EP0498739A1 - Dispositif interrupteur haute tension et commutateur haute tension - Google Patents

Dispositif interrupteur haute tension et commutateur haute tension Download PDF

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EP0498739A1
EP0498739A1 EP92400332A EP92400332A EP0498739A1 EP 0498739 A1 EP0498739 A1 EP 0498739A1 EP 92400332 A EP92400332 A EP 92400332A EP 92400332 A EP92400332 A EP 92400332A EP 0498739 A1 EP0498739 A1 EP 0498739A1
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EP
European Patent Office
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switch
high voltage
stud
pads
movable
Prior art date
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EP92400332A
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English (en)
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Inventor
Hans Jedlitschka
Jacques Sireul
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General Electric CGR SA
Original Assignee
General Electric CGR SA
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/04Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/06Insulating body insertable between contacts
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/56Switching-on; Switching-off
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    • Y10T74/18Mechanical movements
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    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/20Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20012Multiple controlled elements

Definitions

  • the invention relates to high voltage switches and, more particularly, those which are used to alternately supply at least two x-ray tubes from a single high voltage generator.
  • X-ray tubes for medical diagnosis for example, are generally constituted ( Figure 1) as a diode, that is to say with a cathode 11 and an anode 12 or anti-cathode, these two electrodes being enclosed in a envelope 14 vacuum-tight and which makes it possible to carry out electrical isolation between these two electrodes.
  • the cathode 11 produces an electron beam 13 and the anode receives these electrons over a small surface which constitutes a focal point from which the X-rays are emitted.
  • the rotary anode of the conventional type has the general shape of a disc having an axis of symmetry 16 around which it is rotated by means of an electric motor 17; the electric motor has a stator 18 located outside the envelope 14 and a rotor 19 mounted in the envelope 14 of the X-ray tube and arranged along the axis of symmetry 16, the rotor being mechanically secured to the anode via a support shaft 20.
  • the high voltage generator 15 which supplies between the terminals -HT and + HT a voltage of between 50 and 160 kilovolts, is an important, bulky and expensive element of an X-ray device. Also, in radiology installations comprising several X-ray tubes, provision is made to use only one high voltage generator which is connected to the various X-ray tubes by means of a high voltage switch, the block diagram is given by FIG. 2 in the case of a switch 21 for supplying two tubes A and B. It comprises two input terminals 22 and 23 connected respectively to the terminals + HT and -HT of the high generator voltage and two pairs of output terminals 24, 25 and 26, 27 respectively connected to tubes A and B.
  • Switching is achieved by two rotary arms 28 and 29 connected on one side (pads 22 ′ and 23 ′) respectively input terminals 22 and 23 and the other is at output terminals 24 and 25 (pads 24 ′ and 25 ′) for a first position of the arms (supply of tube A), or at the output terminals 26 and 27 (pads 26 ′ and 27 ′) for a second position of the arms (supply of tube B).
  • the distances separating the different pads are large enough to avoid conduction by electric arc.
  • the distances in dry air, the distances must be of the order of several centimeters, for example 15 centimeters for 150 kilovolts, which leads to switches of large dimensions and therefore very bulky.
  • the switch (es) in an enclosure filled with insulating oil whose breakdown voltage is equal to or greater than 10 kilovolts per millimeter instead of one kilovolt per millimeter in the air. dry. This leads, of course, to a reduced bulk but with the subjection of the use of an enclosure filled with oil.
  • the object of the present invention is therefore to produce a high-voltage switch of reduced size, with or without the use of insulating oil, by implementing a potential barrier made of a material with high rigidity, such as a polymer of the polypropylene type. or polyethylene with a breakdown voltage equal to or greater than 80 kilovolts per millimeter.
  • a potential barrier made of a material with high rigidity, such as a polymer of the polypropylene type. or polyethylene with a breakdown voltage equal to or greater than 80 kilovolts per millimeter.
  • the invention relates to a high-voltage switch device, characterized in that it comprises a fixed stud and a movable stud which are arranged facing one another, the movable stud being mounted at one end of a curved blade elastic which is movable longitudinally in the direction of the fixed stud while the other end is fixed, and means for isolating and longitudinally moving the movable end of the blade so that, in a first position, the stud mobile comes into contact with the fixed stud while in a second position, the mobile stud is distant from the fixed stud and is separated from the latter by an insulating material.
