FR3064814A1

FR3064814A1 - Systeme de contact et relais comportant un tel systeme

Info

Publication number: FR3064814A1
Application number: FR1852725A
Authority: FR
Inventors: Marcus Herrmann; Erik Herzog
Original assignee: Johnson Electric SA
Current assignee: Johnson Electric International AG
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2018-10-05
Also published as: DE102017106773B4; CN108695114A; DE102017106773A1; GB2562866A; GB201804939D0; BR102018006280A2

Abstract

Un système de contact inclut au moins une paire de contacts et un support de contact flexible. La paire de contacts inclut une pièce de contact fixe reliée à un premier rail conducteur et une pièce de contact mobile. Le support de contact flexible inclut une première et une deuxième branche de ressort reliées entre elles par une liaison. Une extrémité de la première branche de ressort est reliée à un deuxième rail conducteur et la pièce de contact mobile est attachée sur la deuxième branche de ressort. Les première et deuxième branches de ressort opposées s'étendant à partir de la liaison forment une configuration en forme de V à angle aigu.

Description

Titulaire(s) : JOHNSON ELECTRIC S.A..

Demande(s) d’extension

Mandataire(s) : CABINET NUSS Société à responsabilité limitée.

UA SYSTEME DE CONTACT ET RELAIS COMPORTANT UN TEL SYSTEME.

FR 3 064 814 - A1 (5q) Un système de contact inclut au moins une paire de contacts et un support de contact flexible. La paire de contacts inclut une pièce de contact fixe reliée à un premier rail conducteur et une pièce de contact mobile. Le support de contact flexible inclut une première et une deuxième branche de ressort reliées entre elles par une liaison. Une extrémité de la première branche de ressort est reliée à un deuxième rail conducteur et la pièce de contact mobile est attachée sur la deuxième branche de ressort. Les première et deuxième branches de ressort opposées s'étendant à partir de la liaison forment une configuration en forme de V à angle aigu.

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SYSTÈME DE CONTACT ET RELAIS COMPORTANT UN TEL SYSTÈME

DOMAINE TECHNIQUE [0001] La présente invention concerne un système de contact et un relais comportant un tel système, en particulier un système de contact pour une fonction de commutation dans un relais de coupure.

CONTEXTE [0002] Les supports de contact flexibles sont notamment utilisés dans les relais pour compteurs d’électricité (SmartMeter). Les relais de coupure comprennent une ou plusieurs paires de contacts dans lesquelles, dans chaque cas, un contact est disposé de façon fixe dans le boîtier de relais et l’autre contact est disposé de façon mobile, pour une fonction de commutation. Chaque paire de contacts est pressée ensemble avec une force de contact obtenue en partie grâce à la précontrainte du support de contact flexible par rapport au boîtier de relais.

[0003] En particulier pour commuter des courants élevés, étant donné que les contacts ne se touchent pas sur toute leur surface, le courant ne circule pas uniformément à travers la surface de contact mais doit plutôt traverser une section étroite en un point particulier. Par suite des directions de courant opposées, c’est-à-dire se dirigeant vers la section étroite sur un contact et s’éloignant de la section étroite sur l’autre contact, des champs magnétiques répulsifs sont générés. Si le courant électrique est assez élevé, il peut y avoir un décollement spontané des contacts, allumant un arc électrique. En conséquence, le matériau s’échauffe intensément aux points de densité élevée de courant et, en fonction de l’intensité du courant et de la durée de l’effet, il peut y avoir un soudage des contacts et, par conséquent, une liaison substance-substance indésirable.

[0004] La présente invention a pour but de fournir un système de contact pour une fonction de commutation dans un relais de coupure facile à produire et avec lequel le soudage des contacts peut être encore plus fortement réduit par rapport aux systèmes de contact connus.

DESCRIPTION BRÈVE DES DESSINS [0005] La figure IA illustre un système de contact selon certains modes de réalisation, avec un support de contact en une pièce et à plusieurs couches.

