peuvent être utilisées
indépendamment de
l'armature 48.
Toute caractéristique décrite pour un mode de réalisation ou une variante dans
ce
qui précède peut être mise en uvre pour les autres modes de réalisation et
variantes
décrits précédemment, pour autant que techniquement faisable.
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