  • the insulation and longitudinal displacement means comprise a sleeve of insulating material which is mounted to rotate around a fixed circular element so as to surround the flexible blade and which is connected to the flexible blade by an articulated arm the end of which is guided by a slit of said circular element arranged parallel to the flexible blade, so that the rotation of the sleeve in one direction displaces the movable stud to come into contact with the fixed stud while passing through the wall of the sleeve through an orifice in the wall while rotation in the opposite direction moves the movable contact away from the fixed contact and interposes the wall of the sleeve between the two studs.
  • a high voltage switch for applying or not applying high voltage (+ HT or -HT) to a device for use such as an X-ray tube is characterized in that it comprises two switch devices described above, the studs of which of the same type are connected one to high voltage + HT and the other to high voltage -HT while the pads of the other type are connected to the operating device and a device for controlling the rotation in synchronism of the isolation and displacement means.
  • a high voltage switch for applying a high voltage (+ HT, -HT) either to a first use device such as a first X-ray tube, or to a second use device such as a second ray tube X is characterized in that it comprises four switch devices, the fixed pads of which are connected two by two to the high voltage + HT and to high voltage -HT and whose movable pads are connected in pairs to the first and second use devices and a device for controlling the rotation in synchronism of the isolation and displacement means for, in a first position, establishing the contact between the pads of the switch devices associated with the first use device while the pads of the switch devices associated with the second use device are open and, in a second position, establish contact between the pads of the switch devices associated with the second device of use while the pads of the switch devices associated with the first use device are open.
  • a switch according to the invention comprises (FIG. 3) a box 31 which serves as a support for the various switching elements proper and for the various electrical connectors for input and output of the high voltage.
  • the electrical connectors 32 to 37 comprise two input connectors 32 and 33 which are connected respectively to the two poles + HT and -HT of the high voltage generator 15 (FIG. 1) and four output connectors 34 to 37 which are connected to the terminals d 'high voltage input of tubes A and B X-ray.
  • each connector is constituted by a female part, shown in Figures 3 and 4, in which fits a male part, not shown, which is connected by a cable either to the high-voltage generator or to the X-ray tubes.
  • Each female part 32 ′ to 37 ′ has the shape of a sleeve with circular section, made of insulating material, having an open end for the interlocking of the part male and a closed end which carries electrical pads 39.
  • each sleeve has an external flange, referenced 33c and 37c for the connectors 33 and 37, which comes to bear on the edge of a circular hole drilled in the cover 38 of the housing 31 so that the electrical studs are located inside the housing.
  • An electrical pad 39 of the input connector 32 is connected, for example, to two fixed contacts 34f and 35f ( Figure 7) associated respectively with the output connectors 34 and 35 while an electrical pad 39 of the input connector 33 is connected to the two other fixed contacts 36f and 37f ( Figure 7) associated respectively with the output connectors 36 and 37.
  • the fixed contacts 34f, 35f, 36f and 37f are carried by a rigid strip 40 secured to one of the walls of the housing 31.
  • Each fixed contact 34f to 37f is disposed respectively opposite a movable contact 34m to 37m carried by a contact device 34d to 37d which is mounted on the electrical pads 39 of each female part 34 'to 37' of a connector exit 34 to 37.
  • each movable contact device 34d to 37d comprises a sleeve 41, made of insulating material, of circular cross section whose internal wall has two shoulders 50 and 51 separated by a distance b against which s 'support two circular pads of insulating material 42 and 43.
  • the pad 42 is fixed to the female part by nuts 44 and 45 screwed onto the threaded ends of the electrical pads 46 and 47, respectively.
  • the pad 43 is fixed to the pad 42 by means of spacers and screws such as those referenced 48 and 49 in the figure 5-a. The length of the spacers is equal to the distance b between the shoulders 50 and 51, which allows the sleeve 41 to rotate around the pellets 42 and 43.
  • the movable contact m is disposed between the two pads 42 and 43 and is carried by a blade 52 at one end, the other end of said blade being fixed to the electrical pad 47 which must apply the high voltage to the tube.
