EP0642145B1 - Contact électrique de type tulipe - Google Patents

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EP0642145B1
EP0642145B1 EP94401989A EP94401989A EP0642145B1 EP 0642145 B1 EP0642145 B1 EP 0642145B1 EP 94401989 A EP94401989 A EP 94401989A EP 94401989 A EP94401989 A EP 94401989A EP 0642145 B1 EP0642145 B1 EP 0642145B1
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EP
European Patent Office
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fingers
contact
tube
base
rose
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EP94401989A
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EP0642145A1 (fr
EP0642145B2 (fr
Inventor
Gerhard Seyrling
Thierry Tricot
Xavier Prodan
Jean Bonnaire
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Grid Solutions SAS
Original Assignee
GEC Alsthom T&D SA
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/36—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by sliding
    • H01H1/38—Plug-and-socket contacts
    • H01H1/385—Contact arrangements for high voltage gas blast circuit breakers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/15—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure
    • H01R13/18—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure with the spring member surrounding the socket

Definitions

  • the present invention relates to a contact electric tulip type, including a ring of fingers arranged parallel to each other along the generatrices of a cylinder and joined by a common base.
  • It relates more precisely to a type contact tulip, intended to cooperate with a cylindrical male contact and having parallel contact fingers arranged side by side according to the generators of a cylinder and provided a common base, contact including a limiter radial stroke of the fingers consisting of a coaxial tube fingers on which fingers come into position maximum radial expansion.
  • Such fingers are subject to current flow to electrodynamic forces tending to move the fingers radially. If for example due to mechanical forces and significant electrodynamics, the deformation exceeds the elastic limit of the material, the contact is deteriorated because it no longer has the necessary qualities, in particular the elasticity qualities, to ensure current flow with suitable contact resistance.
  • the invention solves this problem by proposing a particularly simple mounting arrangement which increases the contact force in the expansion position.
  • each time finger is associated with an elastic member disposed between said tube and finger and working in compression when radial expansion of the fingers.
  • the fingers comprise a rod integral with said base and a stud contact, whose distance from the longitudinal axis of the contact is less than that of the rod, and said tube is arranged inside the fingers and in position expansion, the fingers abut against the tube by through a surface formed in the studs finger contacts.
  • the contact according to the invention has the same dimensions as a contact not equipped with radial stroke limiter unlike those of the prior art where the tube or the outer ring increases the size of the contact. Now this can be prohibitive in certain applications, in particularly in the breaking chambers of circuit breakers high or medium voltage. Thanks to this improvement, the gas flow around the contact is not disturbed.
  • said elastic member is a blade with one fixing end fixed near said base and one free end of which is in abutment against fingers in rest position.
  • each pad has a notch internal housing the free ends of the tube and said blade.
  • a base comprising grooves receiving the ends of fixing of the blades, the tube blocking said blades once said base fitted on it and being itself blocked by the fingers, the base of the fingers being fixed on said base.
  • the base supports a tube of interior thermal protection.
  • Figure 1 is a partially sectional view longitudinal of the component parts of a conforming contact to the invention.
  • Figure 2 is a longitudinal sectional view of a contact according to the invention at rest.
  • Figure 3 is a longitudinal sectional view of a contact according to the invention in expansion position maximum radial.
  • the type contact tulip comprises conventionally parallel contact fingers 2, arranged side by side according to the generators of a cylinder and provided with a base common 3.
  • the fingers 2 comprises a rod 6 integral with said base 3 and a contact pad 7, the distance of which relative to the longitudinal axis 8 of the contact is less to that of the rod 6.
  • the studs 7 are provided with a notch internal 10.
  • the contact also includes a stroke limiter radial fingers consisting of a tube 4 coaxial with the fingers 2.
  • the tube 4 is intended to be disposed internally at the fingers 2, its free end being received in the notches 10 formed in the studs 7.
  • the contact finally comprises a tubular base 11 having grooves 12 arranged on its periphery and regularly distributed in correspondence available fingers 2. These grooves 12 receive the ends of fixing blades 5 of length substantially equal to that of tube 4 and made of a metal with good properties elastic. To this base 11 is also rigidly fixed an inner protection tube 13 made of a metal temperature resistant and provides protection internal thermal of the contact when an electric arc appears inside the tulip contact.
  • the tube 4 blocks the blades 5 with an internal flange 14 keeping the ends of the blades 5 in the grooves 12, once said base 11 fitted into the tube 4.
  • This assembly is then fitted into the base 3 of the fingers 2, the free ends of the tube 4 and the blades 5 which are housed in the notches 10.
  • base 3 is provided with positioning pins 15, visible on the Figures 2 and 3, coming to fit into the provided holes in the base 11.
  • the base 3 of the fingers 2 is then fixed on the base 11 by means of fixing studs 16 connected to a support part of the contact not shown.
  • fingers 2 When the tulip contact is engaged with a male contact 1, as shown in figure 3, fingers 2 assume a maximum position of radial expansion. This expansion is limited by the stop of the fingers 2 against the rigid tube 4 by their surface 9. Between this tube 4 and the surface 9 is the free end of a blade 5 for each finger 2. This blade 5 is therefore deformed and due to its elasticity it works in compression, pushing the pad 7 of each finger 2 against the external surface of the male contact 1, this thrust adding to the effort clean of fingers 2.

