EP4102531A1 - Assembly comprising two switching devices, associated system and vehicle - Google Patents
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- EP4102531A1 EP4102531A1 EP22178309.5A EP22178309A EP4102531A1 EP 4102531 A1 EP4102531 A1 EP 4102531A1 EP 22178309 A EP22178309 A EP 22178309A EP 4102531 A1 EP4102531 A1 EP 4102531A1
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Abstract
L'invention concerne un ensemble (32) comportant un premier dispositif (35) de commutation et un deuxième dispositif (40) de commutation pour un véhicule comportant un transformateur (30) comportant un boîtier principal (50) et au moins un connecteur primaire (55), chaque connecteur primaire (55, 65) étant alimenté électriquement par le premier dispositif de commutation (35).Le premier dispositif de commutation (35) comporte un boîtier (110), une première borne d'entrée (115), un connecteur secondaire (130) et un premier organe de commutation (120) configuré pour commuter entre une première configuration, dans laquelle il relie électriquement la première borne d'entrée (115) et l'un des connecteurs secondaires (130), et une deuxième configuration dans laquelle il isole électriquement la première borne d'entrée (115) dudit connecteur secondaire (130), ledit connecteur secondaire (130) étant destiné à être connecté à l'un des connecteurs primaires (55), le premier organe de commutation (120) étant accueilli dans le boîtier (110).The invention relates to an assembly (32) comprising a first switching device (35) and a second switching device (40) for a vehicle comprising a transformer (30) comprising a main housing (50) and at least one primary connector ( 55), each primary connector (55, 65) being electrically powered by the first switching device (35).The first switching device (35) includes a housing (110), a first input terminal (115), a secondary connector (130) and a first switching device (120) configured to switch between a first configuration, in which it electrically connects the first input terminal (115) and one of the secondary connectors (130), and a second configuration in which it electrically isolates the first input terminal (115) from said secondary connector (130), said secondary connector (130) being intended to be connected to one of the primary connectors (55), the first switching member ( 120) being housed in the housing (110).
Description
La présente invention concerne un ensemble comportant un premier dispositif de commutation et un deuxième dispositif de commutation. La présente invention concerne également un système comportant un tel ensemble et un transformateur, ainsi qu'un véhicule comportant un tel ensemble.The present invention relates to an assembly comprising a first switching device and a second switching device. The present invention also relates to a system comprising such an assembly and a transformer, as well as a vehicle comprising such an assembly.
Des véhicules, notamment des véhicules électriques, comportent fréquemment des transformateurs alimentés par exemple par un pantographe et utilisés pour fournir un courant d'alimentation électrique du véhicule tel qu'un courant d'alimentation d'un moteur électrique de propulsion du véhicule. Ces transformateurs sont en général fixés sous le châssis du véhicule du fait de leur grande taille et de leur poids important.Vehicles, in particular electric vehicles, frequently include transformers supplied for example by a pantograph and used to supply an electric supply current to the vehicle such as a supply current to an electric motor for propelling the vehicle. These transformers are generally fixed under the chassis of the vehicle due to their large size and heavy weight.
De tels transformateurs sont en général associés à des dispositifs de commutation permettant de contrôler l'alimentation électrique d'au moins un enroulement du transformateur. Le dispositif de commutation est alors disposé sur le toit du véhicule, à proximité du pantographe, et relié au transformateur par un ou plusieurs câbles. Chaque câble est relié à un connecteur dépassant du boîtier du transformateur et fixé à ce connecteur de manière à éviter un décrochement sous l'effet des vibrations du véhicule.Such transformers are generally associated with switching devices making it possible to control the electric power supply of at least one winding of the transformer. The switching device is then arranged on the roof of the vehicle, close to the pantograph, and connected to the transformer by one or more cables. Each cable is connected to a connector protruding from the housing of the transformer and fixed to this connector in such a way as to avoid any unhooking under the effect of the vibrations of the vehicle.
Dans de nombreux cas, deux dispositifs de commutation sont utilisés en série, un premier (jouant le rôle de disjoncteur) pour protéger le transformateur contre des défauts électriques en coupant l'alimentation provenant du pantographe, et un deuxième pour connecter ou déconnecter au moins un des enroulements selon les besoins, par exemple en connectant un deuxième enroulement en décalé pour limiter le courant d'enclenchement. Dans ces cas, l'un des enroulements est en général toujours connecté au premier dispositif de commutation par le deuxième dispositif de commutation, de sorte qu'une alimentation électrique du véhicule est assurée dans toutes les circonstances, hors défaut électrique qui déclencherait le disjoncteur.In many cases, two switching devices are used in series, a first (acting as a circuit breaker) to protect the transformer against electrical faults by cutting off the power supply coming from the pantograph, and a second to connect or disconnect at least one windings as required, for example by connecting a second offset winding to limit the inrush current. In these cases, one of the windings is generally always connected to the first switching device by the second switching device, so that an electrical supply to the vehicle is ensured in all circumstances, excluding an electrical fault which would trip the circuit breaker.
