FR2957712A1 - Mobile contact device for electric switch i.e. AC3 switch, in wind turbine generators, has bar whose end parts are localized at level of zones and transmission units transmitting force of spring on central part of bar in juxtaposition - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE CONTACT MOBILE POUR CONTACTEUR DE FORTE PUISSANCE RESISTIVE DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne les systèmes de contact des appareils de coupure et commutation électriques, en particulier les contacteurs. L'invention se rapporte plus particulièrement au dispositif de contact mobile, formant un pont qui permet de laisser ou non le courant circuler entre deux contacts fixes de tels appareils, notamment dans le cas d'utilisation pour des charges résistives de forte puissance. The invention relates to contact systems of electrical switching and switching devices, in particular contactors. BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates more particularly to the mobile contact device, forming a bridge which allows or not the current flow between two fixed contacts of such devices, especially in the case of use for resistive loads of high power.
ETAT DE LA TECHNIQUE STATE OF THE ART
Un contacteur est un dispositif de commutation à commande électrique ou pneumatique dont la fonction est similaire à celle d'un relai électromécanique, à savoir établir ou interrompre le passage du courant. Cet appareil électrotechnique à pouvoir de coupure important est notamment utilisé afin d'alimenter des moteurs industriels de puissance dépassant 0,5 kW, et supporte un courant supérieur au relai. Des catégories d'emploi normalisées, dépendant de la nature du récepteur et des conditions dans lesquelles s'effectuent les fermetures et ouvertures, fixent les valeurs de courant que le contacteur doit supporter. Par exemple, la catégorie AC3 concerne des consommateurs de fortes puissances, notamment les moteurs à cage de type ascenseurs, dont la coupure s'effectue moteur lancé. En particulier, des contacteurs commerciaux y établissent un courant de démarrage de cinq à sept fois le courant nominal du moteur et coupent à l'ouverture le courant nominal absorbé par le moteur ; à cet instant, la tension aux bornes des pôles du contacteur est de l'ordre de 20 % de la tension du réseau et la coupure reste facile. A contactor is an electrically or pneumatically controlled switching device whose function is similar to that of an electromechanical relay, namely to establish or interrupt the current flow. This electrotechnical apparatus with high breaking capacity is used in particular to power industrial motors with power exceeding 0.5 kW, and supports a current greater than the relay. Standardized job categories, depending on the nature of the receiver and the conditions under which the closures and openings are made, set the current values that the contactor must withstand. For example, the AC3 category concerns high power consumers, including elevator-type cage motors, whose cut is engine launched. In particular, commercial contactors establish a starting current of five to seven times the rated current of the motor and cut at the opening the rated current absorbed by the motor; at this time, the voltage across the poles of the contactor is of the order of 20% of the network voltage and the cut remains easy.
D'autres appareillages ont un régime différent, moins saccadé, avec par exemple des cycles d'ouverture/fermeture supérieurs, comme pour le chauffage. Notamment, les appareillages à courant alternatif dont le facteur de puissance, ou cos cp, est au moins égal à 0,95 se voient appliquer la catégorie dite AC 1. Les contraintes sur les contacteurs pour ces usages résistifs sont différentes : en particulier pour les fortes puissances, l'échauffement 2724 LPu thermique peut devenir important. De fait, les contacteurs AC1 au-delà de 1500 A sont classiquement issus de la technologie dite « contacteur sur barreau », très encombrants et fabriqués sur mesure, donc onéreux. Other devices have a different regime, less jerky, with for example higher opening / closing cycles, as for heating. In particular, the AC equipment whose power factor, or cos cp, is at least 0.95 is applied to the category called AC 1. The constraints on the contactors for these resistive uses are different: in particular for high powers, the heating 2724 LPu thermal can become important. In fact, the AC1 contactors beyond 1500 A are typically derived from the so-called "contactor on bar" technology, very bulky and made to measure, so expensive.