  • This blade 52 made of conductive metal, has a straight portion 53 which runs along the pad 43 and a curved portion 54, near the pad 47, which is flexible in the direction of the movable contact m and vice versa.
  • the displacement of the movable contact m is obtained by an arm 55, one end of which is fixed to the blade 52 and the other end of which is fixed to the sleeve 41.
  • the fixing to the blade 52 is carried out by means of a notch 56 which is parallel to the blade so as to serve as a guide and the attachment to the sleeve 41 is carried out by a screw 57 passing through a notch formed in the wall of the sleeve.
  • the wall of the sleeve 41 has a notch 58 at the level of the space separating the two pads 42 and 43.
  • the position of this notch 58 on the periphery of the sleeve and its length are such that they allow the blade 52 to pass so that the contact m comes to abut on the fixed contact f for the position of the sleeve and of the arm 55 represented in FIGS. 5-b and 6-b; in this position, the end of the blade 52, on the movable contact side m, abuts on the edge of the notch, which stops the rotation of the sleeve 41 and, consequently, the movement of the movable contact towards the fixed contact.
  • the position of the other edge of the notch is determined by the length of the movement made by the contact movable in its withdrawal movement with respect to the length of the distance which diametrically separates the fixed contact from the inside of the wall of the sleeve: when these two lengths are equal, the wall of the sleeve can be interposed between the movable contact and fixed contact and constitutes a very effective insulation.
  • the wall of the sleeve In the position of the movable contact furthest from the fixed contact (figures 5-a and 6-a), the wall of the sleeve must separate the two contacts; if the rotation movement of the sleeve is continued beyond, the movable contact approaches the fixed contact and abuts against the internal wall of the sleeve, which stops its movement.
  • FIG. 7 shows the respective positions of the sleeves and of the contacts of the switch according to the invention in the case of the alternating supply of two X-ray tubes A and B as well as the position of the device for controlling the rotation of the sleeves.
  • the contact devices 35d and 37d are shown in the closed position while the contact devices 34d and 36d are shown in the open position such that the wall of the sleeve 41 is interposed between the two contacts.
  • the device for controlling the rotation of the four sleeves is constituted by a rigid bar 60 in insulating material which is intended to move longitudinally from left to right (arrow 61) and from right to left under the action of a rod 62 of insulating material with rotary movement which carries a lug 64 cooperating with a groove 63 of the bar 60.
  • the bar 60 has grooves or notches 65 to 68 of direction parallel to the flexible blades 52 which cooperate respectively with lugs 69 to 71 carried respectively by the periphery of the sleeves 34d to 37d.
  • the high voltage switch shows that it consists of four high voltage switch devices which each independently carry out the closing or opening of the facing contacts, the space separating the contacts in position d opening being occupied by the insulating wall of the sleeve.
  • a bipolar switch can then be produced using two switch devices, one switch device per pole.
  • insulating material with high electrical rigidity, rigidity which corresponds to a breakdown voltage of several tens of kilovolts per millimeter.
  • This insulating material is preferably a polymer such as polyethylene or polypropylene.
  • the elements referenced 80 and 81 are electrical conductors which are used for the electrical supply of the filament of the cathode of the tube with X-ray tube.

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  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

L'invention concerne les commutateurs haute tension qui sont utilisés pour appliquer la haute tension alternativement à deux tubes à rayons X. L'invention réside dans le fait que chacun des quatre dispositifs interrupteurs constituant un commutateur comprend un plot fixe (f) connecté à une borne d'entrée de la haute tension et un plot mobile (m) connecté à une borne de sortie par une lame (52) flexible courbe dont le déplacement est obtenu par un bras articulé (55) qui est actionné par un manchon (41) isolant entourant la lame (52). La rotation du manchon (41) dans un sens provoque le contact au travers d'un orifice (58) dans la paroi du manchon (41) tandis que la rotation en sens inverse provoque l'écartement des contacts et l'interposition de la paroi isolante entre les contacts éloignés. L'invention est applicable aux installations de radiologie. <IMAGE>

Description

  • L'invention concerne les commutateurs haute tension et, plus particulièrement, ceux qui sont utilisés pour alimenter alternativement au moins deux tubes à rayons X à partir d'un générateur haute tension unique.