Ces arrangements de plusieurs dispositifs sont relativement complexes puisque les dispositifs de commutation et le transformateur sont répartis et fixés à des endroits divers du véhicule, et doivent être reliés par un nombre important de conducteurs, ceux-ci étant isolés électriquement de manière très sécurisée du fait des tensions électriques élevées utilisées.These arrangements of several devices are relatively complex since the switching devices and the transformer are distributed and fixed at various places in the vehicle, and must be connected by a large number of conductors, these being electrically isolated in a very secure manner due to high electrical voltages used.
En outre, il est nécessaire de prévoir beaucoup de place aussi bien sur le toit du véhicule que sous le châssis pour y placer ces équipements.In addition, it is necessary to provide plenty of space both on the roof of the vehicle and under the chassis to place this equipment.
Il existe donc un besoin pour un ensemble comportant deux dispositifs de commutation en série, destiné à être connecté à un transformateur d'un véhicule, qui permette de réduire la complexité de montage et de connexion du véhicule et qui permette de dégager de l'espace dans le véhicule.There is therefore a need for an assembly comprising two switching devices in series, intended to be connected to a transformer of a vehicle, which makes it possible to reduce the complexity of assembly and connection of the vehicle and which makes it possible to free up space in the vehicle.
A cet effet, il est proposé un ensemble comportant un premier dispositif de commutation et un deuxième dispositif de commutation pour un véhicule comportant un transformateur, le véhicule étant notamment un véhicule de transport en commun, le transformateur comportant un boîtier principal et au moins un connecteur primaire, chaque connecteur primaire étant configuré pour être alimenté électriquement par le premier dispositif de commutation, le premier dispositif de commutation comportant un premier boîtier, une première borne d'entrée, au moins un connecteur secondaire et un premier organe de commutation configuré pour commuter entre une première configuration, dans laquelle le premier organe de commutation relie électriquement la première borne d'entrée et l'un des connecteurs secondaires, et une deuxième configuration dans laquelle le premier organe de commutation isole électriquement la première borne d'entrée dudit connecteur secondaire, ledit connecteur secondaire étant destiné à être connecté à l'un des connecteurs primaires, le premier organe de commutation étant accueilli dans le premier boîtier, le deuxième dispositif de commutation comportant un deuxième boîtier, une deuxième borne d'entrée, un connecteur tertiaire et un deuxième organe de commutation configuré pour commuter entre une troisième configuration, dans laquelle le deuxième organe de commutation relie électriquement la deuxième borne d'entrée et le connecteur tertiaire, et une quatrième configuration dans laquelle le deuxième organe de commutation isole électriquement la deuxième borne d'entrée du connecteur tertiaire, le deuxième organe de commutation étant accueilli dans le deuxième boîtier, le connecteur tertiaire étant électriquement connecté au deuxième organe de commutation et étant destiné à être connecté à la première borne d'entrée, l'un des connecteurs secondaires étant configuré pour coopérer avec l'un des connecteurs primaires pour fixer le premier dispositif de commutation au transformateur lorsque ledit connecteur primaire est connecté audit connecteur secondaire, le premier boîtier étant solidaire du transformateur lorsque le premier dispositif de commutation est fixé au transformateur.To this end, an assembly is proposed comprising a first switching device and a second switching device for a vehicle comprising a transformer, the vehicle being in particular a public transport vehicle, the transformer comprising a main housing and at least one connector primary, each primary connector being configured to be electrically powered by the first switching device, the first switching device comprising a first casing, a first input terminal, at least one secondary connector and a first switching member configured to switch between a first configuration, in which the first switching member electrically connects the first input terminal and one of the secondary connectors, and a second configuration in which the first switching member electrically isolates the first input terminal of said secondary connector, said secondary connector being intended to be connected to one of the primary connectors, the first switching device being accommodated in the first casing, the second switching device comprising a second casing, a second input terminal, a tertiary connector and a second switching device configured to switch between a third configuration, in which the second switching element electrically connects the second input terminal and the tertiary connector, and a fourth configuration in which the second switching element electrically isolates the second input terminal from the tertiary connector, the second switching member being accommodated in the second casing, the tertiary connector being electrically connected to the second switching member and being intended to be connected to the first input terminal, one of the secondary connectors being configured to cooperate with one primary connectors for attaching the first switching device to the transf ormateur when said primary connector is connected to said secondary connector, the first housing being integral with the transformer when the first switching device is fixed to the transformer.
La première borne d'entrée est configurée pour coopérer avec le connecteur tertiaire pour fixer le deuxième dispositif de commutation au premier dispositif de commutation dans une position de connexion lorsque le connecteur tertiaire est connecté à la première borne d'entrée, le deuxième dispositif de commutation étant solidaire du premier boîtier lorsque le deuxième dispositif de commutation est dans sa position de connexion.The first input terminal is configured to cooperate with the tertiary connector to secure the second switching device to the first switching device in a connection position when the tertiary connector is connected to the first terminal input, the second switching device being secured to the first housing when the second switching device is in its connection position.
