EP1774626A1 - Dispositif de connexion electrique pivotante a rotule spherique - Google Patents

Dispositif de connexion electrique pivotante a rotule spherique

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EP1774626A1
EP1774626A1 EP05762654A EP05762654A EP1774626A1 EP 1774626 A1 EP1774626 A1 EP 1774626A1 EP 05762654 A EP05762654 A EP 05762654A EP 05762654 A EP05762654 A EP 05762654A EP 1774626 A1 EP1774626 A1 EP 1774626A1
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EP
European Patent Office
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electrical connection
connection device
spherical head
connector
inert gas
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EP05762654A
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German (de)
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EP1774626B1 (fr
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Lionel Julliand
Etienne Masse
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GE Energy Power Conversion France SAS
Original Assignee
Converteam SAS
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Publication date
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Publication of EP1774626A1 publication Critical patent/EP1774626A1/fr
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Publication of EP1774626B1 publication Critical patent/EP1774626B1/fr
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R35/00—Flexible or turnable line connectors, i.e. the rotation angle being limited
    • H01R35/04—Turnable line connectors with limited rotation angle with frictional contact members
    • 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
    • H01R13/193—Means for increasing contact pressure at the end of engagement of coupling part, e.g. zero insertion force or no friction
    • 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
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/639—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts

Definitions

  • the invention relates to a pivoting electrical connection device with a ball joint, comprising a male connector and a female connector each comprising at least two conductors for power current.
  • the male connector has a spherical head which has first contact elements associated with the conductors.
  • the female connector has an open cavity intended to receive the spherical head and which has second contact elements associated with the conductors.
  • Holding means are arranged to allow the pivoting electrical connection by maintaining the spherical head in the cavity with an appropriate contact pressure between the first and second contact elements.
  • the holding means consist of the part of the female connector located at the opening of the cavity.
  • the diameter of the opening of the cavity is in fact less than the diameter of the spherical head, and the female connector consists of two symmetrical parts intended to be assembled and held one against the other by screws once the ball head is in place.
  • the contact elements of the female connector are metal balls associated with springs.
  • the spherical head is kept close enough to the wall of the cavity to compress the springs with an appropriate contact pressure between the balls and the contact elements of the male connector.
  • This ball-and-socket connection device is obviously not intended for power currents of the order of a hundred kW or much more. Indeed, the balls do not allow a sufficient contact surface to support power currents.
  • the device is also not intended to operate under a voltage typically in the range of standardized medium voltage and which may range, for example, from 3.3 kV to 11 kV.
  • the invention proposes to provide a swivel connection device with a ball joint which allows rapid connection and disconnection between the two connectors and which is suitable for passing currents with a power typically greater than a hundred kW, more particularly on average. or normalized high voltage but also in low voltage.
  • the invention provides a pivoting connection device which can be used in an electrical connection assembly to connect to a supply start of a consumption assembly the output of a production plant in a context where this output and the start are likely to be in relative motion with respect to each other. This is for example the case if we plan to connect to a gas terminal or tanker the power plant of a ship to provide a source of electrical power for the terminal.
  • a pivoting connection device makes it possible to maintain a reliable connection despite the movement of the ship, while reducing the number of connectors required relative to conventional solutions consisting of multiplying connectors pivoting along a single axis as shown for example in patent document GB 1526900.
  • the invention relates to a pivoting electrical connection device as defined in the preamble, characterized in that the opening of the cavity is dimensioned to allow the introduction of the spherical head until mutual contact of the first and second contact elements, and in that the holding means are adapted to generate a closing force tending towards mutual approximation of the connectors in order to establish the contact pressure.
  • FIGS 1, 2 and 3 schematically represent a first embodiment of a pivoting electrical connection device according to the invention.
  • the swivel electrical connection device with a ball joint comprises a male connector 1 which comprises three phase conductors 2, IB, and IC, and comprises a female connector 2 comprising three conductors 2 A, 2B, 2C corresponding to the same phases of the electrical power source.
  • a male connector 1 which comprises three phase conductors 2, IB, and IC
  • a female connector 2 comprising three conductors 2 A, 2B, 2C corresponding to the same phases of the electrical power source.
  • additional phase conductors, or a neutral on each connector.
  • the phase conductors are dimensioned to pass currents with powers of the order of a hundred kW or significantly more, and are isolated from neighboring conductors and the metal parts of the connectors, for example by sheaths in order to prevent any short -circuit or arcing
  • the male connector 1 comprises a spherical head 10 which has first contact elements 10A, 10B, and 10C associated with the phase conductors 1A, IB, and IC. These first contact elements may each have a surface in portion of a sphere.
  • the female connector 2 comprises an open cavity 20 intended to receive the spherical head 10 and which has second contact elements 20A, 20B, and 20C associated with the conductors 2 of phases 2A, 2B, and 2C.
  • These second contact elements can be constituted by contact pads flush with the wall of the cavity.
  • the shape of the strips is provided to limit or even prevent the phenomena of abrasion of the strips against the surface of the first contact elements in all directions of pivoting of the connection device.
  • Holding means 3 are mounted on the female connector and are arranged to be able to present two support elements 31 and 32 in mechanical contact with the rear part of the spherical head 10 as shown in FIG. 3. These support elements are each mounted on a rod 5 capable of being moved in translation by being pushed by a spring 8 to generate a closing force F R1 or F ⁇ directed towards the center of the spherical head 10 and tending to the mutual approach of the two connectors.
  • two symmetrical assemblies are provided for the holding means 3, but it is understood that these means can comprise three or more bearing assemblies in order, for example, to use smaller springs and less motors. powerful for the same result.
  • the control of the holding means 3 is ensured here by two motors 9, for example identical and arranged symmetrically.
  • the rotor 9A of a motor is connected to the corresponding spring 8 by means of a toothed wheel 9B and a rack.
  • the motors can be controlled by an operator participating in the process of connecting the two connectors 1 and 2.
  • each rotor 9 A is also connected by a belt to a device 12 for actuating the an arch 12 ′ to which partition means 6 are fixed, consisting for example of a lip of elastomeric material, as visible more precisely in FIG. 2.
  • each motor 9 is fed to each motor 9 to gradually decrease the torque of the rotor 9A so as to enable the means 3 for holding the spherical head in the cavity to be activated by progressive relaxation of the spring 8.
  • This has the effect of translating the two rods 5 so that the two elements d 'support 31 and 32 press on the rear part of the spherical head 10.
  • Each rod 5 can be limited in its travel by a stop element 13 whose positioning is provided to correspond to the crushing maximum admissible for the second contact elements, in particular in the case of lamella contacts so as not to exceed the elastic limit of the slats.
  • each rotor 9A in braking mode also has the effect of causing a translation of the associated arch 12 'so that the lip 6 or 6' comes into contact with the spherical head 10 and obtain the partitioning of the space 4
  • Inert gas can thus be introduced into the space 4, for example via a channel 15 formed in the body of the connector 2. At the other non-visible end of the connector, the channel 15 is connected to a reservoir of inert gas.
  • An initial circulation of the gas in the space 4 can be carried out in order to expel the air and thus guarantee a completely inert gas in the vicinity of the first and second contact elements, which provides a connection device which can operate safely in a atmosphere classified as explosive, for example in the vicinity of a liquefied gas unloading dock in a gas terminal.
  • a gas return channel 16 can be provided in the body of the connector 2 to evacuate the air.
  • the two support elements 31 and 32 preferably have a support surface made of an anti-friction and abrasion-resistant material, such as PTFE, so as not to oppose significant resistance to the relative pivoting of the two connectors.
  • a flange 14 is provided fixed on the connector 1 and is arranged so as to limit the angular movement of the pivoting by pressing against the entry edge of the opening 20 of the connector 2, which ensures contact permanent between the first and second contact elements in all the positions authorized for pivoting.
  • Normal disconnection consists in activating the two motors 9 to retract each rod 5 to the position shown in FIG. 1, then to release the connector 1.
  • the emergency disconnection does not involve the motor and consists in removing the connector 1 with a sufficient tensile force to compress the two springs 8 by sufficiently retracting the two rods 5 in order to allow the release of the spherical head 10.
  • Figure 4 corresponds to the device of Figures 1 and 3, in which the partitioning means provided for the inert gas space have been simplified.
  • These means of partitions are now fixed and consist of a seal 7 retractable in a groove so as not to be damaged by the introduction of the spherical head 10.
  • the seal 7 may for example be a conventional spring seal . It has the shape of a torus whose internal diameter is substantially equal to the diameter of the spherical head 10.
  • a gas sensor 25 is arranged in the partitioned space 4 in order to detect any pollution of the inert gas by the outdoor atmosphere.
  • the breaking system 22 comprises breaking devices such as circuit breakers 26 capable of interrupting the transfer of power current to the connection device on the order of the control device 24.
  • Figures 5 and 6 correspond to the device of Figure 4, in which the holding means 3 use an arm 5 ′ which can be displaced in rotation and whose rotation is integral with a pivoting cam 17 which can be actuated indirectly by the rotor 9A of the motor, for example by means of a belt connected to the rotor output shaft and mounted on a roller integral with the cam.
  • a spring 8 'disposed in the body of the connector 2 is provided to cooperate with the cam 17 by means of a rolling element 18 integral in movement with one end of the spring 8'.
  • the arm 5 ′ is retracted into the body of the connector 2 so as not to risk being in contact with the spherical head 10 when approaching the connector 1 towards the cavity 20, approach during which the head spherical 10 can be made to slide against a frustoconical guide surface 21 to be centered towards the opening of the cavity 20.