  • Les tubes à rayons X, pour diagnostic médical par exemple, sont généralement constitués (figure 1) comme une diode, c'est-à-dire avec une cathode 11 et une anode 12 ou anti-cathode, ces deux électrodes étant enfermées dans une enveloppe 14 étanche au vide et qui permet de réaliser l'isolement électrique entre ces deux électrodes. La cathode 11 produit un faisceau d'électrons 13 et l'anode reçoit ces électrons sur une petite surface qui constitue un foyer d'où sont émis les rayons X.
  • Quand la haute tension d'alimentation est appliquée par un générateur 15 aux bornes de la cathode 11 et de l'anode 12 de façon que la cathode soit au potentiel négatif -HT et l'anode au potentiel +HT, un courant dit courant anodique s'établit dans le circuit au travers du générateur 15 produisant la haute tension; le courant anodique traverse l'espace entre le cathode et l'anode sous la forme du faisceau d'électrons 13 qui bombardent le foyer.
  • Une faible proportion de l'énergie dépensée à produire le faisceau d'électrons 13 est transformée en rayons X, le reste de cette énergie étant transformé en chaleur.
  • Aussi, compte tenu également des puissances instantanées importantes mises en jeu (de l'ordre de 100 KW) et des petites dimensions du foyer (de l'ordre du millimètre), les constructeurs ont depuis longtemps réalisé des tubes à rayons X à anode tournante où l'anode est mise en rotation pour répartir le flux thermique sur une couronne appelée couronne focale, d'aire beaucoup plus grande que le foyer, l'intérêt étant d'autant plus grand que la vitesse de rotation est élevée (en général entre 3.000 et 12.000 tours par minute).
  • L'anode tournante de type classique a la forme générale d'un disque ayant un axe de symétrie 16 autour duquel elle est mise en rotation à l'aide d'un moteur électrique 17; le moteur électrique a un stator 18 situé à l'extérieur de l'enveloppe 14 et un rotor 19 monté dans l'enveloppe 14 du tube à rayons X et disposé selon l'axe de symétrie 16, le rotor étant mécaniquement solidarisé à l'anode par l'intermédiaire d'un arbre support 20.
  • Le générateur haute tension 15, qui fournit entre les bornes -HT et +HT une tension comprise entre 50 et 160 kilovolts, est un élément important, volumineux et coûteux d'un appareil radiologique. Aussi, dans les installations de radiologie comportant plusieurs tubes à rayons X, il est prévu de n'utiliser qu'un seul générateur haute tension que l'on connecte aux différents tubes à rayons X par l'intermédiaire d'un commutateur haute tension dont le schéma de principe est donné par la figure 2 dans le cas d'un commutateur 21 d'alimentation de deux tubes A et B. Il comprend deux bornes d'entrée 22 et 23 connectées respectivement aux bornes +HT et -HT du générateur haute tension et deux paires de bornes de sortie 24, 25 et 26, 27 connectées respectivement aux tubes A et B. La commutation est réalisée grâce à deux bras rotatifs 28 et 29 connectés d'un côté (plots 22′ et 23′) respectivement aux bornes d'entrée 22 et 23 et de l'autre soit aux bornes de sortie 24 et 25 (plots 24′ et 25′) pour une première position des bras (alimentation du tube A), soit aux bornes de sortie 26 et 27 (plots 26′ et 27′)pour une deuxième position des bras (alimentation du tube B).
  • Avec un tel mécanisme, il est nécessaire que les distances séparant les différents plots soient suffisamment grandes pour éviter une conduction par arc électrique. Ainsi, dans l'air sec, les distances devront être de l'ordre de plusieurs centimètres, par exemple 15 centimètres pour 150 kilovolts, ce qui conduit à des commutateurs de grandes dimensions et donc très encombrants. Aussi, pour réduire cet encombrement, il est habituel de disposer le ou les commutateurs dans une enceinte remplie d'huile isolante dont la tension de claquage est égale ou supérieure à 10 kilovolts par millimètre au lieu d'un kilovolt par millimètre dans l'air sec. Ceci conduit, bien entendu, à un encombrement réduit mais avec la sujétion de l'utilisation d'une enceinte remplie d'huile.
