FR2693834A1 - Dispositif de coupure de ligne électrique comportant des moyens de confinement d'amorçage d'arc électrique. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de coupure de ligne électrique du type connu comprenant un sectionneur comportant un contact fixe et un contact mobile dans lequel l'un des contacts est formé d'une lame ou couteau tandis que l'autre contact est formé d'une pince comportant deux flasques latéraux (60, 62) aptes à enserrer ladite lame caractérisé par le fait que l'extrémité libre de la lame est effilée et le dispositif comprend un barreau électriquement conducteur (75) placé entre les deux flasques (60, 62) de la pince pour confiner tout amorçage de décharge électrique, lors de la commutation du sectionneur, entre ladite pointe effilée de la lame et le barreau électriquement conducteur (75).

Description

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de coupure pour lignes électriques.

Plus précisément, la présente invention concerne un dispositif de coupure pour ligne électrique du type connu comprenant un sectionneur comportant un contact fixe et un contact mobile dans lequel l'un des contacts est formé d'une lame ou couteau tandis que l'autre contact est formé d'une pince comportant deux flasques latéraux aptes à enserrer ladite lame.

De nombreux dispositifs de coupure du type précité ont déjà été proposés.

La présente invention s'applique en particulier, mais non exclusivement aux dispositifs de coupure pour ligne électrique comprenant un sectionneur dans l'air associé à un interrupteur sous atmosphère contrôlée.

On a déjà proposé de nombreux dispositifs de coupure associant un sectionneur dans l'air et un interrupteur sous atmosphère contrôlée. Généralement le sectionneur dans l'air et l'interrupteur sous atmosphère contrôlée comprennent chacun un contact fixe et un contact mobile.

Par ailleurs, ces dispositifs de coupure connus comprennent le plus souvent un mécanisme de commande qui comporte un accumulateur d'énergie à ressort, avec dépassement de point d'équilibre, pour contrôler l'ouverture et la fermeture de l'interrupteur sous atmosphère contrôlée.

Les dispositifs de coupure connus du type précité, comprenant un sectionneur dans l'air et un interrupteur sous atmosphère contrôlée ont donné lieu à une littérature abondante. On peut citer par exemple les documents FR-A1435209, FR-A-2485252, FR-A-2529712, FR-A-1580713, DE-A1156141, DE-A-2522525, DE-A-2819019, DE-A-2103600, US-A3769478, US-A-3566055, US-A-3824359, US-A-3171004, US-A3032632 et US-A-2769063.

La Demanderesse a déjà proposé des perfectionements aux dispositifs de coupure connus à sectionneur dans l'air et interrupteur sous atmosphère contrôlée, dans sa demande de brevet français déposée le 26 avril 1991 sous le No91 05176.

La présente invention a maintenant pour but de proposer de nouveaux perfectionnements aux dispositifs de coupure connus.

Selon la présente invention, ce but est atteint grâce à un dispositif de coupure de ligne électrique du type connu décrit précédemment comprenant un sectionneur comportant un contact fixe et un contact mobile dans lequel l'un des contacts est formé d'une lame ou couteau tandis que l'autre contact est formé d'une pince comportant deux flasques latéraux aptes à enserrer ladite lame caractérisé par le fait que l'extrémité libre de la lame est effilée et le dispositif comprend un barreau électriquement conducteur placé entre les deux flasques de la pince pour confiner tout amorçage de décharge électrique, lors de la commutation du sectionneur, entre ladite pointe effilée de la lame et le barreau électriquement conducteur.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, le dispositif de coupure de ligne électrique comprend un sectionneur dans l'air, un interrupteur sous atmosphère contrôlée et un mécanisme de commande qui comporte un accumulateur d'énergie à ressort, avec dépassement de point d'équilibre, pour contrôler l'ouverture et la fermeture de l'interrupteur sous atmosphère contrôlée, et ce dispositif est caractérisé par le fait qu'il comprend un levier d'ouverture en matériau électriquement conducteur qui actionne en pivotement le mécanisme de commande et qui coopère avec l'un des contacts du sectionneur pour assurer le passage du courant traversant l'interrupteur sous atmosphère contrôlée, dans lequel l'un du levier et dudit contact de sectionneur est muni d'un guide adapté pour maintenir une liaison électrique entre le levier et le contact de sectionneur, lors d'une phase d'ouverture de l'interrupteur sous atmosphère contrôlée, tant que ce dernier n'est pas ouvert.

Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, l'entrainement du levier d'ouverture par le ressort du mécanisme de commande, après franchissement du point d'équilibre, permet d'allonger l'intercontact entre ledit contact du sectionneur et le guide du levier d'ouverture.

Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, l'autre du levier et du contact de sectionneur comprend un contact auxiliaire formé d'une tige en matériau électriquement conducteur engagé dans le guide.

Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, le guide comprend au moins une glissière en U.

Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, le dispositif comprend deux leviers d'ouverture munis chacun d'un guide formé d'une glissière en U.

