FR2964784A1 - Commutateur de court-circuit bon marche - Google Patents

Abstract

Il s'agit d'un commutateur de court-circuit , destiné à court-circuiter un composant électronique, comportant au moins une paire de contacts électriques (2, 3) avec un contact fixe (2) et un contact mobile (3), un organe de manœuvre (5) relié au contact mobile (3), un élément élastique (9) couplé à l'organe de manœuvre (5) pour le déplacer en translation lorsqu'il se détend de manière à fermer le commutateur, un crochet (7) destiné à être monté entre l'organe de manœuvre (5) et un élément de fixation (8) fixe par rapport au contact fixe (2), permettant ainsi de bloquer en translation l'organe de manœuvre (5), le commutateur étant ouvert, et de maintenir comprimé l'élément élastique (9), et un percuteur électrique (12) pourvu d'une tête (12.1) apte se déplacer en translation d'un état rétracté à un état sorti et à décrocher le crochet de l'élément de fixation.

Description

1 COMMUTATEUR DE COURT-CIRCUIT BON MARCHE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention est relative à un commutateur de court-circuit bon marché. De tels commutateurs de court-circuit peuvent être utilisés notamment dans des équipements à courant continu à haute tension connus sous la dénomination anglaise de HVDC pour High Voltage Direct Current. Ces commutateurs de court-circuit doivent également être rapides, par là on entend qu'ils peuvent se fermer en quelques millisecondes après que l'ordre a été donné. Les équipements comportent une ligne de transmission et à ses deux extrémités un dispositif de conversion de type redresseur d'un côté et de type onduleur de l'autre. Ils sont insérés dans un système de transmission en courant alternatif. Pour transporter sur de longues distances des puissances très importantes, souvent supérieures à 1 000 MW, il est préférable pour des raisons technico-économiques d'adopter une liaison à courant continu au détriment d'une liaison à courant alternatif classique. Une des raisons en est qu'au delà d'une certaine distance, 50 à 100 km environ pour des liaisons sous-marines, 500 à 1 000 km pour les lignes électriques aériennes, les chutes de tension le long d'une ligne alimentée en courant alternatif sont trop importantes pour permettre la transmission.

Généralement les redresseurs et onduleurs sont symétriques et réversibles de manière à pouvoir changer de rôle. Un dispositif de conversion est réalisé de nos jours avec comme composants électroniques, des interrupteurs de puissance à semi- conducteurs tels que des thyristors, des thyristors de type GTO, Gate Turn-Off thyristor, c'est-à-dire thyristor blocable par la gâchette, des thyristors de type IGCT, Integrated Gate-Commutated Thyristor, c'est-à-dire thyristor à gâchette commutée intégré, des transistors de type IGBT, Insulated Gate Bipolar Transitor, c'est-à dire transistor bipolaire à grille isolée. Le commutateur de court-circuit est destiné à court-circuiter très rapidement un composant électronique. La raison en est que ce composant électronique prend un état ouvert lorsqu'il est défaillant. Dans cette application, le composant électronique est un interrupteur de puissance. La mise en court-circuit de l'interrupteur de puissance défaillant permet d'isoler ledit interrupteur de puissance d'autres interrupteurs de puissance qui sont branchés en série avec lui et d'éviter sa dégradation qui pourrait par exemple provoquer un incendie et une réaction en chaîne sur l'ensemble des composants du dispositif de conversion. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Ces commutateurs de court-circuit comportent généralement une enceinte à vide contenant une paire de contacts électriques avec un contact fixe 3 par rapport à l'enceinte et un contact mobile par rapport au contact fixe. En position de repos, les contacts de la paire sont ouverts. L'apparition d'un défaut sur un des composants électroniques associés envoie une impulsion électrique sur un organe agissant sur le contact mobile pour le mettre en contact électrique avec le contact fixe. Il existe plusieurs types de commutateurs de court-circuit. Ils utilisent pratiquement tous un ressort pour stocker de l'énergie nécessaire pour déplacer le contact mobile. Certains utilisent des dispositifs de déclenchement du déplacement du contact mobile à bobine électromagnétique, d'autres de type pyrotechnique, d'autres encore à ventouse magnétique.