  • the profile of the cam 17 is provided so that in the retracted position of the arm 5 ′, the thrust of the spring 8 'tends to rotate the cam to further retract the arm 5'. Thus, it is not necessary to activate the motor to keep the arm 5 'retracted.
  • the holding means 3 are means of a mechanical nature in the sense that they are designed to transmit the thrust of a spring to at least one bearing element intended to come into contact with the rear of the male connector ball head.
  • the connection device shown schematically in the connected position in Figures 7 and 8 uses pneumatic holding means. Two seals 7 and 7 ′ are provided to ensure complete and efficient partitioning of the space 4 between the spherical head 10 and the wall of the cavity 20.
  • the retractable seal 7 is similar to that shown in FIGS. 4 to 6.
  • the seal 7 ' may on the contrary have no elasticity and ensure, in addition to its gas tightness function, a stop function to limit the sinking of the spherical head 10.
  • the second contact elements 20A, 20B, and 20C are similar to those described above.
  • a spring has been shown behind each contact to symbolize the elasticity of these second elements in the case where contact strips with flexible lamellae are used.
  • the stop function of the seal 7 ' makes it possible not to exceed the limits of elasticity of the strips, by limiting the sinking of the spherical head 10. Of course, other stops can be provided for this purpose.
  • the connector 1 holding means are here arranged to create a gas depression in the space 4 in order to generate a mutual attraction force F R between the two connectors 1 and 2.
  • the control means provided for activating these means maintenance include a suction pump not shown connected by at least one channel 19 to space 4. This pump is designed to be able to create a vacuum of inert gas in space 4 by sucking this gas through channel 19.
  • An initial circulation of inert gas for expelling air can be provided by opening an inert gas inlet through a channel 29 directly connected to a tank.
  • another gas inlet channel 28, this time supplied by a pump can be provided to maintain a slight gas overpressure relative to atmospheric pressure P a tm in a space between the two seals 7 and T.
  • this opening can be perfectly circular with a flared shape so that it is possible to close the cavity by a cover 27 substantially in the shape of a sphere trunk and fixed to the male connector 1.
  • This sealing makes it possible to avoid the introduction of a foreign body, such as spray or even a bird, during the connection.
  • FIG. 8 it can be seen that the mutual attraction force F R is directed along the axis X of symmetry of the connector 2.
  • the slight overpressure of inert gas in the space between the two seals 7 and 7 'allows avoid the passage of atmospheric air into space 4 even in the case of a small deterioration of the gasket T.
  • a non-return valve 19A can be provided on the channel 19 in the event of rupture of this channel at outside the body of the connector 2.
  • a pressure sensor 30 is provided for monitoring the pressure P D of inert gas in space 4 and verifying that it remains below a certain critical threshold, for example equal to 0.25 bars, above which the contact pressure between the first and second contact elements would become insufficient.
  • the suction pump can be controlled by this sensor 30, and a system similar to the system 22 of Figure 4 can be actuated if the critical pressure threshold is exceeded.
  • connection device in order to clear the opening of the cavity 20, the arm 36 is pivoted to remove the cover 37 and fold it back towards the rear of the figure.
  • the connection device according to the invention for example produced according to the mode of FIG. 7, can then be connected by inserting the connector 1 into the cavity 20 in the direction represented by the arrows.
  • another system for closing the cavity 20 consists of an extensible sleeve 33 fixed in leaktight manner to the circular edge of the opening of the cavity and capable of being traversed by the spherical head 10 of the male connector 1 during connecting and disconnecting the two connectors.
  • This sleeve 33 is preferably twisted so as to be practically closed at its orifice 33 A, while allowing this orifice to function as a diaphragm which is sufficiently openable to allow passage of the spherical head 10 to the connection position shown on Figure 12.
  • the sleeve is more flexible towards the diaphragm 33 A, to allow the exit of the spherical head 10 following a disconnection.
  • a flange 34 acts as a pivot limiter for the ball joint device.
  • the spherical head 10 of the male connector of a connection device is shown in perspective seen from the front and comprises four first contact elements 10A, 10B, 10C and 10D each consisting of a portion surface sphere of a conductive material.
  • the four surfaces are electrically insulated from each other, in order to allow the passage of three phases and a neutral in the connection device, and are of the same dimension.
  • Each surface actually has a substantially circular periphery, which allows the ball joint device to pivot with an angular movement in the horizontal direction xx 'equal to the angular movement in the vertical direction yy'.
  • the shape of the periphery of each surface is at least approximately oval. In general, this shape can be studied to allow a relative movement of the connectors 1 and 2 with a greater amplitude in a preferred direction, for example the vertical direction yy ', compared to the other possible directions of movement and in particular the horizontal direction xx.
  • the first contact elements are not necessarily attached to the male connector. On the contrary, they could be arranged on the wall of the cavity of the female connector, in which case the second contact elements such as strip contact strips would be fixed on the spherical head of the male connector.
  • FIG. 15 a set 50 of electrical connection between an outlet of an electricity production plant and a feeder start of a set of electricity consumption is shown very schematically.
  • the power plant is here constituted by the power plant 45A on board a ship 45, this ship being shown docked at a quay 46 of a gas terminal at a level suitable for discharging into the terminal the contents of a tank 48 of liquefied gas by means of pipes with orientable arms 47.
  • the output of the central unit 45A is connected to the female connector 2 of a swivel electrical connection device with a ball joint according to the invention which makes part of the electrical connection assembly 50.
  • Such an assembly 50 according to the invention is shown in detail in FIG. 19.
  • the connector 2 is installed at the stern of the ship not far from the central unit 45 A, and the assembly 50 is connected as soon as the connector male of the pivoting electrical connection device is inserted into the connector 2 and the holding means are activated.
  • This male connector is integral with one end of a telescopic electrical connection device 55 as visible in FIG. 19.
  • This telescopic connection device 55 is mounted on a movable support 49 which can be moved for example on rails along the quay 46 to be brought to the level of the connector 2.
  • a secure connection with inert gas can be made between the telescopic device 55 and cables not shown buried along the quay, cables which constitute the supply start of the electricity consumption assembly constituted by the terminal's electrical equipment.
  • the connector 2 and the output of the power plant 45A are capable of moving relative to the supply feed on the quay.
  • the sea level can vary between the heights yi and y 2 , and the roll can cause the ship 45 to pivot along its longitudinal axis with an angular amplitude. ⁇ .
  • the vessel 45 can move forward or backward along the quay. It follows that to ensure continuity of electrical connection for several hours, the electrical connection assembly 50 must be able to pivot in all directions with a certain angular clearance in each direction. For this application, the angular travel required in the vertical direction is in practice greater than that required in the horizontal direction parallel to the platform. Contact surfaces as shown in Figure 14 are then well suited for the swivel connection device with ball joint according to the invention.
  • connection between the telescopic device 55 and the connections mounted on the movable support 49 for the supply feed cables must also be pivoting, and can be carried out by a pivoting connection device 65 with a spherical ball joint visible in detail in FIG. 19
  • a pivoting connection device 65 with a spherical ball joint visible in detail in FIG. 19
  • Such a device 65 is not necessarily produced according to the invention, since the connection at this level can be permanent without requiring control means to be able to quickly activate or deactivate the means for holding the spherical head.
  • connection device shown schematically in Figures 7 and 8, and which uses pneumatic holding means has undoubtedly the advantage of limiting the elements of mechanical nature. However, it may however prove difficult to maintain a sufficiently strong and relatively stable depression in space 4 to provide a relatively constant contact pressure for the duration of the connection.
  • the holding means comprise an electromagnet 40
  • the control means comprise a current generator 41 able to activate this electromagnet by supplying a coil 42 with direct current. wrapped around the body of a core 43 in the form of a cylindrical bar.
  • the connection device thus produced is similar to that of FIGS. 7 and 8. It is not necessary here to provide a double seal for the inert gas in space 4. A single retractable seal may be sufficient as for the connection device of Figures 4 to 6, and the arrival of the inert gas as well as the control of the purity of this gas can be ensured in the same way.
  • an electromagnet 40 in the female connector is particularly suitable for a connection device comprising four conductors and in which the four second contact elements 20A, 20B, 20C and 20D associated with the conductors are arranged at equal distance from the axis of the connector as shown schematically in Figure 17a. There is thus room to arrange the electromagnet 40 along the axis of the female connector, which makes it possible to obtain a magnetic field and a force of attraction oriented along this axis. The diameter of the electromagnet 40 is somewhat exaggerated in FIG. 17a, for better visibility.
  • a first contact element 10A, 10B, 10C or 10D of the male connector will not come opposite the peripheral part of the core 43 surrounding the coil 42, and there will be no risk of arcing
  • a single electromagnet 40 may be sufficient to generate a sufficient attraction force between the two connectors and establish an appropriate contact pressure between the first and second contact elements.
  • the axial zone of the spherical head 10 facing the electromagnet 40 to comprise a cylinder linked to the end surface in a cap and made of a ferromagnetic material such as steel. .
  • the spherical head 10 can be metallic on condition of ensuring electrical insulation 61 with the first contact elements as well as the associated conductors which are for example made of copper.
  • the spherical head 10 mainly consisting of an insulating material molded around the first contact elements and their conductors, and to have a ferromagnetic cylinder 11 as drawn in dotted lines, leaving a small thickness of insulating material between the cap end surface and the surface of the spherical head 10.