D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels - la figure 1 représente une vue schématique latérale d'un dispositif de coupure conforme à la présente invention, en traits pleins en position de fermeture, et en pointillés en position d'ouverture, - la figure 2 représente une vue en perspective, et en position de fermeture, du même dispositif de coupure, - la figure 3 représente une vue partielle en perspective du même dispositif de coupure, lors d'une phase intermédiaire du processus d'ouverture, - la figure 4 représente une autre vue partielle en perspective du même dispositif de coupure, lors d'une phase intermédiaire du processus de fermeture, - la figure 5 représente une vue en bout d'un contact auxiliaire conforme à la présente invention lié au contact mobile du sectionneur dans l'air, - la figure 6 représente une vue schématique en coupe axiale longitudinale d'un interrupteur sous atmosphère contrôlée et de son mécanisme de commande associé - la figure 7 représente une variante de réalisation selon laquelle le dispositif de coupure ne comprend qu'un sectionneur dans l'air, et - la figure 8 représente une variante de réalisation du dispositif illustré sur la figure 1.

Le dispositif de coupure conforme à la présente invention représenté sur les figures annexées possède une symétrie générale par rapport à un plan médian parallèle au plan de la figure 1.

On aperçoit sur la figure 1 annexée, un dispositif de coupure pour ligne électrique conforme à la présente invention qui comprend un sectionneur dans l'air 50 et un interrupteur sous atmosphère contrôlée 100.

Ce dispositif de coupure comprend un chassis 10 conçu de préférence pour être fixé en haut d'un poteau.

Toutefois le dispositif de coupure peut être installé ailleurs, par exemple sur une face du poteau ou dans un capotage posé sur le sol ou enterré. Chaque dispositif de coupure étant adapté pour couper une ligne électrique unique, ce chassis 10 supporte un nombre de dispositifs de coupure égal au nombre de lignes électriques à couper, soit de préférence trois dispositifs de coupure.

Toutefois, pour simplifier l'illustration, un seul dispositif de coupure est représenté sur les figures annexées.

Les autres dispositifs de coupure sont de préférence identiques à celui représenté sur les figures annexées.

Le dispositif de coupure représenté comprend trois isolateurs 12, 14, 20. Les deux isolateurs latéraux 12, 14 sont fixes sur le chassis 10. Ils sont de préférence verticaux. Les isolateurs fixes 12, 14 supportent sur leur tête 13, 15 des broches 16, 17 en matériau électriquement conducteur, adaptées pour être reliées par tout moyen connu approprié à des tronçons respectifs de la ligne électrique à sectionner.

L'isolateur central 20 est monté à pivotement, au niveau de son embase 21, sur le chassis 10, autour d'un axe horizontal 22.

Le sectionneur dans l'air 50 comprend un contact fixe 52 et un contact mobile 54. Le contact fixe 52 est lié à la tête 13 de l'isolateur latéral fixe 12.

Le contact mobile 54 est placé à la première extrémité d'une tringle rectiligne 56 articulée par sa seconde extrémité, autour d'un axe horizontal 58, sur la tête 15 de l'isolateur latéral 14. L'axe 58 est parallèle à l'axe 22 précité.

Le contact fixe 52 est relié en permanence à la broche 16. De même, le contact mobile 54 est relié par l'intermédiaire de la tringle 56, en matériau électriquement conducteur, à la broche 17.

La tringle 56 est formée d d'une glissière rectiligne ouverte vers le bas en direction de l'isolateur central pivotant 20. Cet isolateur 20 porte à sa tête 23 un galet 24 articulé autour d'un axe horizontal et engagé dans la glissière formée par la tringle 56. L'axe 24 est parallèle aux axes 22 et 58 précités.

L'homme de l'art comprendra que grâce à la coopération définie entre le galet 24 et la glissière 56, tout pivotement de l'isolateur central 20 autour de l'axe 22, entraîne un pivotement de la tringle 56, et par conséquent du contact mobile 54, autour de l'axe horizontal 58.

Ainsi, le pivotement de l'isolateur central 20 autour de l'axe 22 permet de déplacer le contact mobile 54 entre une première position représentée en traits continus sur la figure 1 dans laquelle le contact mobile 54 prend appui sur le contact fixe 52, le sectionneur dans l'air est alors fermé, et une seconde position représentée en traits interrompus sur la figure 1 dans laquelle le contact mobile 54 est séparé du contact fixe 52, le sectionneur dans l'air est alors ouvert.

Plus précisément, selon le mode de réalisation particulier représenté sur la figure 1, le contact fixe 52 est formé d'une lame ou couteau comprenant au moins un tronçon plan généralement vertical qui coopère avec le contact mobile 54.

Ce contact mobile 54 est formé de préférence d'une pince composée de deux flasques ou joues latérales parallèles 60, 62 visibles en particulier sur la figure 5, aptes à enserrer la lame fixe 52. Pour faciliter l'engagement de la pince du contact mobile 54 sur le couteau du contact fixe 52, de préférence les deux joues 60, 62 possèdent des bords d'engagement inférieurs respectifs 61, 63 qui divergent comme celà est visible sur la figure 5.