Selon des modes de réalisation optionnels, l'ensemble présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le premier dispositif de commutation comporte un premier et un deuxième connecteur secondaire et le transformateur comprend un premier et un deuxième connecteurs primaires, le premier organe de commutation reliant électriquement, dans sa première configuration, la première borne d'entrée et le premier connecteur secondaire, et isolant électriquement dans sa deuxième configuration la première borne d'entrée et le premier connecteur secondaire, le premier connecteur secondaire étant destiné à être connecté au premier connecteur primaire, le deuxième connecteur secondaire étant électriquement connecté à la première borne d'entrée et au deuxième connecteur primaire.
- le deuxième dispositif de commutation comporte en outre un module de déclenchement configuré pour mesurer des valeurs d'un courant électrique circulant entre la deuxième borne d'entrée et le connecteur tertiaire et pour commander une commutation du deuxième organe de commutation de la troisième configuration à la quatrième configuration en fonction des valeurs mesurées.
- le deuxième connecteur secondaire est configuré pour coopérer avec le deuxième connecteur primaire pour fixer le premier dispositif de commutation au transformateur.
- le premier boîtier est identique au deuxième boîtier, chaque premier ou deuxième boîtier présentant au moins une première ouverture, la première ouverture du premier dispositif de commutation étant traversée par la première borne d'entrée, la première ouverture du deuxième dispositif de commutation étant obturée par un bouchon électriquement isolant.
- le premier boîtier est identique au deuxième boîtier, chaque premier ou deuxième boîtier présentant au moins une deuxième ouverture, la deuxième ouverture du premier dispositif de commutation étant obturée par un bouchon électriquement isolant, la deuxième ouverture du deuxième dispositif de commutation étant traversée par la deuxième borne d'entrée.
- chaque premier ou deuxième dispositif de commutation comporte, en outre, un actionneur configuré pour déplacer le premier ou deuxième organe de commutation entre ses deux positions, le premier organe de commutation étant identique au deuxième organe de commutation, les actionneurs étant différents l'un de l'autre.
- the first switching device comprises a first and a second secondary connector and the transformer comprises a first and a second primary connector, the first switching member electrically connecting, in its first configuration, the first input terminal and the first secondary connector, and electrically isolating in its second configuration the first input terminal and the first secondary connector, the first secondary connector being intended to be connected to the first primary connector, the second secondary connector being electrically connected to the first input terminal and to the second primary connector.
- the second switching device further comprises a trigger module configured to measure values of an electric current flowing between the second input terminal and the tertiary connector and to control switching of the second switching member from the third configuration to the fourth configuration according to the measured values.
- the second secondary connector is configured to cooperate with the second primary connector to attach the first switching device to the transformer.
- the first housing is identical to the second housing, each first or second housing having at least one first opening, the first opening of the first switching device being crossed by the first input terminal, the first opening of the second switching device being closed by an electrically insulating cap.
- the first housing is identical to the second housing, each first or second housing having at least a second opening, the second opening of the first switching device being closed off by an electrically insulating plug, the second opening of the second switching device being crossed by the second input terminal.
- each first or second switching device further comprises an actuator configured to move the first or second switching member between its two positions, the first switching member being identical to the second switching member, the actuators being different from one the other.
Il est également proposé un système comportant un ensemble tel que précédemment décrit et un transformateur comportant un boîtier principal et au moins un connecteur primaire, l'un des connecteurs primaires étant configuré pour coopérer avec l'un des connecteurs secondaires pour fixer le premier dispositif de commutation au transformateur.A system is also proposed comprising an assembly as previously described and a transformer comprising a main box and at least one primary connector, one of the primary connectors being configured to cooperate with one of the secondary connectors to attach the first switching device to the transformer.
Selon un mode de réalisation optionnel, le premier dispositif de commutation comporte un premier et un deuxième connecteur secondaire et le transformateur comprend un premier et un deuxième connecteurs primaires, le premier organe de commutation reliant électriquement, dans sa première configuration, la première borne d'entrée et le premier connecteur secondaire, et isolant électriquement dans sa deuxième configuration la première borne d'entrée et le premier connecteur secondaire, le premier connecteur secondaire étant destiné à être connecté au premier connecteur primaire, le deuxième connecteur secondaire étant électriquement connecté à la première borne d'entrée et au deuxième connecteur primaire, un seul des deux connecteurs primaires étant configuré pour coopérer avec le connecteur secondaire correspondant pour fixer le premier dispositif de commutation au transformateur, l'autre connecteur primaire étant relié au connecteur secondaire correspondant par un conducteur électrique souple tel qu'un câble.According to an optional embodiment, the first switching device comprises a first and a second secondary connector and the transformer comprises a first and a second primary connectors, the first switching member electrically connecting, in its first configuration, the first terminal of input and the first secondary connector, and electrically isolating in its second configuration the first input terminal and the first secondary connector, the first secondary connector being intended to be connected to the first primary connector, the second secondary connector being electrically connected to the first input terminal and to the second primary connector, only one of the two primary connectors being configured to cooperate with the corresponding secondary connector to fix the first switching device to the transformer, the other primary connector being connected to the corresponding secondary connector by an electrical conductor s ouple such as a cable.
