CA2754611A1 - Conducteur simplifie pour appareillage electrique et appareillage electrique comportant au moins un tel conducteur - Google Patents
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Abstract
Conducteur (2) pour appareillage électrique comportant un premier élément support conducteur électrique (14) d'axe longitudinal et au moins deux éléments de contact électriques (16.1, 16.2) destinés à venir en contact, l'élément support (14) ayant une forme cylindrique évidée munie sur sa périphérie extérieure d'au moins deux logements (20, 21) recevant les éléments de contact (16.1, 16.2), lesdits logements (20, 21) étant disposés sensiblement de manière symétrique, dans lequel les éléments de contact (16.1, 16.2) sont maintenus dans les logements (20, 21) par pincement. Ce conducteur peut former un contact mobile de sectionneur.
Description
CONDUCTEUR SIMPLIFIÉ POUR APPAREILLAGE ELECTRIQUE ET
APPAREILLAGE ELECTRIQUE COMPORTANT AU MOINS UN TEL
CONDUCTEUR
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR
La présente invention se rapporte principalement à un conducteur pour appareillage électrique, et notamment à un contact mobile pour sectionneur pour installations de transmission et de distribution d'énergie électrique haute tension à l'air libre, et plus généralement à un commutateur pour installations de transmission et de distribution d'énergie électrique haute tension à l'air libre.
Un poste électrique à haute tension comporte notamment un ensemble de disjoncteurs et de sectionneurs.
Le sectionneur dans un poste électrique a une fonction de sécurité, celui-ci est ouvert après que le disjoncteur a été ouvert, rendant sûre toute intervention sur le poste.
Le sectionneur comporte, de manière connue, un contact mobile en rotation autour d'un axe et un contact fixe. Lorsque le sectionneur est fermé, le contact mobile et le contact fixe sont en contact mécanique et électrique.
Un sectionneur haute tension de type connu comporte de manière connue un contact mobile autour d'un axe, celui-ci étant sensiblement horizontal lorsque le sectionneur est fermé et sensiblement
APPAREILLAGE ELECTRIQUE COMPORTANT AU MOINS UN TEL
CONDUCTEUR
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR
La présente invention se rapporte principalement à un conducteur pour appareillage électrique, et notamment à un contact mobile pour sectionneur pour installations de transmission et de distribution d'énergie électrique haute tension à l'air libre, et plus généralement à un commutateur pour installations de transmission et de distribution d'énergie électrique haute tension à l'air libre.
Un poste électrique à haute tension comporte notamment un ensemble de disjoncteurs et de sectionneurs.
Le sectionneur dans un poste électrique a une fonction de sécurité, celui-ci est ouvert après que le disjoncteur a été ouvert, rendant sûre toute intervention sur le poste.
Le sectionneur comporte, de manière connue, un contact mobile en rotation autour d'un axe et un contact fixe. Lorsque le sectionneur est fermé, le contact mobile et le contact fixe sont en contact mécanique et électrique.
Un sectionneur haute tension de type connu comporte de manière connue un contact mobile autour d'un axe, celui-ci étant sensiblement horizontal lorsque le sectionneur est fermé et sensiblement
2 vertical lorsque le sectionneur est ouvert. Le contact mobile est formé par un ensemble de pièces reliées entre elles et définissant un entrefer, dans lequel vient se loger un contact fixe lorsque le contact mobile est déplacé. Les pièces du contact mobile sont fixées les unes aux autres par des ensembles vis-écrou, des pièces en cuivre pour assurer le contact sont également rapportées sur les pièces des contacts traversants. La structure particulière du contact fixe assure un pincement mécanique et un pincement électrodynamique du contact mobile par le contact fixe lorsque que le contact mobile vient en contact avec celui-ci.
Ce sectionneur donne entièrement satisfaction en termes de sécurité de fonctionnement et d'efficacité de conduction du courant. Cependant la réalisation du contact mobile nécessite la mise en oeuvre de nombreuses pièces assemblées.
Le brevet EP 0 203 373 décrit un sectionneur pour des appareillages électriques moyenne tension comportant un contact fixe et un contact mobile. Comme précédemment, la structure des contacts est relativement complexe.
C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un appareillage électrique de réalisation simplifiée par rapport aux appareillages de l'état de la technique, plus particulièrement d'offrir un sectionneur haute tension de conception simplifiée.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
Le but précédemment énoncé est atteint par un conducteur pour appareillage électrique comportant
Ce sectionneur donne entièrement satisfaction en termes de sécurité de fonctionnement et d'efficacité de conduction du courant. Cependant la réalisation du contact mobile nécessite la mise en oeuvre de nombreuses pièces assemblées.
Le brevet EP 0 203 373 décrit un sectionneur pour des appareillages électriques moyenne tension comportant un contact fixe et un contact mobile. Comme précédemment, la structure des contacts est relativement complexe.
C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un appareillage électrique de réalisation simplifiée par rapport aux appareillages de l'état de la technique, plus particulièrement d'offrir un sectionneur haute tension de conception simplifiée.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
Le but précédemment énoncé est atteint par un conducteur pour appareillage électrique comportant
3 au moins un élément support conducteur électrique et au moins deux éléments de contact destinés à mettre en contact électrique, l'élément support comportant des logements pour les éléments de contact dans lesquels les éléments de contact sont introduits en déformant élastiquement l'élément support et sont maintenus dans ceux-ci en relâchant la déformation élastique.
En d'autres termes, les parties du conducteur destinées à venir en contact avec au moins un autre contact de l'appareillage électrique sont maintenues par pincement dans des logements réalisés dans une pièce support également conductrice électrique.
Les inventeurs ont constaté qu'un maintien par pincement était suffisant pour réaliser des conducteurs pour appareillage électrique offrant une grande robustesse et la capacité de conduction du courant nécessaire. La réalisation du conducteur selon la présente invention ne requiert alors plus d'ensembles vis-écrou, ni d'alésages. Sa structure est donc très simple. En outre, son coût de revient est réduit.
Ce conducteur est particulièrement adapté à
la réalisation d'un contact mobile pour sectionneur.
De manière avantageuse, la structure de l'élément de support est telle qu'elle facilite l'ouverture et la fermeture des rainures afin d'éviter toute déformation plastique, permettant un remplacement aisé des contacts sans détérioration du contact mobile.
De manière préférée, la structure du contact fixe est telle qu'elle permet l'apparition d'un
En d'autres termes, les parties du conducteur destinées à venir en contact avec au moins un autre contact de l'appareillage électrique sont maintenues par pincement dans des logements réalisés dans une pièce support également conductrice électrique.
Les inventeurs ont constaté qu'un maintien par pincement était suffisant pour réaliser des conducteurs pour appareillage électrique offrant une grande robustesse et la capacité de conduction du courant nécessaire. La réalisation du conducteur selon la présente invention ne requiert alors plus d'ensembles vis-écrou, ni d'alésages. Sa structure est donc très simple. En outre, son coût de revient est réduit.
Ce conducteur est particulièrement adapté à
la réalisation d'un contact mobile pour sectionneur.
De manière avantageuse, la structure de l'élément de support est telle qu'elle facilite l'ouverture et la fermeture des rainures afin d'éviter toute déformation plastique, permettant un remplacement aisé des contacts sans détérioration du contact mobile.
De manière préférée, la structure du contact fixe est telle qu'elle permet l'apparition d'un
4 effet de boucle permettant l'apparition d'un phénomène de pincement électrodynamique renforçant le maintien par pincement des éléments de contact par l'élément support.
La présente invention a alors principalement pour objet un conducteur pour appareillage électrique comportant un premier élément support conducteur électrique d'axe longitudinal et au moins deux éléments de contact électriques destinés à
venir en contact, l'élément support ayant une forme cylindrique évidée munie sur sa périphérie extérieure d'au moins deux logements recevant les éléments de contact, lesdits logements étant disposés sensiblement de manière symétrique, dans lequel les éléments de contact sont maintenus dans les logements par pincement.
La section de l'élément support peut être définie par un premier et un deuxième arc se raccordant par leurs extrémités au niveau des logements, et dans lequel chaque logement est formé par une rainure s'étendant longitudinalement sur au moins une partie de la longueur de l'élément support, chaque rainure étant délimitée par deux bords latéraux se raccordant à un fond, chaque arc se raccordant à un bord latéral de chaque rainure, un rapprochement des arcs l'un vers l'autre par déformation élastique provoquant un éloignement des bords latéraux de chaque rainure permettant l'introduction des éléments de contact dans les rainures et un éloignement des arcs l'un de l'autre jusqu'à un retour à une position sensiblement non déformée provoquant le pincement des éléments de contact dans les rainures et leur maintien dans celles-ci.