Bien entendu, on peut prévoir d'inverser la disposition des structures de contact qui viennent d'être décrites. C'est-à-dire que l'on peut prévoir un contact fixe 52 formé d'une pince comprenant deux joues latérales parallèles comme représenté sur la figure 5, tandis que le contact mobile 54 serait alors formé d'un couteau similaire à la lame représentée sur la figure 1 sous la référence 52.

L'interrupteur sous atmosphère contrôlée 100 est fixé sur la tête 13 de l'isolateur 12. Il peut faire l'objet d'un grand nombre de modes de réalisation. I1 peut s'agir d'un interrupteur comprenant une ampoule sous vide, ou encore une ampoule remplie d'un gaz neutre, par exemple de SF6.

Ces interrupteurs sous atmosphère controlée sont bien connus de l'homme de l'art et ne seront donc pas décrits dans le détail par la suite. Si nécessaire, on pourra d'ailleurs se référer aux documents de la technique antérieur cités précédemment.

Généralement, ces interrupteurs sous atmosphère contrôlée comprennent un contact fixe et un contact mobile. Ce contact mobile est guidé en translation par rapport au contact fixe, entre une position d'ouverture et une position de fermeture sur ce dernier, selon l'axe de l'ampoule.

Sur la figure 6, on a ainsi référencé 102 le boitier de l'ampoule sous vide, 104 le contact fixe et 106 le contact mobile.Les contacts 104, 106 sont formés de tiges cylindriques coaxiales en matériau électriquement conducteur, par exemple un alliage de cuivre centrées sur l'axe 107 de l'ampoule. L'ampoule 102 est fermée à ses extrémités par deux flasques étanches 108, 110. Les tiges 104, 106 traversent ces flasques 108, 110. La tige mobile 106 est guidée à translation selon l'axe 107 au niveau du flasque 110 par un guide 112. Le boitier 102 loge par ailleurs deux déflecteurs annulaires 114, 116 servant de chambre de coupure, formés de jupes en matériau électriquement conducteur. Le déflecteur 114 est porté par le flasque 108. Par contre, le déflecteur 116 est relié au flasque 110.

Sur la figure 6, l'interrupteur sous atmosphère controlée est représenté en position d'ouverture, les contacts 104, 106 étant séparés.

De préférence, l'interrupteur 102 est placé dans une enveloppe externe 120 de protection contre les intempéries. De préférence, l'enveloppe externe 120 comprend un tube 122 en matière électriquement isolante, par exemple en polyacétal, recouvert d'une gaine externe 124, de préférence en matériau élastomère. La gaine 124 peut être placée sur le tube 122 par surmoulage. En variante, la gaine 124 peut être thermorétractable. De préférence, et de façon connue en soi, la gaine externe 124 est munie d'ailettes tronconiques 125 destinées à allonger la ligne de fuite sur l'extérieur.

Le contact fixe 104 émerge à l'extrémité inférieure de l'interrupteur 100. Il est relié en permanence à la broche 16, et par conséquent au contact fixe 52.

Le contact mobile 106 émerge à l'extrémité supérieure de l'interrupteur 100.

L'interrupteur sous atmosphère contrôlé 100 est actionne par un mécanisme de commande 150.

Le mécanisme 150 est placé en partie supérieure de l'interrupteur sous atmosphère contrôlée 100. Le mécanisme 150 est un mécanisme de déclenchement comprenant un accumulateur d'énergie à ressort, avec dépassement de point d'équilibre, pour actionner le contact mobile 106 de l'interrupteur.

Le mécanisme 150 peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation.

Selon le mode de réalisation préférentiel représenté sur les figures annexées, notamment sur la figure 6, ce mécanisme 150 comprend un boîtier 151, deux pièces 160, 170 et un ressort 180.

Les deux pièces 160, 170 sont des pièces rigides articulées autour d'un axe commun 152. L'axe 152 est fixe par rapport au boîtier 151. L'axe 152 est parallèle aux axes horizontaux 22, 24 et 58 précités. L'axe 152 est matérialisé par un tourillon 153.

La première pièce 160 est montée sur le tourillon 153, libre de rotation par rapport à celui-ci.

Par ailleurs, la pièce 160 est articulée autour d'un axe 162 sur une pièce 164 fixée sur l'extrémité de la tige de contact mobile 106 externe à l'ampoule 102 de l'interrupteur 100. L'axe 162 est un axe horizontal parallèle à l'axe 152 précité. L'axe 162 est distinct de l'axe 152. L'axe 162 est au moins sensiblement coplanaire de l'axe 107 de translation de la tige de contact mobile 106. Le plan défini par les axes 152 et 162 est généralement transversal à l'axe 107 de translation du contact mobile 106.

L'homme de l'art comprendra aisément que le pivotement de la pièce 160 autour de l'axe 152 entraîne un mouvement de translation de la tige de contact mobile 106.

