Brevet FR2004316A1 — publié le 19691121

lia présente invention est relative à un distributeur électrique avec deux éléments de distribution fixes et deux étriers de commutation mobiles. Ce distributeur est destiné à être utilisé pour une installa-5 tion de distribution électrique dans laquelle l'énergie électrique est distribuée à différents consommateurs d'énergie. Etant donné , que des installations de distribution de ce genre demandent très souvent une place considérable, par exemple lorsqu'elles sont réalisées sous forme d'armoires dont la longueur peut atteindre plu-10 sieurs dizaines de mètres, il est souhaitable que les appareils de distribution prévus séparément pour chaque consommateur soient exécutés de la façon la plus compacte possible, tout en offrant un maximum de sécurité. Les éléments d'armoires ont une largeur minimum déterminée, de 0,6 m par exemple, qui ne peut être réduite 15 davantage sans compromettre la facilité du service et la sécurité du personnel. Il s'agit donc d'exploiter cette largeur d'élément d'armoire de la manière la plus rationnelle possible, ce qui peut être obtenu en prévoyant des éléments d'appareil en forme de disques, ceci signifiant que les appareils doivent être plus ramassés, 20 d« aorte qu'il est possible de loger le plus grand nombre possible d'appareils unitaires dans chaque élément d'armoire. Par ailleurs, chaque appareil unitaire, dans la plupart des cas, comporte un fusible normalisé du type à couteaux par ligne de | . phase. On réaliserait par conséquent un gain de place si les orga-23 nés de contact de branchement des fusibles pouvaient former une partie appartenant au distributeur, tout en prenant soin cependant d'éviter une attaque des organes de contact des fusibles par un arc résultant d'une mise hors circuit du distributeur, étant donné que les organes de contact des fusibles ne sont pas destinés 30 en premier lieu à subir des influences thermiques et à être corrodés du fait du fonctionnement du distributeur. Par contre, les organes de contact des fusibles peuvent, sans risque, constituer un point d'appui pour des éléments de commutation pivotants contenus dans le distributeur, ce qui permet de faire l'économie d'un élé-35 ment de construction spécial pour le point d'appui du distributeur. De plus, les éléments de commutation pivotants du distributeur peuvent être réalisés en organes de contact élastiques, maintenant par serrage les organes de contact de branchement des fûsi-40 bles. Le distributeur reçoit ainsi une fonction annexe, à savoir 6907999 2 2004316 celle de servir d'élément de réception et dé retenue pour le fusible, ce qui apporte donc une nouvelle contribution à la réalisation du but poursuivi, lequel but consiste à réduire la place nécessaire pour l'appareillage de distribution sans diminuer pour ce-5 la le coefficient de sécurité. On peut enfin réduire encore la place nécessaire en disposant le boîtier de l'appareil unitaire le plus possible à proximité du distributeur et du fusible, tout en tenant compte cependant que les parois du boîtier doivent consister en un matériau isolant tel que les conducteurs ne soient pas 10 influencés au point de vue magnétique, et que le boîtier supporte les températures très élevées, se manifestant par des dégagements thermiques agissant de façon similaire à des chocs, qui sont susceptibles de se produire en cas de court-circuit dans le boîtier entourant l'appareil de distribution. Du fait de l'élimination 15 de l'influence magnétique sur les conducteurs, les forces dynamiques du courant peuvent être utilisées en combinaison avec une chambre pare-étincelles en vue de l'extinction automatique de l'arc se produisant quand il y a coupure du courant. L'invention sera du reste mieux comprise en se reportant à la 20 description qui va suivre et au dessin schématique annexé donnant, à titre d'exemple et non limitativement, des modes préférés de réalisation de l'invention. La fig. 1 est une coupe schématique d'un distributeur selon la présente invention et de sa forme d'utilisation dans Tin appareil 25 de distribution unitaire incorporé dans une installation de dis-• tribution électrique. La fig. 2 est une coupe d'un dispositif selon le plan II-II défini en fig. 1. La fig. 3 montre la disposition de l'unité de distribution 30 dans une armoire d'installation de distribution. L'appareil de distribution selon les fig. 1 et 2 comporte une plaque de socle 10 en matériau isolant réfractaire ne renfermant aucune substance magnétique, de façon que ce matériau isolant n'exerce aucune influence sur le pouvoir de commutation de l'appareil de 35 distribution. La plaque de socle 