Chaque bord latéral d'une rainure se raccorde avantageusement au fond de la rainure par une
La présente invention a alors principalement pour objet un conducteur pour appareillage électrique comportant un premier élément support conducteur électrique d'axe longitudinal et au moins deux éléments de contact électriques destinés à
venir en contact, l'élément support ayant une forme cylindrique évidée munie sur sa périphérie extérieure d'au moins deux logements recevant les éléments de contact, lesdits logements étant disposés sensiblement de manière symétrique, dans lequel les éléments de contact sont maintenus dans les logements par pincement.
La section de l'élément support peut être définie par un premier et un deuxième arc se raccordant par leurs extrémités au niveau des logements, et dans lequel chaque logement est formé par une rainure s'étendant longitudinalement sur au moins une partie de la longueur de l'élément support, chaque rainure étant délimitée par deux bords latéraux se raccordant à un fond, chaque arc se raccordant à un bord latéral de chaque rainure, un rapprochement des arcs l'un vers l'autre par déformation élastique provoquant un éloignement des bords latéraux de chaque rainure permettant l'introduction des éléments de contact dans les rainures et un éloignement des arcs l'un de l'autre jusqu'à un retour à une position sensiblement non déformée provoquant le pincement des éléments de contact dans les rainures et leur maintien dans celles-ci.
Chaque bord latéral d'une rainure se raccorde avantageusement au fond de la rainure par une
5 zone amincie de sorte à former un axe de rotation autour duquel le bord latéral va pivoter lors de l'application d'un effort sur les arcs.
Chaque arc comporte avantageusement une zone médiane moins rigide entourée par deux parties plus rigides, lesdites parties plus rigides formant des leviers pivotant autour de la zone de connexion amincie du bord latéral de la rainure auquel elles sont reliées.
Le conducteur selon l'invention peut comporter des moyens pour rigidifier transversalement l'élément support de sorte à éviter un relâchement du pincement. Les moyens pour rigidifier sont, par exemple formés par une plaque fixée à l'extrémité libre de l'élément support sur le premier et le deuxième arc de sorte à les immobiliser l'un par rapport à l'autre dans une position de pincement des éléments de contact.
La plaque est par exemple fixée au moyen de boulons vissés dans des alésages réalisés dans les arcs. Dans un exemple de réalisation, chaque alésage est délimité par une paire de nervures longitudinales en saillie du bord intérieur d'un arc, lesdites nervures longitudinales étant courbées l'une vers l'autre.
Un jeu peut être prévu entre le fond de chaque rainure et l'extrémité de l'élément de contact en vis-à-vis qu'elle contient. Des moyens de rappel
Chaque arc comporte avantageusement une zone médiane moins rigide entourée par deux parties plus rigides, lesdites parties plus rigides formant des leviers pivotant autour de la zone de connexion amincie du bord latéral de la rainure auquel elles sont reliées.
Le conducteur selon l'invention peut comporter des moyens pour rigidifier transversalement l'élément support de sorte à éviter un relâchement du pincement. Les moyens pour rigidifier sont, par exemple formés par une plaque fixée à l'extrémité libre de l'élément support sur le premier et le deuxième arc de sorte à les immobiliser l'un par rapport à l'autre dans une position de pincement des éléments de contact.
La plaque est par exemple fixée au moyen de boulons vissés dans des alésages réalisés dans les arcs. Dans un exemple de réalisation, chaque alésage est délimité par une paire de nervures longitudinales en saillie du bord intérieur d'un arc, lesdites nervures longitudinales étant courbées l'une vers l'autre.
Un jeu peut être prévu entre le fond de chaque rainure et l'extrémité de l'élément de contact en vis-à-vis qu'elle contient. Des moyens de rappel
6 PCT/EP2010/053517 élastique peuvent être disposés dans chaque rainure entre le fond et l'élément de contact.
L'élément support est par exemple réalisé
par extrusion, par exemple en alliage d'aluminium.
Les éléments de contact ont, par exemple la forme de parallélépipède rectangle dont les extrémités destinées à venir en contact du contact fixe comportent un rayon de courbure.
Le conducteur peut former un contact mobile d'un sectionneur, l'élément support comportant une première extrémité longitudinale destinée à être articulée sur un support isolant, et une deuxième extrémité longitudinale au moins au niveau de laquelle les rainures sont situées.
La présente invention a également pour objet un appareillage électrique comportant au moins un conducteur selon la présente invention, destiné à venir en contact d'au moins un contact de l'appareillage.
Le conducteur peut être mobile et coopérer avec au moins un contact fixe ou être fixe et coopérer avec au moins un contact mobile.
Dans une variante, le conducteur peut être fixe et mettre en contact deux contacts de l'appareillage.
Le ou les contact(s) avec lequel ou lesquels vient en contact le conducteur a (ont) par exemple une forme générale en U.
L'appareillage électrique selon la présente invention peut comporter des moyens aptes à appliquer un effort sur chaque arc tendant à les rapprocher pour
L'élément support est par exemple réalisé
par extrusion, par exemple en alliage d'aluminium.
Les éléments de contact ont, par exemple la forme de parallélépipède rectangle dont les extrémités destinées à venir en contact du contact fixe comportent un rayon de courbure.
Le conducteur peut former un contact mobile d'un sectionneur, l'élément support comportant une première extrémité longitudinale destinée à être articulée sur un support isolant, et une deuxième extrémité longitudinale au moins au niveau de laquelle les rainures sont situées.
La présente invention a également pour objet un appareillage électrique comportant au moins un conducteur selon la présente invention, destiné à venir en contact d'au moins un contact de l'appareillage.
Le conducteur peut être mobile et coopérer avec au moins un contact fixe ou être fixe et coopérer avec au moins un contact mobile.
Dans une variante, le conducteur peut être fixe et mettre en contact deux contacts de l'appareillage.
Le ou les contact(s) avec lequel ou lesquels vient en contact le conducteur a (ont) par exemple une forme générale en U.
L'appareillage électrique selon la présente invention peut comporter des moyens aptes à appliquer un effort sur chaque arc tendant à les rapprocher pour
7 permettre le relâchement au moins provisoire des éléments de contact.
Dans le cas où l'appareillage électrique selon la présente invention forme un sectionneur, le conducteur peut former un contact mobile et comportant au moins un contact fixe, l'élément support étant monté
articulé sur un support isolant par une première extrémité longitudinale et portant les éléments de contact au moins au niveau de sa deuxième extrémité
longitudinale destinés à venir en contact avec le au moins contact fixe.
Par exemple, chaque branche du contact fixe se prolonge par une patte repliée vers l'intérieur de sorte à être sensiblement parallèle à la branche du U à
laquelle elle est fixée, ladite patte étant destinée à
venir en contact mécanique avec au moins un élément de contact du contact mobile.
Des moyens de rappel sont avantageusement interposés entre la patte et la branche à laquelle elle est fixée pour solliciter la patte vers l'intérieur en direction du contact mobile lorsqu'il est en place.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à
l'aide de la description qui va suivre et des dessins en annexes sur lesquels :
- la figure 1 est une vue de face d'un exemple de réalisation d'un conducteur selon la présente invention
Dans le cas où l'appareillage électrique selon la présente invention forme un sectionneur, le conducteur peut former un contact mobile et comportant au moins un contact fixe, l'élément support étant monté
articulé sur un support isolant par une première extrémité longitudinale et portant les éléments de contact au moins au niveau de sa deuxième extrémité
longitudinale destinés à venir en contact avec le au moins contact fixe.
Par exemple, chaque branche du contact fixe se prolonge par une patte repliée vers l'intérieur de sorte à être sensiblement parallèle à la branche du U à
laquelle elle est fixée, ladite patte étant destinée à
venir en contact mécanique avec au moins un élément de contact du contact mobile.