[0006] La figure IB illustre un système de contact selon certains modes de réalisation, avec un support de contact en deux pièces et à plusieurs couches.

[0007] La figure IC illustre un système de contact selon certains modes de réalisation, avec un support de contact en une pièce et à une seule couche.

[0008] La figure ID illustre un système de contact selon certains modes de réalisation, avec un support de contact en une pièce, à une seule couche avec une liaison cylindrique creuse.

[0009] Les figures 2A à 2D illustrent un système de contact selon certains modes de réalisation, avec deux supports de contact en une pièce, à plusieurs couches avec un élément raidisseur.

[0010] Les figures 3A à 3C illustrent un système de contact selon certains modes de réalisation, avec deux supports de contact en une pièce, à plusieurs couches avec un autre élément raidisseur.

[0011] Les modes de réalisation suivants sont utilisés pour la description de la présente invention conjointement avec les figures ci-dessus.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES MODES DE RÉALISATION [0012] Des solutions techniques dans des modes de réalisation de la présente invention sont décrites ci-après clairement et complètement conjointement avec les dessins dans des modes de réalisation de la présente invention. Les modes de réalisation décrits ne sont que quelques-uns de tous les modes de réalisation possibles de la présente invention. Tous les autres modes de réalisation obtenus par l’homme du métier sur la base des modes de réalisation de la présente invention sans travail de création entrent dans le cadre de la protection de la présente invention. Il est entendu que les dessins sont uniquement destinés à fournir une référence et une illustration, et non à limiter la présente invention. Les connexions sur les dessins sont uniquement destinées à illustrer la description et non à limiter le type de connexions.

[0013] Il convient de noter que, si un composant est décrit comme étant « connecté » à un autre composant, il peut être connecté à cet autre composant directement ou bien il peut y avoir un composant intervenant simultanément. Sauf indication contraire, tous les termes techniques et scientifiques de la présente description ont les mêmes définitions que celles généralement connues de l’homme du métier. Les termes de la présente description sont uniquement destinés à décrire des modes de réalisation et non à limiter la présente invention.

[0014] La figure IA montre un système de contact 1 d’un relais, le système de contact 1 utilise une configuration de support de contact 2 sensiblement en forme de V. Dans au moins un mode de réalisation, le relais peut être un relais de coupure. Le support de contact 2 en forme de V comprend deux branches de ressort 3.1, 3.2 disposées l’une au-dessus de l’autre et reliées entre elles, à savoir une première branche de ressort supérieure 3.1 et une deuxième branche de ressort inférieure 3.2. Les deux branches de ressort 3.1, 3.2 sont reliées entre elles par une liaison arrondie 4.

[0015] Le système de contact 1 commute un contact entre une première pièce de contact fixe 5 et une deuxième pièce de contact mobile 6. Sous la deuxième branche de ressort inférieure 3.2, la pièce de contact mobile 6 est disposée sur elle dans une zone de l’extrémité de branche de ressort 3.2a. En contrepartie, la pièce de contact fixe 5 est reliée de manière conductrice à un premier composant 7 fixe par rapport au boîtier de relais. La pièce de contact mobile 6 agit conjointement avec la pièce de contact fixe 5 de telle sorte que le système de contact 1 peut être utilisé pour commuter un circuit électrique. Dans au moins un mode de réalisation, le relais comprend un induit et au moins une bobine d’excitation, la bobine d’excitation créant une force due au champ magnétique généré par elle, l’induit étant configuré pour agir sur le système de contact pour une commutation par la force générée par la bobine d’excitation.

[0016] Dans au moins un mode de réalisation, les pièces de contact 5, 6 sont configurées pour que le circuit électrique entre les deux composants 7, 8 fixes par rapport au boîtier de relais, également appelés rails conducteurs inférieur et supérieur, soit interrompu ou fermé. Les deux rails conducteurs 7, 8 sont installés de manière fixe par rapport au boîtier de relais dans le relais de coupure. Sur le côté supérieur du rail conducteur supérieur 8, le support de contact 2 est fermement attaché par une extrémité de branche de ressort 3.1a de la branche de ressort supérieure 3.1 au rail conducteur supérieur 8 et relié à celui-ci de manière conductrice. La pièce de contact fixe 5 est disposée directement sur le côté supérieur du rail conducteur inférieur 7 et reliée à celui-ci de manière conductrice.

