FR3003992A1 - Conducteur leger auto deglacant - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un conducteur (2) pour appareillage électrique comportant au moins un profilé (2) en matériau conducteur électrique, allongé selon un axe longitudinal (Y), comportant une surface extérieure dont au moins une partie forme des ondulations (23, 24), dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal. Ce conducteur peut former avantageusement un contact mobile (lame) (2) de sectionneur haute tension.

Description

CONDUCTEUR LEGER AUTO DEGLACANT DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR La présente invention se rapporte à un conducteur pour appareillage électrique, et notamment à un contact mobile pour sectionneur pour installations de transmission et de distribution d'énergie électrique haute tension à l'air libre.

Plus généralement, elle concerne aussi un commutateur pour installations de transmission et de distribution d'énergie électrique haute tension à l'air libre. Le domaine d'application principal visé est 15 la haute tension mais l'invention peut tout aussi bien s'appliquer pour un conducteur moyenne ou basse tension. L'invention a trait plus particulièrement à l'allègement d'un tel conducteur. Un poste électrique à haute tension comporte 20 notamment un ensemble de disjoncteurs et de sectionneurs. Le sectionneur dans un poste électrique a une fonction de sécurité : celui-ci est ouvert après que le disjoncteur a été ouvert, rendant sûre toute 25 intervention sur le poste. Le sectionneur comporte, de manière connue, un contact mobile en rotation autour d'un axe usuellement appelé lame et un contact fixe.

Lorsque le sectionneur est fermé, le contact mobile et le contact fixe sont en contact mécanique et électrique. Le contact mobile est en position 5 sensiblement horizontale lorsque le sectionneur est fermé et en position sensiblement verticale lorsque le sectionneur est ouvert. Le contact fixe est formé par un ensemble de pièces reliées entre elles, dans lequel vient se loger 10 le contact mobile lorsque celui-ci est déplacé. Ce sectionneur donne satisfaction en termes de sécurité de fonctionnement et d'efficacité de conduction du courant. La demanderesse a proposé dans la demande de 15 brevet international WO 2010/106126 un tel sectionneur haute tension, qui en outre est de conception simplifiée. La nécessité de répondre à des contraintes mécaniques élevées, lorsque le contact mobile doit 20 opérer avec un poids supplémentaire dû à de la glace, impose de renforcer l'appareil opérant sous glace par rapport au cahier des charges d'un appareil opérant hors glace. Autrement dit, en vue d'une utilisation dans des conditions hivernales avec formation de glace, on doit 25 sur-dimensionner les pièces mécaniques servant à actionner le contact mobile. Mais cela augmente fortement le prix de l'appareil. Par ailleurs, la nécessité de répondre à des contraintes thermiques élevées impose aux concepteurs de 30 sectionneur de sur-dimensionner le contact mobile par rapport au cahier des charges de conduction du courant.

Plus exactement, les concepteurs doivent augmenter la section droite du contact mobile. Ce faisant, la section droite dudit contact est augmentée et donc sa résistance électrique est diminuée ce qui empêche l'échauffement du contact. Mais, augmenter la section droite du contact mobile (la lame) revient à augmenter son poids. Un sectionneur doit en outre être capable d'avoir une tenue sismique élevée. Or, plus on utilise 10 des pièces lourdes, plus cela peut être nuisible à la tenue sismique d'un sectionneur. Pour résumer, on est confronté aux contraintes suivantes : - en fonctionnement normal, un sectionneur 15 HT doit subir une élévation de températures limitée à un seuil, - un sectionneur doit en outre opérer avec une certaine contrainte du poids de la glace, qui peut être élevé, 20 - un sectionneur doit en outre résister à certaines contraintes sismiques, qui peuvent aussi être élevées. Or, il a été constaté que le poids de la lame, c'est-à-dire le contact mobile du sectionneur, 25 surtout lorsqu'il est alourdit par de la glace, était un facteur néfaste, entraînant la casse du sectionneur lorsque celui-ci doit opérer sous le poids de la glace et lorsqu'il est soumis à des secousses sismiques (avec ou sans glace) et qu'il est en position d'ouverture.