Toutefois, la rotation de la pièce 160 autour de l'axe 152 entraîne un déplacement de l'axe 162 sur un arc de cercle centré sur l'axe 152. Pour autoriser ce déplacement de l'axe 162, on peut prévoir une liaison souple entre la pièce 160 et la tige mobile de contact 106, au niveau de la pièce 164.On peut également prévoir de placer le tourillon matérialisant l'axe 162 dans une lumière formée sur la pièce 164 et transversale à l'axe 107 de déplacement du contact mobile 106.

La seconde pièce 170 est montée sur le tourillon 153 et liée à rotation avec celui-ci.

La liaison à rotation entre la pièce 170 et le tourillon 153 peut être obtenue à l'aide de tout moyen classique approprié. De préférence, la pièce 170 comprend une structure en forme de chape 172 engagée sur une structure complémentaire, non symétrique de révolution, formée sur le tourillon 153.

Le ressort 180 est un ressort hélicoïdal de traction. Une première extrémité 181 du ressort 180 est fixée sur la pièce 170. Plus précisément, l'extrémité 181 du ressort 180 est fixée sur l'extrémité 174 de la pièce 170 opposée au tourillon 153 et donc à l'axe 152. La seconde extrémité 182 du ressort 180 est fixée sur la pièce 160. Plus précisément, la seconde extrémité 182 du ressort 180 est fixée sur la pièce 160 entre l'axe 152 et l'axe 162. De préférence, l'axe 152, l'axe 162 et le centre d'accrochage de l'extrémité 182 du ressort 180 sont coplanaires.

Sur la figure 6, on a représenté le mécanisme 150 de commande en position ouverte de l'interrupteur 100.

Dans cette position les deux points d'accrochage 181, 182 du ressort 180, respectivement sur la pièce 170 et sur la pièce 160, sont placés d'un même côté de l'axe d'articulation 152, soit à l'opposé de l'interrupteur 100.

Le système est stable. Le ressort 180 exerce sur la tige 106 mobile de l'interrupteur une force dirigée vers l'extérieur de celui-ci, qui éloigne la tige mobile 106 de la tige fixe 104.

Pour placer l'interrupteur 100 en position de fermeture, la pièce 170 doit être entraînée à rotation autour de l'axe 152, dans le sens contraire des aiguilles d'une montre selon la représentation donnée sur la figure 6.

Pour cela, le tourillon 153 traverse le boîtier 151 et est relié à l'extérieur de celui-ci, respectivement à ses deux extrémités, à deux montures cylindriques 176, centrées sur l'axe 153, qui portent chacune un levier d'ouverture 195 et un levier de fermeture 190.

I1 est ainsi prévu deux leviers d'ouverture 195 et deux leviers de fermeture 190 respectivement de chaque côté du dispositif de commande 150.

Les leviers d'ouverture 195 et de fermeture 190 sont de préférence rectilignes et généralement radiaux par rapport à l'axe 152. L'inclinaison entre chaque levier d'ouverture 195 et le levier de fermeture associé 190 est typiquement de l'ordre de 300.

Les leviers d'ouverture 195 sont réalisés en matériau électriquement conducteur.

Les leviers de fermeture 190 peuvent être réalisés également en matériau électriquement conducteur. Ils peuvent être également réalisés en matériau électriquement isolant pour éviter que l'ampoule 100 ne soit au potentiel lors de fermeture du dispositif.

Les leviers d'ouverture 195 sont placés au dessus des leviers de fermeture 190.

Les leviers 195, 190 sont entraînés à pivotement autour de l'axe 152, pour déplacer la pièce 170 et commander en conséquence l'interrupteur 100, par un contact auxiliaire 70 lié au contact mobile 54. Le contact auxiliaire 70 peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation. De préférence, il est formé d'une tige en matériau électriquement conducteur, par exemple en cuivre, rectiligne et fixé aux joues 60, 62 du contact mobile 54, perpendiculairement à celles-ci. La tige 70 émerge de part et d'autre des joues latérales 60, 62, comme cela est visible sur la figure 5, pour coopérer avec les leviers 195, 190, ceux-ci étant placés sur l'extérieur des joues 60, 62, comme visible sur les figures 2, 3 et 4 notamment.

Le pivotement des leviers 195, 190 et par conséquent de la pièce 170, est donc obtenu par le pivotement de l'isolateur central 20 qui lui-même déplace la tringle 56.

Lors du pivotement de la pièce 170, le ressort 180 est tendu, puisque le pivotement de la pièce 170 autour de l'axe 152 entraîne une augmentation de la distance entre les deux extrémités 181, 182 du ressort 180.

Au cours de son pivotement, la pièce 170 atteint une position instable dans laquelle les deux points d'accrochage 181, 182 du ressort 180 sont coplanaires à l'axe d'articulation 152. Les pièces 160, 170 sont alors diamétralement opposées par rapport à l'axe 152. La position instable ainsi obtenue correspond à une position dénommée point d'équilibre dans le cadre de la présente demande de brevet.