  • This cylinder 11 made of ferromagnetic material has the function of closing the magnetic flux generated by the electromagnet 40. This can make it possible to obtain a force of significant magnetic attraction for a reduced bulk of the connection device with its holding means, in comparison with another embodiment of a connection device according to the invention in which the holding means are mechanical in nature.
  • At least the end portion of the body of the female connector, on the right of FIG. 18, is preferably made of an insulating material 63 molded around the second contact elements 20A to 20D and their conductors 2A to 2D.
  • This end part can be fixed coaxially to a tube 62 which guides in particular the conductors 2A to 2D to the power plant.
  • the zone of the electromagnet 40 which is opposite the spherical head 10 is not completely covered with insulating material, but it is possible to provide a total covering of this zone in order to avoid any possible creepage problem between the second contact elements 20A to 20D and the peripheral part of the core 43 of the electromagnet.
  • the current generator 41 may consist of a rectifier transformer supplied by the power plant on board a ship to supply a preferably continuous current.
  • low-voltage battery type accumulators can be provided to compensate for any interruption in the supply of current by the generator 41.
  • one end of the body of the core 43 of the electromagnet 40 is coated with an anti-friction material 44 such as PTFE, and has a function of end-of-travel stop for the mutual approximation of the male and female connectors in order to limit the contact pressure between the first and second contact elements provided by the activation of the electromagnet.
  • the peripheral part of the core 43 can optionally be covered with the same insulating material 63 as for the body of the female connector, in order to be able to be lengthened by bare conductors 2A to 2D held by insulators in the tube 62.
  • At least one optical distance meter such as 39 or 39 ′ arranged to locally measure the thickness of the interstitial space between the spherical head 10 and the wall of the cavity of the female connector.
  • This distance meter is associated with means for establishing a correlation between this thickness and the contact pressure. If this thickness becomes greater than a certain value, for example of the order of a few tenths of a millimeter, this implies a small distance from the head 10 relative to the wall and therefore an at least local decrease in the contact pressure between a first and second contact element.
  • There is therefore an indirect measurement system of the contact pressure which is preferably connected to a cut-off system such as a system 22 described above and capable of interrupting the transfer of the power current to the connection device.
  • the mechanical, pneumatic and electromagnetic embodiments for the means for holding a pivoting electrical connection device according to the invention are not necessarily mutually exclusive. It is for example possible to provide holding means which are both pneumatic and electromagnetic. In this case, one or more permanent magnets could be suitable for ensuring a part, for example of the order of 20% of the mutual attraction force, making it possible to ensure an appropriate contact pressure, the greater part being ensured by vacuum. created by pumping.
  • the control means then activate only the pneumatic part of the overall holding means to generate the closing force between the connectors.
  • FIG. 19 the assembly 50 of electrical connection between an outlet of a power generation plant of a ship 45 and a feed start of an assembly of electricity consumption, represented very schematically on the Figures 15 and 16, is shown here in detail.
  • This assembly 50 is shown in condensed view, and it should be understood that the length of the assembly is in fact greater relative to the dimensions shown for the two ball joints.
  • the telescopic electrical connection device 55 comprises two rectilinear arms 51 and 52 substantially coaxial able to slide one inside the other, and includes sliding contacts 53 capable of ensuring a permanent electrical connection between the conductors of the two arms.
  • the male connector 1 with a spherical head 10 of the pivoting electrical connection device is integral with the right end of the telescopic electrical connection device 55.
  • a system of jacks 54 is arranged to cause an extension of the telescopic device 55 during a connection operation of the male 1 and female 2 connectors of the pivoting connection device.
  • the assembly 50 comprises a rolling assembly comprising the movable support 49 as well as a pivoting plate 59 mounted on casters and able to pivot around a hinge assembly 57 fixed to the movable support 49.
  • L 'assembly 50 is brought substantially to the level of connector 2 mounted at the stern of the ship 45 at the quay, and the support 49 is fixed to the ground.
  • the height of the spherical head 10 relative to the platform is adjusted by means of a jack system 56, and the pivoting plate 59 is adjusted so that the direction of the telescopic device 55 points towards the cavity of the female connector 2.
  • the jack system 54 is then activated to allow an extension of the telescopic connection device until the introduction of the spherical head 10, and the means for holding the pivoting connection device according to the invention are then activated. These means are not shown in the figure, and may be as described above.
  • the actuator systems are then deactivated to allow sliding and free pivoting of the telescopic device 55.
  • the pivoting connection between the telescopic device 55 and connections, not shown, mounted on the mobile support 49 for the feed feed cables is here performed by a swivel connection device 65 with a spherical ball joint.
  • the dimensions of the device 65 have been exaggerated in the figure for a sufficient vision of the details.
  • the connection at this level can be permanent or almost permanent, and the means for holding the spherical head are not produced according to the invention because they do not allow rapid connection and disconnection.
  • These holding means are here provided by tightening by screwing at least two threaded rods 64 guided in translation in the body of the female connector 66 of the device 65. To establish or undo the connection at this level, an operator must come to screw or unscrew the threaded rods 64.
  • the female connector 66 is shown fixed in a horizontal position to the movable support 49, but it is possible to provide a fixing adjustable in inclination.
  • the male connector 70 of the ball-joint connection device 65 is fixed to the telescopic device 55, the latter being prevented from rotating on its axis thanks to a system 58 with sliding arms which connects it to the swivel plate 59.
  • a space 4 of inert gas, airtight, is provided in the pivoting connection device according to the invention in order to fill the environment of the first and second contact elements of the device with inert gas.
  • 4 'of inert gas are provided in the two arms 52 and 53 of the connection device telescopic in order to fill the gaseous environment with inert gas of the sliding contacts 53 with inert gas.
  • another space 4 "of inert gas is provided in the pivoting connection device 65.
  • These spaces of inert gas communicate with each other by sealed channels, and a gas circulation system symbolized by arrows is provided for supplying inert gas by expelling the air into said spaces.
  • the gas circulation here takes place from a tank not shown for the supply of inert gas which is installed at the stern of the ship 45, to pass over the entire length of the electrical connection assembly 50 and lead to a gas outlet not shown at the female connector 66 of the device 65.
  • This gas circulation is activated just after the connection of the assembly 50 and the activation of the means for holding the pivoting connection device according to the invention, and before the connector 2 is electrically connected to the production unit ction of electricity from the vessel 45. It can take a certain time given the overall volume of air to be expelled from the assembly 50. Once the filling of inert gas has been carried out, the gas outlet is blocked to stop the circulation of the gas and a slight overpressure with respect to atmospheric pressure is created in all of the inert gas spaces in order to prevent the introduction of air.
  • the holding means require electrical energy to activate a motor, a pump or an electromagnet. It is however possible to have entirely mechanical holding means which use the energy of introduction of the spherical head of the male connector to activate the holding means.
  • Figures 20 and 21 describe a first device of this type according to the invention, which has similarities to that of Figures 5 and 6.
  • a pivoting pusher element 67 of the control means This pusher 67 is connected to the cam 17 and is therefore capable of driving a support element 31 in solidary rotation.
  • the holding means comprise at least one spring 8 ', one end of which is provided with a rolling element capable of cooperating with the cam.
  • Recesses 69 are provided in the spherical head 10 to facilitate the pushing of the head on each pusher 67.
  • each cam 17 ′ The energy required for the rotation of each cam 17 ′ is supplied by a pivoting pusher element 68 connected to the cam 17 ′ by a movement return system comprising three arms 71, 72 and 73 articulated at two points. Each pusher 68 is therefore capable of driving a support element 31 or 32 in rotation.
  • the holding means comprise at least one spring 8 ", one end of which is provided with a rolling element capable of cooperating with the cam.
  • the rod 1A of the male connector has an H-shaped section in order to allow the support elements 31 or 32 of the pivoting arms 5 "to produce thrusts which are slightly inclined relative to the axis of the female connector.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Le dispositif comprend un connecteur mâle (1) et un connecteur femelle (2) comportant chacun au moins deux conducteurs (2, 1B, 1C ; 2A, 2B, 2C) pour courant de puissance, le connecteur mâle comportant une tête sphérique (10) qui présente des premiers éléments de contact (10A, 10B, 10C), le connecteur femelle (2) comportant une cavité (20) ouverte destinée à recevoir ladite tête sphérique et qui présente des seconds éléments de contact (20A, 20B, 20C), lesdits premiers et seconds éléments de contact étant agencés pour permettre la connexion électrique pivotante en maintenant la tête sphérique (10) dans la cavité (20) avec une pression de contact appropriée entre les premiers et seconds éléments de contact. L'ouverture de la cavité (20) est dimensionnée pour permettre l'introduction de la tête sphérique (10), et les moyens de maintien (3) sont adaptés à générer une force de rapprochement (FR1, FR2 ; FR) tendant au rapprochement mutuel desdits connecteurs (1, 2) afin d'établir ladite pression de contact.

Description

Dispositif de connexion électrique pivotante à rotule sphérique.