  • Le but de la présente invention est donc de réaliser un commutateur haute tension d'encombrement réduit, avec ou sans utilisation d'huile isolante, en mettant en oeuvre une barrière de potentiel en matériau à haute rigidité, tel qu'un polymère du type polypropylène ou polyéthylène dont la tension de claquage est égale ou supérieure à 80 kilovolts par millimètre.
  • L'invention concerne un dispositif interrupteur haute tension, caractérisé en ce qu'il comprend un plot fixe et un plot mobile qui sont disposés en regard l'un de l'autre, le plot mobile étant monté à une extrémité d'une lame courbe élastique qui est mobile longitudinalement en direction du plot fixe tandis que l'autre extrémité est fixe, et des moyens d'isolation et de déplacement longitudinal de l'extrémité mobile de la lame de manière que, dans une première position, le plot mobile vienne en contact avec le plot fixe tandis que, dans une deuxième position, le plot mobile soit éloigné du plot fixe et soit séparé de ce dernier par un matériau isolant.
  • Les moyens d'isolation et de déplacement longitudinal comprennent un manchon en matériau isolant qui est monté tournant autour d'un élément circulaire fixe de manière à entourer la lame flexible et qui est relié à la lame flexible par un bras articulé dont l'extrémité est guidée par une fente dudit élément circulaire disposée parallèlement à la lame flexible, de sorte que la rotation du manchon dans un sens déplace le plot mobile pour venir en contact avec le plot fixe en traversant la paroi du manchon par un orifice de la paroi tandis que la rotation dans le sens inverse éloigne le contact mobile du contact fixe et interpose la paroi du manchon entre les deux plots.
  • Un commutateur haute tension pour appliquer ou non une haute tension (+HT ou -HT) à un appareil d'utilisation tel qu'un tube à rayons X est caractérisé en ce qu'il comprend deux dispositifs interrupteurs décrits ci-dessus dont les plots de même type sont connectés l'un à la haute tension +HT et l'autre à la haute tension -HT tandis que les plots de l'autre type sont connectés à l'appareil d'utilisation et un dispositif de commande de la rotation en synchronisme des moyens d'isolation et de déplacement.
  • Un commutateur haute tension pour appliquer une haute tension (+HT,-HT) soit à un premier dispositif d'utilisation tel qu'un premier tube à rayons X, soit à un deuxième dispositif d'utilisation tel qu'un deuxième tube à rayons X est caractérisé en ce qu'il comprend quatre dispositifs interrupteurs dont les plots fixes sont connectés deux à deux à la haute tension +HT et à la haute tension -HT et dont les plots mobiles sont connectés deux à deux aux premier et deuxième dispositifs d'utilisation et un dispositif de commande de la rotation en synchronisme des moyens d'isolation et de déplacement pour, dans une première position, établir le contact entre les plots des dispositifs interrupteurs associés au premier dispositif d'utilisation tandis que les plots des dispositifs interrupteurs associés au deuxième dispositif d'utilisation sont ouverts et, dans une deuxième position, établir le contact entre les plots des dispositifs interrupteurs associés au deuxième dispositif d'utilisation tandis que les plots des dispositifs interrupteurs associés au premier dispositif d'utilisation sont ouverts.
  • D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels:
    • la figure 1 est un schéma de principe d'un tube à rayons X à anode tournante alimenté par un générateur haute tension,
    • la figure 2 est un schéma de principe d'un commutateur haute tension du type à bras rotatifs selon l'art antérieur,
    • la figure 3 est une vue en perspective, en partie écorchée, du commutateur haute tension selon l'invention tel qu'il est monté dans son boîtier,
    • la figure 4 est une vue de côté du commutateur de la figure 3, boîtier enlevé,
    • les figures 5-a et 5-b sont des vues en coupe montrant deux positions du dispositif de contact selon l'invention,
    • les figures 6-a et 6-b sont des vues de face du dispositif de contact selon l'invention correspondant respectivement aux figures 5-a et 5-b tandis que la figure 6-c est une vue montrant les deux positions du contact, et
    • la figure 7 est une vue de face schématique montrant un commutateur complet selon l'invention.