Les commutateurs de court-circuit à dispositif de déclenchement pyrotechnique et à ventouse magnétique sont plus rapides que ceux à bobine électromagnétique. Les commutateurs de court-circuit à dispositif de déclenchement de type bobine électromagnétique ont un temps de réaction d'au moins quelques dizaines de millisecondes à cause du délai de magnétisation de la bobine électromagnétique. Un commutateur de court-circuit à déclenchement pyrotechnique est décrit par exemple dans la demande de brevet EP 1 514 287. Une enceinte à vide contient une paire de contacts électriques avec un contact fixe et un contact mobile par rapport au contact fixe. Le contact mobile est solidaire de l'organe de manoeuvre accessible depuis l'extérieur de l'enceinte, il se prolonge par un tube qui est entouré par un ressort. Le ressort en position comprimée 4 maintient le contact mobile éloigné du contact fixe. Le commutateur de court-circuit est en position ouverte. Le tube loge une cartouche explosive. Pour actionner le commutateur de court-circuit, on fait exploser la cartouche explosive et l'explosion brise le tube en morceaux, le ressort se détend et entraîne en translation l'organe de manoeuvre de telle sorte que le contact mobile vient en contact électrique et mécanique avec le contact fixe. Le commutateur de court-circuit se ferme. Lors de l'explosion des débris du tube peuvent endommager le ressort et même l'enveloppe à vide. Le commutateur de court-circuit risque alors d'être détérioré et de ne plus se fermer. Un tel commutateur de court-circuit manque de fiabilité et nécessite de la maintenance très onéreuse. Un autre commutateur de court-circuit à déclenchement pyrotechnique est décrit dans la demande de brevet WO 2007/095873. Dans la première configuration présentée dans ce document, le commutateur de court-circuit comporte une paire de contacts électriques avec un contact fixe par rapport à un support et un contact mobile par rapport au contact fixe. Le contact mobile est solidaire d'un organe de manoeuvre, cet organe de manoeuvre coulisse dans un tube fixe par rapport au support et un ressort est logé au fond du tube. L'organe de manoeuvre est muni d'une encoche. Un pointeau vient se loger dans l'encoche et bloque l'organe de manoeuvre en translation, le ressort étant comprimé. Les contacts électriques sont ouverts dans cette position bloquée en translation de l'organe de manoeuvre, le commutateur de court-circuit est ouvert. Le pointeau est relié à une cartouche propulsive placée dans une enceinte étanche. Lors de l'explosion de la cartouche propulsive, le pointeau recule et se libère de l'organe de manoeuvre. Il n'est 5 plus bloqué en translation. Le ressort se détend et la détente du ressort entraîne l'organe de manoeuvre en translation de manière à ce que le contact mobile vienne en contact mécanique et électrique avec le contact fixe. Dans une autre configuration, plus simple, la cartouche propulsive au lieu d'entraîner en translation un pointeau, entraîne directement en translation l'organe de manoeuvre dont l'extrémité libre forme le contact mobile. Avant l'explosion de la cartouche propulsive, l'organe de manoeuvre est à distance du contact fixe et après l'explosion elle vient en contact mécanique et électrique avec elle. Un commutateur de court-circuit à ventouse électromagnétique est connu du document WO2008/125494. Dans ce document le contact mobile est solidaire d'un organe de manoeuvre qui est attiré par une ventouse magnétique. L'organe de manoeuvre lorsqu'il est collé à la ventouse magnétique maintient le contact mobile éloigné du contact fixe. Les commutateurs de court-circuit à déclenchement pyrotechnique ont un coût de fonctionnement élevé, car il faut changer la cartouche pyrotechnique lorsqu'elle a été percutée. Ils ont aussi comme inconvénient d'avoir une durée de vie courte cinq à dix ans en général. De plus dans les deux cas, ces commutateurs de court-circuit consomment une puissance électrique assez importante, par exemple de l'ordre de 6 50 à 200 W. Un autre inconvénient des deux configurations à déclenchement pyrotechnique est qu'elles sont extrêmement sensibles aux vibrations. Dans la première configuration, en cas de vibrations importantes, le pointeau peut échapper de l'encoche et la commutation du commutateur de court-circuit de la position ouverte à la position fermée peut se faire de manière non voulue. Dans la seconde configuration, le déclenchement de la cartouche propulsive ou des conditions de température particulières peuvent faire que l'organe de manoeuvre se décale un peu ou se rétracte et que son extrémité libre ne fasse plus un contact électrique correct ou pas de contact électrique du tout avec le contact fixe.

EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention a justement comme but de proposer un commutateur de court-circuit qui ne présente pas les inconvénients mentionnés ci dessus.