L'homme de l'art comprendra aisément que dès que le point d'accrochage 181 du ressort 180 sur la pièce 170 franchit le plan défini par l'axe 152 et le second point d'accrochage 182 du ressort 180, la pièce 160 bascule rapidement en rapprochement de l'interrupteur 100 pour commuter ce denier en position de fermeture. En effet, le sens de l'effort exercé par le ressort 180 sur la pièce aritculée 160 et la tige de contact 106 n'est alors plus dirigé en éloignement de la tige de contact fixe 104. cet effet est dirigé en rapprochement de cette tige 104, du fait que les deux points d'accrochage 181, 182 du ressort 180 sont alors placés de l'autre côté de l'axe 152, à savoir celui qui est adjacent à l'interrupteur 100. Le franchissement du point d'équilibre provoque un déplacement rapide du contact mobile 106.

On peut noter qu'ainsi le ressort 180 n'est pas maintenu sous traction maximale en permanence. L'énergie emmaganisée dans le ressort 180 pour provoquer un pivotement brusque de la pièce 160 et une commutation rapide de l'interrupteur 100, n'est générée que lors du pivotement de la pièce 170. Toutefois, le ressort reste au moins légèrement sous tension, dans les deux positions extrêmes de repos du mécanisme 150, pour solliciter en permanence le contact mobile 106 respectivement en position d'ouverture et en position de fermeture.

L'homme de l'art comprendra aisément à l'examen du mécanisme 150 représenté sur la figure 6 que la position du point d'équilibre dans le sens de l'ouverture est décalée par rapport à la position du point d'équilibre dans le sens de la fermeture. Dans les deux cas le point d'équilibre est atteint lorsque la pièce 170 est diamétralement opposée à la pièce 160. Ce décalage entre la position du point d'équilibre à la fermeture et la position du point d'équilibre à l'ouverture génère un effet d'hystéris. Sur la figure 6 on a esquissé en traits interrompus sous la référence 160a la position occupée par la pièce 160 en position de fermeture de l'interrupteur 100. Les deux points d'équilibre sont donc atteints lorsque la pièce 170 est respectivement alignée avec les deux positions de la pièce 160 représentées sur la figure 6 en traits continus et en traits interrompus.

Comme indiqué précédemment, selon la présente invention, les leviers d'ouverture 195 sont munis chacun à leur extrémité libre opposée au mécanisme 150, d'un guide 196 coopérant avec le contact auxiliaire 70 pour garantir une liaison électrique entre les leviers 195 et le contact auxiliaire 70, soit par conséquent avec le contact mobile 54, tant que l'interrupteur 100 n'est pas commuté en position d'ouverture.

Les guides 196 sont réalisés en matériau électriquement conducteur.

Plus précisément, de préférence il est prévu un guide 196 à l'extrémité de chaque levier d'ouverture 195.

Chaque guide 196 comprend, comme cela est visible notamment sur les figures 2, 3 et 4, une glissière ou cornière en U orientée parallèlement aux leviers d'ouverture 195 et ouverte en direction des joues latérales 60, 62 du contact fixe 54 pour recevoir l'une des extrémités du contact auxiliaire 70. Les glissières 196 sont ainsi ouvertes respectivement l'une en regard de l'autre.

Plus précisément encore, de préférence, chaque glissière 196 est formé d'une âme 1960 externe et de deux ailes 1962, 1964 parallèles entre elles et orthogonales à la base 1960. La largeur de la glissière 196, c'est à dire la distance séparant les ailes 1962 et 1964 doit être supérieure au diamètre du barreau 70. Par ailleurs la longueur de la glissière doit être adaptée pour garantir un contact électrique entre cette glissière et le barreau 70, à partir de l'engagement du barreau 70 dans la glissière soit pratiquement dès l'initiation du mouvement d'ouverture, et jusqu'après l'ouverture effective de l'interrupteur 100.

Les bords d'engagement des ailes inférieures 1962, c'est à dire les bords de ces ailes 1962 les plus proches du mécanisme 150, sont de préférence incurvées et divergent en éloignement des ailes supérieures 1964 pour faciliter l'engagement du barreau 70 dans les glissières 196.

Les glissières 196 peuvent être fixées par tout moyen classique approprié sur les leviers 195, par exemple par soudure ou boulonnage.

L'homme de l'art comprendra que lors du processus d'ouverture du dispositif, le barreau 70 se déplace le long des glissières 196.

Comme indiqué précédemment, selon la présente invention, la lame 52 formant le contact fixe est effilée à son extrémité libre 53, c'est-à-dire son extrémité engagée en premier entre les joues 60, 62 du contact mobile 54, tandis que un barreau 75 en matériau électriquement conducteur, par exemple en cuivre, est fixé entre les deux joues 60, 62, perpendiculairement à cellesci. Le barreau 75 est avantageusement cylindrique de révolution. Le barreau 75 peut être confondu avec le barreau 70 précité, comme celà est représenté sur les figures annexées.