[0017] Dans au moins un mode de réalisation, le support de contact 2 du système de contact 1 est conçu en une pièce. Un angle aigu est formé entre les branches de ressort 3.1, 3.2. La position des branches de ressort 3.1, 3.2 l’une par rapport à l’autre est en forme de V. En conséquence, la distance entre les branches de ressort 3.1, 3.2 près de la liaison arrondie 4 est très petite. Cette faible distance assure que certains effets électromagnétiques ont une forte influence. Dans le cas d’une circulation de courant à travers le support de contact 2 vers le contact mobile 6 puis vers le contact fixe 5, le courant circule dans des directions opposées dans les deux branches de ressort 3.1, 3.2. Le champ magnétique résultant provoque, entre les deux branches de ressort 3.1, 3.2, une force de répulsion dépendante de la distance. Plus la distance des branches de ressort 3.1, 3.2 entre elles est faible, plus la force de répulsion est grande.

[0018] Étant donné que la branche de ressort supérieure 3.1 est fermement reliée au rail conducteur supérieur 8, la branche de ressort mobile 3.2 est repoussée par la première branche de ressort 3.1 et pressée vers le bas. Il en résulte un effet de force sur la pièce de contact mobile 6, qui presse en outre la pièce de contact mobile 6 sur la pièce de contact fixe 5. Cet effet de force est plus fort dans le cas où un courant plus important circule à travers le support de contact 2. De ce fait, cette force, en particulier en cas de défaut, par exemple de courtcircuit où des courants de plus de 4 kA peuvent circuler, est cruciale et contribue donc avantageusement à ce que la pièce de contact mobile 6 ne se soulève pas de la pièce de contact fixe 5 en raison de la force de décollement. Le support de contact flexible 2, avec l’alignement en forme de V des branches de ressort 3.1 ; 3.2, est conçu de telle sorte que la somme de la force de contact provenant de la précontrainte de ressort et de la force de répulsion magnétique du support de contact 2 soit supérieure à la force de décollement.

[0019] Dans au moins un mode de réalisation, le support de contact 2 représenté ici est 5 conçu à plusieurs couches. La conception à plusieurs couches offre la possibilité d’utiliser différents matériaux pour les différentes couches parallèles, ce qui permet d’exercer une influence sur les propriétés mécaniques et électriques du support de contact 2. L’utilisation de certains matériaux permet de régler les propriétés d’élasticité de manière optimale. De plus, il est possible de faire varier la conductivité en fonction des différents matériaux sélectionnés.

En outre, les distances présentes entre les couches individuelles du support de contact 2 sont bénéfiques pour une dissipation thermique efficace.

[0020] La figure IB montre un mode de réalisation en plusieurs pièces et à plusieurs couches du support de contact 2 du système de contact 1. Dans au moins un mode de réalisation, le support de contact 2 est conçu comme deux parties individuelles en plusieurs pièces. La première partie comprend la branche de ressort supérieure 3.1, qui est attachée par son extrémité de branche de ressort 3.1a au côté inférieur du rail conducteur supérieur 8. À l’autre extrémité, la branche de ressort inférieure 3.2 est disposée sous la branche de ressort supérieure 3.1. Cela forme la deuxième partie du support de contact en plusieurs pièces 2. Dans la liaison 4‘, les deux branches de ressort 3.1, 3.2 sont disposées en parallèle l’une au20 dessus de l’autre et reliées entre elles de manière conductrice. Les deux zones des branches de ressort 3.1; 3.2, alignés en forme de V l’une par rapport à l’autre, se rencontrent ici à la liaison 4‘ au sommet formant l’angle aigu. La liaison 4‘ n’est pas arrondie à ce sommet. Sous la deuxième branche de ressort inférieure 3.2, la pièce de contact mobile 6 est disposée sur la zone de l’extrémité de branche de ressort 3.2a. Sa contrepartie, la pièce de contact fixe 5, est reliée au premier composant 7, fixe par rapport au boîtier de relais, du rail conducteur inférieur 7.