Plus particulièrement, la présente invention propose un commutateur de court-circuit qui a un coût de fonctionnement et de maintenance bien moindre que ceux des commutateurs de court-circuit à dispositif de déclenchement pyrotechnique, qui est plus rapide à commuter que les commutateurs de court-circuit à dispositif de déclenchement de type bobine électromagnétique. Un but de l'invention est en particulier de proposer un commutateur de court-circuit dont la maintenance est simple, aucun élément n'est à changer après sa fermeture. Il peut d'ailleurs être réarmé 7 après utilisation sans à avoir à intervenir manuellement à l'intérieur du boîtier dans lequel est placé le dispositif de déclenchement. Un autre but de l'invention est de proposer un commutateur de court-circuit qui est peu coûteux aussi bien à la fabrication qu'à l'utilisation. Un autre but de l'invention est de proposer un commutateur de court-circuit qui utilise des composants standard.

Un autre but de l'invention est de proposer un commutateur de court-circuit qui a un temps de commutation très faible. Un autre but de l'invention est de proposer un commutateur de court-circuit qui peut fonctionner avec des tensions d'activation choisies dans une large gamme. Pour atteindre ces buts, la présente invention propose d'utiliser un percuteur électrique pour décrocher un crochet lorsqu'il est dans une position accrochée à un point fixe par rapport au contact fixe et maintient bloqué en translation un organe de manoeuvre d'un contact mobile, ce dernier étant à distance d'un contact fixe du commutateur de court-circuit en position ouverte, le décrochement rendant libre le mouvement de l'organe de manoeuvre et déclenchant l'extension d'un élément élastique destiné à manoeuvrer en translation l'organe de manoeuvre pour que le contact mobile vienne en contact électrique avec le contact fixe pour fermer le commutateur.

Plus précisément, l'invention est un commutateur de court-circuit, destiné à court-circuiter 8 un composant électronique, comportant au moins une paire de contacts électriques avec un contact fixe et un contact mobile par rapport au contact fixe, le commutateur étant ouvert lorsque les contacts de la paire sont à distance et fermé lorsque les contacts sont en contact électrique, un organe de manoeuvre relié au contact mobile, un élément élastique couplé à l'organe de manoeuvre pour le déplacer en translation lorsqu'il se détend de manière à fermer le commutateur, un élément de libération destiné à être monté entre l'organe de manoeuvre et un élément de fixation fixe par rapport au contact fixe, permettant ainsi de bloquer en translation l'organe de manoeuvre, le commutateur étant ouvert, et de maintenir comprimé l'élément élastique.

Selon l'invention, l'élément de libération est un crochet. Le commutateur comporte en outre un percuteur électrique pourvu d'une tête apte se déplacer en translation d'un état rétracté lorsque le percuteur électrique est armé à un état sorti lorsque le percuteur électrique est déclenché, le déclenchement du percuteur électrique entraînant le décrochement du crochet de l'élément de fixation, le déblocage de l'organe de manoeuvre, la détente de l'élément élastique, le déplacement en translation de l'organe de manoeuvre et la fermeture du commutateur. Le crochet est fixé par une liaison pivotante à l'organe de manoeuvre. Dans un premier mode de réalisation, il comporte une extrémité repliée pour l'accrochement à 30 l'élément de fixation et un ergot situé à distance de 9 l'extrémité repliée, se projetant ver la tête du percuteur électrique lorsque le commutateur est ouvert. Dans un autre mode de réalisation, l'ergot est absent, le crochet comportant toujours une extrémité repliée pour l'accrochement à l'élément de fixation, la tête du percuteur électrique agissant alors sur cette extrémité repliée. Dans le premier mode de réalisation, le percuteur électrique a une course plus courte que dans le second, ce qui fait que le temps de commutation est plus court que dans le second pour un même percuteur électrique. Il est préférable de munir l'élément de fixation, pour réduire les frottements lors du décrochement du crochet, d'un roulement sur lequel roule une extrémité repliée du crochet. Pour améliorer l'efficacité du percuteur, l'organe de manoeuvre se déplaçant en translation selon un axe, il est préférable que le déplacement de la tête du percuteur électrique se fasse sensiblement perpendiculairement à l'axe lors du déclenchement du percuteur électrique. On prévoit que l'élément élastique soit un ressort qui entoure l'organe de manoeuvre, ce ressort ayant une extrémité venant en butée contre une butée fixe par rapport au contact fixe et une autre extrémité couplée à l'organe de manoeuvre. Le commutateur de court-circuit comporte une enceinte à vide dans laquelle est placée la paire de contacts électriques, le contact fixe étant solidaire de l'enceinte à vide, l'organe de manoeuvre 10 étant accessible depuis l'extérieur de l'enceinte à vide. Pour réduire le temps de commutation, le percuteur électrique est un percuteur électrique à électroaimant bistable. On prévoit de préférence, en outre, un dispositif de refroidissement en contact thermique avec le contact fixe. La présente invention concerne également un circuit électrique comportant plusieurs composants électroniques montés en série, chacun des composants ayant deux bornes, chacun des composants électroniques étant associé à un commutateur de court-circuit ainsi caractérisé. La paire de contacts électriques du commutateur de court-circuit est connectée en parallèle aux bornes du composant électronique. Le circuit comporte en outre des moyens pour détecter une défaillance du composant électronique et pour commander le déclenchement du percuteur électrique de manière à libérer en translation l'organe de manoeuvre. Le circuit électrique peut être de type onduleur ou redresseur, les composants électroniques étant des interrupteurs de puissance à semi-conducteurs. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : Les figures 1A, 1B montrent des coupes d'un premier exemple d'un commutateur de court-circuit selon 11 l'invention, en position ouverte sur la figure 1A et en position fermée sur la figure 1B ; Les figures 2A, 2B montrent des coupes d'un second exemple d'un commutateur de court-circuit selon l'invention, en position ouverte sur la figure 2A et en position fermée sur la figure 2B ; la figure 3 est un circuit électrique dont les composants électroniques sont équipés de commutateurs de court-circuit selon l'invention.

Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre. Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS On va se référer aux figures 1A, 1B qui montrent un exemple de commutateur de court-circuit selon l'invention respectivement dans une position ouverte et dans une position fermée. Le commutateur de court-circuit comporte au moins une paire de contacts électriques 2, 3 avec un contact fixe 2 et un contact mobile 3 par rapport au contact fixe 2. Les contacts électriques 2, 3 peuvent être logés dans une enceinte à vide 4 lorsque les niveaux de tension le requièrent. Dans ce cas, le contact fixe 2 est solidaire de l'enceinte à vide 4. Sur ces figures on n'a pas représenté de composant électronique que le commutateur 12 de court-circuit selon l'invention est destiné à court-circuiter. Le commutateur de court-circuit peut donc prendre une position ouverte dans laquelle les contacts électriques 2, 3 sont disjoints (figure 1A) et une position fermée dans laquelle les contacts électriques 2, 3 sont en contact électrique l'un avec l'autre (figure 1B). Sur les figures 1A, 1B, l'enceinte à vide 4 et les autres composants du commutateur de court- circuit sont placés dans un boîtier 1, avec un corps 1.1 par exemple cylindrique ou parallélépipédique coopérant avec un fond 1.3. Le corps 1.1 et le fond 1.3 du boîtier 1 peuvent être réalisés partiellement ou totalement en matériau électriquement isolant. Le boîtier 1 possède, en plus du corps 1.1 et du fond 1.3, un couvercle 1.2 qui peut être électriquement conducteur. Le couvercle 1.2 peut être réalisé en métal tel que du cuivre ou de l'aluminium. Le contact fixe 2 est solidaire du couvercle 1.1. Chacun des contacts électriques 2, 3 de la paire est relié à un conducteur électrique 10, 11 respectivement, ces conducteurs électriques 10, 11 permettant le montage du commutateur de court-circuit aux bornes du composant électronique à court-circuiter. Ces conducteurs électriques 10, 11 sont accessibles à l'extérieur du boîtier 1. Ils peuvent être réalisés en métal tel que le cuivre ou l'aluminium. Dans un but de simplification, le conducteur électrique 10 relié au contact fixe 2 peut ne faire qu'un avec le couvercle 1.1 du boîtier 1. Le conducteur électrique 11 relié au contact mobile 3 est suffisamment souple pour ne pas entraver le mouvement 13 du contact mobile 3. L'autre conducteur 10 peut être beaucoup plus rigide puisqu'il est relié au contact fixe 2. Dans le boîtier 1, mais à l'extérieur de l'enceinte à vide 4, le contact mobile 3 se prolonge par un organe de manoeuvre 5, de préférence allongé. L'organe de manoeuvre 5 s'étend selon un axe XX' et lorsqu'il se déplace en translation, la translation se fait selon cet axe XX'. Cet axe XX' correspond à la direction du mouvement du contact mobile 3 lors de la fermeture du commutateur de court-circuit. L'enceinte à vide 4 peut être équipée de moyens d'étanchéité 6 du côté où émerge le contact mobile 3. L'organe de manoeuvre 5 possède donc une extrémité reliée au contact mobile 3 et une autre extrémité reliée à élément de libération 7 prenant la forme d'un crochet dont une extrémité repliée est référencée 7.1. Ce crochet 7 est apte à prendre une position crochetée dans laquelle il est crocheté par son extrémité repliée 7.1 à un élément de fixation 8 fixe par rapport au contact fixe 2 comme sur la figure 1A et une position décrochée de l'élément de fixation 8 dans laquelle son extrémité repliée 7.1 est libérée de l'élément de fixation 8 comme sur la figure 1B. La liaison entre l'organe de manoeuvre 5 et le crochet 7 est une liaison pivotante autour d'un axe de pivotement 7.2. Lors du passage d'une position à l'autre le crochet 7 pivote autour de l'axe 7.2 de pivotement. Dans l'exemple décrit sur les figures 1A, 1B, l'élément de fixation 8 est solidaire du fond 1.3 du boîtier 1, il se projette à l'intérieur du boîtier 1. Il se termine par une partie repliée 8.1 au niveau 14 de laquelle vient s'accrocher le crochet 7 lorsque ce dernier est accroché, cette partie repliée 8.1 étant munie, de préférence, d'un roulement 8.2. L'extrémité repliée 7.1 du crochet 7 glisse sur le roulement 8.2 lors du passage du crochet 7 d'une position à l'autre, ce qui réduit les frottements et facilite le décrochage du crochet 7. Un élément élastique 9 est couplé à l'organe de manoeuvre 5. L'élément élastique 9 est de préférence plus proche de l'élément de libération 7 qu'il ne l'est du contact mobile 3. Il peut s'agir d'un ressort qui entoure l'organe de manoeuvre 5. L'élément élastique 9 se trouve à l'extérieur de l'enceinte à vide 4 mais dans le boîtier 1. L'élément élastique 9 a une première extrémité 9.1 qui est solidaire de l'organe de manoeuvre 5 et une seconde extrémité 9.2 qui vient en butée contre une butée fixe 13 par rapport au contact fixe 2. La butée fixe 13 peut prendre la forme d'une paroi orientée sensiblement perpendiculairement à l'axe XX'. Son bord est fixé au corps 1.1 du boîtier 1. La paroi 13 possède une ouverture au travers de laquelle passe l'organe de manoeuvre 5. Cette butée fixe 13 en plus de sa fonction de bloquer l'élément élastique 9 a également pour fonction de guider l'organe de manoeuvre 5. Dans l'exemple des figures 1A, 1B, l'organe de manoeuvre 5 est pourvu d'une rondelle 5.1 et l'élément élastique 9 a sa première extrémité 9.1 qui vient en butée contre cette rondelle 5.1. La première extrémité 9.1 de l'élément élastique 9 est ainsi 15 couplée à l'organe de manoeuvre 5. Il n'y a pas de fixation entre l'élément élastique et l'organe de manoeuvre, c'est la compression de l'élément élastique qui assure le couplage.