Il est également proposé un véhicule, notamment un véhicule de transport en commun, comportant un système tel que précédemment décrit.A vehicle is also proposed, in particular a public transport vehicle, comprising a system as previously described.
Des caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- [
Fig 1 ] lafigure 1 est une représentation schématique d'un véhicule comportant un ensemble selon l'invention, - [
Fig 2 ] lafigure 2 est une représentation schématique en coupe d'un exemple de l'ensemble de lafigure 1 , connecté à un transformateur, et - [
Fig 3 ] lafigure 3 est une vue en représentation schématique en coupe d'un autre exemple de l'ensemble de lafigure 1 , connecté à un transformateur.
- [
Fig 1 ] thefigure 1 is a schematic representation of a vehicle comprising an assembly according to the invention, - [
Fig 2 ] thefigure 2 is a cross-sectional schematic representation of an example of the entirefigure 1 , connected to a transformer, and - [
Fig.3 ] thepicture 3 is a cross-sectional schematic representation view of another example of the entirefigure 1 , connected to a transformer.
Un véhicule 10 est représenté sur la
Le véhicule 10 est, par exemple, un véhicule de transport en commun, notamment un véhicule ferroviaire tel qu'un train ou un tramway. En variante, le véhicule 10 est un véhicule routier tel qu'un bus ou un trolleybus.The
Le véhicule 10 comporte un châssis 15, une carrosserie 20 portée par le châssis 15, un pantographe 25 et un premier exemple d'un système 42, ce système 42 comportant un transformateur 30 et un ensemble 32 comportant un premier dispositif de commutation 35 et un deuxième dispositif de commutation 40.The
Le système 42 apparaît plus en détails sur la
Le châssis 15 supporte la carrosserie 20, et est notamment disposé en-dessous de la carrosserie 20 lorsque le véhicule 10 est en fonctionnement.The
La carrosserie 20 délimite un volume intérieur du véhicule 10.The
Le pantographe 25 est, de manière connue en soi, configuré pour entre mis en contact avec une caténaire pour alimenter le véhicule 10 avec un courant électrique.The
Le pantographe 25 est configuré pour alimenter électriquement l'ensemble 32, et notamment le deuxième dispositif de commutation 40, avec le courant électrique reçu de la caténaire.The
Le transformateur 30 comporte au moins un premier enroulement primaire 45, un enroulement secondaire 47, un premier boîtier 50, un premier connecteur primaire 55 et un circuit magnétique 57. Optionnellement, le transformateur 30 comporte un deuxième enroulement primaire 60 et un deuxième connecteur primaire 65.The
Le premier enroulement primaire 45 est enroulé autour du circuit magnétique 57.The first
Le premier enroulement primaire 45 présente une première borne 70 et une deuxième borne 75, le premier enroulement primaire 45 étant configuré pour conduire un courant reçu du premier dispositif de commutation 35 via la borne 70 jusqu'à la deuxième borne 75.The first
La première borne 70 est électriquement connectée au premier connecteur primaire 55.The
La deuxième borne 75 est, par exemple, mise à la terre.The
L'enroulement secondaire 47 est enroulé autour du circuit magnétique 57 et présente une troisième borne 80 et une quatrième borne 85. Il est à noter que le nombre d'enroulements secondaires 47 est susceptible d'être supérieur à un.The
Les bornes 80 et 85 de l'enroulement secondaire 47 sont connectées à un dispositif électrique du véhicule, par exemple à un système électrique alimentant une pluralité d'appareils, ou encore à un moteur électrique.
De manière connue en soi, le transformateur 30 est configuré pour, lorsqu'une première tension est imposée aux bornes 70, 75 du premier enroulement primaire 45, générer une deuxième tension entre les bornes 80, 85 de l'enroulement secondaire 47.In a manner known per se, the
La deuxième tension est, par exemple, strictement inférieure à la première tension.The second voltage is, for example, strictly lower than the first voltage.
Le premier boîtier 50 délimite une chambre accueillant le premier enroulement primaire 45, le noyau 57, l'enroulement secondaire 47 et le deuxième enroulement primaire 60.The
Le premier boîtier 50 est configuré pour isoler électriquement le premier enroulement primaire 45, le circuit 57, l'enroulement secondaire 47 et le deuxième enroulement primaire 60 de l'extérieur du boîtier 50.
Le premier connecteur primaire 55 traverse une portion du premier boîtier 50 pour connecter électriquement la première borne 70 au premier dispositif de commutation 35.The first
Le premier connecteur primaire 55 forme une saillie par rapport au premier boîtier 50.The first
Le premier connecteur primaire 55 comporte, par exemple, un élément conducteur 90 et un fourreau 95.The first
L'élément conducteur 90 est réalisé, par exemple, en un matériau métallique tel que le cuivre ou l'aluminium.The
L'élément conducteur 90 traverse une portion du premier boîtier 50. L'élément conducteur 90 est, par exemple, un barreau métallique s'étendant selon une direction principale.The
L'élément conducteur 90 est électriquement connecté à la première borne.The
Le fourreau 95 entoure l'élément conducteur 90 dans un plan perpendiculaire à la direction principale de l'élément conducteur 90.