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Contacts (AREA)

Description

La présente invention se rapporte à un contact électrique du type tulipe, comprenant une couronne de doigts disposés parallèlement entre eux selon les génératrices d'un cylindre et réunis par une base commune.
Elle concerne plus précisément un contact de type tulipe, destiné à coopérer avec un contact mâle cylindrique et comportant des doigts de contact parallèles, disposés côte à côte selon les génératrices d'un cylindre et pourvus d'une embase commune, contact comprenant un limiteur de course radiale des doigts constitué d'un tube coaxial aux doigts sur lequel viennent buter les doigts en position maximale d'expansion radiale.
De tels doigts sont soumis lors du passage du courant à des forces électrodynamiques tendant à déplacer les doigts radialement. Si en raison par exemple d'efforts mécaniques et électrodynamiques importants, la déformation dépasse la limite élastique du matériau, le contact est détérioré, car il ne présente plus les qualités nécessaires, notamment les qualités d'élasticité, pour assurer le passage du courant avec une résistance de contact convenable.
Il est connu d'empêcher la déformation de tels contacts au-delà de la limite élastique du matériau, en fixant sur la tulipe une bague ou un tube extérieurs, dits limiteur de course radiale.
Cependant il s'avère que dans cette position d'expansion radiale maximale, en butée contre le tube, les doigts perdent de leurs qualités élastiques et l'effort de contact des doigts de la tulipe contre le contact mâle diminuant, la résistance de contact augmente et ceci est défavorable à un passage correct du courant.
L'invention résout ce problème en proposant un agencement de montage particulièrement simple qui augmente l'effort de contact en position d'expansion.
Pour ce faire conformément à l'invention, à chaque doigt est associé un organe élastique disposé entre ledit tube et le doigt et travaillant en compression lors de l'expansion radiale des doigts.
Selon un mode de réalisation préféré, les doigts comportent une tige solidaire de ladite embase et un plot de contact, dont la distance par rapport à l'axe longitudinal du contact est inférieure à celle de la tige, et ledit tube est disposé intérieurement aux doigts et en position d'expansion, les doigts viennent buter contre le tube par l'intermédiaire d'une surface ménagée dans les plots de contacts des doigts.
Ce mode de réalisation présente un avantage important. En effet, grâce à cet agencement intérieur du tube, le contact conforme à l'invention a les mêmes dimensions qu'un contact non équipé de limiteur de course radiale contrairement à ceux de l'art antérieur où le tube ou la bague extérieurs augmente l'encombrement du contact. Or ceci peut être rédhibitoire dans certaines applications, en particulier dans les chambres de coupure de disjoncteurs à haute ou moyenne tension. Grâce à ce perfectionnement, l'écoulement du gaz autour du contact n'est pas perturbé.
Avantageusement, ledit organe élastique est une lame dont une extrémité de fixation est fixée à proximité de ladite embase et dont une extrémité libre est en butée contre les doigts en position de repos.
De préférence, chaque plot comporte une encoche interne dans laquelle sont logées les extrémités libres du tube et de ladite lame.
Selon une constitution particulière, il comporte un socle comportant des rainures recevant les extrémités de fixation des lames, le tube venant bloquer lesdites lames une fois ledit socle emboíté sur celui-ci et étant lui-même bloqué par les doigts, l'embase des doigts étant fixée sur ledit socle.
Avantageusement, le socle supporte un tube de protection thermique intérieur.
L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide de dessins ne représentant qu'un mode de réalisation préféré de l'invention.
La figure 1 est une vue partiellement en coupe longitudinale des pièces constitutives d'un contact conforme à l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un contact conforme à l'invention au repos.
La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un contact conforme à l'invention en position d'expansion radiale maximale.
Comme représenté sur la figure 1, le contact de type tulipe conforme à l'invention comporte de façon classique des doigts de contact 2 parallèles, disposés côte à côte selon les génératrices d'un cylindre et pourvus d'une embase commune 3. Les doigts 2 comporte une tige 6 solidaire de ladite embase 3 et un plot de contact 7, dont la distance par rapport à l'axe 8 longitudinal du contact est inférieure à celle de la tige 6. Les plots 7 sont pourvus d'une encoche interne 10.
Le contact comporte également un limiteur de course radiale des doigts constitué d'un tube 4 coaxial aux doigts 2. Le tube 4 est destiné à être disposé intérieurement aux doigts 2, son extrémité libre venant se loger dans les encoches 10 ménagées dans les plots 7.
Le contact comporte enfin un socle 11 tubulaire comportant des rainures 12 disposées sur sa périphérie et régulièrement réparties en correspondance à la disposition des doigts 2. Ces rainures 12 reçoivent les extrémités de fixation de lames 5 de longueur sensiblement égale à celle du tube 4 et réalisées dans un métal à bonnes propriétés élastiques. A ce socle 11 est également fixé de façon rigide un tube de protection intérieur 13 réalisé dans un métal résistant à la température et assurant la protection thermique interne du contact lorsqu'un arc électrique apparaít à l'intérieur du contact tulipe.
Lors du montage de ces pièces constitutives particulièrement simples à réaliser industriellement, le tube 4 vient bloquer les lames 5 par une bride 14 intérieure maintenant les extrémités des lames 5 dans les rainures 12, une fois ledit socle 11 emboíté dans le tube 4. Cet ensemble est alors emboíté dans l'embase 3 des doigts 2, les extrémités libres du tube 4 et des lames 5 venant se loger dans les encoches 10. Pour permettre un positionnement correct des lames 5 en face des doigts 2, l'embase 3 est pourvue de pions de positionnement 15, visibles sur les figures 2 et 3, venant s'emboíter dans des orifices prévus dans le socle 11. L'embase 3 des doigts 2 est alors fixée sur le socle 11 par l'intermédiaire de plots de fixation 16 reliés à une partie support du contact non représentée.
Le contact ainsi monté est représenté sur la figure 2. Dans cette position de repos, les lames 5 non déformées reposent sur la surface 9 de butée des encoches 10.
Lors de l'enclenchement du contact tulipe avec un contact mâle 1, comme représenté sur la figure 3, les doigts 2 prennent une position maximale d'expansion radiale. Cette expansion est limitée par la butée des doigts 2 contre le tube rigide 4 par leur surface 9. Entre ce tube 4 et la surface 9 se trouve l'extrémité libre d'une lame 5 pour chaque doigt 2. Cette lame 5 est donc déformée et du fait de son élasticité elle travaille en compression, poussant le plot 7 de chaque doigt 2 contre la surface externe du contact mâle 1, cette poussée s'additionnant à l'effort propre des doigts 2.
Cet effort additionnel obtenu grâce aux lames 5 est aisément ajustable en dimensionnant correctement celles-ci. L'on peut ainsi ,pour une même tulipe de doigts 2, obtenir l'effort de contact souhaité en ne modifiant que les pièces peu coûteuses que sont les lames 5.

