Brevet FR2063078A1 — publié le 19710702

Bans l'alectrotechnique, 011 choisit fréquemment, pour le transport de courants forts, non pas des lignes de courant simples, mais deux ou plus de deux lignes de courant montées en parallèle, afin d'obtenir ainsi une surface plus étendue poiir le refroidisse--5 ment. Egalement pour, des raisons de construction, on monte souvent en parallèle des lignes de courant. Cela a lieu en particulier dans le cas de disjoncteurs de puissance5 pour pouvoir obtenir, avec les lignes de courant existantes, renfermant chacune un trajet 10 de coupure de puissance, un disjoncteur pour un courant nonjija^l plus élevé. Dans les modes de' construction du type déerit, on a constaté que les lignes de courant montées en parallèle ne peuvent pas supportes la somme des courants admissibles pour les différentes 15 lignes de courant, car les courants ne se répartissent pas uniformément sur les lignes de courant parallèles, ce qui provoque des échauffèments inadmissibles. Les causes de cette répartition non uniforme des courants peuvent réside^ dans des faibles différences des résistances ohmiques ou dans l'action inductive par des lignes 20 de courant voisines, ou dans les deux. On connaît déjà des moyens pour stabiliser la répartition du courant dans des disjoncteurs de puissance à basse tension. Ces moyens consistent en des résistances supplémentaires que l'on monte en série avec chaque ligne de courant. Lorsque les résistan-25 ces supplémentaires sont suffisamment fortes, les lignes de courant parallèles conduisent à peu près le même courant. Pour les disjoncteurs de puissance à courant alternatif, on a également recommandé l'utilisation de bobines de self-induction. Jusqu'à présent, il était usuel d'installer d'abord 30 les disjoncteurs de puissance à l'emplacement prévu et de monter ultérieurement les moyens de stabilisation de la répartition des courants, lorsqu'une mesure de la répartition des courants avait indiqué que de tels moyens étaient nécessaires. Cette manière de faire entraîne des frais supplémentaires, sans parler du fait 35 que les résistances ou bobines de self-induetion supplémentaires sont encombrantes et provoquent des pertes, La présente invention permet d'assurer une répartition uniforme des courants avec des moyéns particulièrement sim-,ples. L'invention est basée sur un appareil de commutation électrique. à courant alternatif, en particulier un disjoncteur de 7H t/i/iûo 70 34492 2 2063078 puissance à basse tension, comportant un nombre pair de lignes dp courant montées en parallèle» traversées dans le même sens et comprenant chacune un trajet de coupure et des barres de courant. Selon l'invention, deux barres de courant sont disposées.à l'inté-5 rieur de l'appareil de commutation, sur une partie de leur longueur, parallèlement l'une à l'autre en étant traversées en sens opposés par le courant, et ces, tronçons parallèles tLes barres de courant sont entourés par un noyau de fer. En cas d'inégalité des épurants dans les lignes de courant montées en parallèle, le noyau de fer 10 assure l'induction de tensions supplémentaires opposées, gui rétablissent l'égalité des courants partiels. Cela est valable, quelles que soient les raisons de la répartition non uniforme des courants. Des essais ont démontré qu'un noyau de fer avec une section transversale étonamment faible suffit pour rétablir l'égalité des courants 15 dans un disjoncteur de puissance à, lignes de courant parallèles, conduisant des courants très différents. Ainsi, on augmente la capacité de charge de tels disjoncteurs pratiquement jusqu'à la somme des courants admissibles pour les différentes lignes de courant. Pour la description plus détaillée de l'objet de l'invpn-20 tion, on va se référer au dessin annexé qui représente schématique— ment un exemple de réalisation non limitatif de l'appareil conforme à 1'invention. La fig. 1 représente schématiquement un disjoncteur avec deux lignes de courant 1 et 2 montées en parallèle, dont les conne-25 xions supérieures sont réunies sous la forme d'une connexion commune 3. De la même manière, les extrémités inférieures des lignes courant forment une connexion commune 4. Chacune des lignes de courant 1 et 2 renferme un trajet de coupure de puissance référencé 5 et 6. Les barres de courant 7 et 8 partant de ces trajets do cou-30 pure sont coudées de manière que dans la zone désignée par 10, elles s'étendent perpendiculairement à leur direction initiale et soient traversées en sens opposé par les courants partiels. Dans la zone 10, les barres de courant 7 et 8 sont entourées d*un noyau de fer 11® Ce noyau de fer doit agir déjà sous des courants fai-35 bles et ne doit pas être saturé sous des courants forts. A cet effet, le noyau peut recevoir un entrefer. En dessous de la gone 10, les barres de courant 7 et 8 sont encore une fois coudées, ce qui fait qu'elles reprennent ici leur direction initiale. Si l'on considère le courant I qui passe sur la fig.l 40 depuis le haut dans l'appareil, chacune des lignes de courant 1 et2 70 34492 3 2Q53078 est traversee par un courant I lorsque les résistances sont 2 , exactement égales. Dans la zone 10, les courants sont donc égaux et opposés, ce qui fait qu'aucune action magnétisante n'est exercée sur le noyau de fer 10. Par contre, si pour une raison quelconque, 5 par exemple par suite de la variation de la résistance de contact dans le trajet