Le fourreau 95 est réalisé en un matériau électriquement isolant, par exemple l'epoxy.The
Le fourreau 95 s'étend à partir du premier boîtier 50 selon la direction principale de l'élément conducteur 90.
Le fourreau 95 est, par exemple, ouvert à son extrémité opposée au premier boîtier 50, de manière à laisser apparaître une extrémité de l'élément conducteur 90, cette extrémité délimitant l'élément conducteur 90 selon la direction principale de celui-ci.The
Le deuxième enroulement primaire 60 est enroulé autour du circuit magnétique 57.The second primary winding 60 is wound around the
Le deuxième enroulement primaire 60 présente une cinquième borne 100 et une sixième borne 105, le deuxième enroulement primaire 60 étant configuré pour conduire un courant reçu du premier dispositif de commutation 35 via la borne 100 jusqu'à la borne 105.The second primary winding 60 has a
De manière connue en soi, le transformateur 30 est configuré pour, lorsqu'une première tension est imposée aux bornes 100, 105 du deuxième enroulement primaire 60, générer une deuxième tension entre les bornes 80, 85 de l'enroulement secondaire 47.In a manner known per se, the
La cinquième borne 100 est électriquement connectée au deuxième connecteur primaire 65.The
La sixième borne 105 est, par exemple, mise à la terre.The
Le deuxième connecteur primaire 65 traverse une portion du premier boîtier 50 pour connecter électriquement la cinquième borne 100 au premier dispositif de commutation 35.The second
Le deuxième connecteur primaire 65 est, par exemple, identique au premier connecteur primaire 55, et comporte alors un élément conducteur 97 et un fourreau 98.The second
Le premier dispositif de commutation 35 est fixé au transformateur 30. En particulier, le premier dispositif de commutation 35 est fixé au premier boîtier 50, notamment solidaire du premier boîtier 50.The
Il est entendu par « solidaire » qu'un déplacement de l'un des éléments solidarisés implique un déplacement identique de l'autre élément.It is understood by “united” that a movement of one of the joined elements implies an identical movement of the other element.
Le premier dispositif de commutation 35 est configuré pour recevoir le courant électrique du deuxième dispositif de commutation 40 et pour alimenter le transformateur 30 avec le courant électrique.The
En particulier, le premier dispositif de commutation 35 comporte un deuxième boîtier 110, une première borne d'entrée 115, un mécanisme de commutation 120, un actionneur 125, un premier connecteur secondaire 130 et un deuxième connecteur secondaire 135.In particular, the
Le deuxième boîtier 110 est électriquement isolant.The
Le deuxième boîtier 110 délimite une chambre accueillant le mécanisme de commutation 120 et, optionnellement, l'actionneur 125, et est configuré pour isoler électriquement le mécanisme de commutation 120 de l'extérieur du deuxième boîtier 110.The
Le deuxième boîtier 110 délimite, notamment, une première ouverture, une deuxième ouverture, une troisième ouverture et une quatrième ouverture. Il est à noter que le nombre d'ouvertures est susceptible de varier.The
Chacune des ouvertures est configurée pour permettre le passage d'un connecteur électrique à travers le boîtier 110.Each of the openings is configured to allow passage of an electrical connector through
La première ouverture est configurée pour accueillir le premier connecteur primaire 55 de manière à connecter le premier connecteur primaire 55 au mécanisme de commutation 120. La première ouverture est notamment délimitée par le connecteur 130.The first opening is configured to accommodate the first
La deuxième ouverture est configurée pour accueillir le deuxième connecteur primaire 65 de manière à connecter le deuxième connecteur primaire 65 au mécanisme de commutation 120. La deuxième ouverture est notamment délimitée par le connecteur 135.The second opening is configured to receive the second
La troisième ouverture accueille au moins partiellement la première borne d'entrée 115.The third opening at least partially accommodates the
La quatrième ouverture est obturée par un bouchon isolant 137 propre à isoler électriquement l'intérieur du deuxième boîtier 110 de l'extérieur du deuxième boîtier 110.The fourth opening is closed off by an insulating
La première borne d'entrée 115 est configurée pour être électriquement connectée au deuxième dispositif de commutation 40.The
La première borne d'entrée 115 traverse une partie du boîtier 110 pour connecter électriquement ledit dispositif 40 au mécanisme de commutation 120.The
La première borne d'entrée 115 comporte par exemple, de manière similaire aux connecteurs 55 et 65, un élément conducteur 138 et un fourreau 139.The
Comme il apparaîtra par la suite, la première borne d'entrée 115 est configurée pour coopérer avec le deuxième dispositif de commutation 40 pour fixer le deuxième dispositif de commutation 40 au premier dispositif de commutation 35.As will appear later, the
Le mécanisme de commutation 120 est configuré pour commuter entre une première configuration et une deuxième configuration.