Il se pose donc le problème d'alléger le plus possible le conducteur tout en dissipant la glace qui peut y être déposée. Il se pose également le problème d'alléger 5 le plus possible la lame d'un sectionneur haute tension sans pour autant qu'elle ne surchauffe lors du fonctionnement de ce sectionneur. Un but de l'invention est donc de proposer un appareillage électrique, plus particulièrement un 10 sectionneur du type de ceux décrits ci-dessus, qui utilise des pièces plus légères, notamment un contact mobile plus léger que ceux des appareillages électriques selon l'état de l'art. De préférence, un tel appareillage répond à 15 des contraintes thermiques élevées et peut opérer, sous glace, avec des pièces mécaniques plus faibles, donc plus économiques, tout en ayant un fonctionnement satisfaisant dans des conditions de glace hivernale. EXPOSÉ DE L'INVENTION 20 Pour ce faire, l'invention a pour objet un conducteur pour appareillage électrique comportant au moins un profilé en matériau conducteur électrique, allongé selon un axe longitudinal (Y), comportant une surface extérieure dont au moins une partie a, dans un 25 plan perpendiculaire à l'axe longitudinal, des ondulations, qui s'étendent également, sur cette surface extérieure, selon une direction parallèle à l'axe longitudinal (Y). L'invention a également pour objet un 30 conducteur pour appareillage électrique comportant au moins un profilé en matériau conducteur électrique, allongé selon un axe longitudinal (Y), comportant une surface extérieure dont au moins une partie a des cannelures ou des rainures, s'étendant suivant une direction parallèle à l'axe longitudinal. Les ondulations ou les cannelures ou les rainures créent un allongement du périmètre de la surface extérieure et augmentent la surface de dissipation d'énergie thermique du profilé avec l'air ambiant ou avec la glace (et/ou la neige) qui s'y est déposée. Elles permettent d'induire un passage inégal du courant, créant un échauffement localisé sur la surface extérieure, compensé par la convection avec 15 l'air ambiant. On rappelle ici que le phénomène de convection naturelle consiste en un transfert de chaleur entre un corps solide (ici : le conducteur) et l'air environnant en mouvement libre. 20 La transmission de la chaleur à l'air environnant, due à l'effet Joule qui résulte du passage d'un courant dans le conducteur, a pour effet de faire varier la densité de l'air. Un flux d'air est ainsi induit en raison de la poussée d'Archimède. Ainsi, cette 25 force de poussée due à une variation de la densité d'air est à l'origine de la convection naturelle, dite également libre, qui a lieu autour du conducteur. Avec un tel conducteur, le dégagement de la glace met en oeuvre plusieurs phénomènes physiques. 30 Tout d'abord, la conduction thermique entre le conducteur et la glace (et/ou la neige) provoque la fonte d'une partie de celle-ci, qui va donc s'écouler en eau. En outre, la portion de la glace (ou de la neige), qui est directement collée sur le conducteur, et qui se transforme en eau, agit elle-même comme lubrifiant, facilitant le dégagement mécanique de la glace (et/ou de la neige) subsistante lorsque le corps qui la retient entre en mouvement. L'évaporation de l'eau aide plutôt à refroidir la lame avec l'eau lubrifiante mentionnée ci-dessus. Cette eau est restée sur le corps du conducteur et s'évapore du fait de l'échange thermique. Couplée avec le phénomène de convection de l'air, la vapeur d'eau permet d'éliminer encore plus d'énergie thermique, que par le seul phénomène de convection. Les ondulations ou les cannelures ou les rainures forment une surface qui peut être colmatée par la glace (et/ou la neige). Ceci provoque un échauffement de cette même surface en empêchant la convection naturelle, mais améliorant la conduction d'énergie calorifique à la glace. Autrement dit, la glace (et/ou la neige) sur le conducteur empêche la convection de l'air. Mais, en se déposant directement sur la portion du conducteur où il y a l'échauffement localisé, elle absorbe la chaleur normalement dissipée dans l'air. Ces effets de dégagement de la glace (ou de la neige) permettent, comparativement à l'état de l'art, de réduire le poids du conducteur, pour les mêmes conditions de glace (et/ou de neige).

Ainsi l'invention permet une réduction de poids de la lame d'un conducteur, et notamment d'un sectionneur haute tension. Elle permet, par conséquent, une réduction des contraintes subies sur les pièces mécaniques actionnant ce conducteur dans des conditions de glace (et/ou de neige). L'invention est ainsi adaptée aux systèmes de déglaçage par injection de forts courants. Pour un diamètre donné du conducteur, les ondulations ou les cannelures ou les rainures permettent d'augmenter la surface de transfert de chaleur par convection et/ou par radiation; le profilé peut être dans ce cas anodisé. Une forme arrondie des ondulations ou des cannelures ou des rainures favorise en outre l'aérodynamisme du conducteur 15 meilleure circulation d'air. On préfère une forme en contribuant à une arrondie des ondulations ou des cannelures ou des rainures de façon à éviter les effets de pointe, inhérentes aux ailettes de forme triangulaires et/ou rectangulaires usuellement 20 utilisés dans l'industrie, et ainsi réduire les contraintes diélectriques en haute tension. La surface extérieure du conducteur peut être munie d'ondulations simples et/ou complexes. Comme exemple d'ondulations complexes, on peut citer des 25 ondulations à géométrie fractale, comportant des ondulations principales, chacune munie elle-même d'ondulations secondaires. Un conducteur selon l'invention est particulièrement adapté à la réalisation d'un contact 30 mobile pour sectionneur.

De préférence, le conducteur comprend deux éléments de support, distants l'un de l'autre selon un axe longitudinal. De préférence encore, chacun de ces éléments 5 de support est agencé à une extrémité longitudinale du conducteur. Selon une caractéristique avantageuse, un conducteur selon l'invention comporte au moins un élément de contact électrique destiné à venir en contact 10 avec un contact électrique distinct pour assurer une connexion électrique. Chaque élément de contact pouvant être alors fixé au profilé ondulé du conducteur. Lorsqu'il y a deux éléments de contact électrique, les ondulations se répartissent entre les éléments de 15 contact. Un conducteur tel que décrit ci-dessus peut comporter en outre au moins une excroissance latérale, s'étendant au-delà de la surface extérieure du conducteur, dans ledit plan perpendiculaire à l'axe 20 longitudinal. Chaque excroissance latérale peut comporter une surface extérieure dont une partie est munie d'ondulations, dans un plan perpendiculaire audit axe longitudinal. 25 Chaque excroissance latérale peut comporter une surface extérieure dont une partie est plane. Chaque excroissance latérale peut assurer un contact électrique ou être munie d'une pièce destinée à assurer un contact électrique.