Des moyens de rappel sont avantageusement interposés entre la patte et la branche à laquelle elle est fixée pour solliciter la patte vers l'intérieur en direction du contact mobile lorsqu'il est en place.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à
l'aide de la description qui va suivre et des dessins en annexes sur lesquels :
- la figure 1 est une vue de face d'un exemple de réalisation d'un conducteur selon la présente invention
8 - la figure 2A est une vue en perspective de l'élément support seul du conducteur de la figure 1 à l'état non déformé, - la figure 2B est une vue de face de l'élément support seul du conducteur de la figure 1 à
l'état déformé, - la figure 3 est une représentation schématique d'une vue de face d'un détail d'un sectionneur dans lequel le conducteur selon la présente invention peut être utilisé, - la figure 4A est une vue de côté d'un exemple de réalisation d'un sectionneur selon la présente invention en position fermée, - la figure 4B est une vue de côté du sectionneur de la figure 4A en position ouverte, - les figures 5A et 5B sont des vues agrandies du côté droit et de face du sectionneur des figures 4A et 4B respectivement, - la figure 6 est une vue agrandie de la figure 5B, - la figure 7 est une vue de face d'un autre exemple de réalisation d'un conducteur selon la présente invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Dans la description qui va suivre, le conducteur selon la présente invention sera décrit dans sa mise en oeuvre dans un sectionneur. Cependant il est bien entendu que le conducteur selon la présente invention peut être mis en oeuvre dans tout type d'appareillage électrique dans lequel un conducteur est
l'état déformé, - la figure 3 est une représentation schématique d'une vue de face d'un détail d'un sectionneur dans lequel le conducteur selon la présente invention peut être utilisé, - la figure 4A est une vue de côté d'un exemple de réalisation d'un sectionneur selon la présente invention en position fermée, - la figure 4B est une vue de côté du sectionneur de la figure 4A en position ouverte, - les figures 5A et 5B sont des vues agrandies du côté droit et de face du sectionneur des figures 4A et 4B respectivement, - la figure 6 est une vue agrandie de la figure 5B, - la figure 7 est une vue de face d'un autre exemple de réalisation d'un conducteur selon la présente invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Dans la description qui va suivre, le conducteur selon la présente invention sera décrit dans sa mise en oeuvre dans un sectionneur. Cependant il est bien entendu que le conducteur selon la présente invention peut être mis en oeuvre dans tout type d'appareillage électrique dans lequel un conducteur est
9 requis. En outre, le conducteur est décrit comme mobile, mais il est bien entendu qu'un conducteur fixe ne sort pas du cadre de la présente invention.
Sur les figures 4A et 4B, on peut voir un exemple d'un sectionneur S auquel peut s'appliquer le conducteur. Le sectionneur est représenté en position de fermeture. Le sectionneur S comporte un contact mobile 2 formé par le conducteur selon la présente invention, deux contacts fixes 4 et des supports isolants 8, 10. Le contact mobile 2 est monté articulé
sur le support isolant 8, un contact fixe 4 est monté
fixe sur un support isolant 8 et l'autre contact fixe 4 est monté fixe sur le support 10.
Il est bien entendu que la présente invention s'applique à un sectionneur comportant uns seul contact fixe.
Le contact mobile 2 est apte à pivoter autour d'un axe sensiblement orthogonal au plan de la feuille, le contact mobile peut alors passer d'une position sensiblement horizontale (position représentée sur la figure 4A) lorsque le sectionneur est à l'état fermé à une position sensiblement verticale (position représentée sur la figure 4B) lorsque le sectionneur S
est ouvert.
Dans l'exemple représenté, le support isolant 8 du contact mobile 2 est formé de deux colonnes 8.1, 8.2 supportant le mécanisme d'articulation du contact mobile 2.
Le mécanisme d'actionnement du sectionneur est de type connu et ne sera pas décrit en détail. Dans l'exemple représenté, il comporte un ressort à ruban spirale destiné à provoquer l'équilibrage de la lame du sectionneur. La colonne 8.1 isolante forme également une bielle de commande pour commander le déplacement du contact mobile.
5 Le contact mobile 2 est relié
électriquement au réseau de distribution électrique par une connexion 12 symbolisée sur la gauche du sectionneur et les contacts fixes 4 sont reliés au réseau de distribution électrique par une connexion 13
Sur les figures 4A et 4B, on peut voir un exemple d'un sectionneur S auquel peut s'appliquer le conducteur. Le sectionneur est représenté en position de fermeture. Le sectionneur S comporte un contact mobile 2 formé par le conducteur selon la présente invention, deux contacts fixes 4 et des supports isolants 8, 10. Le contact mobile 2 est monté articulé
sur le support isolant 8, un contact fixe 4 est monté
fixe sur un support isolant 8 et l'autre contact fixe 4 est monté fixe sur le support 10.
Il est bien entendu que la présente invention s'applique à un sectionneur comportant uns seul contact fixe.
Le contact mobile 2 est apte à pivoter autour d'un axe sensiblement orthogonal au plan de la feuille, le contact mobile peut alors passer d'une position sensiblement horizontale (position représentée sur la figure 4A) lorsque le sectionneur est à l'état fermé à une position sensiblement verticale (position représentée sur la figure 4B) lorsque le sectionneur S
est ouvert.
Dans l'exemple représenté, le support isolant 8 du contact mobile 2 est formé de deux colonnes 8.1, 8.2 supportant le mécanisme d'articulation du contact mobile 2.
Le mécanisme d'actionnement du sectionneur est de type connu et ne sera pas décrit en détail. Dans l'exemple représenté, il comporte un ressort à ruban spirale destiné à provoquer l'équilibrage de la lame du sectionneur. La colonne 8.1 isolante forme également une bielle de commande pour commander le déplacement du contact mobile.
5 Le contact mobile 2 est relié
électriquement au réseau de distribution électrique par une connexion 12 symbolisée sur la gauche du sectionneur et les contacts fixes 4 sont reliés au réseau de distribution électrique par une connexion 13
10 symbolisée sur la droite du sectionneur.
Nous rappelons qu'un sectionneur est associé à un disjoncteur, le sectionneur ayant peu de pouvoir de coupure.
Le sectionneur représenté sur les figures 4A et 4B comporte deux contacts fixes 4, destinés à
recevoir chacune une extrémité du contact mobile. Les deux contacts fixes 4 étant de structure similaire, nous n'en décririons qu'un en détail.
Le contact fixe 4, particulièrement visible sur les figures 3, 5A et 5B, a sensiblement une section en U dont les deux branches sensiblement parallèles sont conductrices électriques, ces deux branches définissent un entrefer dans lequel vient se positionner le contact mobile lorsque le sectionneur est en position fermée, la conduction électrique s'effectuant entre le contact mobile et les branches parallèles. Le contact fixe 4 sera décrit en détail dans la suite de la description.
Nous allons maintenant décrire en détail le contact mobile selon la présente invention en relation avec les figures 1 à 3 plus particulièrement.
Nous rappelons qu'un sectionneur est associé à un disjoncteur, le sectionneur ayant peu de pouvoir de coupure.
Le sectionneur représenté sur les figures 4A et 4B comporte deux contacts fixes 4, destinés à
recevoir chacune une extrémité du contact mobile. Les deux contacts fixes 4 étant de structure similaire, nous n'en décririons qu'un en détail.
Le contact fixe 4, particulièrement visible sur les figures 3, 5A et 5B, a sensiblement une section en U dont les deux branches sensiblement parallèles sont conductrices électriques, ces deux branches définissent un entrefer dans lequel vient se positionner le contact mobile lorsque le sectionneur est en position fermée, la conduction électrique s'effectuant entre le contact mobile et les branches parallèles. Le contact fixe 4 sera décrit en détail dans la suite de la description.
Nous allons maintenant décrire en détail le contact mobile selon la présente invention en relation avec les figures 1 à 3 plus particulièrement.
11 Le contact mobile 2 comporte un premier élément support 14 ayant la forme d'une tige articulée par une première extrémité longitudinale 14.1 sur le premier support isolant 8. L'élément support 14 comporte une deuxième extrémité longitudinale 14.2 opposée à la première extrémité 14.1 munie d'éléments de contact 16.1, 16.2 destinés à coopérer avec un contact fixe 4. Dans l'exemple particulier représenté, l'élément support 14 comporte également au niveau de la première extrémité longitudinale 14.1 des éléments de contacts pour coopérer avec l'autre contact fixe 4 disposé sur le support 8.
Dans l'exemple représenté, l'élément support 14 a une forme cylindrique d'axe Y à section transversale sensiblement ellipsoïdale.
Pour la suite de la description, nous définissons les axes X et Z, l'axe X étant l'axe dirigé
horizontalement sur la figure 2B et l'axe étant l'axe dirigé verticalement sur la figure 2B.
L'élément support comporte des logements recevant les éléments de contact. Les logements 20, 21 sont réalisés sous la forme de deux rainures 20, 21 sur la périphérie extérieure du cylindre, alignées sur l'axe X et disposés symétriquement par rapport à un plan de symétrie P, les rainures étant ouvertes vers l'extérieur.
Chaque rainure 20, 21 comporte deux bords latéraux 20.1, 20.2 et 21.1, 21.2 respectivement, le bord latéral 20.1 se raccordant au bord latéral 21.1 par une portion d'arc 22 et le bord latéral 20.2 se
Dans l'exemple représenté, l'élément support 14 a une forme cylindrique d'axe Y à section transversale sensiblement ellipsoïdale.
Pour la suite de la description, nous définissons les axes X et Z, l'axe X étant l'axe dirigé
horizontalement sur la figure 2B et l'axe étant l'axe dirigé verticalement sur la figure 2B.