L'invention se rapporte à un dispositif de connexion électrique pivotante à rotule sphérique, comprenant un connecteur mâle et un connecteur femelle comportant chacun au moins deux conducteurs pour courant de puissance. Le connecteur mâle comporte une tête sphérique qui présente des premiers éléments de contact associés aux conducteurs. Le connecteur femelle comporte une cavité ouverte destinée à recevoir la tête sphérique et qui présente des seconds éléments de contact associés aux conducteurs. Des moyens de maintien sont agencés pour permettre la connexion électrique pivotante en maintenant la tête sphérique dans la cavité avec une pression de contact appropriée entre les premiers et seconds éléments de contact. Un tel dispositif est connu du document de brevet GB 381354. Les moyens de maintien sont constitués par la partie du connecteur femelle située à l'ouverture de la cavité. Le diamètre de l'ouverture de la cavité est en effet inférieur au diamètre de la tête sphérique, et le connecteur femelle est constitué de deux parties symétriques destinées à être assemblées et maintenues l'une contre l'autre par des vis une fois que la tête sphérique est mise en place. Les éléments de contact du connecteur femelle sont des billes métalliques associées à des ressorts. La tête sphérique est maintenue suffisamment proche de la paroi de la cavité pour comprimer les ressorts avec une pression de contact appropriée entre les billes et les éléments de contact du connecteur mâle.
Ce dispositif de connexion à rotule sphérique n'est visiblement pas prévu pour des courants de puissance de l'ordre de la centaine de kW ou nettement plus. En effet, les billes n'autorisent pas une surface de contact suffisante pour supporter des courants de puissance.
Le dispositif n'est pas non plus prévu pour fonctionner sous une tension typiquement dans la gamme de la moyenne tension normalisée et pouvant aller par exemple de 3,3 kV à 11 kV.
D'autre part, il ne permet pas une connexion rapide puisque le connecteur femelle en deux parties doit être assemblé et serré autour du connecteur mâle pour assurer la connexion. De la même façon, il ne permet pas une déconnexion rapide puisqu'il faut désassembler les deux parties du connecteur femelle en les écartant pour permettre à la tête sphérique de sortir de la cavité.
L'invention propose de réaliser un dispositif de connexion pivotante à rotule sphérique qui permette une connexion et une déconnexion rapides entre les deux connecteurs et qui soit approprié pour faire transiter des courants avec une puissance typiquement supérieure à une centaine de kW, plus particulièrement en moyenne ou haute tension normalisée mais aussi en basse tension. En particulier, l'invention propose un dispositif de connexion pivotante qui puisse être utilisé dans un ensemble de liaison électrique pour connecter à un départ d'alimentation d'un ensemble de consommation la sortie d'une centrale de production dans un contexte où cette sortie et le départ sont susceptibles d'être en mouvement relatif l'un par rapport à l'autre. C'est par exemple le cas si on envisage de connecter à un terminal gazier ou pétrolier la centrale de production électrique d'un navire afin de procurer une source d'alimentation électrique pour le terminal. Un navire à quai étant généralement sujet à un mouvement relatif par rapport au quai selon trois directions, un dispositif de connexion pivotante selon l'invention permet de maintenir une connexion fiable malgré le mouvement du navire, tout en réduisant le nombre de connecteurs nécessaires par rapport aux solutions classiques consistant à multiplier des connecteurs pivotant selon un seul axe comme montré par exemple dans le document de brevet GB 1526900.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de connexion électrique pivotante tel que défini en préambule, caractérisé en ce que l'ouverture de la cavité est dimensionnée pour permettre l'introduction de la tête sphérique jusqu'au contact mutuel des premiers et seconds éléments de contact, et en ce que les moyens de maintien sont adaptés à générer une force de rapprochement tendant au rapprochement mutuel des connecteurs afin d'établir la pression de contact.
L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la description qui suit en rapport avec les vingt six figures annexées.
Les figures 1, 2 et 3 représentent schématiquement un premier mode de réalisation d'un dispositif de connexion électrique pivotante selon l'invention.
Sur la figure 1, le dispositif de connexion électrique pivotante à rotule sphérique selon l'invention comprend un connecteur mâle 1 qui comporte trois conducteurs de phases 2, IB, et IC, et comprend un connecteur femelle 2 comportant trois conducteurs 2 A, 2B, 2C correspondant aux mêmes phases de la source d'alimentation électrique. Bien entendu, il est possible de prévoir des conducteurs de phases supplémentaires, ou un neutre, sur chaque connecteur. Les conducteurs de phases sont dimensionnés pour faire transiter des courants avec des puissances de l'ordre de la centaine de kW ou nettement plus, et sont isolés des conducteurs voisins et des parties métalliques des connecteurs par exemple par des gaines afin d'empêcher tout court-circuit ou amorçage d'arc Le connecteur mâle 1 comporte une tête sphérique 10 qui présente des premiers éléments de contact 10A, 10B, et 10C associés aux conducteurs de phases 1A, IB, et IC. Ces premiers éléments de contact peuvent présenter chacun une surface en portion de sphère. Le connecteur femelle 2 comporte une cavité 20 ouverte destinée à recevoir la tête sphérique 10 et qui présente des seconds éléments de contact 20A, 20B, et 20C associés aux conducteurs 2 de phases 2A, 2B, et 2C. Ces seconds éléments de contact peuvent être constitués par des plots de contact affleurant à la paroi de la cavité. Toutefois, afin de permettre le passage de courants de forte puissance, il est avantageux de prévoir les seconds éléments de contact sous la forme de bandes de contacts à lamelles flexibles, par exemple du type de celles décrites dans le document de brevet EP0716474 ou d'un autre type. De préférence, la forme des lamelles est prévue pour limiter voire empêcher les phénomènes d'abrasion des lamelles contre la surface des premiers éléments de contact dans toutes les directions de pivotement du dispositif de connexion.
Des moyens de maintien 3 sont montés sur le connecteur femelle et sont agencés pour pouvoir présenter deux éléments d'appui 31 et 32 en contact mécanique avec la partie arrière de la tête sphérique 10 comme montré sur la figure 3. Ces éléments d'appui sont chacun montés sur une tige 5 apte à être déplacée en translation en étant poussée par un ressort 8 pour générer une force de rapprochement FR1 ou F^ dirigée vers le centre de la tête sphérique 10 et tendant au rapprochement mutuel des deux connecteurs. Dans le mode de réalisation représenté, il est prévu deux ensembles symétriques pour les moyens de maintien 3, mais il est entendu que ces moyens peuvent comprendre trois ensembles d'appui ou plus afin par exemple d'utiliser des ressorts plus petits et des moteurs moins puissants pour le même résultat.
La commande des moyens de maintien 3 est assurée ici grâce à deux moteurs 9 par exemple identiques et disposés symétriquement. Le rotor 9A d'un moteur est relié au ressort 8 correspondant par l'intermédiaire d'une roue dentée 9B et d'une crémaillère. Les moteurs peuvent être commandés par un opérateur participant au processus de connexion des deux connecteurs 1 et 2. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 3, chaque rotor 9 A est aussi relié par une courroie à un dispositif 12 d'actionnement d'un arceau 12' sur lequel sont fixés des moyens de cloisonnement 6 consistant par exemple en une lèvre en matériau élastomère, comme visible plus précisément sur la figure 2.
Pour permettre l'introduction du connecteur 1 dans la cavité 20, une commande est envoyée aux moteurs 9 afin d'entraîner chaque tige 5 pour la rétracter dans le corps du connecteur 2, ce qui a pour effet de comprimer chaque ressort 8. Dans cette position, l'arceau 12' est aussi rétracté dans le corps du connecteur 2, et la tête sphérique 10 peut ainsi être introduite dans la cavité 20 sans entrer en contact avec la lèvre 6 fixée à l'arceau. Cet arceau 12' est par exemple en forme de demi-cercle, et il faut alors prévoir un autre arceau symétrique pouvant être actionné de la même façon par le second ensemble de commande symétrique, afin d'effectuer un cloisonnement complet de l'espace 4 compris entre la tête sphérique 10 et la paroi de la cavité 20, comme réalisé par les lèvres 6 et 6' visibles sur la figure 3. Une fois la tête sphérique 10 introduite dans la cavité 20, une commande est envoyée à chaque moteur 9 pour diminuer progressivement le couple du rotor 9A afin de permettre d'activer les moyens de maintien 3 de la tête sphérique dans la cavité grâce à la détente progressive du ressort 8. Ceci a pour effet de translater les deux tiges 5 pour que les deux éléments d'appui 31 et 32 viennent appuyer sur la partie arrière de la tête sphérique 10. Chaque tige 5 peut être limitée dans sa course par un élément de butée 13 dont le positionnement est prévu pour correspondre à l'écrasement maximal admissible pour les seconds éléments de contact, en particulier dans le cas de contacts à lamelles afin de ne pas dépasser la limite élastique des lamelles. Les deux forces de rapprochement FR1 et Vm étant symétriques par rapport à l'axe X du connecteur 2, la résultante est une force orientée selon cet axe et qui permet aux deux connecteurs de se rapprocher entre eux jusqu'à obtenir une pression de contact appropriée entre les premiers et seconds éléments de contact. La rotation de chaque rotor 9A en mode de freinage a aussi pour effet de provoquer une translation de l'arceau 12' associé pour que la lèvre 6 ou 6' vienne en contact avec la tête sphérique 10 et obtenir le cloisonnement de l'espace 4. Du gaz inerte peut ainsi être introduit dans l'espace 4, par exemple via un canal 15 ménagé dans le corps du connecteur 2. A l'autre extrémité non visible du connecteur, le canal 15 est relié à un réservoir de gaz inerte. Une circulation initiale du gaz dans l'espace 4 peut être effectuée afin de chasser l'air et de garantir ainsi un gaz complètement inerte au voisinage des premiers et seconds éléments de contact, ce qui procure un dispositif de connexion pouvant fonctionner en sécurité dans une atmosphère qualifiée d'explosive comme par exemple au voisinage d'un quai de déchargement de gaz liquéfié dans un terminal gazier. Pour assurer cette circulation initiale du gaz, un canal 16 de retour de gaz peut être ménagé dans le corps du connecteur 2 pour évacuer l'air.
