Brevet FR2147014A1 — publié le 19730309

Le secteur technique de l'invention est celui de la distribution de l'énergie électrique. Les coupe-circuit destinés à recevoir des cartouches fusibles à couteaux comportent en général, par contact, des mâchoires en un métal conducteur, notamment en cuivre, constituées chacune par deux lames ou mors qui coopèrent avec le couteau correspondant de la cartouche fusible sous un serrage élastique obtenu en général par des anneaux à ressort, si le courant circulant est relativement important. De tels aoupe-circuit ne permettent pas une manoeuvre, c est-à-dire des mouvements d'extraction ou d'introduction des cartouches fusibles en charge, et il convient de les associer alors à un interupteur dont la manoeuvre est obligatoire, notamment pour l'isolement de l'appareillage coupe-circuit de sécurité, avant enlèvement des cartouches. La présente invention a notamment pour but d'apporteur une simplification et en tout cas une sécurité accrue dans les installations de cette nature en permettant la manoeuvre de telles cartouches alors que les circuits sont en charge. L'invention comprend à eet effet un contact du genre cidessus défini, contact à mâchoirseassocié à un pare-étincelles, un dispositif de guidage du couteau conjugué aussi bien longitudinalement que transversalement, un dispositif isolant d'écartement desdites macho ires au passage dudit couteau et une disposition auxiliaire d'extinction d'arc. Dans une forme particulièrement avantageuse d'exécution, ce dispositif de guidage, ce dispositif d'écartement et cette disposition auxiliaire sont conjugués et combinés en une réalisation qui comprend, l'extrémité de chacun des mors de mâchoire, une pièce isolante rapportée, formée d'une matière gazogène, qui est pourvue, en tête, d'une entrée de guidage à la présentation du couteau, et intérieurement, d'un bossage coopérant avec ledit couteau pour qu'au passage de ce dernier entre les deux pièces isolantes garnissant ladite machoire, lesdites pièces isolantes et les mors auxquels elles sont attachées se trouvent temporairement écartés, de façon telle qu'on obtienne une mise en place sûre du couteau et un maintien hors contact des mors et du couteau au passage de ce dernier. suivi d'une libération en relâchement qui ramène lesdits mors au contact du couteau une fois l'insertion mutuelle au moins commencée. Dans une forme particulière d'exécution, chaque mors aomprend, au delà d'une région fendue, des lames, indépendantes des pièces isolantes, qui forment pare-étincelles à action laté- rale. Dans une autre forme d'exécution, deux pièces izolantes conjuéei forment le soutien d'une lamelle transversale qui constitue à la fois pare-étincelles coopérant longitudinalement ave; l'extrémité de couteau, dtune part, et élément de verrouillage des pièces isolantes sur chaque mors, d'autre part. Pratiquement les pièces isolantes sont de préférence emmanchées sur des extensions des mors. Dans la première forme d'exécution précitée, l'emmanche- ment est complété par un sertissage, alors que das la seconde de ces formes d'exécution, le simple emmanchement suffit car le pyre- étincelles forme verrou commun pour les deux pièces isolantes des mors de la machoire oonsidérée. Un tel dispositif est d'une application particulièrement intéressante sur les tableaux basse tension des postes de distribution, dans les coffrets de branchement et dans les coffrets de pieds de colonnes montantes. Son fonctionnement est simple et sûr, indépendant des conditions de manoeuvre. De plus, les manifestations extérieures consécutives à une telle manoeuvre en charge restent très modérés et le orga nes de contact proprement dits ne se trouvent nullement altérés malgré-un grand nombre de manoeuvres. Ce résultat est du principalement à la séparation phy- sique de la partie de la mâchoire qui assure le contact permanent et de celle qui assure la fonction de pare-étincelles, sur laquelle un arc s'accroche principalement au moment de la separation des contacts. La description qui 7a suivre de deux formes d'exécution de contacts ainsi constituées, données á titre d'exemple, son limitatifs, va permettre, en regard des dessins annéxes, de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente de façon partielle et .-TCC des arrachements, une première forme d'execution d'un des son la-position où le contact est établi. La figure 2 représente de la même façon la disposition des mâchoires et d'un couteau à l'autre extrémité d'une cartouche fusible alors que les contacts sont séparés. La figure 3 représente une coupe selon la ligne III-III de la figure 1. La figure 4 montre de façon analogue à la figure 1 la disposition d'une seconde forme d'exécution. La figure 5 montre ce seconde forme d'exécution dans une disposition analogue à la figure 2. La figure 6 montre une coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5. Comme on le voit sur la figure 1, un contact monté sur socle isolant 1 par boulons 2 et relié à un conducteur 3 sousjacent,comporte une mâchoire 4 en cuivre argenté dont chaque mors est divisé par une