L'élément support comporte des logements recevant les éléments de contact. Les logements 20, 21 sont réalisés sous la forme de deux rainures 20, 21 sur la périphérie extérieure du cylindre, alignées sur l'axe X et disposés symétriquement par rapport à un plan de symétrie P, les rainures étant ouvertes vers l'extérieur.
Chaque rainure 20, 21 comporte deux bords latéraux 20.1, 20.2 et 21.1, 21.2 respectivement, le bord latéral 20.1 se raccordant au bord latéral 21.1 par une portion d'arc 22 et le bord latéral 20.2 se
12 raccordant au bord latéral 21.2 par une portion d'arc 23.
Comme on peut le voir sur la figure 1, les rainures 20, 21 s'étendent sur toute la longueur de l'élément support 14. Cette structure permet une réalisation simple par extrusion, et une découpe à la longueur souhaitée. En outre, cette réalisation permet d'avoir une section conductrice sensiblement constante.
Il est bien entendu qu'un élément support ne comportant des rainures qu'au niveau de sa deuxième extrémité longitudinale ne sort pas du cadre de la présente invention.
Selon la présente invention, et comme on peut voir sur la figure 1, les éléments de contact 16.1, 16.2 sont disposés dans les rainures 20, 21 et sont maintenus par pincement entre les bords 20.1, 20.2 et 21.1, 21.2, au niveau d'une première extrémité, leur deuxième extrémité s'étendant hors des rainures.
Les rainures 20, 21 ont une section transversale en forme de U correspondant sensiblement au profil extérieur des éléments de contact et assurant le maintien de ceux-ci comme nous le verrons par la suite. Dans l'exemple représenté, les éléments de contact 16.1, 16.2 sont en appui contre le fond des rainures.
Les éléments de contact 16 sont avantageusement plats et présentent un rayon de courbure au niveau des extrémités pénétrant dans les rainures et des extrémité destinées à venir en contact avec le contact fixe, ces extrémités s'étendant hors des rainures.
Comme on peut le voir sur la figure 1, les rainures 20, 21 s'étendent sur toute la longueur de l'élément support 14. Cette structure permet une réalisation simple par extrusion, et une découpe à la longueur souhaitée. En outre, cette réalisation permet d'avoir une section conductrice sensiblement constante.
Il est bien entendu qu'un élément support ne comportant des rainures qu'au niveau de sa deuxième extrémité longitudinale ne sort pas du cadre de la présente invention.
Selon la présente invention, et comme on peut voir sur la figure 1, les éléments de contact 16.1, 16.2 sont disposés dans les rainures 20, 21 et sont maintenus par pincement entre les bords 20.1, 20.2 et 21.1, 21.2, au niveau d'une première extrémité, leur deuxième extrémité s'étendant hors des rainures.
Les rainures 20, 21 ont une section transversale en forme de U correspondant sensiblement au profil extérieur des éléments de contact et assurant le maintien de ceux-ci comme nous le verrons par la suite. Dans l'exemple représenté, les éléments de contact 16.1, 16.2 sont en appui contre le fond des rainures.
Les éléments de contact 16 sont avantageusement plats et présentent un rayon de courbure au niveau des extrémités pénétrant dans les rainures et des extrémité destinées à venir en contact avec le contact fixe, ces extrémités s'étendant hors des rainures.
13 Nous allons maintenant expliquer comment un tel pincement est obtenu.
En appliquant un effort F1 au niveau des zones centrales des arcs 22, 23 selon l'axe Z vers l'intérieur du cylindre de sorte à rapprocher les arcs 22, 23 l'un de l'autre, comme cela est schématisé
sur la figure 2, les rainures 20, 21 tendent à
s'ouvrir, i.e. les bords 20.1, 20.2 et 21.1, 21.2 s'écartent l'un de l'autre respectivement. L'ouverture des rainures 20, 21 est symbolisée par les angles .
Les éléments de contact 16.1, 16.2 sont alors introduits dans les rainures 20, 21.
On relâche ensuite l'effort F1 sur les arcs 22, 23, les rainures tendent à reprendre leur forme initiale, les bords 20.1, 20.2 et 21.1, 21.2 se rapprochent alors l'un de l'autre respectivement. Les éléments de contact ayant une dimension transversale légèrement supérieure à celle des rainures les recevant, les rainures ne reprennent pas leur configuration initiale, une contrainte de réaction F2 s'exerce alors sur les éléments de contact 16 de sorte à pincer ceux-ci et à les immobiliser à l'intérieur des rainures. Les éléments de contact sont alors solidaires de l'élément support 14 et ceci sans utiliser d'ensembles vis-écrou ou tout autre mécanisme de fixation. Les efforts F2 ainsi obtenus peuvent atteindre plusieurs milliers de Newtons. F1 est par exemple de l'ordre de 7000N.
Lors de l'application des efforts F1 sur les arcs 22, 23, les bords latéraux 20.1, 20.2, 21.1, 21.1 effectuent sensiblement un mouvement de rotation
En appliquant un effort F1 au niveau des zones centrales des arcs 22, 23 selon l'axe Z vers l'intérieur du cylindre de sorte à rapprocher les arcs 22, 23 l'un de l'autre, comme cela est schématisé
sur la figure 2, les rainures 20, 21 tendent à
s'ouvrir, i.e. les bords 20.1, 20.2 et 21.1, 21.2 s'écartent l'un de l'autre respectivement. L'ouverture des rainures 20, 21 est symbolisée par les angles .
Les éléments de contact 16.1, 16.2 sont alors introduits dans les rainures 20, 21.
On relâche ensuite l'effort F1 sur les arcs 22, 23, les rainures tendent à reprendre leur forme initiale, les bords 20.1, 20.2 et 21.1, 21.2 se rapprochent alors l'un de l'autre respectivement. Les éléments de contact ayant une dimension transversale légèrement supérieure à celle des rainures les recevant, les rainures ne reprennent pas leur configuration initiale, une contrainte de réaction F2 s'exerce alors sur les éléments de contact 16 de sorte à pincer ceux-ci et à les immobiliser à l'intérieur des rainures. Les éléments de contact sont alors solidaires de l'élément support 14 et ceci sans utiliser d'ensembles vis-écrou ou tout autre mécanisme de fixation. Les efforts F2 ainsi obtenus peuvent atteindre plusieurs milliers de Newtons. F1 est par exemple de l'ordre de 7000N.
Lors de l'application des efforts F1 sur les arcs 22, 23, les bords latéraux 20.1, 20.2, 21.1, 21.1 effectuent sensiblement un mouvement de rotation
14 autour d'axes de pivot désignés Y1, Y2, Y3, Y4 respectivement. Chaque axe Y1, Y2, Y3, Y4 se situe sensiblement à la jonction entre un bord latéral et le fond de la rainure correspondante.
En outre, le mouvement de rotation des bords latéraux est avantageusement facilité en prévoyant un amincissement du matériau au niveau de la jonction entre le bord latéral et le fond associé.
Ainsi l'effort requis pour provoquer le pivotement du bord latéral par rapport au fond de la rainure est réduit, les risques de déformation plastique sont également réduits.
En outre, on prévoit avantageusement de réaliser les arcs 22, 23 avec une zone centrale 22.1, 23.1 amincie de sorte à faciliter la déformation élastique de celui-ci. Sur la figure 2B, on peut voir l'élément support 14 dans un état déformé, les deux parties de chaque arcs de part et d'autre de la partie centrale amincie 22.1, 23.1 ayant pivotées par rapport à la partie centrale.
Chaque portion d'arc fonctionne alors comme un levier rigide indépendant associé à un bord latéral d'une rainure.
Les valeurs des déformations appliquées à
l'élément support, notamment celles des contraintes F1 sont limitées au domaine de déformation élastique de l'élément support de sorte à avoir une déformation réversible des rainures. Ainsi les éléments de contact peuvent être montés et démontés sans détérioration des propriétés mécaniques de l'élément support.
Les éléments de contact peut subir une usure par micro commutation des potentiels induits dans les lignes hors tension par la proximité des lignes sous tension, ou une usure due au nombre d'opérations 5 effectuées.
Le retrait des éléments de contact est obtenu en appliquant à nouveau un effort F1 sur les deux arcs 22, 23 de sorte à les rapprocher, provoquant l'ouverture des rainures, les éléments de contact 10 peuvent alors être retirés.
Des moyens 24 (visibles sur la figure 6) pour figer la configuration de la section transversale de l'élément support sont également prévus, supprimant tout risque que les éléments contacts ne s'échappent
En outre, le mouvement de rotation des bords latéraux est avantageusement facilité en prévoyant un amincissement du matériau au niveau de la jonction entre le bord latéral et le fond associé.