Dans la première configuration, le mécanisme de commutation 120 connecte électriquement la première borne d'entrée 115 au premier connecteur secondaire 130.In the first configuration,
Dans la deuxième configuration, le mécanisme de commutation 120 isole électriquement la première borne d'entrée 115 du premier connecteur secondaire 130.In the second configuration,
Le mécanisme de commutation 120 comporte par exemple, de manière connue en soi, deux bornes 140 et 145 électriquement conductrices et deux contacts 150 et 155.The
La borne 140 est électriquement connectée au premier connecteur secondaire 130.
La borne 145 est électriquement connectée au deuxième connecteur secondaire 135 et à la première borne d'entrée 115.
Le contact 150 est électriquement connecté à la borne 140.Contact 150 is electrically connected to
Le contact 150 est mobile entre une première position et une deuxième position qui définissent respectivement la première et la deuxième configuration.The
Le contact 155 est électriquement connecté à la borne 145.Contact 155 is electrically connected to
Lorsque le contact 150 est dans la première position, le contact 150 est électriquement connecté au contact 155. Lorsque le contact 150 est dans la deuxième position, le contact 150 est déconnecté du contact 155.When
L'actionneur 125 est, de manière connue en soi, configuré pour déplacer le contact 150 entre ses deux positions, par exemple sur une commande reçue d'un appareil externe au premier dispositif de commutation 35.The
Le premier connecteur secondaire 130 est électriquement connecté au premier connecteur primaire 55.The first
Le premier connecteur secondaire 130 est configuré pour coopérer avec le premier connecteur primaire 55 pour fixer le premier dispositif de commutation 35 au transformateur 30.First
En particulier, comme il apparaîtra ci-dessous, le premier connecteur secondaire 130 est configuré pour coopérer avec le premier connecteur primaire 55 pour fixer le deuxième boîtier 110 au premier boîtier 50.In particular, as will appear below, the first
Le premier connecteur secondaire 130 comporte, par exemple, un élément électriquement conducteur 160 traversant une partie du boîtier et électriquement connecté à la borne 145, et un élément de protection 165.The first
L'élément conducteur 160 est configuré pour être électriquement connecté à l'élément conducteur 90 du premier connecteur primaire 55 lorsque le premier dispositif de commutation 35 est fixé au transformateur 30.
L'élément conducteur 160 est, par exemple, configuré pour être fixé à l'élément conducteur 90 correspondant par une vis traversant ces deux éléments 90, 160 conjointement. Dans ce cas, chacun des éléments conducteurs 90, 160 comporte une cavité de réception de la vis.The
L'élément conducteur 160 est, par exemple, configuré pour être traversé par la vis, cette vis s'étendant par exemple selon la direction principale de l'élément 90 correspondant.The
L'élément conducteur 160 est, par exemple, une partie de la borne 145, ou est formé par une pièce distincte de la borne 145.The
L'élément de protection 165 est configuré pour isoler électriquement l'élément conducteur 160 de l'extérieur de l'ensemble 32 lorsque le premier dispositif de commutation 35 est fixé au transformateur 30. En particulier, l'élément de protection 165 entoure l'élément conducteur 160 dans un plan perpendiculaire à la direction principale du premier connecteur primaire 55 lorsque les connecteurs 55 et 130 sont connectés l'un à l'autre.
L'élément de protection 165 est, par exemple, venu de matière avec le deuxième boîtier 110. Par exemple, l'élément de protection 165 est formé par une portion du deuxième boîtier 110, telle qu'une portion délimitant un orifice configuré pour accueillir le premier connecteur primaire 55.The
L'élément de protection 165 est, par exemple, une portion du deuxième boîtier 110 formant une saillie à partir du reste du deuxième boîtier 110.The
L'élément de protection 165 est, par exemple, configuré pour accueillir le fourreau 95 du premier connecteur primaire 55. En particulier, l'élément de protection 165 est complémentaire du fourreau 95 et configuré pour enserrer le fourreau 95 dans un plan perpendiculaire à la direction principale de l'élément 90 correspondant, de manière à empêcher un mouvement relatif entre les deux boîtiers 110.The
Le deuxième connecteur secondaire 135 est configuré pour être connecté au deuxième connecteur primaire 65 lorsque le premier dispositif de commutation 35 est fixé au transformateur 30.Second
Le deuxième connecteur secondaire 135 est configuré pour coopérer avec le deuxième connecteur primaire 65 pour fixer le premier dispositif de commutation 35 au transformateur 30, notamment pour fixer le deuxième boîtier 110 au premier boîtier 50.The second
Le deuxième connecteur secondaire 135 est par exemple identique au premier connecteur secondaire 130, et comporte alors un élément électriquement conducteur 167 traversant une partie du boîtier et électriquement connecté à la borne 140 (voire formé par une partie de la borne 140), et un élément de protection 168 identique à l'élément 165.The second
Optionnellement, le premier dispositif de commutation 35 comporte, en outre un ou plusieurs éléments de fixation configurés pour coopérer avec le transformateur 30 pour fixer le premier dispositif de commutation 35 dans sa position de connexion au transformateur 30.Optionally, the