Les deux éléments d'appui 31 et 32 ont préférablement une surface d'appui constituée d'un matériau antifriction et résistant à l'abrasion, comme du PTFE, afin de ne pas opposer de résistance notable au pivotement relatif des deux connecteurs. Avantageusement, une collerette 14 est prévue fixée sur le connecteur 1 et est disposée de façon à limiter le débattement angulaire du pivotement en venant appuyer contre le bord d'entrée de l'ouverture 20 du connecteur 2, ce qui permet d'assurer un contact permanent entre les premiers et seconds éléments de contact dans toutes les positions autorisées pour le pivotement. Pour déconnecter les deux connecteurs 1 et 2, le transfert du courant de puissance au dispositif de connexion doit d'abord être interrompu. Ensuite, il est possible d'effectuer soit une déconnexion dite normale soit une déconnexion dite d'urgence. La déconnexion normale consiste à activer les deux moteurs 9 pour rétracter chaque tige 5 jusqu'à la position représentée sur la figure 1, puis à dégager le connecteur 1. La déconnexion d'urgence ne fait pas intervenir le moteur et consiste à retirer le connecteur 1 avec une force de traction suffisante pour comprimer les deux ressorts 8 en rétractant suffisamment les deux tiges 5 afin de permettre le dégagement de la tête sphérique 10. De manière générale, dans un dispositif de connexion électrique pivotante selon l'invention, il est souhaitable de pouvoir effectuer une déconnexion des deux connecteurs 1 et 2 même dans le cas où les moyens de maintien restent activés.
La figure 4 correspond au dispositif des figures 1 et 3, dans lequel les moyens de cloisonnement prévus pour l'espace de gaz inerte ont été simplifiés. Ces moyens de cloisonnement sont à présent fixes et sont constitués par un joint d'étanchéité 7 rétractable dans une gorge afin de ne pas être endommagé par l'introduction de la tête sphérique 10. Le joint d'étanchéité 7 peut être par exemple un joint à ressort classique. Il présente la forme d'un tore dont le diamètre interne est sensiblement égal au diamètre de la tête sphérique 10. Préférablement, un capteur de gaz 25 est disposé dans l'espace cloisonné 4 afin de détecter une éventuelle pollution du gaz inerte par l'atmosphère extérieure. Il est par exemple important de déceler une éventuelle introduction d'oxygène dans l'espace 4 qui pourrait se produire en cas de détérioration du joint d'étanchéité 7 ou d'une entrée d'air au niveau d'un canal 15 ou 16 de circulation de gaz inerte. Le signal du capteur de gaz 25 peut ainsi être transmis à un calculateur 23 qui détermine le pourcentage d'oxygène et envoie un signal à un dispositif de commande 24 d'un système de coupure 22 si ce pourcentage dépasse un certain seuil. Le système de coupure 22 comprend des appareillages de coupure tels des disjoncteurs 26 aptes à interrompre le transfert du courant de puissance au dispositif de connexion sur ordre du dispositif de commande 24. Les figures 5 et 6 correspondent au dispositif de la figure 4, dans lequel les moyens de maintien 3 font appel à un bras 5' déplaçable en rotation et dont la rotation est solidaire d'une came pivotante 17 pouvant être actionnée indirectement par le rotor 9A du moteur, par exemple par l'intermédiaire d'une courroie reliée à l'arbre de sortie du rotor et montée sur un galet solidaire de la came. Un ressort 8' disposé dans le corps du connecteur 2 est prévu pour coopérer avec la came 17 par l'intermédiaire d'un élément de roulement 18 solidaire en mouvement d'une extrémité du ressort 8'. Sur la figure 5, le bras 5' est rétracté dans le corps du connecteur 2 afin de ne pas risquer d'être en contact avec la tête sphérique 10 lors de l'approche du connecteur 1 vers la cavité 20, approche pendant laquelle la tête sphérique 10 peut être amenée à glisser contre une surface tronconique de guidage 21 pour être recentrée vers l'ouverture de la cavité 20. Le profil de la came 17 est prévu pour que dans la position rétractée du bras 5', la poussée du ressort 8' tende à faire tourner la came pour rétracter encore le bras 5'. Ainsi, il n'est pas nécessaire d'activer le moteur pour maintenir le bras 5' rétracté. L'activation du moteur n'intervient que pour permettre le déploiement du bras 5' par la rotation de la came 17, et ainsi l'activation des moyens de maintien 3 dès lors que l'élément de roulement 18 dépasse le point mort de la came. Dans la position correspondante représentée sur la figure 6, la poussée du ressort 8' permet d'exercer un couple de rotation sur la came 17 afin de permettre aux moyens de maintien 3 de générer une force de rapprochement FR1 .
Dans les modes de réalisation qui précèdent, les moyens de maintien 3 sont des moyens de nature mécanique en ce sens qu'ils sont conçus pour transmettre la poussée d'un ressort à au moins un élément d'appui prévu pour venir en contact avec l'arrière de la tête sphérique du connecteur mâle. Il est toutefois possible d'obtenir une force de rapprochement analogue en faisant appel à des moyens de maintien qui ne soient pas de nature mécanique. Le dispositif de connexion représenté schématiquement en position connectée sur les figures 7 et 8 fait appel à moyens de maintien de nature pneumatique. Deux joints 7 et 7' sont prévus pour assurer un cloisonnement complet et efficace de l'espace 4 compris entre la tête sphérique 10 et la paroi de la cavité 20. Le joint rétractable 7 est analogue à celui représenté sur les figures 4 à 6. Le joint 7' peut au contraire n'avoir aucune élasticité et assurer, outre sa fonction d'étanchéité au gaz, une fonction de butée pour limiter l'enfoncement de la tête sphérique 10. Les seconds éléments de contact 20A, 20B, et 20C sont analogues à ceux décrits précédemment. On a ici représenté un ressort derrière chaque contact pour symboliser l'élasticité de ces seconds éléments dans le cas où on utilise des bandes de contacts à lamelles flexibles. La fonction de butée du joint 7' permet de ne pas dépasser les limites d'élasticité des lamelles, en limitant l'enfoncement de la tête sphérique 10. Bien entendu, d'autres butées peuvent être prévues à cet effet.
Les moyens de maintien du connecteur 1 sont ici agencés pour créer une dépression de gaz dans l'espace 4 afin de générer une force d'attraction mutuelle FR entre les deux connecteurs 1 et 2. Les moyens de commande prévus pour activer ces moyens de maintien comprennent une pompe aspirante non représentée reliée par au moins un canal 19 à l'espace 4. Cette pompe est prévue pour pouvoir créer une dépression de gaz inerte dans l'espace 4 en aspirant ce gaz par le canal 19. Une circulation initiale de gaz inerte pour chasser l'air peut être prévue en ouvrant une arrivée de gaz inerte par un canal 29 relié directement à un réservoir. Avantageusement, un autre canal 28 d'arrivée de gaz, alimenté cette fois par une pompe, peut être prévu pour maintenir une légère surpression de gaz par rapport à la pression atmosphérique Patm dans un espace compris entre les deux joints 7 et T.
Etant donné qu'il n'y a plus d'éléments mécaniques pour les moyens de maintien, en particulier au niveau de l'ouverture de la cavité 20, cette ouverture peut être parfaitement circulaire avec une forme évasée de telle façon qu'il est possible d'obturer la cavité par un capot 27 sensiblement en forme de tronc de sphère et fixé au connecteur mâle 1. Cette obturation permet d'éviter l'introduction d'un corps étranger, tel que des embruns ou même un oiseau, pendant la connexion.
Sur la figure 8, il est visible que la force d'attraction mutuelle FR est dirigée selon l'axe X de symétrie du connecteur 2. La légère surpression de gaz inerte dans l'espace compris entre les deux joints 7 et 7' permet d'éviter le passage d'air atmosphérique dans l'espace 4 même dans le cas d'une petite détérioration du joint T. Facultativement, un clapet anti-retour 19A peut être prévu sur le canal 19 en cas de rupture de ce canal à l'extérieur du corps du connecteur 2. Un capteur de pression 30 est prévu pour contrôler la pression PD de gaz inerte dans l'espace 4 et vérifier qu'elle reste inférieure à un certain seuil critique, par exemple égal à 0,25 bars, au dessus duquel la pression de contact entre les premiers et seconds éléments de contact deviendrait insuffisante.. La pompe aspirante peut être asservie à ce capteur 30, et un système de coupure analogue au système 22 de la figure 4 peut être actionné en cas de dépassement du seuil critique de pression.
Il est avantageux de prévoir une obturation de la cavité 20 du connecteur 2 non seulement pendant la connexion mais aussi lorsque les deux connecteurs 1 et 2 sont séparés. Par exemple, si le connecteur femelle 2 est installé à la poupe d'un navire, il sera le plus souvent célibataire du fait que les deux connecteurs du dispositif de connexion seront souvent séparé géographiquement. Il est alors généralement nécessaire de protéger des corps étrangers l'intérieur de la cavité du connecteur 2, ce qui peut être réalisé par un volet en forme de couvercle 37 fixé à un bras 36 monté pivotant sur un socle 35 disposé à côté du connecteur 2 comme représenté sur la figure 9.