Ainsi l'effort requis pour provoquer le pivotement du bord latéral par rapport au fond de la rainure est réduit, les risques de déformation plastique sont également réduits.
En outre, on prévoit avantageusement de réaliser les arcs 22, 23 avec une zone centrale 22.1, 23.1 amincie de sorte à faciliter la déformation élastique de celui-ci. Sur la figure 2B, on peut voir l'élément support 14 dans un état déformé, les deux parties de chaque arcs de part et d'autre de la partie centrale amincie 22.1, 23.1 ayant pivotées par rapport à la partie centrale.
Chaque portion d'arc fonctionne alors comme un levier rigide indépendant associé à un bord latéral d'une rainure.
Les valeurs des déformations appliquées à
l'élément support, notamment celles des contraintes F1 sont limitées au domaine de déformation élastique de l'élément support de sorte à avoir une déformation réversible des rainures. Ainsi les éléments de contact peuvent être montés et démontés sans détérioration des propriétés mécaniques de l'élément support.
Les éléments de contact peut subir une usure par micro commutation des potentiels induits dans les lignes hors tension par la proximité des lignes sous tension, ou une usure due au nombre d'opérations 5 effectuées.
Le retrait des éléments de contact est obtenu en appliquant à nouveau un effort F1 sur les deux arcs 22, 23 de sorte à les rapprocher, provoquant l'ouverture des rainures, les éléments de contact 10 peuvent alors être retirés.
Des moyens 24 (visibles sur la figure 6) pour figer la configuration de la section transversale de l'élément support sont également prévus, supprimant tout risque que les éléments contacts ne s'échappent
15 des rainures en cas d'application d'un effort F1 accidentel sur l'élément support. Ces moyens sont formés, dans l'exemple représenté, par une plaque 26 fixée sur l'extrémité libre de l'élément support à la fois sur l'arc supérieur et sur l'arc inférieur de sorte à les immobiliser l'un par rapport à l'autre dans la position de pincement des éléments de contact. Dans l'exemple représenté, la plaque 26 est rectangulaire et est fixée au niveau de ses quatre sommets par quatre vis 27 aux deux arcs 22, 23. Les vis 27 sont avantageusement des vis auto taraudeuses, simplifiant la réalisation du support et des alésages 28.
Chacun des arcs comporte deux alésages 28 pour recevoir les vis 27. Dans l'exemple représenté, les alésages 28 sont délimités partiellement par deux nervures longitudinales en saillie du bord intérieur de l'élément support, recourbées l'une vers l'autre. Cette
Chacun des arcs comporte deux alésages 28 pour recevoir les vis 27. Dans l'exemple représenté, les alésages 28 sont délimités partiellement par deux nervures longitudinales en saillie du bord intérieur de l'élément support, recourbées l'une vers l'autre. Cette
16 forme permet la réalisation simple des alésages directement lors de la fabrication par extrusion de l'élément support. En outre, un gain de matière est obtenu. Mais il est bien entendu que l'on pourrait réaliser ces alésages par usinage de l'élément support.
La plaque bloque la déformation de l'élément de support, et assure également le transfert électrique vers les cornes d'amorçage 31 ou éclateurs à
deux électrodes durant la rotation de l'élément support pour les courants résiduels.
De plus, il est prévu des moyens de butée selon l'axe Y de sorte à limiter le mouvement de recul de l'élément support 14 durant le court-circuit. Ces moyens sont formés par l'extrémité recourbée 36.1 de la poutre mobile 36 du contact mobile, aptes à venir en butée contre les éclateurs 31.
En outre, grâce à la structure particulière du contact fixe, le maintien des éléments de contact dans les rainures est encore amélioré grâce à l'effet de boucle ou loop effect dû à la circulation du courant dans le contact fixe. Cette circulation est schématisée sur les figures 3 et 6.
Le contact fixe 4 comporte une première pièce 30 en forme de U, cette pièce étant fixée sur le support isolant par son fond 30.1, cette pièce 30 comporte deux branches 30.2, 30.3 sensiblement parallèles entre lesquelles vient se positionner le contact mobile 2.
Chaque branche 30.2, 30.3 se prolonge par une patte 32.2, 32.3 repliée vers l'intérieur et
La plaque bloque la déformation de l'élément de support, et assure également le transfert électrique vers les cornes d'amorçage 31 ou éclateurs à
deux électrodes durant la rotation de l'élément support pour les courants résiduels.
De plus, il est prévu des moyens de butée selon l'axe Y de sorte à limiter le mouvement de recul de l'élément support 14 durant le court-circuit. Ces moyens sont formés par l'extrémité recourbée 36.1 de la poutre mobile 36 du contact mobile, aptes à venir en butée contre les éclateurs 31.
En outre, grâce à la structure particulière du contact fixe, le maintien des éléments de contact dans les rainures est encore amélioré grâce à l'effet de boucle ou loop effect dû à la circulation du courant dans le contact fixe. Cette circulation est schématisée sur les figures 3 et 6.
Le contact fixe 4 comporte une première pièce 30 en forme de U, cette pièce étant fixée sur le support isolant par son fond 30.1, cette pièce 30 comporte deux branches 30.2, 30.3 sensiblement parallèles entre lesquelles vient se positionner le contact mobile 2.
Chaque branche 30.2, 30.3 se prolonge par une patte 32.2, 32.3 repliée vers l'intérieur et
17 destinée à venir en contact avec un élément de contact 16.12, 16.1 du contact mobile 2.
Des moyens élastiques 34, type ressort hélicoïdal, sont prévus avantageusement entre la patte 32.1, 32.3 et la branche 30.2, 30.3 respectivement repoussant la patte 32.1, 32.3 vers l'intérieur, améliorant le contact électrique entre la patte et l'élément de contact associé.
Dans l'exemple représenté, les pattes 32.2, 32.3 sont rapportées par vissage sur les branches 30.2, 30.3 respectivement. On pourrait aussi prévoir de réaliser la branche et la patte d'une seule pièce par pliage. On prévoira dans ce cas de doubler les pièces 30.2, 30.3 pour que l'effet de boucle tende à pousser les pattes 32.2, 32.3 vers le contact mobile sans plier les branches 302, 30.3 vers l'arrière, ce qui réduirait la pression de contact.
Dans la vue de face représentée sur la figure 6, on ne voit que deux éléments de contact et deux branches du contact, cependant sur la vue de côté
de la figure 5A, on peut constater que le contact fixe 4 comporte quatre branches de part et d'autre, le contact mobile 2 comporte deux éléments de contact 16.1 et 16.2 de chaque côté associé à chacune des branches.
Le contact mobile comporte alors deux éléments de contact dont la longueur permet de couvrir environ six doigts de contact en cas de déplacement par le court-circuit le long de l'axe Y, et le contact fixe comporte quatre pièces en forme de U.
Des moyens élastiques 34, type ressort hélicoïdal, sont prévus avantageusement entre la patte 32.1, 32.3 et la branche 30.2, 30.3 respectivement repoussant la patte 32.1, 32.3 vers l'intérieur, améliorant le contact électrique entre la patte et l'élément de contact associé.
Dans l'exemple représenté, les pattes 32.2, 32.3 sont rapportées par vissage sur les branches 30.2, 30.3 respectivement. On pourrait aussi prévoir de réaliser la branche et la patte d'une seule pièce par pliage. On prévoira dans ce cas de doubler les pièces 30.2, 30.3 pour que l'effet de boucle tende à pousser les pattes 32.2, 32.3 vers le contact mobile sans plier les branches 302, 30.3 vers l'arrière, ce qui réduirait la pression de contact.
Dans la vue de face représentée sur la figure 6, on ne voit que deux éléments de contact et deux branches du contact, cependant sur la vue de côté
de la figure 5A, on peut constater que le contact fixe 4 comporte quatre branches de part et d'autre, le contact mobile 2 comporte deux éléments de contact 16.1 et 16.2 de chaque côté associé à chacune des branches.
Le contact mobile comporte alors deux éléments de contact dont la longueur permet de couvrir environ six doigts de contact en cas de déplacement par le court-circuit le long de l'axe Y, et le contact fixe comporte quatre pièces en forme de U.
18 Il est bien entendu que des contacts fixes comportant un autre nombre de paires de contacts ne sortent pas du cadre de la présente invention.
L'élément support est par exemple réalisé
en alliages d'aluminium, avantageusement par extrusion.
Les éléments de contact 16 et les pattes sont par exemple en cuivre argenté, les branches du U
sont par exemple également réalisées en alliages d'aluminium.