Le développement de certains domaines, notamment la production d'énergie éolienne ou la sortie d'onduleurs, requiert cependant des contacteurs AC1 de puissance de plus en plus élevée, pouvant atteindre 2500-2600 A, et d'encombrement et de coût inférieurs, de type « à boîtier moulé ». Or certains facteurs ne peuvent être ignorés : la section et donc la masse des contacts dépendent ainsi directement du courant qui doit y circuler, et il est usuel de multiplier le nombre de raccordements pour une même phase : voir par exemple EP 2 124 238 qui décrit une augmentation du nombre de contacts fixes. Une autre option est d'accroître le nombre de contacts mobiles, tel que décrit dans FR 2 828 760, ce qui peut cependant entraîner une augmentation de la résistance de contact et donc du dimensionnement, en raison de la dispersion, qui peut atteindre 10 %, dans la force exercée par les ressorts de contact supports à l'actionnement. The development of certain areas, in particular the production of wind energy or the output of inverters, however, requires AC1 contactors of increasingly high power, up to 2500-2600 A, and of smaller size and cost, type "molded case". However, certain factors can not be ignored: the section and therefore the mass of the contacts thus depend directly on the current that must flow therein, and it is customary to multiply the number of connections for the same phase: see for example EP 2 124 238 which describes an increase in the number of fixed contacts. Another option is to increase the number of movable contacts, as described in FR 2 828 760, which may, however, lead to an increase in the contact resistance and therefore the dimensioning, due to the dispersion, which can reach 10% in the force exerted by the contact springs supports the actuation.
EXPOSE DE L'INVENTION SUMMARY OF THE INVENTION
Parmi autres avantages, l'invention vise à pallier des inconvénients des dispositifs de contact mobiles existants, en particulier pour des applications de forte puissance à des charges résistives. Notamment, des ponts de contact dont la géométrie est optimisée pour réduire les échauffements et les coûts ont été développés, afin d'offrir une gamme de contacteurs dont le domaine de fonctionnement est augmenté tout en conservant un encombrement acceptable. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour les contacteurs d'intensité supérieure à 1000 A ou 1500 A en catégorie AC1, concernant notamment les chauffages résistifs, les éclairages, les générateurs d'éoliennes, etc. Among other advantages, the invention aims at overcoming the drawbacks of existing mobile contact devices, in particular for high power applications with resistive loads. In particular, contact bridges whose geometry is optimized to reduce overheating and costs have been developed to provide a range of contactors whose operating range is increased while maintaining an acceptable size. The invention finds a particularly advantageous application for contactors with a current greater than 1000 A or 1500 A in category AC1, particularly concerning resistive heating, lighting, wind turbine generators, etc.
Sous un aspect, l'invention concerne ainsi un contacteur électrique comprenant un boîtier dans lequel au moins un circuit de conduction est prévu ; le circuit de conduction comprend deux plages de raccordement externes au boîtier et reliées chacune par un conducteur à un contact fixe ; le circuit est complété par un dispositif de contact mobile 2724 LPu selon l'invention pouvant raccorder les contacts fixes ou prendre une position d'ouverture. Avantageusement, le contacteur comprend trois circuits de conduction juxtaposés, lesdits circuits étant identiques entre eux. In one aspect, the invention thus relates to an electric contactor comprising a housing in which at least one conduction circuit is provided; the conduction circuit comprises two external connection pads to the housing and each connected by a conductor to a fixed contact; the circuit is completed by a mobile contact device 2724 LPu according to the invention can connect the fixed contacts or take an open position. Advantageously, the contactor comprises three conduction circuits juxtaposed, said circuits being identical to each other.
Sous un aspect plus général, l'invention concerne un dispositif de contact mobile, adapté pour le contacteur précédent, comprenant un arbre porte-contacts apte à se déplacer dans le contacteur le long d'un axe de translation pour transmettre le mouvement d'un actionneur, de préférence électromagnétique, à un système pont de contact qui lui est solidaire. Le système pont de contact comprend une juxtaposition d'une pluralité de ponts de contacts, avantageusement deux ponts identiques symétriques, formés chacun d'un conducteur rigide muni sur une face et à ses extrémités de deux zones de contact, les zones de contact du système formé par l'ensemble juxtaposé des ponts étant sensiblement dans un même plan. De préférence, les conducteurs sont tels que la juxtaposition des ponts soit serrée sans jeu au niveau d'une partie centrale des conducteurs, et laisse des écarts entre leurs parties d'extrémité qui portent les zones de contact. In a more general aspect, the invention relates to a mobile contact device, adapted for the preceding contactor, comprising a contact-carrier shaft able to move in the contactor along a translation axis to transmit the movement of a actuator, preferably electromagnetic, to a contact bridge system which is integral therewith. The contact bridge system comprises a juxtaposition of a plurality of contact bridges, advantageously two symmetrical identical bridges, each formed of a rigid conductor provided on one face and at its ends with two contact zones, the contact zones of the system. formed by the set juxtaposed bridges being substantially in the same plane. Preferably, the conductors are such that the juxtaposition of the bridges is tight without play at a central portion of the conductors, and leaves gaps between their end portions which carry the contact areas.