La position du barreau 75 entre les joues 60, 62 est adaptée de sorte que ce barreau 75 soit placé sensiblement en regard de l'extrémité effilée 53 de la lame 52, lors du processus de fermeture du sectionneur.A cette fin la distance séparant la génératrice externe du barreau 75 et l'axe 58 est avantageusement sensiblement égale à la distance séparant l'axe 58 et la face externe du couteau 52.

Cette disposition, lame 52 effilée et présence du barreau électriquement conducteur 75, permet d'améliorer la fiabilité du système.

En effet, la Demanderesse a constaté un étincelage important, lors du processus de fermeture, notamment lors d'une fermeture sur court-circuit, entre des joues de contacts mobiles en forme de pince et des couteaux fixes, sur des dispositifs de coupure classiques. Cet étincelage conduit à une dégradation des joues des contacts mobiles et parfois un collage des contacts fixes sur les contacts mobiles.

La pièce 75 ajoutée selon l'invention à ces dispositfs connus permet de confiner un pré-amorçage de l'arc électrique entre la pointe 53 de la lame fixe 52 et ladite pièce 75. Elle évite tout arc électrique entre les joues 60, 62 du contact mobile 54 et les flancs du contact fixe 52. Elle évite ainsi toute dégradation des contacts fixe 52 et mobile 54, au niveau de leurs surfaces actives en position de fermeture du sectionneur (joues 60 et 62 et flancs du couteau 52). La fermeture du sectionneur s'effectue ainsi sans problème et sans risque de collage des contacts 52 et 54 du sectionneur. Le couple de manoeuvre pour l'ouverture du sectionneur est donc faible et constant.

Le cas échéant, l'arc électrique généré entre le barreau 75 et la pointe 53 du contact fixe 52 peut entraîner une légère dégradation de ceux-ci. Toutefois, cette dégradation est sans importance dans la mesure où les portions degradées du barreau 75 et de la pointe 53 du contact fixe 52, sont inactives sur le plan électrique en position de fermeture du sectionneur. Le diamètre du barreau 75 peut être ajusté en fonction de l'intensité du court-circuit.

Le fonctionnement général du système qui vient d'être décrit est le suivant.

En position de fermeture, les éléments occupent la position représentée en traits continus sur la figure 1.

Le galet 24 est placé à l'extrémité de la glissière 56 adjacente au contact mobile 54. Ce contact mobile 54 est engagé sur le contact fixe 52. Le sectionneur 50 est donc fermé. Les deux leviers 190, 195 de chaque paire sont placés respectivement de part et d'autre du contact auxiliaire 70, à distance de celui-ci. L'interrupteur 100 est également en position de fermeture.

Lorsque l'isolateur 20 est entraîné à pivotement autour de l'axe horizontal 22, le galet 24 roule dans la glissière 56. Celle-ci est entraînée à pivotement, dans le sens des aiguilles d'une montre selon la représentation donnée sur la figure 1, autour de l'axe 58. Le contact auxiliaire 70 vient alors buter contre les leviers d'ouverture 195 pour entraîneur ceux-ci et la pièce 170 associée autour de l'axe 152. Le contact auxiliaire 70 s'engage alors dans les guides 196 et se déplace le long de ceux-ci.

Dans une phase intermédiaire du pivotement de l'isolateur central 20, le contact mobile 54 se sépare du contact fixe 52. Cette séparation contact mobile 54/contact fixe 52 est obtenue avant l'ouverture de l'interrupteur 100 et avant séparation du contact auxiliaire 70 et des leviers 195, grâce aux guides 196, comme représenté sur la figure 3. A ce stade, le courant transite par l'intermédiaire de l'interrupteur 100, des leviers d'ouverture 195, du contact auxiliaire 70, et de la tringle 56.

Dans une phase ultérieure du pivotement de l'isolateur central 20, et par conséquent des leviers 195, l'interrupteur sous atmosphère controlée 100 est commandé brusquement à l'ouverture, lors du franchissement du point d'équilibre par le mécanisme 150.

On notera que l'entraînement des leviers d'ouverture 195 par le ressort 180 de ce mécanisme 150 après franchissement du point d'équilibre par la pièce 170, permet d'allonger l'inter-contact entre le contact mobile 54 et les guides 196 des leviers d'ouverture 195.

Le dispositif est représenté en traits interrompus en position d'ouverture, sur la figure 1.

En position d'ouverture, le galet 24 est placé à l'extrémité de la glissière 56 adjacente à l'axe 58.

Pour fermer le dispositif de coupure, l'isolateur central 20 est pivoté dans le sens inverse autour de l'axe 22, soit dans le sens contraire des aiguilles d'une montre selon la représentation donnée sur la figure 1.

Dans un premier temps, le contact auxiliaire 70 vient reposer contre les leviers de fermeture 190, comme représenté sur la figure 4. Par la suite, le pivotement de la tringle 56 entraîne par conséquent le mécanisme 150, et plus particulièrement la pièce 170. La fermeture de l'interrupteur 100 est obtenue lors du franchissement du nouveau point d'équilibre.