  • Un commutateur selon l'invention comprend (figure 3) un boîtier 31 qui sert de support aux différents éléments de commutation proprement dits et aux différents connecteurs électriques d'entrée et de sortie de la haute tension. Les connecteurs électriques 32 à 37 comportent deux connecteurs d'entrée 32 et 33 qui sont connectés respectivement aux deux pôles +HT et -HT du générateur haute tension 15 (figure 1) et quatre connecteurs de sortie 34 à 37 qui sont connectés aux bornes d'entrée haute tension des tubes A et B à rayons X. De manière connue, chaque connecteur est constitué par une partie femelle, montrée sur les figures 3 et 4, dans laquelle s'emboîte une partie mâle, non représentée, qui est connectée par un câble soit au générateur haute tension, soit aux tubes à rayons X. Chaque partie femelle 32′ à 37′ a la forme d'un manchon à section circulaire, réalisé en matériau isolant, comportant une extrémité ouverte pour l'emboîtement de la partie mâle et une extrémité fermée qui porte des plots électriques 39. Au niveau de l'extrémité ouverte, chaque manchon présente une collerette externe, référencée 33c et 37c pour les connecteurs 33 et 37, qui vient s'appuyer sur le bord d'un orifice circulaire percé dans le couvercle 38 du boîtier 31 de sorte que les plots électriques sont situés à l'intérieur du boîtier.
  • Un plot électrique 39 du connecteur d'entrée 32 est connecté, par exemple, à deux contacts fixes 34f et 35f (Figure 7) associés respectivement aux connecteurs de sortie 34 et 35 tandis qu'un plot électrique 39 du connecteur d'entrée 33 est connecté aux deux autres contacts fixes 36f et 37f (Figure 7) associés respectivement aux connecteurs de sortie 36 et 37. Les contacts fixes 34f, 35f, 36f et 37f sont portés par une barrette rigide 40 solidaire d'une des parois du boîtier 31.
  • Chaque contact fixe 34f à 37f est disposé respectivement en regard d'un contact mobile 34m à 37m porté par un dispositif de contact 34d à 37d qui est monté sur les plots électriques 39 de chaque partie femelle 34' à 37'd'un connecteur de sortie 34 à 37.
  • Comme le montrent les figures 5, 6 et 7, chaque dispositif de contact mobile 34d à 37d comprend un manchon 41, en matériau isolant, à section transversale circulaire dont la paroi intérieure présente deux épaulements 50 et 51 séparés par une distance b contre lesquels s'appuient deux pastilles circulaires en matériau isolant 42 et 43. La pastille 42 est fixée à la partie femelle par des écrous 44 et 45 vissés sur les extrémités filetées des plots électriques 46 et 47, respectivement. La pastille 43 est fixée à la pastille 42 par l'intermédiaire d'entretoises et de vis telles que celles référencées 48 et 49 sur la figure 5-a. La longueur des entretoises est égale à la distance b entre les épaulements 50 et 51, ce qui permet au manchon 41 de tourner autour des pastilles 42 et 43.
  • Le contact mobile m est disposé entre les deux pastilles 42 et 43 et est porté par une lame 52 à une extrémité, l'autre extrémité de ladite lame étant fixée au plot électrique 47 qui doit appliquer la haute tension au tube. Cette lame 52, réalisée en métal conducteur, présente une partie rectiligne 53 qui longe la pastille 43 et une partie courbe 54, à proximité du plot 47, qui est flexible en direction du contact mobile m et inversement.
  • Le déplacement du contact mobile m est obtenu par un bras 55 dont une extrémité est fixée à la lame 52 et dont l'autre extrémité est fixée au manchon 41. La fixation à la lame 52 est réalisée par l'intermédiaire d'une encoche 56 qui est parallèle à la lame de manière à servir de guide et la fixation au manchon 41 est réalisée par une vis 57 traversant une encoche pratiquée dans la paroi du manchon.
  • Ainsi, par ce montage, lorsque le manchon est dans la position des figures 5-a et 6-a, le bras 54 est parallèle à la lame 52 et éloigne le contact mobile m du contact fixe f; par contre, lorsque le manchon a une position différente de celle des figures 5-a et 6-a, le bras 54 est disposé obliquement par rapport à la lame 52 et déplace le contact mobile m en direction du contact fixe f.