Deux excroissances latérales peuvent être prévues, disposés symétriquement de part et d'autre d'un plan de symétrie du conducteur. A des fins de simplicité de fabrication, le 5 profilé est de préférence réalisé par extrusion, Il est de préférence en aluminium ou en cuivre ou en un alliage d'aluminium ou de cuivre. Un conducteur selon l'invention peut être muni, à l'une de ses extrémités, de moyens 10 d'articulation par pivotement. L'invention concerne également un appareillage électrique haute tension comportant au moins un conducteur selon l'invention, et au moins un contact électrique, avec lequel ledit conducteur est 15 apte à venir en contact. Dans un tel appareillage électrique, dans lequel au moins un des contacts électriques peut comporter une pluralité de contacts séparés avec lesquels une même partie latérale dudit conducteur peut 20 venir en contact. Le conducteur selon l'invention peut être fixe, ledit contact électrique étant un contact mobile. En variante, le conducteur selon l'invention est mobile, ledit contact électrique étant un contact 25 fixe. L'invention concerne également un tel appareillage électrique, dans lequel ledit contact électrique a une forme en U. Chaque branche du U peut comporter au moins 30 un contact fixe prolongé par une patte repliée vers l'intérieur de sorte à être sensiblement parallèle à la branche du U qu'elle prolonge, ladite patte étant destinée à venir en contact mécanique avec au moins un élément de contact du contact mobile. Des moyens de rappel peuvent être interposés entre la patte et la branche du U qu'elle prolonge, pour solliciter la patte vers l'intérieur, en direction du contact mobile lorsqu'il est en contact avec le contact fixe. L'invention concerne également un sectionneur haute-tension comportant un appareillage électrique tel que ci-dessus. L'invention concerne également un sectionneur haute-tension, comportant un conducteur électrique tel que décrit ci-dessus, monté, et articulé par pivotement sur un support isolant, et au moins un contact électrique, avec lequel ledit conducteur est apte à venir en contact, par un mouvement de pivotement, par exemple sur un support isolant. L'invention concerne également un procédé de fonctionnement d'un conducteur ou d'un appareillage électrique ou d'un sectionneur selon l'invention, dans lequel un courant circule d'une extrémité à l'autre du conducteur, créant un dégagement de chaleur par effet Joule à sa paroi. De la glace et/ou de la neige qui est accumulée dans les ondulations ou cannelures ou rainures va pouvoir fondre efficacement. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre et des dessins en 30 annexes sur lesquels : - la figure lA est une vue de côté d'un exemple de réalisation d'un sectionneur selon la présente invention en position fermée, - la figure 1B est une vue de côté du 5 sectionneur selon la figure lA mais en position ouverte, - les figures 2A, 2B et 2C sont des vues agrandies respectivement de côté, de dessus et de face du côté droit du sectionneur S haute tension selon les figures lA et 1B au niveau du contact fixe, 10 - la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un conducteur selon un mode de l'invention sans élément de contacts, - la figure 4A représente un détail de la vue en coupe transversale d'un conducteur selon un mode 15 de réalisation de l'invention, - la figure 4B est une de profil d'un conducteur selon un mode de réalisation de l'invention. - la figure 5 est une vue de côté d'un élément de contact latéral pour un conducteur selon 20 l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Dans la description qui va suivre, un conducteur selon l'invention va être décrit. Un exemple d'application concerne sa mise en 25 oeuvre dans un sectionneur haute tension. Mais un conducteur selon l'invention peut être mis en oeuvre dans tout type d'appareillage électrique dans lequel un conducteur est requis. En outre, le conducteur est décrit comme mobile, mais un conducteur fixe ne sort pas 30 du cadre de la présente invention.

Sur les figures lA et 1B, on peut voir un exemple d'un sectionneur S haute tension, par exemple pour une tension de l'ordre de 245kV, auquel peut s'appliquer le conducteur selon l'invention.

Ce sectionneur S comprend un contact mobile 2 formé par un conducteur selon la présente invention, allongé selon un axe longitudinal. Deux contacts fixes 4, 4' sont disposés sur des supports isolants 8, 10, qui permettent de les maintenir à distance du sol ou d'un support 7. Chacun des contacts fixes est destiné à être en contact mécanique avec une extrémité du contact mobile. L'un de ces contacts fixes 4' est monté sur le support isolant 8, tandis que l'autre contact fixe 4 15 est monté sur le support isolant 10. Dans l'exemple représenté, le support isolant 8 du contact mobile 2 est formé de deux colonnes 8.1, 8.2. Le support isolant 10 est quant à lui formé d'une seule colonne. Chaque colonne est disposée 20 perpendiculairement au sol ou à la surface du support 7. Le contact mobile 2 est usuellement appelé lame dans un sectionneur S haute tension. Il est ici monté mobile à pivotement autour d'un axe sensiblement orthogonal au plan de la figure, pour faire passer le 25 sectionneur d'une position de fermeture (conducteur en position sensiblement horizontale, figure LA) à une position d'ouverture (conducteur en position sensiblement verticale, figure 1B). Plus exactement, il est monté, articulé, sur 30 le support isolant 8. C'est ce dernier qui supporte le mécanisme d'articulation du contact mobile 2.