10 est coulissante dans une rainure 12 dans un boîtier 14 en même matériau que la plaque de socle,de sorte que la plaque de socle 10 peut être retirée du boîtier pour avoir accès aux différentes pièces disposées sur cette plaque. La plaque de socle 10 est pourvue de deux boulons 16 et 18 avec en-40 roulés hélicoïdaux sur chacun de ces boulons deux ressorts 20 6907999 3 5004316 et 22 agissant respectivement sur un pont de contact 24 et sur un pont de contact 26 portant d'un côté sur une pièce de contact fixe 28 pratiquée dans le boîtier 14, et de l'autre côté contre un fusible normalisé interchangeable 30 avec couteaux de contact de 5 branchement 32 et 34. La pièce de contact fixe 28 ', collaborant dans le dessin avec la paire d'étriers de contact de droite 24 1, 26 1, est prévue d'une longueur bien plus grande que la pièce de contact 2$, afin de pouvoir supporter une chambre pare-étincelles de type connu avec lames tôle 36. 10 Les étriers de contact 24, 26 peuvent passer de la position de fermeture montrée dans la partie de gauche de la fig. 1, à la position d'ouverture montrée dans la partie de droite de cette figure, au moyen par exemple d'un arbre de commande 38 avec un élément de came 40 en matériau isolant monté sur cet arbre et quis 15 à l'aide d'une poignée 42, peut être mis sur une position horizontale dans laquelle les étriers de contact 24, 26 établissent un circuit, ou sur une position verticale (à droite dans la fig.1), dans laquelle les étriers de contact 24 ' et 26 1 sont éloignés de la pièce de contact fixe 28 ', avec respectivement sectionne-20 ment par le couteau de contact de branchement 32 du fusible 30, dans le cas où l'élément de came 40 de gauche serait également mis en position verticale. En ce qui concerne cette fonction, les étriers de contact 24, 26, et respectivement les étriers de contact 24 ', 26 ', sont pivotés autour de leurs points d'appui res-25 pectifs sur l'élément de contact 28 et respectivement le couteau de branchement34, en surmontant la résistance des ressorts 20, 22. Lors de la coupure du courant au moyen du système de distribution illustré dans le dessin, c'est toujours le point d'interruption 24 ', 28 ', 26 situé à droite dans le dessin, qui est 30 ouvert en premier, et il doit être posé comme condition à ce sujet que le courant passe de la pièce de contact 28 à la pièce de contact 28 ' dans le sens indiqué par la flèche 44, de façon que l'arc 46 se produisant au moment de l'ouverture des contacts et ayant tendance à développer sa longueur à partir du point d'éner-35 gie, soit repoussé par la force électro-dynamique du courant dans le dispositif à lames 36 de la chambre pare-étincelles, ledit dispositif assurant un refroidissement instantané de la température de gaz élevée de l'arc, et par conséquent l'extinction de ce dernier. Cette condition de l'ouverture en premier du point d'inter-40 ruption se trouvant à proximité de la chambre pare-étincelles est 6907999 4 £004316 nécessairement remplie du fait que les deux arbres de commande 38 sont inter-verrouilléa au moyen d'un mécanisme consistant en une tringle 48 coulissant dans le sens de sa longueur et collaborant par l'une de ses extrémités avec un élément de came 50 sur l'ar-5 bre de commande 38 de droite, et par l'autre de ses extrémités avec un alésage 52 dans l'arbre de commande 38 de gauche, la tringla 48 est maintenue par un ressort de traction 54 portant contre l'élément de came 50. Le mécanisme de verrouillage agit de façon que la tringle, dans toutes ses positions, bloque l'arbre de commande 10 38 de gauche, sauf lorsque 11 élément de came 40 sur 1'arbre de commande 38 de droite se trouve en position verticale (quand le point d'interruption de droite est ouvert). Par conséquent, pour pouvoir mettre les deux ponts de contact de gauche' 24, 26 dans leur position d'ouverture, il est nécessaire auparavant de mettre ,15 dans leur position d'ouverture les deux étriers de contact de droite 24 1 , 26 Ainsi que l'on peut s'en rendre compte d'après la fig. 2, plusieurs points d'interruption sont disposés en série dans un plan commun, habituellement trois dans un système triphasé (dispo-20 sition transversale). En cas de fonctionnement défectueux aux points d'interruption, on ouvre tout d'abord les points d'interruption de droite ét ensuite ceux de gauche, ce qui permet alors de retirer du boîtier 14 la plaque de socle 10, de sorte qu'il ne reste plus dans le boîtier que les pièces de contact fixes 28, 28 ' 25 avec les chambres pare-étincelles 36. On peut ainsi examiner facilement les différentes pièces des points d'interruption sur la plaque de socle et dans le boîtier, et remplacer sans difficulté les pièces détériorées, par exemple les fusibles 30. Il est possible de supprimer les fusibles lorsque l'on n'en 30 désire pas ; il est alors pratique de prévoir les pièces de contact 28 s'étendant jusqu'à la partie gauche des étriers de contact 24 ', 26 r, ou bien alors de remplacer les fusibles 30 par de simples pièces métalliques traversantes, lesquelles sont signalées par les tracés interrompus 30 '. 