[0021] D’autres modes de réalisation des supports de contact 2 pour les systèmes de contact 1 du relais de coupure 5, conçus en une pièce et formés seulement par une couche, sont représentés sur la figure IC et la figure ID.

[0022] Le support de contact 2 selon la figure IC est disposé sous le rail conducteur supérieur 8. La liaison 4 des branches de ressort 3.1, 3.2 est conçue arrondie dans cette variante.

[0023] Dans une autre variante du système de contact 1 qui est représentée sur la figure 5 ID, la liaison 4“ du support de contact 2 a une forme sensiblement cylindrique creuse à base circulaire. Dans au moins un mode de réalisation, une petite ouverture du cercle ou sur la paroi de la zone de liaison sensiblement cylindrique creuse 4“ forme la plus petite distance entre les branches de ressort opposées 3.1 ; 3.2. Dans ce mode de réalisation, le support de contact flexible 2 contient donc une zone courte dans laquelle la valeur de la distance entre les parois intérieures opposées du support de contact 4, à savoir le diamètre de la liaison cylindrique creuse 4“, n’est pas inférieure à la valeur de la distance maximale entre les extrémités de branches de ressort 3.1b, 3.2a. La distance entre les extrémités de branches de ressort 3.1b, 3.2a se rapporte à la distance entre un point à la position de la pièce de contact mobile 6 sur la branche de ressort 3.2 et un point à la position de l’extrémité de branche de ressort 3.1a de la branche de ressort 3.1 sur le deuxième composant fixe 8. Les deux points sont chacun situés à la même distance de l’ouverture dans la paroi de la connexion cylindrique creuse 4“.

[0024] Sur les figures 2A, 2B, 2C et 2D ainsi que sur les figures 3A, 3B et 3C, deux modes de réalisation différents d’un élément raidisseur 9 conjointement avec deux supports de contact en une pièce parallèles 2 sont représentés dans différentes vues. Le système de contact 1 est dans chaque cas représenté sans le premier composant fixe et la pièce de contact fixe. Dans ce mode de réalisation, l’élément raidisseur 9 est réalisé en matériau diamagnétique ou paramagnétique disposé sur les deux supports de contact 2 en une pièce parallèles et conçus à plusieurs couches. L’élément raidisseur 9 entoure ici au moins l’une des deux branches de ressort 3.1, 3.2 au moins partiellement. L’élément raidisseur 9 entoure les branches de ressort 3.1, 3.2 d’une manière ajustée, de sorte qu’il existe un certain jeu S entre la branche de ressort 3.1, 3.2 et l’élément raidisseur 9. L’amplitude de mouvement pour la déviation de la branche de ressort 3.1, 3.2 est limitée par la quantité de jeu S et par conséquent l’augmentation de la distance entre les branches de ressort 3.1, 3.2 est limitée.

[0025] La quantité de jeu S est conçue de telle sorte que la constante de ressort du support de contact flexible 2 n’est pas influencée pendant l’ouverture ou la fermeture des contacts durant le fonctionnement normal. En cas de défaut électrique, la déviation provoquée par le courant résiduel et donc la distance maximale entre les branches de ressort 3.1, 3.2 est limitée. Par conséquent, en cas de déviation de la branche de ressort 3.1, 3.2, la constante du ressort augmente au-delà de la quantité du jeu S. Ainsi, dans le cas de petites constantes de ressort, des forces importantes peuvent être transférées dans les conditions indiquées.