  • Pour que le contact mobile m vienne en contact avec le contact fixe f, la paroi du manchon 41 présente une encoche 58 au niveau de l'espace séparant les deux pastilles 42 et 43. La position de cette encoche 58 sur le pourtour du manchon et sa longueur sont telles qu'elles permettent le passage de la lame 52 pour que le contact m vienne abuter sur le contact fixe f pour la position du manchon et du bras 55 représentée sur les figures 5-b et 6-b; dans cette position, l'extrémité de la lame 52, côté contact mobile m, vient en butée sur le bord de l'encoche, ce qui arrête la rotation du manchon 41 et, par voie de conséquence le mouvement du contact mobile en direction du contact fixe.
  • La position de l'autre bord de l'encoche est déterminée par la longueur du déplacement effectué par le contact mobile dans son mouvement de retrait vis-à-vis de la longueur de la distance qui sépare diamétralement le contact fixe de l'intérieur de la paroi du manchon: lorsque ces deux longueurs sont égales, la paroi du manchon peut s'interposer entre le contact mobile et le contact fixe et constitue une isolation très efficace. Dans la position du contact mobile la plus éloignée du contact fixe (figures 5-a et 6-a), la paroi du manchon doit séparer les deux contacts; si l'on continue le mouvement de rotation du manchon au-delà, le contact mobile se rapproche du contact fixe et vient en butée contre la paroi interne du manchon, ce qui arrête son mouvement.
  • Cette position en butée n'est pas souhaitable car la partie métallique du contact mobile pourrait se polluer, ce qui nuirait à l'obtention d'un bon contact électrique entre les deux plots en regard. Pour cette raison le dispositif de commande de rotation présente un débattement limité pour éviter que les contacts ne touchent les parois des manchons. D'une manière générale, l'insertion du manchon isolant 41 entre les contacts doit se faire sans frottement.
  • La figure 7 montre les positions respectives des manchons et des contacts du commutateur selon l'invention dans le cas de l'alimentation alternative de deux tubes A et B à rayons X ainsi que la position du dispositif de commande de la rotation des manchons. Les dispositifs de contact 35d et 37d sont représentés en position fermée tandis que les dispositifs de contact 34d et 36d sont représentés en position ouverte telle que la paroi du manchon 41 s'interpose entre les deux contacts.
  • Le dispositif de commande de la rotation des quatre manchons est constitué par une barrette rigide 60 en matériau isolant qui est prévue pour se déplacer longitudinalement de gauche à droite (flèche 61) et de droite à gauche sous l'action d'une tige 62 en matériau isolant à mouvement rotatif qui porte un ergot 64 coopérant avec une rainure 63 de la barrette 60. La barrette 60 présente des rainures ou encoches 65 à 68 de direction parallèle aux lames flexibles 52 qui coopèrent respectivement avec des ergots 69 à 71 portés respectivement par le pourtour des manchons 34d à 37d.
  • La rotation de la tige 62 dans le sens de la flèche 73 provoque le déplacement linéaire de la barrette 60 dans le sens de la flèche 61; ce déplacement entraîne la rotation des quatre manchons 41 dans le sens des flèches 74 de sorte que les bras 55 prennent les positions indiquées en pointillés à l'extrémité des flèches 74.
  • Dans cette deuxième position, les contacts 34m et 36m abutent respectivement sur les contacts 34f et 36f tandis que les contacts 35m et 37m sont séparés respectivement des contacts 35f et 37f par la paroi des manchons 41.
  • On comprend que la rotation inverse de la tige 62 provoque le retour des dispositifs de contact aux positions indiquées sur la figure 7.
  • La description qui vient d'être faite du commutateur haute tension montre qu'il est constitué de quatre dispositifs interrupteurs haute tension qui réalisent chacun de manière indépendante la fermeture ou l'ouverture des contacts en regard, l'espace séparant les contacts en position d'ouverture étant occupé par la paroi isolante du manchon.
  • On peut alors réaliser un commutateur bipolaire en utilisant deux dispositifs interrupteurs, un dispositif interrupteur par pôle.