Chaque élément de fixation est, par exemple, un élément en relief par rapport au deuxième boîtier 110 configurer pour solidariser le deuxième boîtier 110 au premier boîtier 50. Chaque élément en relief est, notamment, configuré pour coopérer avec un élément complémentaire du premier boîtier 50. Par exemple, chaque élément en relief est une protrusion configurée pour être vissée à l'élément complémentaire, ou encore pour être insérée dans l'élément complémentaire afin de maintenir les boîtiers 110 et 50 en position l'un par rapport à l'autre.Each fixing element is, for example, an element in relief with respect to the
Le deuxième dispositif de commutation 40 est fixé au premier dispositif de commutation 35. En particulier, le deuxième dispositif de commutation 40 est fixé au, et notamment solidaire du, deuxième boîtier 110 du premier dispositif de commutation 35.The
Le deuxième dispositif de commutation 40 est configuré pour recevoir le courant électrique du pantographe 25 et pour alimenter le premier dispositif de commutation 35 avec le courant électrique.The
En particulier, le deuxième dispositif de commutation 40 comporte un troisième boîtier 170, une deuxième borne d'entrée 175, un mécanisme de commutation 177 qui est par exemple identique à celui du premier dispositif de commutation 35, un actionneur 180, et un connecteur tertiaire 185.In particular, the
Le troisième boîtier 170 est par exemple identique au deuxième boîtier 110.The
La première ouverture du troisième boîtier 170 est obturée par un bouchon isolant 190.The first opening of the
La deuxième ouverture du troisième boîtier 170 est configurée pour accueillir la première borne d'entrée 115 de manière à connecter la première borne d'entrée 115 au mécanisme de commutation 177 du deuxième dispositif de commutation 40, notamment à la borne 145 de ce dernier. Cette deuxième ouverture est notamment délimitée par le connecteur tertiaire 185.The second opening of the
La troisième ouverture du troisième boîtier 170 est, par exemple, obturée par un bouchon isolant 195.The third opening of the
La quatrième ouverture du troisième boîtier 170 accueille la deuxième borne d'entrée 175.The fourth opening of the
La deuxième borne d'entrée 175 est configurée pour être électriquement connectée au pantographe 25 via un conducteur électrique 200.The
La deuxième borne d'entrée 175 traverse une partie du boîtier 170 pour connecter électriquement ledit dispositif au mécanisme de commutation 177.The
La deuxième borne d'entrée 175 comporte par exemple, de manière similaire aux connecteurs 55 et 65, un élément conducteur 90 et un fourreau 95.The
Le mécanisme de commutation 177 est configuré pour commuter entre une troisième configuration et une quatrième configuration.
Dans la troisième configuration, le mécanisme de commutation 177 connecte électriquement la deuxième borne d'entrée 175 au connecteur tertiaire 185, et donc à la première borne d'entrée 115.In the third configuration, the
Dans la quatrième configuration, le mécanisme de commutation 177 isole électriquement la deuxième borne d'entrée 175 du connecteur tertiaire 185.In the fourth configuration,
La borne 140 du mécanisme 177 est électriquement connectée au connecteur tertiaire 185.
La borne 145 du mécanisme 177 est électriquement connectée à la deuxième borne d'entrée 175.
L'actionneur 180 est, de manière connue en soi, configuré pour déplacer le contact 150 du deuxième dispositif de commutation 40 entre ses deux positions.The
L'actionneur 180 est, notamment, configuré pour commuter le mécanisme 177 de la troisième à la quatrième configuration suite à la détection d'un défaut électrique à partir de valeurs du courant circulant dans le deuxième dispositif de commutation 40.The
Par exemple, le deuxième dispositif de commutation 40 comporte, en outre, un module de déclenchement propre à mesurer des valeurs du courant circulant à travers le deuxième dispositif de commutation 40, à détecter un défaut électrique (de manière connue en soi) à partir des valeurs mesurées et à transmettre à l'actionneur 180 une commande de commutation vers la quatrième configuration, suite à la détection du défaut.For example, the
Dans ce cas, le deuxième dispositif de commutation 40 est par exemple un disjoncteur. En outre, l'actionneur 180 est par exemple différent de l'actionneur 125 de manière à assurer une commutation suffisamment rapide pour que le deuxième dispositif de commutation 40 joue son rôle de disjoncteur. Une commutation aussi rapide n'est en général pas nécessaire pour le dispositif de commutation 35 qui n'est pas un disjoncteur.In this case, the
Il est à noter que le module de déclenchement est susceptible d'être distant du boîtier 170 et de former alors par exemple un dispositif séparé du deuxième dispositif de commutation 40 qu'il est propre à commander.It should be noted that the trigger module is likely to be remote from the
Le connecteur tertiaire 185 est électriquement connecté à la première borne d'entrée 115.
Le connecteur tertiaire 185 est configuré pour coopérer avec la première borne d'entrée 115 pour fixer le deuxième dispositif de commutation 40 au premier dispositif de commutation 35.