L'élément élastique 9 peut prendre un état comprimé dans lequel il emmagasine de l'énergie et un état détendu dans lequel il a libéré cette énergie. Le commutateur de court-circuit selon l'invention comporte, en outre, un percuteur électrique 12 muni d'une tête de percussion 12.1 destinée à décrocher le crochet 7 de l'élément de fixation 8. La tête de percussion 12.1 est apte à se déplacer d'un état rétracté lorsque le percuteur électrique 12 est armé à un état détendu lorsque le percuteur électrique 12 est déclenché. Le déplacement en translation de la tête 12.1 du percuteur électrique 12 initié par son déclenchement se fait sensiblement perpendiculairement à l'axe XX'. Le crochet 7 est muni en outre d'un ergot 7 . 3 qui se projette vers le percuteur électrique 12 et plus particulièrement vers sa tête 12.1. L'ergot 7.3 est situé, dans cet exemple, entre la liaison du crochet 7 à l'organe de manoeuvre 5 et l'extrémité repliée du crochet 7.1. C'est l'ergot 7.3 qui est percuté par la tête 12.1 du percuteur 12 lorsque cette dernière passe de l'état rétracté à l'état détendu. L'ergot 7.3 et l'extrémité repliée 7.1 du crochet 7 sont situés sensiblement dans un même plan et son dirigés sensiblement dans une même direction. Lorsque l'ergot 7.3 est percuté, le crochet 7 pivote autour de l'axe 7.2 et son extrémité repliée 7.1 se dégage de l'extrémité repliée 8.1 de l'élément de 16 fixation 8 comme illustré sur la figure 1B. L'élément élastique 9 lorsqu'il est comprimé contribue à maintenir le crochet 7 accroché à l'élément de fixation 8. Lorsque le percuteur électrique 12 est déclenché et qu'il pousse l'ergot 7.2 de manière à ce que l'extrémité repliée 7.1 du crochet 7 se libère de l'élément de fixation 8, l'organe de manoeuvre 5 commence sa translation visant à rapprocher les contacts électriques 2, 3 jusqu'à ce que le contact se fasse et l'élément élastique 9 en se décomprimant, accélère la vitesse de l'organe de manoeuvre 5. L'élément élastique 9 accélère également la vitesse de libération du crochet 7 vis-à-vis de l'élément de fixation 8 dès que le percuteur électrique 12 a déclenché. Lors de son déclenchement, le percuteur électrique 12 convertit une impulsion électrique de faible intensité (par exemple inférieure à 0,4 mA) pendant 3 à 4 ms en impulsion mécanique d'environ 3 à 5 daN. Le percuteur électrique 12 peut être un percuteur électrique à électroaimant bistable tel que ceux utilisés couramment dans les disjoncteurs. On peut par exemple utiliser le percuteur électrique K1-3 du demandeur.