Nous allons maintenant expliquer l'effet de boucle, nous nous limiterons à la circulation du courant de court-circuit dans les éléments visibles sur la vue de face de la figure 3.
Cet effet repose sur le principe électrotechnique bien connu de la force élémentaire qui s'exerce sur un conducteur lorsqu'il est parcouru par un courant et lorsqu'il est soumis à un champ d'induction. Sur la base de ce principe, on sait que deux éléments conducteurs parallèles dl parcourus dans le même sens par un courant I subissent une force d'attraction df qui tend à les rapprocher l'un de l'autre, et qui est proportionnelle au carré du courant. En considérant un circuit électrique constitué
de deux conducteurs identiques non rectilignes disposés sensiblement parallèlement entre eux et parcourus par un même courant I, ces deux conducteurs s'attirent mutuellement avec une force F, qui vérifie la relation suivante Fc=-=Lf - li (1) Z=o c
L'élément support est par exemple réalisé
en alliages d'aluminium, avantageusement par extrusion.
Les éléments de contact 16 et les pattes sont par exemple en cuivre argenté, les branches du U
sont par exemple également réalisées en alliages d'aluminium.
Nous allons maintenant expliquer l'effet de boucle, nous nous limiterons à la circulation du courant de court-circuit dans les éléments visibles sur la vue de face de la figure 3.
Cet effet repose sur le principe électrotechnique bien connu de la force élémentaire qui s'exerce sur un conducteur lorsqu'il est parcouru par un courant et lorsqu'il est soumis à un champ d'induction. Sur la base de ce principe, on sait que deux éléments conducteurs parallèles dl parcourus dans le même sens par un courant I subissent une force d'attraction df qui tend à les rapprocher l'un de l'autre, et qui est proportionnelle au carré du courant. En considérant un circuit électrique constitué
de deux conducteurs identiques non rectilignes disposés sensiblement parallèlement entre eux et parcourus par un même courant I, ces deux conducteurs s'attirent mutuellement avec une force F, qui vérifie la relation suivante Fc=-=Lf - li (1) Z=o c
19 dans laquelle 1, est la longueur totale de circuit d'un conducteur, li est la longueur d'un tronçon élémentaire rectiligne du circuit d'un conducteur, et fi est la force d'attraction mutuelle de deux tronçons élémentaires parallèles (li et fi correspondent respectivement à dl et df pour un tronçon élémentaire).
On sait aussi que chaque élément d'un circuit en boucle (comme une bobine) parcouru par un courant I subit une force df tendant à écarter la boucle du circuit électrique.
Lorsque le sectionneur est fermé et qu'un courant de court-circuit i circule du contact mobile vers le contact fixe en passant par les deux éléments de contact, un courant il circule dans l'élément de contact 16.1, puis dans la patte 32.2, puis dans la branche 30.2 ; un courant i2 circule dans l'élément de contact 16.2, dans la patte de contact 32.3 et dans la branche 30.3. Les courants il et i2 circulent de manière symétrique par rapport à un plan vertical P. Le courant il circule dans la patte 32.2 et la branche 30.2, ce qui provoque la répulsion de la patte 32.2 et de la branche 30.2 l'une de l'autre. Il se crée alors des forces électromagnétiques qui tendent à
éloigner l'une de l'autre la patte 32.2 et la branche 30.2, la branche 30.2 étant plus rigide que la patte 32.2, il se produit un mouvement de la patte 32.2 vers le contact mobile 16.1 d'autant plus fort que le courant de court-circuit est élevé et que la distance entre la patte 32.2 et le branche 30.2 est petite. Cet effet est utilisé pour obtenir un effet de pincement du contact mobile 2 entre les extrémités des deux pattes 32.2, 32.3 du contact fixe.
Le même phénomène apparaît entre la patte 32.3 et 30.3.
5 Par ailleurs, le sens de circulation du courant il dans la branche 30.2 est inverse de celui dans la patte 32.2, ce qui provoque un écartement de patte 32.2 et de la branche 30.2, ce qui a encore pour effet de déplacer la patte 32.2 vers l'intérieur. Le 10 même phénomène apparaît entre la patte 32.3 et la branche 30.3.
Il y a donc apparition de forces désignées F3 selon l'axe X, dirigées vers l'intérieur en direction du plan P sur les pattes 32.2 et 32.3 et se 15 transmettant aux éléments de contact 16.1, 16.2. Ces forces F3 tendent à éloigner les arcs 22, 23 l'une de l'autre, ce qui a pour effet d'augmenter le pincement des éléments de contact par les rainures, leur maintien est donc encore amélioré lors du passage du courant de
On sait aussi que chaque élément d'un circuit en boucle (comme une bobine) parcouru par un courant I subit une force df tendant à écarter la boucle du circuit électrique.
Lorsque le sectionneur est fermé et qu'un courant de court-circuit i circule du contact mobile vers le contact fixe en passant par les deux éléments de contact, un courant il circule dans l'élément de contact 16.1, puis dans la patte 32.2, puis dans la branche 30.2 ; un courant i2 circule dans l'élément de contact 16.2, dans la patte de contact 32.3 et dans la branche 30.3. Les courants il et i2 circulent de manière symétrique par rapport à un plan vertical P. Le courant il circule dans la patte 32.2 et la branche 30.2, ce qui provoque la répulsion de la patte 32.2 et de la branche 30.2 l'une de l'autre. Il se crée alors des forces électromagnétiques qui tendent à
éloigner l'une de l'autre la patte 32.2 et la branche 30.2, la branche 30.2 étant plus rigide que la patte 32.2, il se produit un mouvement de la patte 32.2 vers le contact mobile 16.1 d'autant plus fort que le courant de court-circuit est élevé et que la distance entre la patte 32.2 et le branche 30.2 est petite. Cet effet est utilisé pour obtenir un effet de pincement du contact mobile 2 entre les extrémités des deux pattes 32.2, 32.3 du contact fixe.
Le même phénomène apparaît entre la patte 32.3 et 30.3.
5 Par ailleurs, le sens de circulation du courant il dans la branche 30.2 est inverse de celui dans la patte 32.2, ce qui provoque un écartement de patte 32.2 et de la branche 30.2, ce qui a encore pour effet de déplacer la patte 32.2 vers l'intérieur. Le 10 même phénomène apparaît entre la patte 32.3 et la branche 30.3.
Il y a donc apparition de forces désignées F3 selon l'axe X, dirigées vers l'intérieur en direction du plan P sur les pattes 32.2 et 32.3 et se 15 transmettant aux éléments de contact 16.1, 16.2. Ces forces F3 tendent à éloigner les arcs 22, 23 l'une de l'autre, ce qui a pour effet d'augmenter le pincement des éléments de contact par les rainures, leur maintien est donc encore amélioré lors du passage du courant de
20 court-circuit.
Les forces F3 de pincement et de blocage du contact mobile dans l'entrefer du contact fixe, qui sont des forces dynamiques en ce qu'elles ne se produisent qu'en présence d'un court-circuit, sont d'autant plus importantes que le courant de court-circuit circulant dans les contacts est élevé. On comprend donc qu'après la fermeture du sectionneur selon l'invention, la force de contact maximale entre le contact fixe et le contact mobile est fournie seulement durant un court-circuit.
Les forces F3 de pincement et de blocage du contact mobile dans l'entrefer du contact fixe, qui sont des forces dynamiques en ce qu'elles ne se produisent qu'en présence d'un court-circuit, sont d'autant plus importantes que le courant de court-circuit circulant dans les contacts est élevé. On comprend donc qu'après la fermeture du sectionneur selon l'invention, la force de contact maximale entre le contact fixe et le contact mobile est fournie seulement durant un court-circuit.
21 Une butée horizontale pour le contact mobile est également prévue entre les deux électrodes de l'éclateur 31.
Le fonctionnement du sectionneur selon la présente invention est similaire à celui d'un sectionneur de type connu et ne sera pas décrit en détail.
Dans l'exemple représenté, le contact mobile est rigide, i.e. il ne se déforme pas sous l'application de contraintes lors du fonctionnement du de sectionneur et le contact fixe est conformable, i.e.
il est apte à se déformer pour s'adapter à la dimension du contact mobile lors du fonctionnement. Cette aptitude à la déformation est obtenue grâce aux pattes flexibles et aux ressorts de rappel. La dimension de l'entrefer augmente lorsque le contact mobile pénètre dans le contact fixe et s'adapte à la dimension transversale du contact mobile, le contact électrique ainsi obtenu est de très bonne qualité.
Cependant on peut prévoir que ce soit le contact mobile qui soit apte à se déformer, en particulier qui soit capable de modifier sa dimension transversale, i.e. la distance séparant les deux extrémités des éléments de contact orientées radialement vers l'extérieur.