Pour la suite de la description, par convention, on définit un repère trirectangle X, Y, Z, l'axe Y étant l'axe longitudinal du conducteur 2 lorsque celui-ci est en position fermée.

L'axe fixe Z est aligné avec la direction du support isolant 10, et est perpendiculaire au sol ou à la surface horizontale du support 7. Il est aligné sur la verticale du lieu où est implanté le dispositif. L'axe X est perpendiculaire aux axes Y et Z.

Sur la figure 2C l'axe X est l'axe dirigé horizontalement et l'axe Z est dirigé verticalement. Autrement dit, en position de fermeture (figure LA), le conducteur 2 définit avec les axes fixes X et Z un système d'axes X, Y, Z orthogonal.

Dans le sectionneur S représenté, le contact mobile 2 selon l'invention est relié électriquement, par le biais d'un contact électrique distinct à un réseau électrique haute tension, via une connexion 12 qui s'étend sensiblement à l'horizontal.

Les contacts fixes 4 sont, quant à eux, reliés au réseau par une connexion 13 de construction similaire à la connexion 12. Ainsi lorsque le sectionneur S est en position de fermeture (figure LA), le courant provenant du réseau de distribution haute tension peut passer d'une des connexions, par exemple la connexion 12 à l'autre, par exemple la connexion 13. L'invention s'applique aussi à un sectionneur avec un seul contact fixe 4.

Le mécanisme d'actionnement du sectionneur est de type connu et ne sera pas décrit en détail. Selon un exemple, il comporte un ressort à ruban en spirale destiné à provoquer l'équilibrage de la lame 2 du sectionneur. La colonne 8.1 isolante forme également une bielle de commande pour commander le déplacement du contact mobile ou lame 2. Dans l'exemple représenté, les deux contacts fixes 4, 4' sont de structure similaire : aussi seul l'un d'entre eux est décrit ci-après en détail. Un tel contact fixe 4 a sensiblement une section en U formant une mâchoire, dont les deux branches sensiblement parallèles sont électriquement conductrices. Ces deux branches définissent un entrefer dans lequel vient se positionner le contact mobile 2 lorsque le sectionneur est en position fermée, la conduction électrique s'effectuant entre le contact mobile et les branches parallèles. Plus exactement, comme on le voit sur les figures 2A et 2C, le contact fixe 4 comprend une pièce 30 en forme de U, cette pièce étant fixée sur le support isolant 10 par son fond 30.1. Elle comporte deux branches 30.2, 30.3, sensiblement parallèles entre elles, entre lesquelles vient se positionner le contact mobile 2 en position fermée. Chaque branche 30.2, 30.3 se prolonge par 25 une patte 32.2, 32.3 repliée vers l'intérieur et destinée à venir en contact avec un élément de contact 16.2, 16.1 du contact mobile 2 comme décrit ci-après. Les branches 30.2, 30.3 du U sont par exemple réalisées en aluminium ou en un alliage 30 d'aluminium. Les pattes 32.2, 32.3 peuvent être en cuivre argenté.

Des moyens élastiques 34, par exemple un ressort hélicoïdal 34.2, 34.3, sont prévus avantageusement entre chaque patte 32.2, 32.3 et la branche 30.2, 30.3 correspondante, repoussant ainsi la 5 patte 32.2, 32.3 vers l'intérieur du contact fixe. On améliore ainsi le contact électrique entre la patte et l'élément de contact correspondant du contact mobile. Dans l'exemple représenté, les pattes 32.2, 10 32.3 sont rapportées par vissage sur les branches 30.2, 30.3 respectivement. On décrit ci-dessous, plus en détail, le contact mobile 2 selon la présente invention, en relation plus particulièrement avec les figures 3 et 4A, 15 4B. Le contact mobile 2 selon l'invention présente un poids bien moindre que ceux utilisés jusqu'à ce jour dans les sectionneurs haute tension utilisés hors glace et sous glace, tout en permettant le passage 20 du courant électrique entre les connexions 12 et 13. La figure 3 montre une vue en coupe transversale (selon le plan X, Z) d'un conducteur 2 selon l'invention, monté en tant que contact mobile du sectionneur haute tension selon l'exemple des figures lA 25 et 1B décrites ci-dessus. La coupe transversale est par exemple réalisée du côté de l'extrémité 2.2 du conducteur 2 dans une zone en dehors de la zone des branches de contact du contact fixe 4. 30 Ce conducteur est creux, de surface intérieure 2'.

Selon cette coupe transversale, le conducteur mobile (ou lame) 2 comporte des ondulations 23, 24 sur au moins une partie de sa périphérie extérieure, voire sur presque toute sa périphérie extérieure. De préférence, la zone inférieure 200 est également munie d'ondulations; cette zone peut en effet être colmatée par la glace lorsque l'appareil est en position ouverte. En le fermant, l'échauffement va alors provoquer les mêmes effets que déjà décrit ci-dessus.