[0026] Le mode de réalisation de l’élément raidisseur 9 qui est représenté sur les figures 2A, 2B, 2C et 2D est formé de telle sorte qu’il peut relier deux supports de contact en une pièce parallèles 2 disposés l’un à côté de l’autre, qui sont conçus en une pièce et à plusieurs couches et sur chacun desquels est disposée une pièce de contact mobile 6, s’il est poussé sur les deux supports de contact 2. Cet élément raidisseur 9 comprend principalement une plaque qui est bordée par des sections courbes sur deux bords opposés. Les deux côtés opposés sont conçus courbes de telle façon que l’élément raidisseur 9, lorsqu’il est poussé sur les supports de contact 2, entoure les deux côtés du support de contact 2 qui sont éloignés de l’autre support de contact 2 respectif.

[0027] Dans au moins un mode de réalisation, les deux supports de contact 2 comprennent, dans chaque cas, une première et une deuxième branche de ressort 3.1, 3.2 qui sont reliées par une liaison en forme de U 4. La deuxième branche de ressort 3.2 est reliée au deuxième composant 8 fixe par rapport au boîtier de relais. L’élément raidisseur 9 est poussé sur les deux branches de ressort 3.2 du support de contact 2 et donc la déviation des deuxièmes branches de ressort 3.2 est limitée de telle sorte que la distance maximale entre les premières branches de ressort 3.1 et les deuxièmes branches de ressort 3.2 est limité. De plus, dans au moins un mode de réalisation, l’élément raidisseur 9 présente plusieurs ouvertures 10 avec des crochets incurvés 11 disposés à l’intérieur pour la fixation de l’élément raidisseur 9 sur les côtés des deux supports de contact 2 qui se font face.

[0028] Sur la figure 2A, les deux pièces de contact mobiles 6 et l’élément raidisseur 9 sont représentés, non montés, sous la forme d’une vue éclatée, à côté des deux supports de contact parallèles 2 avec, dans au moins un mode de réalisation, une ouverture de passage 12 dans la zone d’extrémité des deux branches de ressort 3.2. Sur la figure 2B, l’élément raidisseur 9 a été poussé sur les deux supports de contact parallèles 2 et les deux pièces de contact mobiles 6 ont été fixées dans les ouvertures de passage 12 des supports de contact 2 représentés sur la figure 2A. La figure 2C montre les supports de contact 2 avec l’élément raidisseur 9 monté et les pièces de contact mobiles 6 montées dans une perspective latérale. L’élément raidisseur 9 est attaché à la deuxième branche de ressort 3.2, sur laquelle la pièce de contact mobile 6 est également disposée. La deuxième branche de ressort 3.2 est reliée par une liaison arrondie 4 à la première branche de ressort 3.1 qui est attachée au rail conducteur supérieur 8.

[0029] Le plan de coupe A-A qui y est marqué est représenté sur la figure 2D. La figure

2D montre que les extrémités extérieures de l’élément raidisseur 9 entourent les deuxièmes branches de ressort 3.2 des deux supports de contact parallèles 2. De plus, l’élément raidisseur 9 est fixé aux supports de contact 2 au moyen des crochets incurvés 11. Les crochets 11 sont conformés de telle sorte qu’ils entourent les côtés des deuxièmes branches de ressort 3.2 qui se font face et stabilisent ainsi le système composé de l’élément raidisseur 9 et des deux supports de contact 2. Un certain jeu S est présent sous la plaque de l’élément raidisseur 9 et au-dessus des supports de contact 2. Les premières branches de ressort 3.1 des deux supports de contact 2 sont représentées sur cette vue sous l’élément raidisseur 9.

[0030] Une autre variante d’un élément raidisseur 9 est représentée sur les figures 3A, 3B et 3C. L’élément raidisseur 9 en forme de barre est également adapté à relier et raidir deux supports de contact en une pièce parallèles 2, de sorte que la déviation des branches de ressort et donc la distance entre les première et deuxième branches de ressort est limitée. Dans cette variante, un certain jeu S subsiste également entre l’élément raidisseur 9 et le support de contact 2. La figure 3A montre les deux supports de contact 2, qui ont chacun une première et une deuxième branche de ressort 3.1 ; 3.2, à côté des pièces de contact mobiles 6 et de l’élément raidisseur 9. Les deuxièmes branches de ressort 3.2 ont chacune une ouverture de passage 12 à laquelle les pièces de contact mobiles 6 peuvent être attachées. L’élément raidisseur 9 comprend deux éléments parallèles en forme de plaque qui sont reliés par l’intermédiaire d’une bande centrale continue sur la longueur des deux éléments en forme de plaque. L’élément raidisseur 9 est poussé entre les deux deuxièmes branches de ressort parallèles 3.2 pour raidir les supports de contact 2.