Sur la figure 7, on peut voir un exemple de réalisation d'un conducteur selon la présente invention capable de faire varier sa dimension transversale.
Les références utilisées pour décrire le conducteur de la figure 1 seront également utilisées pour décrire le conducteur de la figure 7.
Le fonctionnement du sectionneur selon la présente invention est similaire à celui d'un sectionneur de type connu et ne sera pas décrit en détail.
Dans l'exemple représenté, le contact mobile est rigide, i.e. il ne se déforme pas sous l'application de contraintes lors du fonctionnement du de sectionneur et le contact fixe est conformable, i.e.
il est apte à se déformer pour s'adapter à la dimension du contact mobile lors du fonctionnement. Cette aptitude à la déformation est obtenue grâce aux pattes flexibles et aux ressorts de rappel. La dimension de l'entrefer augmente lorsque le contact mobile pénètre dans le contact fixe et s'adapte à la dimension transversale du contact mobile, le contact électrique ainsi obtenu est de très bonne qualité.
Cependant on peut prévoir que ce soit le contact mobile qui soit apte à se déformer, en particulier qui soit capable de modifier sa dimension transversale, i.e. la distance séparant les deux extrémités des éléments de contact orientées radialement vers l'extérieur.
Sur la figure 7, on peut voir un exemple de réalisation d'un conducteur selon la présente invention capable de faire varier sa dimension transversale.
Les références utilisées pour décrire le conducteur de la figure 1 seront également utilisées pour décrire le conducteur de la figure 7.
22 Dans cet exemple, on prévoit que les éléments de contact soient aptes à être mobiles dans les rainures qui les reçoivent.
Pour cela, un jeu J est prévu entre le fond de la rainure et l'extrémité de l'élément de contact en vis-à-vis.
Ainsi la dimension transversale D du conducteur est alors modifiable et peut être adaptée en fonction de la dimension du contact fixe.
De manière avantageuse, un moyen de rappel élastique 38, type ressort hélicoïdal, peut être disposé entre le fond de la gorge et l'élément de contact pour appliquer un effort tendant à faire sortir l'élément de contact de la gorge. Des moyens de retenue (non représentés) sont avantageusement prévus pour éviter que l'élément de contact ne sorte entièrement de la gorge.
Nous allons maintenant expliquer comment une telle conformation du contact mobile est obtenue.
On prévoit, lorsque le contact mobile va pénétrer dans le contact fixe, d'appliquer des efforts F1 sur les deux arcs vers l'intérieur de l'élément support de sorte à ouvrir les deux gorges, les éléments de contact 16.1, 16.2 sont alors libres de coulisser transversalement dans les gorges. Lorsque le contact mobile pénètre effectivement entre les deux pattes du contact fixe, les extrémités extérieures des éléments de contact entrent en contact avec les pattes et sont repoussées naturellement vers l'intérieur des gorges, la dimension transversale du contact mobile est donc
Pour cela, un jeu J est prévu entre le fond de la rainure et l'extrémité de l'élément de contact en vis-à-vis.
Ainsi la dimension transversale D du conducteur est alors modifiable et peut être adaptée en fonction de la dimension du contact fixe.
De manière avantageuse, un moyen de rappel élastique 38, type ressort hélicoïdal, peut être disposé entre le fond de la gorge et l'élément de contact pour appliquer un effort tendant à faire sortir l'élément de contact de la gorge. Des moyens de retenue (non représentés) sont avantageusement prévus pour éviter que l'élément de contact ne sorte entièrement de la gorge.
Nous allons maintenant expliquer comment une telle conformation du contact mobile est obtenue.
On prévoit, lorsque le contact mobile va pénétrer dans le contact fixe, d'appliquer des efforts F1 sur les deux arcs vers l'intérieur de l'élément support de sorte à ouvrir les deux gorges, les éléments de contact 16.1, 16.2 sont alors libres de coulisser transversalement dans les gorges. Lorsque le contact mobile pénètre effectivement entre les deux pattes du contact fixe, les extrémités extérieures des éléments de contact entrent en contact avec les pattes et sont repoussées naturellement vers l'intérieur des gorges, la dimension transversale du contact mobile est donc
23 réduite et adaptée à celle du contact fixe. Les efforts F1 sont relâchés.
Dans le cas où des moyens de rappel sont disposés dans le fond des gorges, ceux-ci sont comprimés.
Lorsque le sectionneur est ouvert, on peut prévoir d'appliquer de nouveau les efforts F1 pour permettre aux éléments de contact de coulisser vers l'extérieur sous l'effet des moyens de rappel.
Pour réaliser une telle conformation, on peut également prévoir de déformer la section de l'élément support dans la direction des éléments de contact par écrasement, de manière similaire aux efforts F3. Dans ce cas, l'adaptation du contact mobile à la dimension du contact fixe assure par ailleurs une confirmation du pincement puisque l'écrasement provoque un accroissement des efforts F2.
L'aptitude à la déformation du contact mobile permet de simplifier le contact fixe.
Les moyens aptes à appliquer les efforts F1 peuvent être prévus au niveau des moyens maintenant l'élément support dans sa configuration de pincement des éléments de contact.
Comme indiqué précédemment, le conducteur selon la présente invention peut être mis en oeuvre dans tout type d'appareillage électrique pour assurer un contact électrique intermittent ou continu. Celui-ci peut être mis en place dans un appareillage électrique et ensuite n'être plus déplacé. Dans cette configuration, l'aptitude à la conformation du conducteur est particulièrement intéressante, la
Dans le cas où des moyens de rappel sont disposés dans le fond des gorges, ceux-ci sont comprimés.
Lorsque le sectionneur est ouvert, on peut prévoir d'appliquer de nouveau les efforts F1 pour permettre aux éléments de contact de coulisser vers l'extérieur sous l'effet des moyens de rappel.
Pour réaliser une telle conformation, on peut également prévoir de déformer la section de l'élément support dans la direction des éléments de contact par écrasement, de manière similaire aux efforts F3. Dans ce cas, l'adaptation du contact mobile à la dimension du contact fixe assure par ailleurs une confirmation du pincement puisque l'écrasement provoque un accroissement des efforts F2.
L'aptitude à la déformation du contact mobile permet de simplifier le contact fixe.
Les moyens aptes à appliquer les efforts F1 peuvent être prévus au niveau des moyens maintenant l'élément support dans sa configuration de pincement des éléments de contact.
Comme indiqué précédemment, le conducteur selon la présente invention peut être mis en oeuvre dans tout type d'appareillage électrique pour assurer un contact électrique intermittent ou continu. Celui-ci peut être mis en place dans un appareillage électrique et ensuite n'être plus déplacé. Dans cette configuration, l'aptitude à la conformation du conducteur est particulièrement intéressante, la
24 géométrie du conducteur s'adaptant définitivement à
celles des éléments avec lesquels il est connecté.
Dans le cas où le conducteur est destiné à
relier électriquement deux parties d'un appareillage électrique, le conducteur peut comporter des éléments de contact à ses deux extrémités longitudinales, les éléments de contact d'une extrémité étant en contact avec une partie de l'appareillage électrique et les éléments de l'autre extrémité longitudinale étant en contact avec l'autre partie de l'appareillage électrique. Dans ce cas, le courant circule selon la direction longitudinale d'une extrémité longitudinale à
une autre. Dans cet exemple de réalisation, la présence des rainures sur toute la longueur de l'élément de support est particulièrement avantageuse.
Le conducteur peut aussi être mis en oeuvre de sorte à ce que le courant circule d'un élément de contact vers l'élément de contact opposé à travers l'élément de support.
Il est bien entendu que dans le cas où le conducteur est mobile, la présente invention ne se limite pas à un contact mobile en rotation, mais s'applique également à un contact mobile en translation et à un contact mobile en translation et/ou en rotation.
Il est bien entendu qu'un conducteur selon la présente invention peut comporter plus de deux éléments de contact.
En outre, l'effet de boucle apparaît également lorsque le conducteur est mis en oeuvre autrement que dans un sectionneur, en tant que contact mobile.
L'appareil électrique selon la présente invention est donc de réalisation simplifiée par 5 rapport à ceux de l'état de la technique, en particulier les sectionneurs. Par ailleurs, le montage et le démontage des éléments de contact sont simplifiés.
On pourrait prévoir plusieurs rainures 10 parallèles de chaque côté de l'élément support, pour disposer des éléments de contact sur plusieurs niveaux.
Dans ce cas, on prévoirait un déplacement du contact mobile par pénétration télescopique de préférence à un déplacement par rotation.
celles des éléments avec lesquels il est connecté.