Grâce à l'hystérésis obtenue au niveau du mécanisme de commande 150, on peut assurer la fermeture du sectionneur 50, soit l'établissement du contact entre les éléments 52, 54, avant la fermeture de l'interrupteur 100.

De préférence, il est prévu selon la présente invention un jeu dans la liaison établie entre la pièce 160 du mécanisme 150 et la tige de contact mobile 106, pour permettre de lancer initialement ladite pièce 160 sans agir sur le contact 106. Plus précisément le jeu ainsi défini est un jeu axial, orienté selon l'axe de translation du contact mobile de l'interrupteur. Le contact 106 n'est entrainé qu'après franchissement de ce jeu, c'est à dire après que la pièce 160 ait atteint une vitesse initiale non nulle permettant de déplacer le contact mobile de l'interrupteur dans la fourchette de vitesses imposée par la technologie de la coupure sous vide. En outre cette disposition permet de garantir un bon synchronisme entre les différents dispositifs de coupure.

La Demanderesse a également établi que cette disposition était avantageuse pour garantir l'ouverture de l'interrupteur 100 en cas de collage antérieur accidentel entre les contacts 104, 106. De préference, le jeu J est adapté pour permettre à la pièce 160 d'acquérir une vitesse minimum de 0,5 m/s avant d'entrainer le contact 106.

De plus, la Demanderesse a établi qu'il était préférable d'isoler le ressort 180, sur le plan électrique, pour éviter tout passage de courant dans celuici et donc toute modification des caractéristiques de celui-ci, par recuit, en cas de courant important. Pour cela, il suffit de placer une pièce électriquement isolante en série du mécanisme 150. Bien entendu, le mécanisme 150 doit alors être shunté électriquement, par exemple à l'aide d'une tresse métallique, pour assurer une liaison électrique permanente entre le contact mobile 106 et les leviers d'ouverture 195.

Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toute variante conforme à son esprit.

En particulier, on peut prévoir de placer l'interrupteur 100 associé au mécanisme de commande 150, au levier d'ouverture 195 et de fermeture 190 non point en parallèle du contact fixe 52, mais en série de l'un des contacts du sectionneur 50, soit en série du contact fixe 52 ou en série du contact mobile 54.

Par ailleurs, on peut envisager d'inverser la disposition contact auxiliaire 70/guides 196, en plaçant le contact auxiliaire 70 sur les leviers d'ouverture 195 et en plaçant des guides complémentaires 196 sur le contact mobile 54.

De préférence, il est en outre prévu des moyens permettant de règler la position angulaire des leviers 195, 190 par rapport à l'axe 152.

A cette fin on aperçoit sur la figure 1 annexée, des lumières circulaires 177 centrées sur l'axe 152, formées dans les montures 176, pour permettre de régler la position angulaire entre les montures 176 liées aux leviers 195 et 190, et le tourillon 153.

En outre la présente invention n'est pas limitée à la structure générale de dispositif de coupure représentée sur les figures annexées. Elle s'étend à un grand nombre de variantes.

Comme on l'a indiqué précédemment la présente invention n'est pas limitée aux dispositifs de coupure comprenant un interrupteur sous atmosphère contrôlée associé à un sectionneur dans l'air. Elle s'applique également aux dispositifs de coupure comprenant seulement un sectionneur dans l'air, sans comprendre d'interrupteur sous atmosphère contrôlée, comme représenté sur la figure 7 annexée.

De plus, la glissière 56 peut être scindée en deux bras 560, 562 articulés entre eux autour d'un axe 564, l'un 562 articulé autour de l'axe 58 sur l'isolateur 14 et l'autre 560 articulé sur la tête 23 de l'isolateur 20, le galet 24 étant alors supprimé, comme décrit par exemple dans la demande de brevet français au nom de la demanderesse NO 91 05176 et comme représenté sur la figure 7 annexée.

On a représenté sur la figure 8, une variante de réalisation selon laquelle le bras d'ouverture 195 et le bras de fermeture 190 prévus respectivement de chaque côté du mécanisme 150 sont formés d'une plaque 1900 en matériau électriquement conducteur, en forme de "V". I1 est ainsi prévu deux plaques verticales 1900 en "V" respectivement de chaque côté du mécanisme 150. En outre ces deux plaques 1900 sont réunies par un élément supérieur 1902 généralement horizontal, en matériau électriquement isolant. L'élément 1902 sert de protection à l'égard de l'avifaune, de fixation mécanique des plaques 1900, et de protection des contacts 52, 54 à l'égard de la glace.

On notera également que selon la figure 8, le chassis 10 est formé de deux éléments télescopiques 1000, 1002 déplaçables horizontalement, susceptibles d'être fixés en position choisie par des moyens 1004. L'un des éléments 1000 porte les isolateurs 14 et 20. L'autre élément 1002 porte l'isolateur 12 et le contact fixe du sectionneur. Le dispositif est ainsi modulable. L'élément 1002 équipé de l'isolateur 12 est interchangeable. Cette disposition est avantageuse en cas de suppression de l'interrupteur et d'utilisation d'un fouet, comme celà est connu de l'homme de l'art.