Avec une telle chaîne cinématique formée du percuteur électrique, du crochet, de l'élément élastique et de l'organe de manoeuvre, on peut obtenir un temps de commutation du commutateur de court-circuit inférieur à 5 millisecondes. Le courant nécessaire pour déclencher le percuteur électrique est inférieur à 0,4 17 A et la tension nécessaire pour le déclenchement peut être comprise entre environ 1,5 V et 100V. Lors de la commutation du commutateur de court-circuit aucune pièce n'est détériorée et donc à remplacer ce qui est un avantage par rapport aux configurations de l'art antérieur à charge pyrotechnique. Les coûts de maintenance sont extrêmement faibles. Dans la configuration de la figure 1A, comme on l'a déjà dit, le contact mobile 3 est éloigné du contact fixe 2, l'élément élastique 9 est comprimé, le percuteur électrique 12 est armé, sa tête 12.1 est rétractée, le crochet 7 est accroché à l'élément de fixation 8. Le commutateur de court-circuit est ouvert.

Dans la configuration de la figure 1B, le contact mobile 3 est en contact électrique avec le contact fixe 2, l'élément élastique 9 est en extension, le percuteur électrique 12 a été déclenché et sa tête 12.1 est sortie, elle a percuté le crochet 7 et l'a fait pivoté le décrochant ainsi de l'élément de fixation 8. L'organe de manoeuvre 5 a pénétré un peu plus dans l'enceinte à vide 4 et le contact mobile 3 est en contact électrique avec le contact fixe 2, fermant ainsi le commutateur de court-circuit selon l'invention. Le courant nécessaire au déclenchement du percuteur électrique 12 peut être fourni par la décharge d'un condensateur 12.2 branché aux extrémités des conducteurs dont est doté le percuteur électrique 12. Un condensateur dont la capacité vaut environ 100pf peut être utilisé. En effet, il suffit de 18 fournir un courant d'activation inférieur à environ 0,4 A pour faire déclencher un percuteur électrique 12 par exemple de type GPA-35 10/V de chez ISLIKER fait selon le cahier des charges d'ALSTOM.

En variante, le percuteur électrique 12 peut être relié à une source d'alimentation d'un autre type. Pour réarmer le commutateur de court-circuit selon l'invention et le remettre en position ouverte, il suffit de réarmer manuellement le percuteur électrique 12 pour que sa tête 12.1 revienne en position rétractée et d'accrocher le crochet 7 à l'élément de fixation 8, ce qui a pour effet de maintenir comprimé l'élément élastique 9.

Sur les figures 2A, 2B on a représenté une variante du commutateur de court-circuit respectivement dans une position ouverte et dans une position fermée. Les différences entre la variante des figures 1A, 1B et celle des figures 2A, 2B se situent au niveau du crochet 7, de l'élément de fixation 8 et de la position du percuteur électrique 12. Le crochet 7 est dépourvu d'ergot et le percuteur électrique percute le crochet 7 au niveau de son extrémité repliée 7.1.