de coupure 6, une perturbation se présente dans la répaftition des courants,de telle manière qu'un courant légèrement plus faible ( I - A I ) circule dans la ligne de courant 1 et un courant légèrement plus fort ( I + I ) dans la ligne 5 10 de courant 2, il se produit dans la zone 10 un effet magnétisant sous l'action d'un courant dont la valeur est égale à la différence des courants partiels ( 2^1 )# De ce fait, des tensions auxiliaires sont induites dans les barres de courant 7 et 8, tensions qui s'opposent à la 15 répartition non uniforme des courants. Ainsi, l'égalité recherchée des courants partiels est rétablie. Des essais ont démontré, par exemple, que dans un disjoncteur de puissance tripolaire à basse tension, avec $eux lignes de courant montées en parallèle par pôle, une ligne de courant 20 conduisait 900 A eff. et la ligne de courant parallèle à cette première 1600 A eff. Après application de 1'invention,chacune des deux lignes de courant était traversée par 1250 A eff. Ce résultat , était obtenu à l'aide d'un noyau de fer ayant une section transversale de 2 cm^» Les dépenses pour l'uniformisation de la répartition 25 des courants sont donc très faibles. Le noyau de fer peut être monté sans augmentation notable de la taille du disjoncteur, et ce noyau n'augmente pas non plus sensiblement le poids du disjoncteur. Par conséquent, l'invention représente un moyen économique pour assurer l'utilisation de disjoncteurs de puissance à lignes 30 de courant parallèles, sous .une charge la plus élevée possible. L'invention peut être appliquée à tous les appareils ayant un nombre pair de lignes de courant parallèles. Dans le cas de, par exemple, quatre lignes de courant parallèles, on peut d'abord,monter en parallèle chaque fois deux lignes de courant 35 et les munir d'un noyau de fer de la manière représentée sur la fig. 1. Ensuite, on monte à leur tour en parallèle, de la manière décrite, les deux agencements ainsi obtenus. La fig. 2 représente la manière suivant laquelle le noyau de fer peut être monté sous un faible encombrement* 40 Les barres de courant 12 et 13 qui sont fixées à l'aide des trous 70 34492 2063078 20, 21 aux trajets de coupure de puissance non représentés et qui conduisent vers le bas sont croisées (croisement 15), dans des plans se trouvant l'un derrière l'autre, de telle manière que l'on obtienne un espace pour le montage d'un noyau de fer feuilleté 14, 5 Le noyau de fer 14 peut être fixé par des moyens quelconques, par exemple par boulonnage ou collage. En dessous du croisement 15, les barres de courant 12 et 13 se rejoignent de nouveau de manière à se recouvrir. De ce fait, les extrémités inférieures 16 et 17 des barres de courant 12 et 13 sont réunies de manière à pouvoir 10 être assemblées ensemble, d'une manière simple, avec une barre de courant commune qui y fait suite. En outre, cet agencement des extrémités 16 et 17 permet un montage particulièrement avantageux d'un transformateur de courant ou d'un déclencheur de surintensité. Le décalage entre les extrémités supérieures 22 et 23, résultant dç 15 l'agencement des barres de courant 12 et 13, peut être compensé en contre-coudant vers le haut la barre de courant 13 se trouvant dans le bas, ou en rapportant une pièce intermédiaire sur l'extrémité 23, Il suffit qu'il existe une très faible distance entre 20 les barres de courant 12 et 13, car seules des faibles tensions peuvent apparaître entre les barres de courant. Comme assemblage mécanique des barres de courant 12 et 13 P assemblage qui doit en même temps supporter les efforts électrodynamiques, on a prévu trois assemblages à vis. Deux de ces assemblages se trouvent au voisinage 25 du croisement 15, tandis que le troisième assemblage est prévu à l'endroit auquel les barres de courant passent l'une sur l'autre, A cet effet, la barre de courant 12 comporte des trous de passage 24, tandis que la barre d© courant 13 est pourvue de trous taraudés se trouvant en ligne avec les trous de passage 30 24. Les trous de passage 24 sont garnis d'un tube isolant 26, Une vis 27 dont 1a. tête est isolée de la barre de courant 12,, par une rondelle isolante établit l'assemblage mécanique. Les trajets de coupure de puissance non représentés sur la fig.2 peuvent être disposés directement côte à côte, c'est-35 -à-dire comme dans des disjoncteurs usuels. Comparativement à ces disjoncteurs, il faut uniquement prolonger les barres de courant 12 et 13 de la hauteur du noyau de fer 14, 70 34492 5 2063078 REVENDICATIONS 1. Appareil de commutation électrique pour courant alternatif, en particulier disjoncteur de puissance à basse tension, comportant un nombre pair de lignes de courant montées en parallèle, traversées par le courant dans le même sens et comprenant chacune 5 un trajet de coupure et des barres de couranty caractérisé par le fait qu'à l'intérieur de l'appareil de commutation, deux barres de courant sont chaque fois disposées, sur une partie de leur longueur, parallèlement l'une à l'autre en étant traversées par le courant en sens opposés, et que ces tronçons parallèles des barres 10 de courant sont entourés d'un noyau de fer. 2» Appareil de commutation suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les trajets de coupure sont disposés côte à côte .et oue les barres de courant se croisent symétriquement derrière les trajets de coupure et sont ensuite plaoéès l'une au** 15.dessus de 1*autre*