Claims (6)

  1. Contact de type tulipe, destiné à coopérer avec un contact mâle cylindrique (1) et comportant des doigts de contact (2) parallèles, disposés côte à côte selon les génératrices d'un cylindre et pourvus d'une embase commune (3), contact comprenant un limiteur de course radiale des doigts constitué d'un tube (4) coaxial aux doigts (2) sur lequel viennent buter les doigts (2) en position maximale d'expansion radiale et caractérisé en ce qu'à chaque doigt (2) est associé un organe élastique (5) disposé entre ledit tube (4) et le doigt (2) et travaillant en compression lors de l'expansion radiale des doigts (2).
  2. Contact selon la revendication 1, dont les doigts (2) comporte une tige (6) solidaire de ladite embase (3) et un plot de contact (7), dont la distance par rapport à l'axe (8) longitudinal du contact est inférieure à celle de la tige (6), caractérisé en ce que ledit tube (4) est disposé intérieurement aux doigts (2) et en ce qu'en position d'expansion, les doigts (2) viennent buter contre le tube (4) par l'intermédiaire d'une surface (9) ménagée dans les plots de contacts (7) des doigts (2).
  3. Contact selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit organe élastique est une lame (5) dont une extrémité de fixation est fixée à proximité de ladite embase (3) et dont une extrémité libre est en butée contre les doigts (2) en position de repos.
  4. Contact selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque plot (7) comporte une encoche interne (10) dans laquelle sont logées les extrémités libres du tube (4) et de ladite lame (5).
  5. Contact selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un socle (11) comportant des rainures (12) recevant l'extrémité de fixation des lames (5), le tube (4) venant bloquer lesdites lames (5) une fois ledit socle (11) emboíté sur celui-ci et étant lui-même bloqué par les doigts (2), l'embase (3) des doigts (2) étant fixée sur ledit socle (11).
  6. Contact selon la revendication 5, caractérisé en ce que le socle (11) supporte un tube de protection thermique intérieur (13).
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