Le dispositif selon l'invention comprend en outre des moyens pour maintenir serrés les ponts juxtaposés, le serrage étant exercé de préférence au niveau de la partie centrale des conducteurs des ponts et dans une direction orthogonale à l'axe de translation de l'arbre porte-contacts. De préférence, les moyens de serrage comprennent des branches sollicitant les bords externes du système pont de contact, dont l'écartement au niveau des conducteurs de ponts est ajusté ; en particulier, les branches peuvent faire partie d'un U métallique fermé au niveau des ponts par un axe de maintien, et/ou être insérées dans des orifices adaptés sur le bord des conducteurs externes de la juxtaposition. The device according to the invention further comprises means for keeping the juxtaposed bridges tight, the clamping being exerted preferably at the central portion of the bridge conductors and in a direction orthogonal to the axis of translation of the door shaft. -Power jumper contacts. Preferably, the clamping means comprise branches biasing the outer edges of the contact bridge system, the spacing of which at the level of the bridge conductors is adjusted; in particular, the branches may be part of a metal U closed at the bridges by a holding pin, and / or inserted into holes adapted to the edge of the outer conductors of the juxtaposition.
Le dispositif de contact mobile comprend en outre un ressort de contact logé dans l'arbre porte-contacts et apte à exercer une force de rappel selon l'axe de translation dudit arbre sur le système pont de contact ; le ressort est associé à des moyens permettant de transmettre sa force de rappel aux ponts, en particulier par l'intermédiaire des moyens de serrage des ponts. Pour permettre une tolérance de réalisation, les ponts sont munis de lames souples sur la face opposée aux zones de contact et sur laquelle s'exerce la force du ressort de contact, lesdites lames comprenant une partie d'extrémité localisée au niveau des 2724 LPu zones de contact et une partie d'appui, centrale, sur laquelle est exercée ladite force. Avantageusement, les lames sont indépendantes des ponts, qui comprennent des aménagements de type rebord permettant le maintien des lames en position ; pour simplifier le montage, les lames peuvent être couplées entre elles au niveau de leur partie centrale d'appui, en étant par exemple unitaires. The mobile contact device further comprises a contact spring housed in the contact-carrying shaft and adapted to exert a restoring force along the axis of translation of said shaft on the contact bridge system; the spring is associated with means for transmitting its restoring force to the bridges, in particular via the bridging means of the bridges. To allow an embodiment tolerance, the bridges are provided with flexible blades on the face opposite to the contact zones and on which the force of the contact spring is exerted, said blades comprising an end portion located at the level of the 2724 LPu zones. contact and a support portion, central, on which is exerted said force. Advantageously, the blades are independent of the bridges, which include rim-like arrangements for holding the blades in position; to simplify assembly, the blades can be coupled to each other at their central support portion, being for example unitary.
Plus généralement, l'invention se rapporte à un contacteur électrique comprenant un boîtier logeant au moins deux contacts fixes reliés à des plages de raccordement, et à un dispositif de contact mobile pour contacteur électrique, ledit dispositif comprenant : un arbre porte- contacts, mobile selon un axe de translation au sein du contacteur et permettant de transmettre l'effort d'un actionneur dans cet axe de translation ; un ressort de contact dans l'arbre porte-contacts permettant d'exercer une force de rappel selon l'axe de translation dudit arbre ; une pluralité de ponts de contact, chaque pont comprenant un conducteur rigide muni sur une face de deux zones de contact séparées par une partie centrale des moyens de serrage permettant de maintenir juxtaposés la pluralité de ponts de contact avec leurs zones de contact dans un même plan sensiblement orthogonal à l'axe de translation de l'arbre porte-contacts ; une lame souple associée à chaque pont de contact sur une face du conducteur opposée aux zones de contact, les parties d'extrémité de la lame étant localisées au niveau des zones de contact ; et des moyens de transmission de la force du ressort sur une partie centrale des lames souples de la juxtaposition. More generally, the invention relates to an electric contactor comprising a housing housing at least two fixed contacts connected to connection pads, and to a movable contact device for an electric contactor, said device comprising: a movable contact-carrying shaft along an axis of translation within the contactor and making it possible to transmit the force of an actuator in this axis of translation; a contact spring in the contact-carrying shaft for exerting a restoring force along the axis of translation of said shaft; a plurality of contact bridges, each bridge comprising a rigid conductor provided on one side with two contact zones separated by a central part of the clamping means making it possible to keep the plurality of contact bridges juxtaposed with their contact areas in the same plane substantially orthogonal to the axis of translation of the contact-carrying shaft; a flexible blade associated with each contact bridge on a face of the conductor opposite to the contact areas, the end portions of the blade being located at the contact areas; and means for transmitting the force of the spring on a central portion of the flexible blades of the juxtaposition.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et nullement limitatifs, représentés dans les figures annexées. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Other advantages and features will become more clearly apparent from the following description of particular embodiments of the invention, given by way of illustration and in no way limiting, represented in the appended figures.