Sur la figure 10, afin de dégager l'ouverture de la cavité 20, le bras 36 est pivoté pour retirer le couvercle 37 et le rabattre vers l'arrière de la figure. Le dispositif de connexion selon l'invention, par exemple réalisé selon le mode de la figure 7, peut alors être connecté en introduisant le connecteur 1 dans la cavité 20 selon la direction représentée par les flèches. Sur la figure 11, un autre système de fermeture de la cavité 20 consiste en un manchon 33 extensible fixé de façon étanche au bord circulaire de l'ouverture de la cavité et apte à être traversé par la tête sphérique 10 du connecteur mâle 1 lors de la connexion et la déconnexion des deux connecteurs. Ce manchon 33 est de préférence vrillé pour être pratiquement fermé au niveau de son orifice 33 A, tout en permettant à cet orifice de fonctionner comme un diaphragme suffisamment ouvrable pour autoriser le passage de la tête sphérique 10 jusqu'à la position de connexion représentée sur la figure 12. Le manchon est plus souple vers le diaphragme 33 A, afin de permettre la sortie de la tête sphérique 10 suite à une déconnexion. Une collerette 34 fait office de limiteur de pivotement pour le dispositif à rotule.
Sur la figure 13, la tête sphérique 10 du connecteur mâle d'un dispositif de connexion selon l'invention est représentée en perspective vue de face et comprend quatre premiers éléments de contact 10A, 10B, 10C et 10D consistant chacun en une surface en portion de sphère d'un matériau conducteur. Les quatre surfaces sont électriquement isolées entre elles, afin de permettre le passage de trois phases et d'un neutre dans le dispositif de connexion, et sont de même dimension. Chaque surface a en réalité un pourtour sensiblement circulaire, ce qui permet un pivotement du dispositif à rotule avec un débattement angulaire dans la direction horizontale xx' égal au débattement angulaire dans la direction verticale yy'.
Sur la figure 14, la forme du pourtour de chaque surface est au moins approximativement ovale. De manière générale, cette forme peut être étudiée pour permettre un mouvement relatif des connecteurs 1 et 2 avec une amplitude plus importante dans une direction privilégiée, par exemple la direction verticale yy', par rapport aux autres directions possibles du mouvement et notamment la direction horizontale xx. Il est à noter que les premiers éléments de contact ne sont pas obligatoirement rattachés au connecteur mâle. Ils pourraient au contraire être agencés sur la paroi de la cavité du connecteur femelle, auquel cas les seconds éléments de contact tels que des bandes de contacts à lamelles seraient fixés sur la tête sphérique du connecteur mâle. Sur la figure 15, un ensemble 50 de raccordement électrique entre une sortie d'une centrale de production d'électricité et un départ d'alimentation d'un ensemble de consommation d'électricité est représenté très schématiquement. La centrale de production d'électricité est ici constitué par la centrale 45A de production d'énergie à bord d'un navire 45, ce navire étant représenté accosté à un quai 46 d'un terminal gazier à un niveau adéquat pour décharger dans le terminal le contenu d'une cuve 48 de gaz liquéfié par l'intermédiaire de canalisations à bras orientables 47. La sortie de la centrale 45A est reliée au connecteur femelle 2 d'un dispositif de connexion électrique pivotante à rotule sphérique selon l'invention qui fait partie de l'ensemble 50 de raccordement électrique. Un tel ensemble 50 selon l'invention est représenté en détail sur la figure 19. Le connecteur 2 est installé à la poupe du navire non loin de la centrale 45 A, et la connexion de l'ensemble 50 est réalisée dès lors que le connecteur mâle du dispositif de connexion électrique pivotante est inséré dans le connecteur 2 et que les moyens de maintien sont activés. Ce connecteur mâle, non représenté sur les figures 15 et 16, est solidaire d'une extrémité d'un dispositif de connexion électrique télescopique 55 comme visible sur la figure 19. Ce dispositif de connexion télescopique 55 est monté sur un support mobile 49 pouvant être déplacé par exemple sur des rails le long du quai 46 pour être amené au niveau du connecteur 2. Une connexion sécurisée par du gaz inerte peut être réalisée entre le dispositif télescopique 55 et des câbles non représentés enterrés le long du quai, câbles qui constituent le départ d'alimentation de l'ensemble de consommation d'électricité constitué par les équipements électriques du terminal. Comme représenté schématiquement sur la figure 16, le connecteur 2 et la sortie de la centrale 45A de production d'énergie sont susceptibles de se déplacer par rapport au départ d'alimentation sur le quai. En effet, pendant la durée de connexion de l'ensemble 50 de raccordement électrique, le niveau de la mer peut varier entre les hauteurs yi et y2 , et le roulis peut amener le navire 45 à pivoter selon son axe longitudinale avec une amplitude angulaire α. De plus, le navire 45 peut avancer ou reculer le long du quai. Il s'ensuit que pour assurer une continuité de connexion électrique durant plusieurs heures, l'ensemble 50 de raccordement électrique doit pouvoir pivoter dans toutes les directions avec un certain débattement angulaire selon chaque direction. Pour cette application, le débattement angulaire requis selon la direction verticale est en pratique supérieur à celui requis selon la direction horizontale parallèle au quai. Des surfaces de contact telles que représentées sur la figure 14 sont alors bien adaptées pour le dispositif de connexion pivotante à rotule sphérique selon l'invention. La connexion entre le dispositif télescopique 55 et des raccordements montés sur le support mobile 49 pour les câbles de départ d'alimentation doit aussi être pivotante, et peut être réalisée par un dispositif 65 de connexion pivotante à rotule sphérique visible en détail sur la figure 19. Un tel dispositif 65 n'est pas nécessairement réalisé selon l'invention, puisque la connexion à ce niveau peut être permanente sans nécessiter des moyens de commande pour pouvoir activer ou désactiver rapidement les moyens de maintien de la tête sphérique.
Le dispositif de connexion représenté schématiquement sur les figures 7 et 8, et qui fait appel à moyens de maintien de nature pneumatique, présente indiscutablement l'avantage de limiter les éléments de nature mécanique. Mais il peut en revanche s'avérer difficile de maintenir une dépression suffisamment forte et relativement stable dans l'espace 4 pour procurer une pression de contact relativement constante pendant la durée de la connexion.
Selon l'invention, il est possible de procurer une force d'attraction mutuelle relativement stable entre les deux connecteurs grâce à des moyens de maintien agencés pour générer des champs électromagnétiques orientés de façon appropriée. Plus particulièrement, selon le mode de réalisation représenté schématiquement sur les figures 17 et 18, les moyens de maintien comprennent un électroaimant 40, et les moyens de commande comprennent un générateur de courant 41 apte à activer cet électroaimant en alimentant en courant continu une bobine 42 enroulée autour du corps d'un noyau 43 sous la forme d'un barreau cylindrique. Hormis la nature des moyens de maintien, le dispositif de connexion ainsi réalisé est analogue à celui des figures 7 et 8. Il n'est pas nécessaire ici de prévoir une double étanchéité pour le gaz inerte de l'espace 4. Un joint unique rétractable peut suffire comme pour le dispositif de connexion des figures 4 à 6, et l'arrivée du gaz inerte tout comme le contrôle de la pureté de ce gaz peuvent être assuré de la même façon.
L'incorporation d'un électroaimant 40 dans le connecteur femelle est particulièrement appropriée pour un dispositif de connexion comprenant quatre conducteurs et dans lequel les quatre seconds éléments de contact 20A, 20B, 20C et 20D associés aux conducteurs sont disposés à égale distance de l'axe du connecteur de même que représenté schématiquement sur la figure 17a. Il y a ainsi la place pour disposer l'électroaimant 40 selon l'axe du connecteur femelle, ce qui permet d'obtenir un champ magnétique et une force d'attraction orientés selon cet axe. Le diamètre de l'électroaimant 40 est quelque peu exagéré sur la figure 17a, pour une meilleure visibilité. Mais il faut noter qu'en pratique, un premier élément de contact 10A, 10B, 10C ou 10D du connecteur mâle ne viendra pas en vis à vis de la partie périphérique du noyau 43 entourant la bobine 42, et il n'y aura pas de risque d'amorçage d'arc Un seul électroaimant 40 peut suffire pour générer une force d'attraction suffisante entre les deux connecteurs et établir une pression de contact appropriée entre les premiers et seconds éléments de contact. Comme représenté sur la figure 17b, il est alors préférable que la zone axiale de la tête sphérique 10 en vis à vis de l'électroaimant 40 comprenne un cylindre li a surface d'extrémité en calotte et constitué d'un matériau ferromagnétique comme un acier.
Comme représenté schématiquement sur la figure 18, la tête sphérique 10 peut être métallique à condition d'assurer une isolation électrique 61 avec les premiers éléments de contacts ainsi que les conducteurs associés qui sont par exemple en cuivre. Toutefois, il est à priori plus avantageux de prévoir la tête sphérique 10 principalement constituée d'un matériau isolant moulé autour des premiers éléments de contacts et leurs conducteurs, et de disposer un cylindre 11 ferromagnétique tel que dessiné en pointillés en laissant une petite épaisseur de matériau isolant entre la surface d'extrémité en calotte et la surface de la tête sphérique 10. Ce cylindre 11 en matériau ferromagnétique a pour fonction de boucler le flux magnétique généré par l'électroaimant 40. Ceci peut permettre d'obtenir une force d'attraction magnétique importante pour un encombrement réduit du dispositif de connexion avec ses moyens de maintien, en comparaison avec un autre mode de réalisation d'un dispositif de connexion selon l'invention dans lequel les moyens de maintien sont de nature mécanique.