[0030] L’ état monté est représenté sur la figure 3B. Les extrémités des premières branches de ressort 3.1 des supports de contact 2 sont reliées à un deuxième composant porteur de courant 8 fixe par rapport au boîtier de relais et les extrémités des deuxièmes branches de ressort 3.2 sont reliées entre elles par l’élément raidisseur 9 en forme de barre de telle sorte que la déviation des deuxièmes branches de ressort 3.2 est limitée. L’élément en forme de plaque supérieur 13 de l’élément raidisseur 9 est représenté au-dessus des deuxièmes branches de ressort 3.2 et, à l’extrémité longitudinale, en outre, la bande 15 pour la liaison de l’élément en forme de plaque supérieur 13 avec l’élément en forme de plaque inférieur (non représenté ici). La vue de côté, comme représenté sur la figure 3C, montre au-dessus des deuxièmes branches de ressort 3.2 des supports de contact 2 l’élément en forme de plaque supérieur 13 et en dessous l’élément en forme de plaque inférieur 14. Entre l’élément en forme de plaque supérieur 13 et le côté supérieur de la deuxième branche de ressort 3.2, une distance S est représentée qui correspond au jeu S entre l’élément raidisseur 9 et le support de contact 2.

[0032] Habituellement, la relation entre le courant résiduel et la force de décollement des contacts peut, comme ci-dessous, être décrite par l’équation I : I: ρ_Λ= [0033] Dans celle-ci, FA est la force de levage, R le rayon d’une pièce de contact circulaire, r le rayon de la section étroite, FK la force de contact, H la dureté du matériau de contact et ξ le coefficient d’état de surface. En général, il est vrai pour les relais de coupure que la force de contact résultant de la précontrainte de ressort est inférieure à la force de levage.

[0034] Selon l’invention, le support de contact flexible avec l’alignement en forme de V 25 des branches de ressort est conçu de telle sorte que la somme de la force de contact provenant de la précontrainte de ressort et de la force de répulsion magnétique provenant du support de contact est supérieure à la force de décollement. Il en résulte que le décollement de la deuxième pièce de contact mobile du support de contact attaché au premier composant porteur ίο de courant fixe est empêché et que le soudage des contacts est massivement réduit par rapport à l’art antérieur, puisque la pression de surface au point de contact, connue sous le nom de contrainte de Hertz, et la section transversale électrique disponible au point de contact augmentent tandis que la densité de courant locale diminue, ce qui réduit massivement l’échauffement du matériau de contact au point de contact au-delà de son point de fusion. La contrainte de Hertz doit généralement être comprise comme représentant la plus grande tension mécanique régnant au centre de la zone de contact entre deux corps élastiques.

[0035] La force de répulsion résulte, comme déjà mentionné, de l’interaction entre le support de contact et le champ magnétique entourant le™.—2·10 ⁷—- j ié par f, 2π r 1 A² r le courant résiduel. La relation générale entre la force viv ivyLtioiun, iv vuuiain tvoiuiik 1 (ici Ii = H = courant résiduel) et la distance r des pièces conductrices normalisées à la longueur L peut, comme ci-dessous, être décrite par l’équation II :

[0036] En outre, il existe une relation générale entre la force de contact et la contrainte de Hertz, qui peut être décrite par l’équation III, où F est la force entre les corps, E est le module d’élasticité des matériaux, El le module d’élasticité du premier corps, E2 le module d’élasticité du deuxième corps et v le coefficient de Poisson.