La figure 1 illustre une coupe d'un contacteur dans lequel le dispositif de contact selon l'invention peut être monté. Les figures 2A et 2B représentent un mode de réalisation d'un dispositif de contact mobile selon l'invention. 2,24 LPu La figure 3 montre un dispositif de contact mobile selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Figure 1 illustrates a section of a contactor in which the contact device according to the invention can be mounted. FIGS. 2A and 2B show an embodiment of a mobile contact device according to the invention. 2.24 LPu Figure 3 shows a movable contact device according to a preferred embodiment of the invention.
La figure 4 montre un circuit de conduction en position fermée selon un mode de réalisation selon l'invention. FIG. 4 shows a conduction circuit in the closed position according to one embodiment according to the invention.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PREFERE DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT
10 L'invention trouve une application particulière et préférée dans un contacteur 1 à boîtier moulé 2 utilisé en alimentation triphasée : pour chacune des phases, le contacteur 1 comprend un circuit de conduction tel qu'illustré schématiquement en figure 1, les circuits étant juxtaposés normalement au plan dessiné (de la feuille), par exemple au sein du même boîtier 2 aménagé. 15 En particulier, selon une construction classique, pour chaque phase d'alimentation, deux plages de raccordement 4 font saillie du boîtier 2 du contacteur 1 et sont destinées à être raccordées à un jeu de barres d'alimentation ; les plages de raccordement 4 sont prolongées à l'intérieur du boîtier 2 par des conducteurs 6 comprenant deux contacts fixes 8 séparés 20 l'un de l'autre ; les contacts 8 peuvent, selon les usages, soit être fabriqués de façon unitaire avec le conducteur 6 lui-même, qui est classiquement en cuivre brut, étamé ou argenté, soit être rapportés, avec par exemple un brasage de pastilles sur un support aménagé dans le conducteur 6. Pour des raisons électrodynamiques, il est par ailleurs usuel que le conducteur 6 forme un U au niveau du contact fixe 8 : une première branche 6a du 25 conducteur 6 portant le contact 8 est sensiblement parallèle à une deuxième branche 6b, localisée au fond du boîtier 2, qui se prolonge vers la plage 4. The invention finds particular and preferred application in a molded case contactor 1 used in three-phase power supply: for each of the phases, the contactor 1 comprises a conduction circuit as schematically illustrated in FIG. 1, the circuits being juxtaposed normally. in the drawing (of the sheet), for example within the same housing 2 arranged. In particular, according to a conventional construction, for each supply phase, two connection pads 4 project from the housing 2 of the contactor 1 and are intended to be connected to a power supply busbar; the connection pads 4 are extended inside the casing 2 by conductors 6 comprising two fixed contacts 8 separated from each other; the contacts 8 may, depending on the use, either be manufactured unitarily with the conductor 6 itself, which is conventionally made of raw copper, tinned or silver, or be reported, with for example a brazing pellets on a support arranged in 6. For electrodynamic reasons, it is also customary for the conductor 6 to form a U at the fixed contact 8: a first branch 6a of the conductor 6 carrying the contact 8 is substantially parallel to a second branch 6b, located at the bottom of the housing 2, which extends towards the beach 4.
Un dispositif de contact mobile 10 complète le circuit de conduction ; il peut prendre une position de fermeture dans laquelle un système pont conducteur 12 assure la connexion 30 électrique entre les contacts fixes 8, et une position d'ouverture dans laquelle le courant ne circule pas entre les plages de raccordement 4. L'actionnement du dispositif de contact mobile 10 est classiquement réalisé par un actionneur électromagnétique 14 logé dans le 2724 LPu boîtier 2 du contacteur 1. Le dispositif de contact mobile 10 comprend un arbre porte-contacts 16 transmettant le mouvement de l'actionneur 14 au système de pont conducteur 12 ; des moyens faisant ressort 18 assurent la pression de contact en sollicitant le système de pont 12 vers les contacts fixes 8. A movable contact device 10 completes the conduction circuit; it can take a closed position in which a conductive bridge system 12 provides the electrical connection between the fixed contacts 8, and an open position in which the current does not flow between the connection pads 4. The actuation of the device movable contact 10 is conventionally made by an electromagnetic actuator 14 housed in the 2724 LPu housing 2 of the contactor 1. The movable contact device 10 comprises a contact-carrying shaft 16 transmitting the movement of the actuator 14 to the conductive bridge system 12 ; spring means 18 provide the contact pressure by biasing the bridge system 12 towards the fixed contacts 8.