  • Comme on l'a indiqué dans la description, tous les éléments, à l'exception de ceux participant à la conduction électrique sont en matériau isolant à grande rigidité électrique, rigidité qui correspond à une tension de claquage de plusieurs dizaines de kilovolts par millimètre. Ce matériau isolant est, de préférence un polymère tel qu'un polyéthylène ou un polypropylène.
  • Sur les figures 5-a et 5-b, les éléments référencés 80 et 81 sont des conducteurs électriques qui servent à l'alimentation électrique du filament de la cathode du tube à rayons X.

Claims (8)

  1. Dispositif interrupteur haute tension, caractérisé en ce qu'il comprend un plot fixe (f) et un plot mobile (m) qui sont disposés en regard l'un de l'autre, le plot mobile (m) étant monté à une extrémité d'une lame courbe conductrice et élastique (52) qui est mobile longitudinalement en direction du plot fixe (f) tandis que l'autre extrémité est fixe, et des moyens (41, 42, 43, 55) d'isolation et de déplacement longitudinal de l'extrémité mobile de la lame (52) de manière que, dans une première position, le plot mobile (m) vienne en contact avec le plot fixe (f) tandis que, dans une deuxième position, le plot mobile (m) soit éloigné du plot fixe (f) et soit séparé de ce dernier par un matériau isolant.
  2. Dispositif interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'isolation et de déplacement longitudinal comprennent un manchon (41) en matériau isolant qui est monté tournant autour d'un élément circulaire fixe (42, 43) de manière à entourer la lame flexible (52) et qui est relié à la lame conductrice et élastique (52) par un bras (55) articulé dont l'extrémité est guidée par une fente (56) dudit élément circulaire disposée parallèlement à la lame conductrice et élastique (52), de sorte que la rotation du manchon (41) dans un sens déplace le plot mobile (m) pour venir en contact avec le plot fixe (f) en traversant la paroi du manchon (41) par un orifice (58) de la paroi tandis que la rotation dans le sens inverse éloigne le contact mobile (m) du contact fixe (f) et interpose la paroi du manchon entre les deux plots.
  3. Dispositif interrupteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que tous les éléments, à l'exception de ceux participant à la conduction électrique, sont en matériau isolant à grande rigidité diélectrique.
  4. Dispositif interrupteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau isolant est un polymère.
  5. Dispositif interrupteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le polymère est un polyéthylène ou un polypropylène.
  6. Commutateur haute tension pour appliquer ou non une haute tension (+HT,-HT)) à un appareil d'utilisation tel qu'un tube à rayons X, caractérisé en ce qu'il comprend deux dispositifs interrupteurs selon l'une des revendications 1 à 5 dont les plots de même type (m ou f) sont connectés l'un à la haute tension +HT et l'autre à la haute tension -HT tandis que les plots de l'autre type (f ou m) sont connectés à l'appareil d'utilisation et un dispositif (60, 62) de commande de la rotation en synchronisme des moyens d'isolation et de déplacement.
  7. Commutateur haute tension pour appliquer une haute tension (+HT, -HT) soit à un premier dispositif d'utilisation tel qu'un premier tube à rayons X, soit à un deuxième dispositif d'utilisation tel qu'un deuxième tube à rayons X, caractérisé en ce qu'il comprend quatre dispositifs interrupteurs selon l'une des revendications 1 à 5 dont les plots fixes (f) sont connectés deux à deux à la haute tension +HT et à la haute tension -HT et dont les plots mobiles (m) sont connectés deux à deux aux premier et deuxième dispositifs d'utilisation et un dispositif (60, 62) de commande de la rotation en synchronisme des moyens d'isolation et de déplacement pour, dans une première position, établir le contact entre les plots des dispositifs interrupteurs associés au premier dispositif d'utilisation tandis que les plots des dispositifs interrupteurs associés au deuxième dispositif d'utilisation sont ouverts et, dans une deuxième position, établir le contact entre les plots des dispositifs interrupteurs associés au deuxième dispositif d'utilisation tandis que les plots des dispositifs interrupteurs associés au premier dispositif d'utilisation sont ouverts.
  8. Commutateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque plot mobile (m) est connecté à une borne de sortie reliée à l'appareil d'utilisation sur laquelle est monté le dispositif d'isolation et de déplacement.
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