35 le dispositif selon la fig. 3 comprend une armoire 60 avec plusieurs appareils de distribution selon les fig. 1 et 2, installés superposés et reliés au côté entrée à des barres de secteur communes 62 dans un canal de barres de secteur 64 et au côté sortie à des câbles 66 amenant l'énergie électrique aux différents 40 consommateurs individuels. L'armoire 60 consiste naturellement en 6907999 5 2004316 un. matériau identique à celui des plaques de socle 10 et des boîtiers 14, à moins que des tôles acier ne soient prescrites pour des raisons de sécurité, auquel cas ces tôles acier sont à installer à une distance suffisamment grande des voies de passage de 5 courant des appareils de distribution. Si on le désire, les arbres de commande 38 peuvent être pourvus d'une source d'énergie ou d'entraînement, d'un électro-aimant ou d'un moteur d'entraînement par exemple, afin d'assurer les mouvements de rotation des arbres 38 entre position de mise en cir- . 10 cuit et position de mise liors circuit, ce qui permet ainsi de commander à distance las appareils de distribution de la même façon que des relais de commutation. 6907999 g 2004316 REVENDICATIONS 1° -Distributeur électrique avec deux organes de contact fixes disposés distants l'un de l'autre et en alignement, et deux étriers de contact mobiles pontant l'espace intermédiaire entre les deux organes de contact fixes, ce distributeur étant caractérisé 5 par le fait que les étriers de contact sont montés pivotants autour de l'un des organes de contact fixe et portent en position de fermeture de contact contre les deux côtés des organes des deux contact fixes, ces étriers, en position d'ouverture de contact, portant par une de leurs extrémités contre l'organe de contact 10 fixe autour duquel ils sont montés pivotants et par leur partie médiane contre un élément de came réalisé de préférence en matériau isolant, cet élément de came étant monté sur un arbre de commande s'étendant, transversalement par rapport aux étriers dé contact, dans l'espace intermédiaire entre les organes de contact 15 fixes et les étriers de contact, le montage de l'élément de came sur l'arbre étant prévu de façon qu'en position d'ouverture de contact, l'autre extrémité des étriers de contact se trouve à distance de l'organe de contact fixe opposé à celui autour duquel les étriers sont montés pivotants, les étriers de contact étant asser-20 vis par des éléments ressorts, maintenant lesdits étriers de contact appliqués contre les deux organes de contact fixes et respectivement contre l'élément de came. 2° -Distributeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe de contact fixe, opposé à celui autour duquel 25 les étriers sont montés pivotants est entouré par une chambre pare-étincelles avec lames d'extinction, montées à distance du chemin, de mouvement des étriers de contact. 3° -Distributeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'un des organes de contact fixes, l'organe autour duquel 30 les étriers sont montés pivotants est constitué par. un organe de contact de branchement en forme de couteau sur un fusible. 4-° -Distributeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux organes de contact fixes sont établis et fixés dans tua boîtier en matériau réfractaire non-magnétique entourant 35 le distributeur. 5° -Distributeur selon les revendications 1 et 4, caractérisé par le fait que les étriers de contact et l'arbre de commande avec l'élément de came et les éléments ressorts sont montés sur une pla 6907999 7 2004316 que pouvant être retirée du boîtier. 6° -Application du distributeur selon les revendications 1 -5, caractérisée par le fait que l'autre organe de contact de branchement en forrçie de couteau du fusible constitue l'un des organes 5 de contact fixes d'un autre distributeur de même type que le premier distributeur mentionné, les deux distributeurs étant couplés en série. 7* -Application du distributeur selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les arbres de commande des deux distri-10 buteurs sont verrouillés l'un par rapport à l'autre de façon que le second distributeur ne puisse être mis hors circuit qu'une fois que le premier distributeur se trouve en position d'ouverture.