En particulier, le connecteur tertiaire 185 est configuré pour coopérer avec la première borne d'entrée 115 pour fixer le troisième boîtier 170 au deuxième boîtier 110.In particular, the
Le connecteur tertiaire 185 est par exemple identique au premier connecteur secondaire 130. Dans ce cas, le connecteur tertiaire 185 comporte un élément électriquement conducteur 187 traversant une partie du boîtier et électriquement connecté à la borne 140 du mécanisme 177 (voire formé par une partie de cette borne 140), et un élément de protection 188 identique à l'élément 168.The
Optionnellement, le deuxième dispositif de commutation 40 comporte, en outre un ou plusieurs éléments de fixation configurés pour coopérer avec le premier dispositif de commutation 35 pour fixer le deuxième dispositif de commutation 40 dans sa position de connexion au premier dispositif de commutation 35.Optionally, the
Le système 42 peut être fixé d'un seul tenant au véhicule 10, par exemple sous le châssis 15. Puisque ses différents composants 30, 35, 40 sont fixés les uns aux autres, cette fixation peut être obtenue en fixant un seul de ces composants 30, 35, 40 au véhicule 10, par exemple le transformateur 30 qui est en général plus lourd que les dispositifs 30 et 35. De plus, il n'est pas nécessaire de prévoir de nombreux conducteurs reliant les différents éléments 30, 35 et 40. Le montage du véhicule 10 est donc simplifié.The
L'utilisation de bouchons 137, 190, 195 pour obturer certaines des ouvertures permet d'utiliser des boîtiers 110 et 170 identiques en les adaptant simplement à leur usage en tant que premier ou deuxième dispositif de commutation 35, 40 en montant les connecteurs ou bornes d'entrée 115, 175 correspondants et en obturant les ouvertures non utilisées. La fabrication du système 42 et notamment de l'ensemble 32 est alors simplifiée.The use of
De même, l'utilisation d'organes de commutation 120, 177 identiques et d'actionneurs 125, 180 différents d'un dispositif de commutation 35, 40 à l'autre permet là aussi d'adapter simplement un dispositif de commutation à son usage en tant que premier ou deuxième dispositif de commutation 35, 40 dans l'ensemble 32.Similarly, the use of
Un deuxième exemple de système 42 comportant un ensemble 32 et un transformateur 30 est représenté sur la
Le premier dispositif de commutation 35 est connecté à la première borne 70 du premier enroulement 45 par un conducteur souple 205, par exemple un câble.The
Par exemple, le câble 205 traverse le premier boîtier 50 pour se connecter à la première borne 70 et est fixé au premier connecteur secondaire 130, qui prend alors par exemple la forme d'un élément conducteur 90 associé à un fourreau 95.For example, the
Le premier connecteur primaire 55 est alors reçu dans le boîtier 50 pour connecter le conducteur souple 205 à la borne 70. En variante, le premier connecteur primaire 55 est identique à celui du premier exemple.The first
Les première et quatrième ouvertures sont confondues. Par exemple, une unique ouverture pouvant accueillir soit la borne d'entrée 175 soit le connecteur 130 est prévue dans le boîtier, cette ouverture étant ménagée dans une paroi perpendiculaire à la direction de mouvement du contact 150, notamment au centre de cette face.The first and fourth openings are combined. For example, a single opening that can accommodate either the
Seul le deuxième connecteur primaire 65 fixe le premier dispositif de connexion 35 au transformateur 30. Le conducteur souple 205 permet, lui, un mouvement relatif entre le premier dispositif de connexion 35 et le transformateur 30 si nécessaire.Only the second
Puisque la souplesse du conducteur souple 205 est compatible avec un grand nombre de positions possible de l'ouverture correspondante dans le boîtier 110, le nombre d'ouvertures dans celui-ci peut être réduit.Since the flexibility of
En outre, un tel conducteur souple, qui n'assure pas la solidarisation mécanique entre le premier dispositif de connexion 35 et le transformateur 30 est plus facile à installer à ces deux dispositifs de manière sécurisée notamment en termes d'isolation électrique, puisque l'absence de la fonction de solidarisation laisse plus de latitude pour optimiser la connexion et l'isolation électrique.In addition, such a flexible conductor, which does not provide mechanical connection between the
En variante c'est le deuxième connecteur secondaire 65 et non le premier connecteur primaire 55 qui est connecté au connecteur secondaire 135 correspondant par un conducteur souple 205, le premier connecteur primaire 55 solidarisant mécaniquement le transformateur 30 au premier dispositif de connexion 35 comme dans le premier exemple.As a variant, it is the second
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FR2106179A FR3124019A1 (en) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | Assembly comprising two switching devices, associated system and vehicle |
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EP4102531A1 true EP4102531A1 (en) | 2022-12-14 |
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WO2016125328A1 (en) * | 2015-02-04 | 2016-08-11 | 三菱電機株式会社 | Switch gear |
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- 2022-06-10 EP EP22178309.5A patent/EP4102531A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2016125328A1 (en) * | 2015-02-04 | 2016-08-11 | 三菱電機株式会社 | Switch gear |
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FR3124019A1 (en) | 2022-12-16 |
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