L'élément de fixation 8 est maintenant solidaire du corps 1.1 du boîtier 1. Il se termine toujours par une partie repliée 8.1 dotée du roulement 8.2. Le percuteur 12 agit sur le crochet 7 en un endroit plus éloigné de l'axe de pivotement 7.1 que sur les figures 1A, 1B, ce qui implique que pour décrocher 19 le crochet 7, l'effort à fournir par le percuteur 12 peut être plus faible que dans le cas précédent puisque la force qui s'applique sur le crochet 7 est plus éloignée de l'axe de pivotement 7.2. En fait les percuteurs électriques mis sur le marché disposent généralement de la puissance requise dans les deux configurations. Par contre, pour décrocher le crochet 7, la course que doit posséder la tête de percussion 12.1 doit être plus importante que dans le cas des figures 1A, 1B. Comme on recherche généralement la rapidité du décrochement, on doit prévoir un percuteur 12 plus rapide que celui utilisé dans l'exemple des figures 1A, 1B si on ne veut pas perdre en performances. Par contre, la configuration des figures 2A, 2B est plus simple à mettre en oeuvre puisqu'on s'est affranchi de l'ergot qu'il fallait positionner avec précision par rapport à l'extrémité repliée du crochet. Le commutateur de court-circuit peut comporter, en outre, un dispositif de refroidissement 16, par exemple, à ailettes situé de préférence du côté du couvercle du boîtier 1, et en contact thermique avec le contact fixe 2. Il est représenté sur les figures 2A, 2B mais pas sur les figures 1A, 1B. En effet, lorsque le commutateur de court-circuit est fermé, il est parcouru par un courant de charge et ce courant de charge provoque un échauffement par effet Joule. Cette circulation de courant peut se prolonger assez longtemps, par exemple plusieurs mois, jusqu'à une prochaine opération de maintenance du circuit électrique qui intègre le commutateur de court-circuit.

20 En variante, le dispositif de refroidissement peut être à circulation de fluide. On a représenté sur la figure 3 un circuit électrique 100 avec des composants électroniques 13 équipés chacun d'un commutateur de court-circuit 101 selon l'invention. Dans l'exemple décrit, le circuit électrique 100 est un dispositif de conversion de courant électrique représenté de façon partielle. Il comporte plusieurs branches B1, B2, B3... comprenant chacune plusieurs composants électroniques 130 à court-circuiter montés en série, les branches B1, B2, B3... étant montées en parallèles. Un commutateur de court-circuit 101 est associé à chacun des composants électroniques 130. Chaque composant électronique 130 à court-circuiter peut être monté avec d'autres composants électroniques (non représentés) pour former un module 104 (illustré sur la figure 3 par un rectangle en traits pleins). Ces autres composants, par exemple des diodes des condensateurs, des transistors bipolaires, s'ils sont en défaut se mettent dans un état fermé et laissent passer du courant. Ces autres composants n'ont pas besoin d'être associés à un commutateur de court-circuit selon l'invention. Le commutateur de court-circuit 101 est monté en parallèle avec le composant électronique 130 associé et se trouve entre l'entrée et la sortie du module 104. On a représenté des moyens 102 pour détecter une défaillance d'un des composants électroniques 13 et pour déclencher la libération de l'organe de manoeuvre du commutateur de court-circuit 101 associé, en cas de défaillance, en déclenchant le percuteur électrique, c'est-à-dire en 21 déchargeant le condensateur branché à ses bornes. On a fait cela au niveau d'un seul des composants électroniques 130 dans un souci de clarté, mais bien entendu chacun des composants électroniques 130 est associé à de tels moyens 102. La commutation d'un commutateur de court-circuit 101 pour le fermer permet une circulation du courant dans la branche B1, B2, B3 dans laquelle se trouve le composant électronique 130 défaillant sans passer par ce composant électronique 130 défaillant. Le conducteur 103 se terminant par un triangle est un conducteur de mise à un potentiel de référence du module 104. Il est relié à l'une des bornes du composant électronique 130 et à un contact du commutateur de court-circuit 101, la borne mise au potentiel de référence du composant électronique 130 est reliée au contact mis au potentiel de référence du commutateur de court-circuit. Les moyens 102 pour détecter une défaillance peuvent comporter un dispositif de détection de défaut ultrarapide qui suite à une défaillance du composant électronique 13 commande la décharge du condensateur qui sert à l'alimentation du bobinage de la ventouse magnétique, conduisant au court-circuit du composant électronique défectueux. La défaillance du composant électronique entraîne sa mise dans un état ouvert. Si l'on ne prévoyait pas de commutateur de court-circuit cet état ouvert empêcherait le passage de courant dans la branche dans laquelle se trouve le composant électronique défaillant. Le commutateur de court-circuit selon l'invention rétablit le passage du courant dans cette branche.