fente 5 en une lame 6 relativement étroites, à extrémité 7 déportée en inclinaison, surmontant une autre lame 8 plus large, constituant le contact principal,pourvue de bossages 9 internes d'assurance de bon contact, cette paire de lames 8 étant associée à des anneaux élastiques de rapprochement, en acier par exemple. Chaque lame principale 8 est pourvue d'une extension décalée extérieurement 11, au delà d'une région rétreinte 12 pourvue de bossages, chaque extension comportant un bec 13 moins large sur lequel est emmanchée une pièce isolante 14 établie en matière gazogène.Chaque mâchoire est donc symétrique par rapport au plan médian et les mors sont ainsi pourvus de deux pièces isolantes séparées 14, également symétriques par rapport au même plan. Extérieurement chaque pièce 14 offre un orifice 15 d'emmanchement sur le bec 13, orifice derrière lequel ce bec est i?objet d'un sertissage 16. La partie terminale de chaque pièce 14 isolante est pourvue d'un talon 17 à pointe chanfreinée, qui permet la eoopé- ration avec l'extrémité 18 d'un couteau 19 apparaissant en bout d'une cartouche fusible 20, cartouche pourvue généralement d'une poignée de manoeuvre 21 isolée. Transversalement chaque pièce 14 offre en relief par rapport à son talon 17, un corps dont la face interne 14a est surhaussée intérieurement par un bossage 14b. En avant de ce bossage 14b apparat encore un chanfrein 22 de centrage transversal du couteau 19. Les extrémités évasée des lamelles 6 pare-étincelles apparaissent dans la région interne de la pièce isolante non pourvue du bossage 14b lequel n'apparatt que dans la région de passage du couteau 19 de cartouche 20 ci-dessus décrit. Le fonctionnement de cet agencement est alors le suivant : à la présentation du couteau 19, la face extr8me 18 de ce dernier est guidée sur le talon 17 par pénétration sur le chanfrein correspondant, et l'ensemble de la cartouche 20 est donc centré longitudinalement par rapport aux deux machoires de lssé- quipement de réception de cette cartouche coupe-circuit.Si l'on commence l'introduction, les couteaux 19 pénètrent entre les faces 14a des flancs de deux pièces isolantes 14 et atteignent les chanfreins 22, puis écartent alors les bossages 14b l'un de l'autre, ce qui entratne l'écart mutuel des mors des mAachoires, dont les faces actives 12 sont séparées, dans ces conditions, par une distance supérieure à l'épaisseur du couteau 19 correspondant. I1 en résulte que les couteaux 19 viennent se loger entre les extrémités évasées 7 des lames pare-étincelles 6 dont l'écart n'a pas varié, puisqu'elles nesont pas entratnées par l'écart des pièces isolantes 14 et le couteau établit le contact avec ces par-e- étincelles 6 temporairement.Si l'on continue le mouvement dtinser- tion, ces couteaux 19 commencent à passer entre les faces actives 12 sans toucher ces dernières, mais après franchissement des bossages 14b, les mâchoires se referment brusquement, notamment aux aux ressorts 10, sur les couteaux dont le coulissement peut alors être poursuivi jusqu'à introduction finale, avec phase d'auto-nettoyage des contacts au droit des bossages 9. L'introduction complète est terminée par rencontre de la pièce de fixation de la poignée/sur la cartouche et des tartes isolantes 14. Au contraire, à l'extraction, on provoque d'abord le glissement des couteaux 19 entre les mors serrés des mâchoires 4. La tranche supérieure et inférieure des deux couteaux d'une mme cartouche 20 pénétrent entre les pièces isolantes 14 correspondantes. L'effort résistant de manoeuvre augmente, ce qui oblige l'opérateur à augmenter son action. Les deux mors de chaque mAa choires 4 s'écartent alors brusquement sous l'effet de coopération entre couteau 19 et bossages 14b et perdent tout contact avec les couteaux 19 correspondants, la liaison électrique étant reportée uniquement sur les pare-étincelles 6. L'opérateur ne pouvant pas brusquement diminuer son action, la vitesse de manoeuvre augmente. Les couteaux quittent finalement à grande vitesse, aidés par l'action des rampes 22, les pare-étincelles avec production d'arcs de rupture, qui se développent dans les chambres formées par les pièces isolantes entre chaque paire de talons 17 et extrémités de bossages 14b ce qui provoque des dégagement de gaz facilitant ltextinction. Le mouvement est poursuivi jusqu'à extraction complète. Il a été constaté que de tels agencements permettaient l'obtention de pouvoirs de coupure élevés et meAme que l'on pou vait effectuer grâce à eux une réinsertion de coupe-circuit en charge et même sur courants de défauts, sans dommages ou effets de perturbation notable sur appareillage et pour un opérateur, et ce, un très grand nombre de fois. Dans les formes d'exécution des figures 4 à 6, les mt- choires 23 sont simplement pourvues d'extensions déportées 24 où l'on peut insérer à simple emmanchement deux pièces symétriques isolantes 25, constitutives des guidages, en matière gazogène. Ces deux pièces sont en outre pourvues de simples chanfreins transversaux 26 et frontaux 26a de centrage de la présentation des couteaux 19 d'une cartouche