[0037]

Equation III : _ 1_ si 1,5 F

Pmax rt \} ^2

1—v [0038] [0039]

Il s’applique ce qui suit pour r et E, comme indiqué dans les équations IV et V :

„ ^ri'^r2 1

Équation IV : F —

Γι+Γ₂

Σ* [0040] Équation V : E = 2 — — Ej+Ej [0041] La distance maximale des branches de ressort les unes par rapport aux autres se situe de préférence dans la zone des extrémités des branches de ressort, plus précisément entre la position de la pièce de contact mobile sur la deuxième branche de ressort et la position du deuxième composant fixe sur la première branche de ressort. La distance entre les branches de ressort se rapporte à la longueur entre deux points disposés sur les branches de ressort opposées qui sont à la même distance du point de liaison ou du sommet des deux branches de ressort à la zone de liaison du support de contact en forme de V. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré de l’invention, la distance maximale entre les branches de ressort lorsque le support de contact est installé dans le relais de coupure correspond à la distance entre les pièces de contact ouvertes dans un état ouvert.

[0042] Le support de contact peut être conçu en une pièce. Cela signifie que les deux branches de ressort sont formées par la même partie. En variante, le support de contact peut également être conçu en plusieurs pièces. Cela signifie que les deux branches de ressort opposées ne sont pas formées par la même partie, mais par des parties différentes.

[0043] Les branches de ressort du support de contact peuvent aussi bien avoir une structure monocouche, c’est-à-dire être constituées d’une seule couche, qu’une structure multicouche, c’est-à-dire être constituées de plusieurs couches parallèles.

[0044] Dans un autre mode de réalisation, le support de contact peut aussi avoir une forme de coque, avec des éléments de surface incurvés une fois et/ou deux fois, ou être construit à la manière d’un corps massif.

[0045] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le support de contact est conçu de telle sorte que son moment d’inertie géométrique varie sur la longueur du support de contact.

[0046] Selon un autre mode de réalisation avantageux, le support de contact flexible contient, par rapport à la longueur totale du support de contact, de courtes zones allant jusqu’à un cinquième de la longueur totale du support de contact, dans lesquelles la valeur de la distance entre les parois internes opposées du support de contact dépasse la valeur de la distance entre les extrémités de branches de ressort.

[0047] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, il est prévu un élément raidisseur ayant des propriétés de matériau diamagnétique ou paramagnétique qui entoure au moins partiellement au moins l’une des branches de ressort du support de contact flexible de telle sorte que l’amplitude de mouvement pour la déviation de la branche de ressort et donc la distance maximale entre les branches de ressort est limitée. Un tel élément raidisseur diamagnétique ou paramagnétique pour la limitation de la distance maximale entre les branches de ressort permet d’obtenir une augmentation des forces de répulsion entre les branches de ressort. Comme il y a un certain jeu entre les branches de ressort et l’élément raidisseur, la constante de ressort du support de contact flexible n’est avantageusement pas influencée pendant l’ouverture et la fermeture des contacts en fonctionnement normal. En cas de défaut électrique, la déviation provoquée par le courant résiduel et par conséquent la distance maximale entre les branches du ressort est limitée. Par suite, la constante de ressort augmente dans le cas d’une déviation de la branche de ressort suffisamment grande pour être supérieure au jeu. Ainsi, avec de petites constantes de ressort, des forces importantes peuvent être transférées dans les conditions indiquées.

[0048] Un autre aspect de l’invention concerne un relais de coupure qui comprend le système de contact selon l’invention.

[0049] Dans une variante préférée, le relais de coupure possède en plus du système de contact un induit qui est couplé mécaniquement au support de contact mobile de telle sorte qu’un mouvement de l’induit est transféré au support de contact. Ainsi, le contact est commuté au moyen d’un mouvement mécanique du support de contact mobile ou flexible, de sorte que la pièce de contact mobile est déplacée depuis la pièce de contact fixe ou vers la pièce de contact fixe. Le mouvement de l’induit commute par conséquent le contact entre les deux composants porteurs de courant du système de contact. L’induit est un composant d’un ensemble actionneur qui comprend au moins une bobine d’excitation. En raison d’un champ magnétique généré par la bobine d’excitation, une force est exercée sur un composant magnétique qui est couplé mécaniquement à l’induit de telle sorte que la force générée en raison du champ magnétique entraîne directement un mouvement de l’induit et donc un mouvement du support de contact flexible, ce qui provoque directement la commutation du contact entre les composants porteurs de courant au moyen de la paire de pièces de contact.