Au moins la partie d'extrémité du corps du connecteur femelle, sur la droite de la figure 18, est préférablement constituée d'un matériau isolant 63 moulé autour des seconds éléments de contacts 20A à 20D et leurs conducteurs 2A à 2D. Cette partie d'extrémité peut être fixée de façon coaxiale à un tube 62 qui guide notamment les conducteurs 2A à 2D jusqu'à la centrale de production d'énergie. Sur la figure, la zone de l'électroaimant 40 qui est en vis à vis de la tête sphérique 10 n'est pas complètement recouverte de matériau isolant, mais il est possible de prévoir un recouvrement total de cette zone afin d'éviter tout éventuel problème de lignes de fuite entre les seconds éléments de contacts 20A à 20D et la partie périphérique du noyau 43 de l'électroaimant.
Il est aussi possible de prévoir un second électroaimant disposé dans la tête sphérique 10. Toutefois, cette solution augmente le coût du dispositif, et une force de pression de contact suffisante pourra généralement être obtenue avec un seul électroaimant. Il est aussi possible, dans le cas par exemple d'une configuration des éléments de contact telle que représentée sur la figure 13, de prévoir plusieurs électroaimants dans le corps isolant du conducteur femelle. On peut avoir par exemple trois électroaimants disposés en triangle équilatéral et dont les axes des bobines sont dirigés vers le centre de la cavité 20.
Le générateur de courant 41 peut consister en un transformateur redresseur alimenté par la centrale de production d'énergie à bord d'un navire pour fournir un courant de préférence continu. Par sécurité, des accumulateurs de type batterie en basse tension peuvent être prévus pour pallier une éventuelle interruption de la fourniture de courant par le générateur 41. Avantageusement, une extrémité du corps du noyau 43 de l'électroaimant 40 est revêtue d'un matériau antifriction 44 tel que du PTFE, et a une fonction de butée de fin de course pour le rapprochement mutuel des connecteurs mâle et femelle afin de limiter la pression de contact entre les premiers et seconds éléments de contact procurée par l'activation de l'électroaimant. La partie périphérique du noyau 43 peut éventuellement être recouverte du même matériau isolant 63 que pour le corps du connecteur femelle, afin de pouvoir être longée par des conducteurs 2A à 2D nus maintenus par des isolateurs dans le tube 62.
Optionnellement, on peut prévoir au moins un distancemètre optique tel que 39 ou 39' agencé pour mesurer localement l'épaisseur de l'espace interstitiel entre la tête sphérique 10 et la paroi de la cavité du connecteur femelle. Ce distancemètre est associé à des moyens pour établir une corrélation entre cette épaisseur et la pression de contact. Si cette épaisseur devient supérieure à une certaine valeur, par exemple de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres, ceci implique un petit éloignement de la tête 10 par rapport à la paroi et donc une diminution au moins locale de la pression de contact entre un premier et un second élément de contact. On a donc un système de mesure indirecte de la pression de contact, qui est de préférence relié à un système de coupure tel qu'un système 22 décrit précédemment et apte à interrompre le transfert du courant de puissance au dispositif de connexion. Il est entendu qu'on peut aussi prévoir un système de mesure directe de la pression de contact, par exemple à l'aide d'éléments piézoélectriques. On pourrait notamment intercaler un élément piézoélectrique entre chaque second élément de contact 20A à 20D et le corps isolant du connecteur femelle.
Les modes de réalisation de natures mécanique, pneumatique et électromagnétique pour les moyens de maintien d'un dispositif de connexion électrique pivotante selon l'invention ne sont pas forcément antinomiques. Il est par exemple possible de prévoir des moyens de maintien de nature à la fois pneumatique et électromagnétique. Dans ce cas, un ou plusieurs aimants permanents pourraient convenir pour assurer une partie par exemple de l'ordre de 20% de la force d'attraction mutuelle permettant d'assurer une pression de contact appropriée, la plus grande partie étant assurée par la dépression créée par pompage. Les moyens de commande n'activent alors que la partie pneumatique des moyens de maintien globaux pour générer la force de rapprochement entre les connecteurs.
Sur la figure 19, l'ensemble 50 de raccordement électrique entre une sortie d'une centrale de production d'électricité d'un navire 45 et un départ d'alimentation d'un ensemble de consommation d'électricité, représenté très schématiquement sur les figures 15 et 16, est représenté ici en détail. Cet ensemble 50 est représenté en vue condensée, et il faut comprendre que la longueur de l'ensemble est en fait plus importante par rapport aux dimensions représentées pour les deux connexions à rotule. Le dispositif de connexion électrique télescopique 55 comprend deux bras rectilignes 51 et 52 sensiblement coaxiaux aptes à coulisser l'un dans l'autre, et comprend des contacts glissants 53 aptes à assurer une connexion électrique permanente entre les conducteurs des deux bras.
Le connecteur mâle 1 à tête sphérique 10 du dispositif de connexion électrique pivotante selon l'invention est solidaire de l'extrémité à droite du dispositif de connexion électrique télescopique 55. Un système à vérins 54 est agencé pour provoquer un allongement du dispositif télescopique 55 lors d'une opération de connexion des connecteurs mâle 1 et femelle 2 du dispositif de connexion pivotante. Pour mener à bien cette opération de connexion, l'ensemble 50 comprend un ensemble roulant comportant le support mobile 49 ainsi qu'un plateau pivotant 59 monté sur roulettes et apte à pivoter autour d'un ensemble charnière 57 fixé au support mobile 49. L'ensemble 50 est amené sensiblement au niveau du connecteur 2 monté à la poupe du navire 45 à quai, et le support 49 est fixé au sol. La hauteur de la tête sphérique 10 par rapport au quai est ajustée grâce à un système à vérin 56, et le plateau pivotant 59 est ajusté pour que la direction du dispositif télescopique 55 pointe vers la cavité du connecteurs femelle 2. Le système à vérins 54 est alors activé pour permettre un allongement du dispositif de connexion télescopique jusqu'à l'introduction de la tête sphérique 10, et les moyens de maintien du dispositif de connexion pivotante selon l'invention sont ensuite activés. Ces moyens ne sont pas représentés sur la figure, et peuvent être tels que décrits précédemment. Les systèmes à vérins sont ensuite désactivés pour permettre un coulissement et un pivotement libre du dispositif télescopique 55. La connexion pivotante entre le dispositif télescopique 55 et des raccordements non représentés montés sur le support mobile 49 pour les câbles de départ d'alimentation est ici réalisée par un dispositif 65 de connexion pivotante à rotule sphérique. Les dimensions du dispositif 65 ont été exagérées sur la figure pour une vision suffisante des détails. La connexion à ce niveau peut être permanente ou quasi permanente, et les moyens de maintien de la tête sphérique ne sont pas réalisés selon l'invention car ils ne permettent pas une connexion et une déconnexion rapides. Ces moyens de maintien sont ici assurés grâce au serrage par vissage d'au moins deux tiges filetées 64 guidées en translation dans le corps du connecteur femelle 66 du dispositif 65. Pour établir ou défaire la connexion à ce niveau, un opérateur doit venir visser ou dévisser les tiges filetées 64. Le connecteur femelle 66 est représenté fixé en position horizontale au support mobile 49, mais il est possible de prévoir une fixation réglable en inclinaison. Le connecteur mâle 70 du dispositif 65 de connexion à rotule est fixé au dispositif télescopique 55, ce dernier étant empêché de tourner sur son axe grâce à un système 58 à bras coulissants qui le relie au plateau pivotant 59.
Comme décrit précédemment, un espace 4 de gaz inerte, étanche à l'atmosphère, est ménagé dans le dispositif de connexion pivotante selon l'invention afin de remplir de gaz inerte l'environnement des premiers et seconds éléments de contact du dispositif. D'autres espaces
4' de gaz inerte sont ménagés dans les deux bras 52 et 53 du dispositif de connexion télescopique afin de remplir de gaz inerte l'environnement gazeux des contacts glissants 53. En outre, un autre espace 4" de gaz inerte est ménagé dans le dispositif de connexion pivotante 65. Ces espaces de gaz inerte communiquent entre eux par des canaux étanches, et un système de circulation de gaz symbolisé par des flèches est prévu pour amener du gaz inerte en chassant l'air dans lesdits espaces. La circulation de gaz se fait ici depuis un réservoir non représenté pour la fourniture de gaz inerte qui est installé à la poupe du navire 45, pour passer sur toute la longueur de l'ensemble 50 de raccordement électrique et aboutir à une sortie de gaz non représentée au niveau du connecteur femelle 66 du dispositif 65. Cette circulation de gaz est activée juste après la connexion de l'ensemble 50 et l'activation des moyens de maintien du dispositif de connexion pivotante selon l'invention, et avant que le connecteur 2 soit électriquement relié à la centrale de production d'électricité du navire 45. Elle peut prendre un certain temps étant donné le volume global d'air à chasser de l'ensemble 50. Une fois le remplissage de gaz inerte effectué, la sortie de gaz est obturée pour arrêter la circulation du gaz et une légère surpression par rapport à la pression atmosphérique est créée dans l'ensemble des espaces de gaz inerte afin d'empêcher une introduction d'air.