Outre la juxtaposition des circuits de conduction 6, 8, 12 au sein du boîtier 2 pour les contacteurs 1 fonctionnant en alimentation multi-phases, à des fins d'optimisation, il est classique pour les applications de forte puissance que la conduction entre les plages de raccordement 4 soit assurée simultanément par une pluralité de lignes : la résistance de contact est diminuée d'autant, et donc les échauffements restreints. Selon l'invention, le système de pont 12 du dispositif de contact mobile 10 comprend ainsi une pluralité n de ponts 12i, couplés au même arbre 16 et actionnés conjointement par le même actionneur 14, qui assurent la liaison entre deux contacts fixes 8. Tel qu'illustré en figures 2, chaque pont 12 comprend un conducteur rigide 20, notamment en cuivre, dont la section est adaptée au courant circulant, muni sur une surface de deux zones de contact 22 qui se trouvent face aux contacts fixes 8. La surface des zones de contact 22 de l'ensemble 12 des ponts du dispositif de contact mobile 10 est dimensionnée pour le courant devant circuler entre les contacts fixes 8 correspondants ; tout comme pour les contacts fixes 8, les zones de contact 22 de chaque pont 12i peuvent comprendre une pastille brasée ou être formées directement par le cuivre conducteur. In addition to the juxtaposition of the conduction circuits 6, 8, 12 within the housing 2 for the contactors 1 operating in multi-phase power supply, for optimization purposes, it is conventional for high power applications that the conduction between the ranges. 4 is simultaneously provided by a plurality of lines: the contact resistance is reduced by the same, and therefore the limited heating. According to the invention, the bridge system 12 of the mobile contact device 10 thus comprises a plurality n of bridges 12i, coupled to the same shaft 16 and actuated jointly by the same actuator 14, which provide the connection between two fixed contacts 8. Tel 2, each bridge 12 comprises a rigid conductor 20, in particular made of copper, the cross section of which is adapted to the circulating current, provided on one surface with two contact zones 22 which face the fixed contacts 8. The surface contact areas 22 of the set 12 of the bridges of the movable contact device 10 are sized for the current to flow between the corresponding fixed contacts 8; as for the fixed contacts 8, the contact zones 22 of each bridge 12i may comprise a brazed pellet or be formed directly by the conductive copper.
L'ensemble des ponts 121 à 12,,, juxtaposés dans un plan parallèle aux zones de contact 22, complète ainsi le circuit de conduction 6, 8, 12. Selon l'invention, la juxtaposition des ponts 12i au sein du dispositif de contact mobile 10 est assurée par un serrage direct des conducteurs 20 l'un contre l'autre ; la force de serrage est localisée sensiblement au milieu des conducteurs 20, sur les bords externes 24 des deux ponts 121, 12 d'extrémité de la juxtaposition, et orthogonal à la direction définie par leurs deux zones de contact 22. Le serrage peut être réalisé par tout moyen approprié associé à l'arbre porte-contacts 16, notamment des moyens faisant ressort ou un vissage autour des ponts 12i. Afin de maintenir en place les éventuels ponts 12i qui ne sont pas directement sollicités par les moyens de serrage, c'est-à-dire les ponts 12i localisés entre deux autres ponts 12i4, 12i+1 lorsque le nombre n de ponts 12i dépasse deux, des aménagements 26 sur les bords des 2724 LPu ponts centraux 12i, ainsi qu'éventuellement sur les bords internes des ponts d'extrémité 121, 12,,, sont prévus, par exemple des découpes complémentaires, de sorte que le serrage sur les bords externes 24 forme un emboîtement sensiblement stable. The set of bridges 121 to 12 ,, juxtaposed in a plane parallel to the contact zones 22, thus completes the conduction circuit 6, 8, 12. According to the invention, the juxtaposition of the bridges 12i within the contact device mobile 10 is provided by direct clamping of the conductors 20 against each other; the clamping force is located substantially in the middle of the conductors 20, on the outer edges 24 of the two bridges 121, 12 end of the juxtaposition, and orthogonal to the direction defined by their two contact zones 22. The clamping can be realized by any appropriate means associated with the contact-carrying shaft 16, in particular means springing or screwing around the bridges 12i. In order to keep in place any bridges 12i which are not directly stressed by the clamping means, that is to say the bridges 12i located between two other bridges 12i4, 12i + 1 when the number n of bridges 12i exceeds two , arrangements 26 on the edges of the central 2724 LPu bridges 12i, as well as possibly on the inner edges of the end bridges 121, 12 ,,, are provided, for example complementary cuts, so that the clamping on the edges external 24 forms a substantially stable interlocking.