[0050] Les modes de réalisation préférés de la présente invention qui sont décrits cidessus ne sont pas destinés à limiter la présente invention. Toutes les modifications, remplacements équivalents et améliorations de la portée de l’esprit et des principes de la présente invention entrent dans le cadre de protection de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Système de contact, comprenant :

au moins une paire de contacts, la paire de contacts comprenant une pièce de contact fixe reliée à un premier rail conducteur et une pièce de contact mobile agissant conjointement avec la pièce de contact fixe pour une fonction de commutation; et

5 un support de contact flexible comprenant une première et une deuxième branche de ressort reliées entre elles par une liaison, une extrémité de la première branche de ressort étant reliée à un deuxième rail conducteur et la pièce de contact mobile étant attachée sur la deuxième branche de ressort ;

dans lequel les première et deuxième branches de ressort opposées s’étendant à partir de

10 la liaison forment une configuration en forme de V à angle aigu.
2. Système de contact selon la revendication 1, dans lequel le support de contact est conçu comme comprenant au moins une pièce.

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3. Système de contact selon la revendication 1, dans lequel le support de contact est conçu comme étant formé de plusieurs pièces.
4. Système de contact selon la revendication 3, dans lequel, dans la zone de liaison, les deux branches de ressort sont disposées en parallèle l’une au-dessus de l’autre et reliées entre

20 elles de manière conductrice.
5. Système de contact selon la revendication 1, dans lequel les branches de ressort du support de contact sont chacune constituées de plusieurs couches parallèles, le support de contact étant conçu en différents matériaux pour que les différentes couches parallèles

25 exercent une influence sur les propriétés mécaniques et électriques du support de contact.
6. Système de contact selon la revendication 1, dans lequel les branches de ressort du support de contact sont chacune formées d’une seule couche.
7. Système de contact selon la revendication 1, dans lequel la liaison est conçue comme étant de forme arrondie.
8. Système de contact selon la revendication 1, dans lequel la liaison est conçue comme étant de forme cylindrique sensiblement creuse et une ouverture de la liaison cylindrique sensiblement creuse forme la plus petite distance entre les branches de ressort opposées.
9. Système de contact selon la revendication 1, comprenant en outre un élément raidisseur conjointement avec deux supports de contact en une pièce parallèles, dans lequel l’élément raidisseur est configuré pour limiter la déviation provoquée par le courant résiduel et la distance maximale entre les branches de ressort, l’élément raidisseur étant en matériau diamagnétique ou paramagnétique disposé sur les deux supports de contact en une pièce parallèles, et dans lequel l’élément raidisseur entoure au moins partiellement au moins l’une des deux branches de ressort et il existe un certain jeu entre la branche de ressort et l’élément raidisseur.
10. Système de contact selon la revendication 9, dans lequel l’élément raidisseur comprend principalement une plaque qui est bordée par des sections courbes sur deux bords opposés.
11. Système de contact selon la revendication 9, dans lequel l’élément raidisseur comprend deux éléments parallèles en forme de plaque qui sont reliés par l’intermédiaire d’une bande centrale continue sur la longueur des deux éléments en forme de plaque.
12. Relais, comprenant le système de contact selon l’une quelconque des revendications 1 à 11.
13. Relais selon la revendication 12, dans lequel le relais est un relais de coupure et les premier et deuxième rails conducteurs sont fixes par rapport au boîtier de relais.
14. Relais selon la revendication 12, comprenant en outre un induit et au moins une bobine d’excitation, dans lequel l’induit est configuré pour agir sur le système de contact pour une commutation par une force générée par la bobine d’excitation.

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