fusible 20 pourvue d'une poignée 21 comme dans l'exemple ci-dessus décrit, chanfreins simplement prévus dans la face d'entrée, en regard des faces internes, convergentes vers la région frontale, des deux pièces isolantes montées sur les mors d'une mâchoire de contact. Par contre, dans la région interne desdites pièces isolantes être dont les faces actives inclinées à l'effet précité, peuvent être dépourvu es de bossages, on fait apparaître à la partie supérieure un talon 27 pourvu d'une fente 28, les deux fentes se trouvant ainsi alignées dans les deux pièces isolantes affectées à une même mâchoire. Au montage, dans ces deux fentes alignées, est introduite une 30 lasse cambrée 29 qui porte, dans sa région interne, un repl 130 ter ruiné par un élément formant cliquet 31 alors que la régit externe est cambrée par un coude 32, arrondi qui déborde ainsi dans la région de passage balayée par la face terminale 18 du couteau 19 correspondant, et ce, à li intérieur de la chambre qui apparatt entre les deux pièces isolantes 25. De cette façon, grâce à la prévision dans les tranches des mors des mâchoires 23 de créneaux 34 apparaissant clairement sur la figure 5, les pièces isolantes symétriques 25 se trouvent après emmanchement verrouillées et solidarisées sur les mors de la mâchoire 23, arrêtées vis à vis des efforts d'extraction par coopération entre cliquet 31 de pare-étincelles et créneaux 34. La lame 29 forme en effet pare-étincelles coopérant avec la tranche extrême de couteau. Le fonctionnement d'une telle-òrme d'exécution est sensiblement le même que celui qui a été décrit ci-dessus. La présentation d'un couteau 19 dans les chanfreins 26 et 27 en assure le centrage longitudinal et transversal puis,après franchissement desdits chanfreins, sa coopération avec les face internes, qui suivent les chanfreins, des pièces isolantes 25 maintient leur écartement et celui des mors de mâchoire 23. Il en résulte, en premier, une prise de contact entre la face termi- nale 18 de couteau et le coude de pare-étincelles 32, une pénétration entre les mors des mâchoires 23 sans contact mutuel, et, uue fois les pièces isolantes franchies, une retombée finale de ces mors sur le couteau. A l'extraction au contraire, ce couteau rencontre les flancs internes convergents desdites pieces isolantes, d sorte que les mors s'écartent du couteau qui reste électriquement en contact avec le seul pare-étincelles 32 ce dernier assurant alors seul la conduction jusqu'à naissance de ltarc d rupture dont le soufflages est assuré entre lesdites pièces isolantes grâce à leur matière gazogène, aucun arc n'affectant les flancs de couteau et les mors de mâchoire. Il va de soi que, sans sortir du cadre e l'invention, on peut apporter des modiflcations aux formes d'exécution qui viennent d'être décrites. - REVENDICATIONS 1. Contact pour coupe-circuit pour cartouche à couteaux d'extrémité, formé par une mâchoire pourvue de mors maintenus élastiquement serrés, caractérisé par le fait que chaque mors est associé à un pare-étincelles, à un dispositif de guidage longitudinal et transversal de présentation d'un couteau correspondant, face à entrée de ladite mâchoire, à un dispositif isolant d'écartement temporaire desdits mors al passage dudit couteau et à une disposition auxiliaire dtextinction d'arc. 2. Contact selon la revendication 1, caractérisé par le fait que des pièces isolantes, gazogènes, sont prévues aux extr4- mités de chaque mors, pièces comportant chacune une entrée chanfreinée de couteau et intérieurement un bossage d'écartement au passage d'un tel couteau. 3. Contact selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les tettes desdites pièces isolantes forment des butées de limitation d'enfoncement de cartouche et donc desdits couteaux entre lesdits mors en coopération avec une pièce appartenant à une fixation de poignée de manoeuvre sur ladite cartouche. 4. Contact selon la revendication 2, caractérisé par le fait que chaque mors est fendu pour faire apparattre,à côté d'un contact principal, une lame pare-étincelles non solidaire de la pièce isolante mais enveloppée à distance par cette dernière qui constitue paroi de chambre d'extinction. 5. Contact selon la revendication X, caractérisé par le fait que chaque pièce isolante est emmanchée sur un bec terminai de contact principal du mors correspondant, emmanchement fixé par sertissage de l'extrémité dudit bec. 6. Contact selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte une pièce isolante à entrée chanfreinée qui apparaît en t8te d'une paroi inclinée s'écartant depuis les chanfreins vers ledit mors, pièce isolante simplement emmanchée sur un bec de mors, le verrouillage des deux pièces isolantes de mâchoire résultant de la coopération entre des créneaux alignés apparaissant sur les mors et un bec aménagé sur une lamelle maintenue en insertion dans des fentes en reg ar esdites pièces isolantes de mâ- choires, lamelle qui forme une partie cambrée, intérieurement auxdites pièces isolantes, un pare-étincelles en contact temporaire avec ltextrémité de couteau correspondant.