Afin d'éviter le soudage éventuel des zones de contact 22 de deux ponts 12; adjacents, il est avantageux que le serrage des ponts 12i l'un contre l'autre et leur mise en contact soient limités à une partie centrale des conducteurs 20, face aux bords de serrage 24, et de prévoir un écartement des conducteurs 20 à leur extrémité, au niveau des zones de contact 22. En particulier, un décrochement 28 (voir figure 3) sur les bords internes des conducteurs d'extrémité 201, 20n et/ou un dimensionnement des aménagements 26 de stabilisation des conducteurs 20i, permet d'avoir un jeu fonctionnel entre les ponts 12i, ce qui contribue en outre à éviter, lors d'une coupure, le soudage dû à l'arc électrique des ponts 12i entre eux. In order to avoid possible welding of the contact zones 22 of two bridges 12; adjacent, it is advantageous that the clamping of the bridges 12i against each other and their contacting is limited to a central portion of the conductors 20, facing the clamping edges 24, and to provide a spacing of the conductors 20 to their end, at the contact areas 22. In particular, a recess 28 (see Figure 3) on the inner edges of the end conductors 201, 20n and / or a dimensioning of stabilization arrangements 26 of the conductors 20i, allows for have a functional clearance between the bridges 12i, which also contributes to avoid, during a break, welding due to the electric arc bridges 12i them.
Selon l'invention, afin de supprimer les dispersions dans l'effort occasionnées par l'utilisation de plusieurs ressorts de contact, la pression sur chaque pont 12i du dispositif de contact mobile 10 est exercée par un seul ressort 18, localisé dans l'arbre porte-contacts 16. Pour accepter les jeux de réalisation et de fonctionnement, en particulier un éventuel désalignement dans le plan des contacts 8, 22 de façon à garantir le meilleur contact électrique chaque pont 12i est couplé à une lame souple 30 permettant de répartir la force de l'actionneur 14 et du ressort de contact 18 au mieux. En particulier, pour équilibrer les efforts au sein du même pont 12i, les extrémités 32 de la lame souple 30 sont localisées au niveau des contacts 22, et une partie centrale d'appui 34 de la lame 30 est sollicitée perpendiculairement au plan des contacts 22 par le ressort de contact 18 et l'actionneur 14. Une interface 36 solidaire de l'arbre porte-contacts 16 peut être prévue pour chaque lame 30 mais, afin d'équilibrer les efforts, l'interface 36 est avantageusement commune à toutes les lames 30i et permet une action conjointe répartie sur les parties centrales 34 d'appui des lames 30 de l'ensemble. According to the invention, in order to eliminate the dispersions in the force occasioned by the use of several contact springs, the pressure on each bridge 12i of the mobile contact device 10 is exerted by a single spring 18 located in the shaft contact carrier 16. In order to accept the construction and operating clearances, in particular any misalignment in the plane of the contacts 8, 22 so as to guarantee the best electrical contact each bridge 12i is coupled to a flexible blade 30 making it possible to distribute the force of the actuator 14 and the contact spring 18 at best. In particular, to balance the forces within the same bridge 12i, the ends 32 of the flexible blade 30 are located at the contacts 22, and a central bearing portion 34 of the blade 30 is biased perpendicularly to the plane of the contacts 22 by the contact spring 18 and the actuator 14. An interface 36 integral with the contact-carrying shaft 16 may be provided for each blade 30 but, in order to balance the forces, the interface 36 is advantageously common to all 30i blades and allows a distributed joint action on the central portions 34 bearing the blades 30 of the assembly.