Des traits de scie peuvent être prévus dans les zones 17 et 19 pour créer un effet cheminée ; ils permettent d'améliorer le refroidissement. Une ou plusieurs des zones renforcées 17, 19, dont la partie la plus extérieure dépasse au-delà du diamètre extérieur défini par le sommet des ondulations 24 permettent de protéger diélectriquement ces traits de scie. Les échancrures 170, 190, qui sont ouvertes vers l'intérieur du conducteur permettent de fixer, au 20 bout de la lame, et de fixer (par exemple également avec 2 vis) la lame sur le contact 4' à l'extrémité 2.1. Comme on le voit de manière plus détaillée en figure 4A, la surface extérieure ondulée du conducteur comporte des parties 23, 24 alternativement 25 hautes et basses par rapport à la surface intérieure 2'. Les parties hautes 24 ont, de préférence, un profil arrondi, proche d'une portion de cercle de rayon r. Par exemple r est inférieur ou égal à 3 mm, par exemple encore : r = 1 mm ou r=1,5 mm. Les parties basses n'ont 30 pas besoin d'avoir cette forme arrondie.

Autrement dit, la surface extérieure du conducteur a une altitude h, par rapport à la surface intérieure 2', qui varie entre une valeur minimale hmin qui correspond aux zones 23 les plus basses, et une 5 valeur maximale h., qui correspond aux zones 24 les plus hautes. La différence h. - hmin entre ces deux valeurs est de préférence comprise entre 6,5 mm et 9,5 MM . En d'autres termes, et comme on le voit 10 également en figure 4B, qui représente une portion de la surface extérieure du conducteur en vue de côté, cette surface extérieure présente des ondulations ou des cannelures ou des rainures 230 qui s'étendent longitudinalement, parallèlement à l'axe Y, sur une 15 partie de la longueur (suivant Y) du conducteur, ou même sur toute cette longueur. Comme on le comprend à partir de la figure 4A, les ondulations créent un périmètre supérieur au périmètre qui résulte d'un profil extérieur lisse 210 20 (représenté en traits interrompus en figure 4A). La surface extérieure du conducteur est donc, elle aussi, supérieure à celle qui résulte d'une surface lisse telle que celle dont on voit la trace 210 sur cette figure. Une telle topologie créé un effet 25 « radiateur », et favorise les échanges thermiques avec l'air ambiant. L'efficacité du conducteur en est augmentée, de plusieurs dizaines de %, par exemple d'au moins 50%, notamment lorsque la lame est exposée au vent ou à la pluie. 30 En outre, si on choisit une forme arrondie des ondulations (comme en figure 4A) on réduit les contraintes diélectriques en haute tension, contrairement à d'autres formes telles que des formes triangulaires ou rectangulaires que l'on retrouve habituellement dans les radiateurs traditionnels.

Lors d'accumulation de glace et/ou de neige, les ondulations, responsables de l'efficacité de la dissipation du conducteur, sont colmatées par cette glace et/ou la neige. Plus précisément, la glace et/ou la neige vient s'accumuler dans les portions basses 23 des ondulations (figure 4A). Par voie de conséquence, le haut pourcentage de dissipation thermique, qui a lieu habituellement avec l'air, se fera maintenant par la glace et/ou la neige, favorisant la dissipation de celle-ci, dont la présence est préjudiciable et mécaniquement contraignante pour l'opération du sectionneur. Dans les lames conventionnelles, on compte plutôt sur une grande section du conducteur afin de réduire la résistance électrique et ainsi prévenir tout échauffement électrique, au lieu de compter sur une plus grande surface d'échange convective et/ou radiative avec l'air ambiant pour dissiper la chaleur; la glace et/ou la neige déposée reçoit alors très peu d'énergie thermique et ne fond donc pas. Par exemple, un conducteur selon l'invention a un diamètre extérieur de 101,6 mm et un diamètre intérieur de 85,4 mm Les ondulations peuvent être simples, comme représenté en figure 3; en variante elles peuvent aussi être complexes, par exemple elles peuvent avoir une géométrie fractale; chaque ondulation élémentaire est alors munie d'ondulations secondaires à sa périphérie.

Le conducteur décrit ici s'intègre ainsi facilement dans les systèmes de déglaçant des réseaux électriques. Le profilé 2 est par exemple en aluminium ou 5 en cuivre ou en un alliage d'aluminium ou de cuivre. Il peut être obtenu par une technique d'extrusion. Le conducteur 2 a une forme générale allongée, articulée par une de ses extrémités 10 longitudinales 2.1 sur le premier support isolant 8. Son autre extrémité longitudinale 2.2, opposée à l'extrémité 2.1, peut être munie d'une ou deux (ou plus de 2) excroissances latérales 2.10, 2.20 qui s'étendent au-delà de la périphérie extérieure du 15 conducteur, et qui vont permettre d'assurer le contact électrique, par exemple en venant directement en contact avec un contact fixe 4 agencé sur le support isolant 10. Ces excroissances latérales 2.10, 2.20 peuvent être réalisées avec le corps du conducteur. 20 Les ondulations 23, 24 se répartissent à la surface extérieure du conducteur, entre ces excroissances latérales. Comme cela apparait sur les figures 2C et 3, une partie de la surface extérieure de ces excroissances 25 latérales, de préférence leur surface supérieure (destinée à être tournée vers le haut lorsque le contact est en position fermée, comme en figure lA et 2C) peut, en coupe transversale, être elle aussi munie d'ondulations, comportant des parties 23.10, 24.10 et 30 23.20, 24.20 alternativement hautes et basses par rapport à une surface plane. Les parties hautes ont, de préférence, un profil arrondi, proche d'une portion de cercle de rayon r, qui peut être comparable à celui déjà indiqué ci-dessus pour les ondulations 24, par exemple R=1, 5.