Dans le cas où le conducteur est destiné à
relier électriquement deux parties d'un appareillage électrique, le conducteur peut comporter des éléments de contact à ses deux extrémités longitudinales, les éléments de contact d'une extrémité étant en contact avec une partie de l'appareillage électrique et les éléments de l'autre extrémité longitudinale étant en contact avec l'autre partie de l'appareillage électrique. Dans ce cas, le courant circule selon la direction longitudinale d'une extrémité longitudinale à
une autre. Dans cet exemple de réalisation, la présence des rainures sur toute la longueur de l'élément de support est particulièrement avantageuse.
Le conducteur peut aussi être mis en oeuvre de sorte à ce que le courant circule d'un élément de contact vers l'élément de contact opposé à travers l'élément de support.
Il est bien entendu que dans le cas où le conducteur est mobile, la présente invention ne se limite pas à un contact mobile en rotation, mais s'applique également à un contact mobile en translation et à un contact mobile en translation et/ou en rotation.
Il est bien entendu qu'un conducteur selon la présente invention peut comporter plus de deux éléments de contact.
En outre, l'effet de boucle apparaît également lorsque le conducteur est mis en oeuvre autrement que dans un sectionneur, en tant que contact mobile.
L'appareil électrique selon la présente invention est donc de réalisation simplifiée par 5 rapport à ceux de l'état de la technique, en particulier les sectionneurs. Par ailleurs, le montage et le démontage des éléments de contact sont simplifiés.
On pourrait prévoir plusieurs rainures 10 parallèles de chaque côté de l'élément support, pour disposer des éléments de contact sur plusieurs niveaux.
Dans ce cas, on prévoirait un déplacement du contact mobile par pénétration télescopique de préférence à un déplacement par rotation.
Claims (21)
1. Conducteur (2) pour appareillage électrique comportant un premier élément support conducteur électrique (14) d'axe longitudinal (Y) et au moins deux éléments de contact électriques (16.1, 16.2) destinés à venir en contact, l'élément support (14) ayant une forme cylindrique évidée munie sur sa périphérie extérieure d'au moins deux logements (20, 21) recevant les éléments de contact (16.1, 16.2), lesdits logements (20, 21) étant disposés sensiblement de manière symétrique, dans lequel les éléments de contact (16.1, 16.2) sont maintenus dans les logements (20, 21) par pincement, les éléments de contacts (16.1, 16.2) comportant des extrémités libres s'étendant transversalement hors des logements (20, 21).
2. Conducteur selon la revendication 1, dans lequel la section de l'élément support (14) est définie par un premier et un deuxième arc (22, 23) se raccordant par leurs extrémités au niveau des logements (20, 21), et dans lequel chaque logement (20, 21) est formé par une rainure s'étendant longitudinalement sur au moins une partie de la longueur de l'élément support (14), chaque rainure (20, 21) étant délimitée par deux bords latéraux (20,.1, 20.2, 21.1, 21.2) se raccordant à un fond, chaque arc (22, 23) se raccordant à un bord latéral (20.1, 20.2, 21.1, 21.2) de chaque rainure (20, 21), un rapprochement des arcs (22, 23) l'un vers l'autre par déformation élastique provoquant un éloignement des bords latéraux (20.1, 20.2, 21.1, 21.2) de chaque rainure (20, 21) permettant l'introduction des éléments de contact (16.1, 16.2) dans les rainures (20, 21) et un éloignement des arcs (22, 23) l'un de l'autre jusqu'à un retour à une position sensiblement non déformée provoquant le pincement des éléments de contact (16.1, 16.2) dans les rainures (20, 21) et leur maintien dans celles-ci.
3. Conducteur selon la revendication 2, dans lequel chaque bord latéral (20.1, 20.2, 21.1, 21.2) d'une rainure (20, 21) se raccorde au fond de la rainure (20, 21) par une zone amincie de sorte à former un axe de rotation (Z1, Z2, Z3, Z4) autour duquel le bord latéral (20.1, 20.2, 21.1, 21.2) va pivoter lors de l'application d'un effort sur les arcs (22, 23).
4. Conducteur selon la revendication 3, dans lequel chaque arc (22, 23) comporte une zone médiane moins rigide (22.1, 22.3) entourée par deux parties plus rigides, lesdites parties plus rigides formant des leviers pivotant autour de la zone de connexion amincie du bord latéral de la rainure (20, 21) auquel elles sont reliées.
5. Conducteur selon l'une des revendications 1 à 4, comportant des moyens (24) pour rigidifier transversalement l'élément support (14) de sorte à éviter un relâchement du pincement.
6. Conducteur selon la revendication 5 en combinaison avec la revendication 2, dans lequel les moyens (24) pour rigidifier sont formés par une plaque (26) fixée à l'extrémité libre de l'élément support sur le premier et le deuxième arc (22, 23) de sorte à les immobiliser l'un par rapport à l'autre dans une position de pincement des éléments de contact (16.1, 16.2).
7. Conducteur selon la revendication 6, dans lequel la plaque (26) est fixée au moyen de boulons (27) vissés dans des alésages (28) réalisés dans les arcs (22, 23).
8. Conducteur selon la revendication 7, dans lequel chaque alésage (28) est délimité par une paire de nervures longitudinales en saillie du bord intérieur d'un arc (22, 23), lesdites nervures longitudinales étant courbées l'une vers l'autre.
9. Conducteur selon l'une des revendications 2 à 8, dans lequel un jeu est prévu entre le fond de chaque rainure et l'extrémité de l'élément de contact en vis-à-vis qu'elle contient.
10. Conducteur selon la revendication précédente, comportant des moyens de rappel élastique disposés dans chaque rainure entre le fond et l'élément de contact.
11. Conducteur selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel l'élément support (14) est réalisé par extrusion, par exemple en alliage d'aluminium.
12. Conducteur selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel les éléments de contact (16.1, 16.2) ont la forme de parallélépipède rectangle dont les extrémités destinées à venir en contact du contact fixe comportent un rayon de courbure.
13. Conducteur selon l'une des revendications 1 à 11 formant un contact mobile d'un sectionneur, l'élément support comportant une première extrémité longitudinale destinée à être articulée sur un support isolant, et une deuxième extrémité
longitudinale au moins au niveau de laquelle les rainures sont situées.
longitudinale au moins au niveau de laquelle les rainures sont situées.
14. Appareillage électrique comportant au moins un conducteur selon l'une des revendications 1 à
13, destiné à venir en contact d'au moins un contact de l'appareillage.
13, destiné à venir en contact d'au moins un contact de l'appareillage.
15. Appareillage électrique selon la revendication précédente, dans lequel le conducteur est mobile et coopère avec au moins un contact fixe ou dans lequel le conducteur est fixe et coopère avec au moins un contact mobile.
16. Appareillage électrique selon la revendication 14, dans lequel le conducteur est fixe et met en contact deux contacts de l'appareillage.
17. Appareillage électrique selon l'une des revendications 14 à 16, dans lequel le ou les contact (s) avec lequel ou lesquels vient en contact le conducteur a (ont) une forme générale'en U.
18. Appareillage électrique selon l'une des revendications 14 à 17, comportant des moyens aptes à
appliquer un effort sur chaque arc tendant à les rapprocher pour permettre le relâchement au moins provisoire des éléments de contact.
appliquer un effort sur chaque arc tendant à les rapprocher pour permettre le relâchement au moins provisoire des éléments de contact.
19. Appareillage électrique selon revendication 15, formant un sectionneur dans lequel le conducteur forme un contact mobile (2) et comportant au moins un contact fixe (4), l'élément support étant monté articulé sur un support isolant par une première extrémité longitudinale et portant les éléments de contact au moins au niveau de sa deuxième extrémité
longitudinale, destinés à venir en contact avec le contact fixe.
longitudinale, destinés à venir en contact avec le contact fixe.
20. Appareillage électrique selon la revendication précédente, dans lequel chaque branche (30.2, 30.3) du au moins un contact fixe (4) se prolonge par une patte (32.2, 32.3) repliée vers l'intérieur de sorte à être sensiblement parallèle à la branche (30.2, 30.3) du U à laquelle elle est fixée, ladite patte (32.2, 32.3) étant destinée à venir en contact mécanique avec au moins un élément de contact (16.1, 16.2) du contact mobile (2).
21. Appareillage électrique selon la revendication précédente, dans lequel des moyens de rappel (34) sont interposés entre la patte (32.2, 32.3) et la branche (30.2, 30.3) à laquelle elle est fixée pour solliciter la patte (32.2, 32.3) vers l'intérieur en direction du contact mobile (2) lorsqu'il est en place.
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| FR0951812A FR2943451B1 (fr) | 2009-03-20 | 2009-03-20 | Conducteur simplifie pour appareillage electrique et appareillage electrique comportant au moins un tel conducteur |
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