Avantageusement, les lames souples 30 font ressort et sont indépendantes des conducteurs 20, qui comprennent de préférence des logements dans lesquels les lames 30 sont juste positionnées. Dans un mode de réalisation préféré (figure 3), les lames 30i des différents ponts 12i sont couplées entre elles, et notamment unitaires, au niveau de la partie d'appui 2724 LPu centrale 34 de façon à simplifier le montage du dispositif de contact 10. De préférence, sur leur face opposée aux zones de contact 22, les conducteurs 20 comprennent des rebords 38 formant des logements où sont bloquées les extrémités 32 des lames 30. Les rebords 38 peuvent en outre être configurés de façon à former une corne d'arc, c'est-à-dire un prolongement en direction des ailettes de soufflage 39 accélérant le mouvement de l'arc électrique du contact 8, 22 vers les ailettes 39, et donc à faciliter la coupure de l'arc électrique lors de la séparation des contacts 8, 22. Advantageously, the flexible blades 30 spring and are independent of the conductors 20, which preferably comprise housing in which the blades 30 are just positioned. In a preferred embodiment (Figure 3), the blades 30i of the various bridges 12i are coupled together, and in particular unitary, at the support portion 2724 LPu central 34 so as to simplify the mounting of the contact device 10 Preferably, on their side opposite to the contact zones 22, the conductors 20 comprise flanges 38 forming housings where the ends 32 of the blades 30 are blocked. The flanges 38 may also be configured so as to form a horn. arc, that is to say an extension in the direction of the blast fins 39 accelerating the movement of the electric arc of the contact 8, 22 to the fins 39, and thus to facilitate the cutting of the electric arc during the separation of the contacts 8, 22.
Ainsi, selon l'invention, il est possible de multiplier le nombre de contacts par phase dans un encombrement réduit, et en restreignant au minimum le nombre de pièces supplémentaires nécessaires pour le serrage, simplifiant ainsi en outre le montage : le dispositif de contact 10 se présente comme un pont classique 12 « découpé » en tranches 12; qui sont solidarisées entre elles par simple serrage orthogonal. Il est préféré, tel qu'illustré dans un mode de réalisation préféré 100 de la figure 3, de disposer de deux ponts 121, 122 de contact par phase : cette configuration permet de simplifier les formes et découpes des pièces, et de conserver la configuration générale des contacteurs 1 existants, en particulier au niveau de leur actionnement. Thus, according to the invention, it is possible to multiply the number of contacts per phase in a small footprint, and by minimizing the number of additional parts required for clamping, thus further simplifying assembly: the contact device 10 is presented as a conventional bridge 12 "cut" into slices 12; which are interconnected by simple orthogonal clamping. It is preferred, as illustrated in a preferred embodiment 100 of FIG. 3, to have two bridges 121, 122 of contact per phase: this configuration makes it possible to simplify the shapes and cuts of the parts, and to preserve the configuration general contactors 1 existing, particularly at their actuation.
Ainsi, le dispositif de contact 100 est mis en place au niveau d'une extrémité d'un arbre porte-contacts 16 logeant un ressort de contact 18 ; les zones de contact 22 sont localisées du même côté des conducteurs 20 que le ressort de contact 18, en dessous dans l'exemple illustré. En face supérieure, chacun des deux ponts 12; comprend des rebords 38 formant corne d'arc et logements pour des lamelles ressort 30, bloquant leurs parties d'extrémité 32 au niveau des zones de contact 22 ; les lamelles ressort 30 sont symétriques et reliées entre elles au niveau de leur partie centrale 34 servant de zone d'appui. Les ponts 121, 122 sont juxtaposés le long de leur bord interne, opposé au bord de serrage 24 ; pour maintenir un écartement au niveau des extrémités des conducteurs 20, la découpe de chaque bord interne peut comprendre trois parties parallèles, les deux parties d'extrémité étant en outre alignées, avec un décrochement 28 pour la partie centrale, de sorte à ne laisser en contact que les parties centrales de chaque conducteur 20. Un élément 40 sert d'interface de serrage et transmission entre l'arbre porte-contact 16, le ressort de contact 18, les ponts 12 et les lamelles 30. 2724 LPu L'élément d'interface 40 comprend un U, de préférence métallique, logé dans l'arbre porte-contact 16 et dans lequel est mis en place le ressort de contact 18 ; les branches 42 du U font saillie de l'arbre porte-contacts 16, par deux orifices, se mettant en place au niveau des conducteurs 20 pour maintenir la pression de serrage entre les deux ponts 121, 122. Avantageusement, chacun des conducteurs 20 comprend, sur son bord externe central 24 de serrage, un orifice 44 adapté pour laisser passer une branche 42, et les extrémités libres des branches 42 sont reliées entre elles par un axe vissé ou riveté qui maintient l'ensemble en place. De préférence, l'axe de maintien 36 est également utilisé pour transmettre la force du ressort de contact 18 aux lamelles faisant ressort 30, en étant localisé au niveau de la partie centrale d'appui 34 de l'ensemble de lamelles 30. Ainsi, tel qu'illustré en figure 4, en position fermée, le ressort de contact 18 est comprimé et exerce une pression vers le bas sur l'axe de maintien 36 qui comprime les lamelles 30 ; la