Ces ondulations se répartissent de préférence dans une partie qui n'est pas destinée à assurer directement le contact électrique lui-même. Elles ont le même effet que ce qui a déjà été décrit ci-dessus pour les ondulations du corps du 10 conducteur. Comme en figure 4B, ces ondulations vont définir, parallèlement à l'axe Y, des ondulations ou des cannelures ou des rainures. Des éléments de contact 16.1, 16.2 peuvent 15 être prévus pour être appliqués à ces excroissances latérales. Ce sont par exemple des pièces extrudées. Ils ont une forme allongée, illustrée en figure 5, comportant une surface supérieure 16.20 et une surface inférieure 16.20', et une extrémité latérale 16.21 plane 20 ou arrondie, destinée à assurer le contact électrique lui-même avec les parties correspondantes du contact 4. Ils viennent en contact contre les excroissances 2.20, 2.10 par exemple en appliquant la surface supérieure 16.20 contre la surface inférieure 2.20' de 25 l'excroissance latérale. En figure 5 est représenté l'élément de contact 16.2, une description similaire vaut pour l'élément de contact 16.1 et l'excroissance latérale correspondante. Ces éléments de contact 16.1, 16.2 peuvent 30 être assemblés, par exemple par boulonnage, sur chacune des parties 2,10, 2.20.

L'agencement de ces éléments de contact 16.1, 16.2 sur le profilé 2 est représenté en figures 2B et 2C, qui montre le contact physique des éléments de contact fixe avec les éléments de contact 16.1, 16.2 du conducteur mobile 2 selon l'invention, dans la position fermée d'un sectionneur : les éléments de contacts 16.1, 16.2 sont chacun en appui contre une des pattes 32.2, 32.3 du contact fixe 4. Sur la figure 2C, on voit seulement deux éléments de contact 16.1, 16.2 et deux branches 30.2, 30.3 du contact fixe 4. Le contact mobile 2 selon l'invention peut comporter deux éléments de contact 16.1 et 16.2 à chacune de ses extrémités. A chacun de ces contacts 16.1, 16.2 peuvent être associés de 1 à 5 contacts tels que les contacts 32 (figure 2A), avec lequel ou lesquels le contact 16.1, 16.2 vient en contact électrique. Chacun des deux éléments de contact 16.1, 16.2 du conducteur mobile 2 peut être prévu avec une longueur suffisante (suivant l'axe Y) pour s'étendre sur la longueur d'une pluralité de contact fixe 32, par exemple environ cinq de ces contacts fixes. Ainsi, on assure un contact permanent entre contact fixe 4 et conducteur mobile 2, même en cas de déplacement par court-circuit le long de l'axe Y. Des contacts fixes comportant un autre nombre de branches de contact ne sortent pas du cadre de la présente invention. Les éléments de contact 16.1, 16.2 sont de 30 préférence en cuivre argenté.

La première extrémité longitudinale 2.1 du profilé 2 peut également comporter des éléments de contacts pour coopérer avec l'autre contact fixe 4' agencé sur l'autre support isolant 8.

Le fonctionnement général du sectionneur selon la présente invention est similaire à celui d'un sectionneur de type connu et ne sera pas décrit en détail. On pourra se reporter avantageusement à la demande de brevet WO 2010/106126 mentionnée en préambule, notamment pour l'explication sur la circulation du courant de court-circuit du contact mobile vers le contact fixe, en passant par les deux éléments de contact 16.1, 16.2 lorsque le sectionneur est fermé.

Dans l'exemple représenté en figure 3, le contact mobile 2 selon l'invention est rigide par sa forme tubulaire. Ainsi, il ne se déforme pas sous l'effet de contraintes lors du fonctionnement du sectionneur; le contact fixe 4 est, quant à lui, apte à se déformer pour s'adapter à la dimension du contact mobile 2 lors du fonctionnement. Une déformation du contact fixe 4 peut être obtenue grâce à des moyens à propriétés élastiques, par exemple ici les pattes flexibles 32.2, 32.3 et les ressorts de rappel hélicoïdaux 34.2, 34.3. Ainsi, la dimension de l'entrefer augmente lorsque le contact mobile 2 pénètre dans le contact fixe 4 et s'adapte à la dimension transversale du contact mobile 2, celle-ci étant définie par la distance séparant les extrémités des éléments de contact 16.1, 16.2 orientées radialement vers l'extérieur et eux-mêmes fixés au profilé 2.

Le contact électrique ainsi obtenu entre conducteur mobile 2 selon l'invention et un contact fixe 4 est de très bonne qualité, même à des tensions très élevées.

Enfin, comme montré en figures 2A - 2C, des moyens de butée selon l'axe Y peuvent être prévus, afin de limiter le mouvement de recul du profilé 2 durant un court-circuit électrique. Ces moyens sont formés par l'extrémité recourbée de la corne d'arc 36 du contact mobile 2, apte à venir en butée contre un ou des éclateurs 31, qui sont fixés sur la pièce 30 et s'étendent de part et d'autre de l'axe Y. Cette disposition est représentée en figure 2B, vue de dessus de la structure de la figure 2A.