Dans les modes de réalisation qui précèdent pour un dispositif de connexion électrique pivotante selon l'invention, les moyens de maintien nécessitent une énergie électrique pour activer un moteur, une pompe ou un électroaimant. Il est toutefois possible d'avoir des moyens de maintien entièrement mécaniques qui utilisent l'énergie d'introduction de la tête sphérique du connecteur mâle pour activer les moyens de maintien.
Les figures 20 et 21 décrivent un premier dispositif de ce type selon l'invention, qui présente des similitudes avec celui des figures 5 et 6. On se passe ici de l'utilisation d'un moteur, puisque l'énergie nécessaire pour la rotation de chaque came 17 est apportée par un élément poussoir pivotant 67 des moyens de commande. Ce poussoir 67 est relié à la came 17 et est donc apte à entraîner solidairement en rotation un élément d'appui 31. Comme pour le dispositif des figures 5 et 6, les moyens de maintien comprennent au moins un ressort 8' dont une extrémité est munie d'un élément de roulement apte à coopérer avec la came. Des évidements 69 sont prévus dans la tête sphérique 10 pour faciliter la poussée de la tête sur chaque poussoir 67. Les figures 22 et 23 décrivent un second dispositif de ce type selon l'invention, permettant une pression de contact plus importante qu'avec le premier. L'énergie nécessaire pour la rotation de chaque came 17' est apportée par un élément poussoir pivotant 68 relié à la came 17' par un système de renvoi de mouvement comprenant trois bras 71, 72 et 73 articulés en deux points. Chaque poussoir 68 est donc apte à entraîner en rotation un élément d'appui 31 ou 32. Les moyens de maintien comprennent au moins un ressort 8" dont une extrémité est munie d'un élément de roulement apte à coopérer avec la came. Sur la figure 23a, on peut voir que la tige 1A du connecteur mâle présente une section en H afin de permettre aux éléments d'appui 31 ou 32 des bras pivotants 5" de produire des poussées qui sont peu inclinées par rapport à l'axe du connecteur femelle.

Claims

REVENDICATIONS
1/ Dispositif de connexion électrique pivotante à rotule sphérique, comprenant un connecteur mâle (1) et un connecteur femelle (2) comportant chacun au moins deux conducteurs (1A, IB, IC ; 2 A, 2B, 2C) pour courant de puissance, le connecteur mâle comportant une tête sphérique (10) qui présente des premiers éléments de contact (10A, 10B, 10C) associés auxdits conducteurs, le connecteur femelle (2) comportant une cavité (20) ouverte destinée à recevoir ladite tête sphérique et qui présente des seconds éléments de contact (20A, 20B, 20C) associés auxdits conducteurs, des moyens de maintien (3) étant agencés pour permettre la connexion électrique pivotante en maintenant la tête sphérique dans la cavité avec une pression de contact appropriée entre lesdits premiers et seconds éléments de contact, caractérisé en ce que_l'ouverture de ladite cavité est dimensionnée pour permettre l'introduction de ladite tête sphérique (10) jusqu'au contact mutuel desdits premiers et seconds éléments de contact, et en ce que lesdits moyens de maintien (3) sont adaptés à générer une force de rapprochement (FR1, F^ ; FR) tendant au rapprochement mutuel desdits connecteurs (1, 2) afin d'établir ladite pression de contact.
2/ Dispositif de connexion électrique pivotante selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens de maintien (3) sont agencés pour générer des champs électromagnétiques orientés pour procurer une force d'attraction mutuelle (FR) entre lesdits connecteurs.
3/ Dispositif de connexion électrique pivotante selon la revendication précédente, dans lequel lesdits moyens de maintien (3) comprennent au moins un électroaimant (40).
4/ Dispositif de connexion électrique pivotante selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens de maintien sont agencés pour créer une dépression de gaz dans un espace (4) entre ladite tête sphérique (10) et la paroi de ladite cavité (20) afin de procurer une force d'attraction mutuelle (FR) entre lesdits connecteurs. 5/ Dispositif de connexion électrique pivotante selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens de maintien (3) sont montés sur le connecteur femelle et sont agencés pour pouvoir présenter au moins un élément d'appui (31, 32) en contact mécanique avec la partie arrière de la tête sphérique (10) du connecteur mâle (1).
6/ Dispositif de connexion électrique pivotante selon la revendication précédente, dans lequel au moins un moteur (9) est adapté à agir sur un ressort (8, 8') pour activer ou désactiver lesdits moyens de maintien (3).
Il Dispositif de connexion électrique pivotante selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le connecteur femelle (2) comprend des moyens de cloisonnement (6, 7, 7') agencés pour délimiter un espace cloisonné (4) dans lequel sont disposés lesdits premiers et seconds éléments de contact et prévu pour contenir du gaz inerte. 8/ Dispositif de connexion électrique pivotante selon la revendication précédente, dans lequel le connecteur mâle (1) et/ou le connecteur femelle (2) comprennent des canaux (15, 16) de circulation de gaz agencés pour permettre le remplacement de l'air contenu initialement dans ledit espace cloisonné (4) par du gaz inerte. 9/ Dispositif de connexion électrique pivotante selon la revendication précédente, dans lequel un capteur de gaz (25) est disposé dans ledit espace cloisonné (4) afin de détecter une éventuelle pollution du gaz inerte par l'atmosphère extérieure, et dans lequel ledit capteur est relié à un système de coupure (22) apte à interrompre le transfert du courant de puissance au dispositif de connexion. 10/ Dispositif de connexion électrique pivotante selon l'une des revendications précédentes, dans lequel un système de mesure directe ou indirecte de ladite pression de contact est relié à un système de coupure (22) apte à interrompre le transfert du courant de puissance au dispositif de connexion.
11/ Dispositif de connexion électrique pivotante selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les premiers (10A, 10B, 10C) ou les seconds (20A, 20B, 20C) éléments de contact présentent une surface en portion de sphère dont la forme est étudiée pour permettre un mouvement relatif des connecteurs mâle (1) et femelle (2) une fois connectés avec une amplitude plus importante dans une direction privilégiée par rapport aux autres directions possibles du mouvement. 12/ Dispositif de connexion électrique pivotante selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'ouverture de ladite cavité est apte à être obturée, une fois la connexion des connecteurs mâle (1) et femelle (2) réalisée, par un capot (27) sensiblement en forme de tronc de sphère fixé au connecteur mâle.
13/ Dispositif de connexion électrique pivotante selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite cavité (20) du connecteur femelle (2) est fermée par un manchon (33) extensible apte à être traversé par ladite tête sphérique (10) du connecteur mâle (1) lors de la connexion et la déconnexion des connecteurs mâle (1) et femelle (2).
14/ Dispositif de connexion électrique pivotante selon la revendication 3 prise en combinaison avec l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit électroaimant (40) comprend un noyau (43) dont une extrémité est revêtue d'un matériau antifriction (44) et a une fonction de butée de fin de course pour arrêter le rapprochement mutuel des connecteurs mâle (1) et femelle (2) afin de limiter la pression de contact procurée par l'activation dudit électroaimant.
15/ Dispositif de connexion électrique pivotante selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits seconds éléments de contact (20A, 20B, 20C) sont constitués par des bandes de contacts à lamelles. 16/ Ensemble (50) de raccordement électrique entre une sortie (45 A) d'une centrale de production d'électricité et un départ d'alimentation d'un ensemble de consommation d'électricité, ladite sortie étant susceptible d'être en mouvement par rapport audit départ d'alimentation, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de connexion électrique pivotante selon l'une des revendications précédentes, et en ce qu'il comprend en outre un dispositif de connexion électrique télescopique (55) relié audit dispositif de connexion électrique pivotante.
17/ Ensemble de raccordement électrique selon la revendication précédente, dans lequel ledit dispositif de connexion électrique télescopique (55) comprend deux bras rectilignes (51, 52) sensiblement coaxiaux aptes à coulisser l'un dans l'autre et comprend des contacts glissants (53) aptes à assurer une connexion électrique permanente entre les conducteurs des deux bras.
18/ Ensemble de raccordement électrique selon la revendication précédente, dans lequel le connecteur mâle (1) à tête sphérique du dispositif de connexion électrique pivotante est solidaire d'une extrémité du dispositif de connexion électrique télescopique (55), et dans lequel un système à vérins (54) est agencé pour provoquer un allongement du dispositif de connexion télescopique lors d'une opération de connexion des connecteurs mâle (1) et femelle (2) du dispositif de connexion pivotante.
19/ Ensemble de raccordement électrique selon la revendication précédente, dans lequel un espace (4) de gaz inerte étanche à l'atmosphère est ménagé dans le dispositif de connexion pivotante afin de remplir de gaz inerte l'environnement des premiers et seconds éléments de contact, et d'autres espaces (4') étanches de gaz inerte sont ménagés dans les deux bras du dispositif de connexion télescopique afin de remplir de gaz inerte l'environnement gazeux des contacts glissants (53). 20/ Ensemble de raccordement électrique selon la revendication précédente, dans lequel lesdits espaces de gaz inerte communiquent entre eux, et dans lequel un système de circulation de gaz est prévu pour amener le gaz inerte en chassant l'air desdits espaces.
21/ Ensemble de raccordement électrique selon la revendication précédente, dans lequel le connecteur femelle (2) du dispositif de connexion pivotante ainsi qu'un réservoir pour la fourniture de gaz inerte sont installés à la poupe d'un navire (45).
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