Claims (23)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de coupure de ligne électrique du type connu comprenant un sectionneur comportant un contact fixe (52) et un contact mobile (54) dans lequel l'un des contacts est formé d'une lame ou couteau (52) tandis que l'autre contact est formé d'une pince comportant deux flasques latéraux (60, 62) aptes à enserrer ladite lame (52) caractérisé par le fait que l'extrémité libre de la lame (52) est effilée et le dispositif comprend un barreau électriquement conducteur (75) placé entre les deux flasques (60, 62) de la pince pour confiner tout amorçage de décharge électrique, lors de la commutation du sectionneur, entre ladite pointe effilée de la lame (52) et le barreau électriquement conducteur (75).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le barreau (75) est cylindrique de révolution.

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le couteau (52) est fixe, tandis que la pince (54) est mobile.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou.

2, caractérisé par le fait que le couteau (52) est mobile, tandis que la pince (54) est fixe.

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 du type comprenant un sectionneur dans l'air (50), un interrupteur sous atmosphère contrôlée (100) et un mécanisme de commande (150) qui comporte un accumulateur d'énergie à ressort (180), avec dépassement de point d'équilibre, pour contrôler l'ouverture et la fermeture de l'interrupteur sous atmosphère contrôlée (100), caractérisé par le fait qu'il comprend un levier d'ouverture (195) en matériau électriquement conducteur qui actionne en pivotement le mécanisme de commande (150) et qui coopère avec l'un des contacts du sectionneur (54) pour assurer le passage du courant traversant l'interrupteur sous atmosphère contrôlée (100), caractérisé par le fait que l'un du levier (195) et dudit contact (54) de sectionneur est muni d'un guide (196) adapté pour maintenir une liaison électrique entre le levier (195) et ledit contact de sectionneur, lors d'une phase d'ouverture de l'interrupteur sous atmosphère contrôlée (100), tant que ce dernier n'est pas ouvert.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'entrainement du levier d'ouverture (195) par le ressort (180) du mécanisme de commande (150), après franchissement du point d'équilibre, permes d'allonger lintercontact entre ledit contact du sectionneur (54) et le guide (196) du levier d'ouverture (195).

7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que l'autre du levier d'ouverture (195) et du contact (54) de sectionneur comprend un contact auxiliaire (70) formé d'une tige en matériau électriquement conducteur apte à pénétrer dans le guide (196).

8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que le guide (196) comprend au moins une glissière en U.

9. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait qu'il comprend deux leviers d'ouverture (195) munis chacun d'un guide (196) formé d'une glissière en U.

10. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé par le fait que chaque glissière (196) s'étend parallèlement au levier d'ouverture (195) associé.

11. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé par le fait que le guide (196) est placé à l'extrémité du levier d'ouverture (195) tandis que le contact associé du sectionneur (54) comprend un contact auxiliaire (70) apte à pénétrer dans le guide (196).

12. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé par le fait que le guide (196) est placé sur ledit contact du sectionneur (54) tandis que l'extrémité du levier d'ouverture (195) est muni d'un contact auxiliaire (70) apte à pénétrer dans le guide (196).

13. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 12, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre au moins un levier de fermeture (190) pour le mécanisme de commande (150).

14. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 13, caractérisé par le fait que chaque levier (195, 190) est généralement rectiligne et radial par rapport à l'axe de pivotement du mécanisme de commande (150).

15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait qu'il comprend trois isolateurs (12, 14, 20), dont deux isolateurs fixes (12, 14) qui portent des broches de raccordement à des tronçons de ligne à sectionner et un isolateur pivotant (20) pour la commande d'ouverture et de fermeture du sectionneur.

16. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 15, caractérisé par le fait que le mécanisme de commande (150) comprend un boitier (151), deux pièces rigides (160, 170) articulées autour d'un axe commun (153) et un ressort (180) fixé sur les deux pièces (160, 170) respectivement de part et d'autre de l'axe (153).

17. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 16, caractérisé par le fait qu'il est prévu un jeu dans la liaison mécanique définie entre le mécanisme de commande (150) et l'interrupteur sous atmosphère contrôlée (100) de sorte que ce dernier ne soit actionné qu'après franchissement de ce jeu.

18. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 17, caractérisé par le fait que le ressort (180) du mécanisme de commande (150) est isolé électriquement.

19. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 18, caractérisé par le fait que l'interrupteur sous atmosphère contrôlée (100) est disposé en parallèle du sectionneur (50).

20. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 19, caractérisé par le fait que l'interrupteur sous atmosphère contrôlée (100) est disposé en série du sectionneur (50).

21. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par le fait que le levier d'ouverture (195) et le levier de fermeture (190) sont formés d'une plaque en V (1900) en matériau électriquement conducteur.

22. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé par le fait qu'il est prévu deux plaques (1900) reliées par un élément supérieur (1902) en matériau électriquement isolant.

23. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé par le fait qu'il comprend un chassis (10) formé de deux éléments télescopiques réglables (1000, 1002).