pression augmente la force de contact entre les contacts mobiles 22 et fixes 8 du contacteur 1. Thus, the contact device 100 is put in place at one end of a contact-carrying shaft 16 housing a contact spring 18; the contact zones 22 are located on the same side of the conductors 20 as the contact spring 18, below in the illustrated example. On the upper face, each of the two bridges 12; comprises arc-horn flanges 38 and slots for spring strips 30, blocking their end portions 32 at the contact areas 22; the spring strips 30 are symmetrical and interconnected at their central portion 34 serving as a support zone. The bridges 121, 122 are juxtaposed along their inner edge, opposite the clamping edge 24; to maintain a spacing at the ends of the conductors 20, the cutting of each inner edge may comprise three parallel parts, the two end portions being further aligned, with a recess 28 for the central part, so as to leave no contact that the central portions of each conductor 20. An element 40 serves as a clamping and transmission interface between the contact-holder shaft 16, the contact spring 18, the bridges 12 and the strips 30. 2724 LPu The element d interface 40 comprises a U, preferably a metal, housed in the contact-holder shaft 16 and in which the contact spring 18 is put in place; the branches 42 of the U protrude from the contact-carrying shaft 16, by two orifices, being put in place at the level of the conductors 20 to maintain the clamping pressure between the two bridges 121, 122. Advantageously, each of the conductors 20 comprises on its central outer edge 24 clamping, an orifice 44 adapted to pass a branch 42, and the free ends of the legs 42 are interconnected by a screwed or riveted pin which holds the assembly in place. Preferably, the holding pin 36 is also used to transmit the force of the contact spring 18 to the spring-loaded sipes 30, being located at the central support portion 34 of the set of sipes 30. Thus, as shown in FIG. 4, in the closed position, the contact spring 18 is compressed and exerts downward pressure on the holding pin 36 which compresses the lamellae 30; the pressure increases the contact force between the movable contacts 22 and fixed 8 of the contactor 1.
Le mode de réalisation préféré simplifie donc à l'extrême la fabrication des composants du dispositif 10, 100 selon l'invention et leur montage. Le coût est d'autant inférieur que le nombre de composants supplémentaires par rapport à un pont unique est réduit, qu'il est possible de dimensionner les composants au plus juste, réalisant ainsi en outre des économies de cuivre. Bien que de structure compacte et encapsulée, le dispositif 10, 100 selon l'invention permet une répartition homogène de l'effort de pression sur chaque pastille de contact 8, 22, et un rééquilibrage des efforts électrodynamiques sur les effets de répulsion à fort courant. Ainsi, l'architecture selon l'invention impacte de manière significative les performances du contacteur 1 au niveau de l'échauffement (par division de la résistance de contact), sur la coupure/répulsion (par multiplication des lignes de striction), tout en limitant les dispersions (par équilibrage des pressions). The preferred embodiment thus greatly simplifies the manufacture of the components of the device 10, 100 according to the invention and their assembly. The cost is lower as the number of additional components compared to a single bridge is reduced, it is possible to size the components to the fair, thus achieving further savings of copper. Although of compact and encapsulated structure, the device 10, 100 according to the invention allows a homogeneous distribution of the pressure force on each contact pad 8, 22, and a rebalancing of the electrodynamic forces on the strong current repulsion effects . Thus, the architecture according to the invention significantly impacts the performance of the contactor 1 at the level of the heating (by division of the contact resistance), on the cut / repulsion (by multiplication of the lines of necking), while limiting dispersions (by balancing pressures).
Bien que l'invention ait été décrite en référence à un contacteur triphasé à doubles contacts de puissance élevée pour charge résistive, elle ne s'y limite pas et peut être utilisée sur des appareils destinés à des usages AC3 ou autres. De même, si la conception des dispositifs de contact mobiles selon l'invention trouve des avantages principaux pour des contacteurs de plus de 1000 ou 1300 A, notamment 1700, 2100 ou 2500 A, en particulier en aval de 2724 LPu générateurs éoliens, la solution selon l'invention peut être adoptée pour des puissances inférieures. Enfin, les caractéristiques des différents modes de réalisation décrits peuvent être combinées entre elles de façon différente.Although the invention has been described with reference to a three-phase contactor with high power double contacts for resistive load, it is not limited thereto and can be used on devices intended for AC3 or other uses. Similarly, if the design of the mobile contact devices according to the invention finds major advantages for contactors of more than 1000 or 1300 A, in particular 1700, 2100 or 2500 A, in particular downstream of 2724 LPu wind generators, the solution according to the invention can be adopted for lower powers. Finally, the characteristics of the various embodiments described can be combined with each other in different ways.
2724 LPu 2724 LPu
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