22 Dans l'application décrite d'un circuit de conversion de courant de type redresseur ou onduleur, les composants électroniques 130 sont des interrupteurs de puissance à semi-conducteurs tels que par exemple des thyristors, des thyristors de type GTO, des thyristors de type IGCT, des transistors de type IGBT. Bien que plusieurs modes de réalisation de la présente invention aient été décrits de façon détaillée, on comprendra que différents changements et modifications puissent être apportés sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Commutateur de court-circuit, destiné à court-circuiter un composant électronique, comportant au moins une paire de contacts électriques (2, 3) avec un contact fixe (2) et un contact mobile (3) par rapport au contact fixe, le commutateur étant ouvert lorsque les contacts (2, 3) de la paire sont à distance et fermé lorsque les contacts (2, 3) sont en contact électrique, un organe de manoeuvre (5) relié au contact mobile (3), un élément élastique (9) couplé à l'organe de manoeuvre (5) pour le déplacer en translation lorsqu'il se détend de manière à fermer le commutateur, un élément de libération (7) destiné à être monté entre l'organe de manoeuvre (5) et un élément de fixation (8) fixe par rapport au contact fixe (2), permettant ainsi de bloquer en translation l'organe de manoeuvre (5), le commutateur étant ouvert, et de maintenir comprimé l'élément élastique (9), caractérisé en ce que l'élément de libération (7) est un crochet et en ce qu'il comporte en outre un percuteur électrique (12) pourvu d'une tête (12.1) apte se déplacer en translation d'un état rétracté lorsque le percuteur électrique (12) est armé à un état sorti lorsque le percuteur électrique (12) est déclenché, le déclenchement du percuteur électrique (12) entraînant le décrochement du crochet (7) de l'élément de fixation, le déblocage de l'organe de manoeuvre (5), la détente de l'élément élastique (9), le déplacement en translation de l'organe de manoeuvre (5) et la fermeture du commutateur. 24
2. 2. Commutateur de court-circuit selon la revendication 1, dans lequel le crochet (7) est fixé par une liaison pivotante à l'organe de manoeuvre (5).
3. 3. Commutateur de court-circuit selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le crochet (7) comporte une extrémité repliée (7.1) pour l'accrochement à l'élément de fixation (8) et un ergot (7.2) situé à distance de l'extrémité repliée (7.1), se projetant ver la tête (12.1) du percuteur électrique lorsque le commutateur est ouvert.
4. 4. Commutateur de court-circuit selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le crochet comporte une extrémité repliée (7.1) pour l'accrochement à l'élément de fixation (8), la tête (12.1) du percuteur électrique agissant sur cette extrémité repliée (7.1).
5. 5. Commutateur de court-circuit selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel l'élément de fixation (8) comporte un roulement sur lequel roule une extrémité repliée (7.1) du crochet (7) lors du décrochement du crochet (7) de l'élément de fixation (8).
6. 6. Commutateur de court-circuit selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'organe de manoeuvre se déplace en translation selon un axe (XX'), le déplacement de la tête (12.1) du percuteur 25 électrique se faisant sensiblement perpendiculairement à l'axe (XX') lors du déclenchement du percuteur électrique.
7. 7. Commutateur de court-circuit selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément élastique (9) est un ressort qui entoure l'organe de manoeuvre (5), le ressort ayant une extrémité venant en butée contre une butée fixe (13) par rapport au contact fixe (3) et dont l'autre extrémité est couplée à l'organe de manoeuvre (5).
8. 8. Commutateur de court-circuit selon l'une des revendications précédentes, comportant une enceinte à vide (4) dans laquelle est placée la paire de contacts électriques (2, 3), le contact fixe (2) étant solidaire de l'enceinte (4), l'organe de manoeuvre (5) étant accessible depuis l'extérieur de l'enceinte à vide (4).
9. 9. Commutateur de court-circuit selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le percuteur électrique est un percuteur électrique à électroaimant bistable.
10. 10. Commutateur de court-circuit selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre un dispositif de refroidissement (14) en contact thermique avec le contact fixe (2). 30 26
11. 11. Circuit électrique comportant plusieurs composants électroniques (13) montés en série, chacun des composants (13) ayant deux bornes (13.1, 13.2), caractérisé en ce que chacun des composants électroniques (13) est associé à un commutateur de court-circuit selon l'une des revendications précédentes 1 à 10, la paire de contacts électriques (2, 3) du commutateur de court-circuit étant connectée en parallèle aux bornes (13.1, 13.2) du composant électronique (13) et en ce qu'il comporte de plus des moyens (102) pour détecter une défaillance du composant électronique (13) et pour commander le déclenchement du percuteur électrique de manière à libérer en translation l'organe de manoeuvre.
12. 12. Circuit électrique selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il est de type onduleur ou redresseur, les composants électroniques étant des interrupteurs de puissance à semi- conducteurs.