L'invention décrite permet, par la disposition d'ondulations ou de rainures ou de cannelures sur le pourtour de la lame, ondulations (ou rainures ou cannelures) qui se colmatent par la glace et/ou la neige, un échauffement de celle-ci et, par là, un dégagement facilité de cette glace (ou neige) lors d'une manoeuvre. En conséquence, toutes choses égales par ailleurs, on peut, en dégageant facilement la glace et/ou la neige, éviter de surdimensionner les pièces 25 mécaniques servant à actionner la lame. Les ondulations (ou rainures ou cannelures) permettent également un allègement du conducteur à cause du phénomène de convection qui est mieux exploité avec cette forme de radiateur. 30 On peut, grâce à l'invention, réduire le poids du conducteur déglacé, par rapport à un conducteur usuel, jusqu'à 30 % pour une lame de sectionneur haute tension en aluminium. La forme de radiateur de la lame permet aussi une réduction d'environ 30 % en conditions hors 5 glace (ou neige) par rapport à une lame selon l'état de la technique. D'autres améliorations et variantes peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 10 Comme indiqué précédemment, le conducteur selon l'invention peut convenir à tout type d'appareillage électrique pour assurer un contact électrique intermittent ou continu. En particulier, le conducteur selon 15 l'invention peut être un contact fixe, installé une fois pour toutes. En configuration fixe, installée de manière définitive, ce conducteur offre une aptitude à la conformation, par sa flexibilité intrinsèque et par les moyens élastiques d'écartement entre éléments de 20 contacts. Sa géométrie peut donc s'adapter à souhait avec d'autres composants auxquels il est connecté électriquement. Dans le cas où le conducteur est destiné à relier électriquement deux parties d'un appareillage 25 électrique, il peut comporter des éléments de contact à ses deux extrémités longitudinales : les éléments de contact d'une extrémité viennent en contact avec une partie de l'appareillage électrique et les éléments de l'autre extrémité longitudinale viennent en contact avec 30 l'autre partie de l'appareillage électrique. Dans ce cas, le courant circule selon la direction longitudinale, d'une extrémité longitudinale à une autre. Dans le cas où le conducteur est mobile, la présente invention ne se limite pas à un contact mobile par pivotement, mais s'applique également à un contact mobile en translation et à un contact mobile en translation et/ou par pivotement. Par ailleurs, un conducteur selon la présente invention peut comporter plus de deux éléments 10 de contact. L'appareillage électrique selon la présente invention présente un poids moindre par rapport à ceux de l'état de la technique, en particulier les sectionneurs. Du fait de cet allègement de poids, la 15 capacité d'un sectionneur selon l'invention à résister à des contraintes sismiques importantes et à résister pendant une manoeuvre sous glace est accrue. Bien que décrit en relation avec un profilé paré de 38 ondulations exposées à la glace et/ou la 20 neige, un conducteur selon l'invention peut être paré d'un plus grand nombre d'ondulations. Enfin, si, dans l'exemple représenté, les ondulations ont toutes une simple forme arrondie, on peut réaliser dans le cadre de l'invention des formes 25 plus complexes (ondulations principales munies d'ondulations secondaires que l'on retrouve dans les géométries fractales) et allongées, tout en maintenant leur aptitude à être colmatées par la glace et/ou la neige afin de favoriser un échauffement du conducteur. 30 Par ailleurs, la réduction du poids du conducteur par réduction de sa section droite contribue à l'augmentation de la résistance électrique et ainsi à l'échauffement. Une réduction de poids de l'ordre de 30% 5 peut être atteinte, comparativement à des profilés à section circulaire usuellement utilisés pour un appareillage électrique et pour un même courant traversant ledit appareillage. Comme expliqué ci-dessus, cette réduction de poids de l'ordre de 30% est bien 10 évidemment avantageuse lorsque l'appareillage électrique est soumis à des sollicitations sismiques. L'invention présente également des avantages pour des applications où l'on cherche une économie de poids et/ou de matière pour un conducteur. Par exemple, 15 il peut être intéressant d'avoir une telle réduction pour les barres omnibus (en anglais « busbars »), c'est-à-dire des barres conductrices de courant reliant plusieurs appareillages électriques entre eux. Ainsi, pour des conducteurs à base de cuivre 20 utilisés usuellement, on peut les réaliser conformément à l'invention à partir de profilés extrudés en cuivre, ce qui peut générer des économies de fabrication substantielles compte tenu de l'augmentation constante du prix du cuivre. 25 Bien que décrite ci-dessus en référence à un appareillage électrique haute tension, plus précisément pour une lame de sectionneur haute tension, l'invention peut tout aussi bien s'appliquer à un appareillage basse ou moyenne tension, par exemple pour un jeu de barres. 30 Lors du fonctionnement d'un conducteur ou d'un appareillage électrique ou d'un sectionneur selon l'invention, un courant circule d'une extrémité à l'autre du conducteur, créant un effet Joule dans sa paroi. De la glace et/ou de la neige qui est accumulée dans les ondulations ou cannelures ou rainures va pouvoir fondre efficacement, à l'aide des effets qui ont été décrits ci-dessus. L'invention propose un conducteur dont le poids est moins important, comparativement à un conducteur traditionnel, pour un courant et un seuil d'échauffement donnés, grâce à une réduction de sa section droite. Dans un conducteur selon l'invention, l'échauffement, pour un courant donné est inférieur à celui dans un conducteur traditionnel, et ce bien que sa résistance électrique soit plus importante, du fait de la réduction de sa section droite grâce à une plus importante surface convective et/ou radiative. Un conducteur selon l'invention a un courant admissible supérieur à celui d'un conducteur traditionnel, de section droite plus importante, grâce à une surface extérieure convective et/ou radiative plus importante. Le conducteur est ainsi bien adapté aux applications de déglaçage par injection de forts courants.

La résistance électrique d'un tel conducteur est plus grande que celle d'un conducteur traditionnel grâce à une réduction de la section droite. Ainsi, les pertes Joule qui y sont générées, au passage d'un courant donné, sont plus importantes et permettent ainsi un déglaçage plus rapide en comparaison avec un conducteur traditionnel.

Claims (21)

1. REVENDICATIONS1. Conducteur (2) pour appareillage électrique comportant au moins un profilé (2) en matériau conducteur électrique, allongé selon un axe longitudinal (Y), comportant une surface extérieure dont au moins une partie forme, dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal, des ondulations (23, 24).
2. 2. Conducteur (2) selon la revendication 1, les ondulations formant des cannelures ou des rainures (230) à la surface dudit profilé, s'étendant suivant une direction parallèle à l'axe longitudinal.
3. 3. Conducteur (2) selon l'une des revendications 1 ou 2, comportant au moins un élément de contact électrique (16.1, 16.2) destiné à venir en contact avec un contact électrique distinct pour assurer une connexion électrique.
4. 4. Conducteur (2) selon l'une des revendications 1 à 3, comportant en outre au moins une excroissance latérale (2.10, 2.20), s'étendant au-delà de la surface extérieure du conducteur, dans ledit plan perpendiculaire à l'axe longitudinal.
5. 5. Conducteur (2) selon la revendication 4, dans lequel chaque excroissance latérale (2.10, 2.20) latérale comporte une surface extérieure dont une partie est munie d'ondulations (23.10, 24.10, 23.20, 24.20), dans un plan perpendiculaire audit axe longitudinal.
6. 6. Conducteur (2) selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel chaque excroissance latérale (2.10, 2.20) comporte une surface extérieure dont une partie (2.10', 2.20') est plane.
7. 7. Conducteur (2) selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel chaque excroissance latérale (2.10, 2.20), est munie d'une pièce (16.1, 16.2) destinée à assurer un contact électrique.
8. 8. Conducteur (2) selon l'une des revendications précédentes, ladite surface extérieure étant munie d'ondulations simples et/ou complexes, par exemple du type ayant une géométrie fractale.
9. 9. Conducteur (2) selon l'une des revendications précédentes, ledit profilé étant extrudé.
10. 10. Conducteur (2) selon l'une des 20 revendications précédentes, ledit profilé étant en aluminium ou en cuivre ou en un alliage d'aluminium ou de cuivre.
11. 11. Conducteur (2) selon l'une des 25 revendications 1 à 10, muni, à l'une de ses extrémités, de moyens d'articulation par pivotement.
12. 12. Appareillage électrique haute tension comportant au moins un conducteur (2) selon l'une des 30 revendications 1 à 11, et au moins un contact électrique 10 15(4, 4'), avec lequel ledit conducteur est apte à venir en contact.
13. 13. Appareillage électrique selon la revendication 12, dans lequel au moins un des contacts électriques comporte une pluralité de contacts (32) séparés avec lesquels une même partie latérale dudit conducteur (2) peut venir en contact.
14. 14. Appareillage électrique selon la revendication 12 ou 13, dans lequel ledit conducteur (2) est fixe, ledit contact électrique étant un contact mobile.
15. 15. Appareillage électrique selon la revendication 12 ou 13, dans lequel ledit conducteur (2) est mobile, ledit contact électrique (4, 4'), étant un contact fixe.
16. 16. Appareillage électrique selon la revendication 15, ledit contact électrique (4, 4'), ayant une forme en U.
17. 17. Appareillage électrique selon la revendication 16, dans lequel chaque branche (30.2, 30.3) du U comporte au moins un contact fixe (4) prolongé par une patte (32.2, 32.3) repliée vers l'intérieur de sorte à être sensiblement parallèle à la branche (30.2, 30.3) du U qu'elle prolonge, ladite patte (32.2, 32.3) étant destinée à venir en contact mécaniqueavec au moins un élément de contact (16.1, 16.2) du contact mobile (2).
18. 18. Appareillage électrique selon la revendication 17, dans lequel des moyens de rappel (34) sont interposés entre la patte (32.2, 32.3) et la branche (30.2, 30.3) du U qu'elle prolonge, pour solliciter la patte (32.2, 32.3) vers l'intérieur en direction du contact mobile (2) lorsqu'il est en contact 10 avec le contact fixe (4).
19. 19. Sectionneur haute tension comportant un appareillage électrique selon l'une des revendications 12 à 18. 15
20. 20. Sectionneur haute tension comportant un conducteur électrique selon la revendication 11, monté, articulé par pivotement sur un support isolant (8), et au moins un contact électrique (4, 4'), avec lequel 20 ledit conducteur est apte à venir en contact par un mouvement de pivotement.
21. 21. Procédé de fonctionnement d'un conducteur ou d'un appareillage électrique ou d'un 25 sectionneur selon l'une des revendications précédentes, de la glace et/ou de la neige étant accumulée dans les ondulations (23, 24) ou cannelures (230) ou rainures, et dans lequel un courant circule d'une extrémité à l'autre du conducteur, créant un effet Joule dans sa paroi. 30