Brevet FR2238235A1 — publié le 19750214

L'invent-on concerne un sectionneur pantographe à deux tringleries reliées par une articulation, mobiles l'une par rapport à l'autre en parallelograinnie articulé et formant conducteurs électriques de liaison de deux voies conductrices. Les sectionneurs haute tension, dont une tringlerie mobile montée en parallélogramme articulé shunte la section de coupure et dont la flexion élastique des leviers de chaque tringlerie qui forment les conducteurs exerce la pression nécessaire à la conduction du courant sur la section de coupure, subissent les forces d'attraction du courant dans la zone des conducteurs voisins dans lesquels le courant circule dans le même sens. Les forces apparaissant lors d'un court-circuit dynamique attirent très fortement les conducteurs voisins pendant les premières alternances.L'atténuation de la composante à courant continu et l'affaiblissement résultant des forces d'attraction font revenir élastiquement les conducteurs, donc les différents leviers de chaque tringlerie, en position initiale et, en oscillant, ces leviers dépassent cette position en affaiblissant la force de contact et en risquant dans certains cas de provoquer le soulèvement des plots aux points de contact. Chaque ouverture du contact du sectionneur produit pendant le passage du courant un arc dont le fort dégagement de chaleur liquéfie la matière au point de contact. À la fin de la coupure du courant, soit le sectionneur est soudé au point de contact, donc ne peut plus être branché normalement, soit l'usure par brayage a détruit le point de contact au point que l'appareillage n'est plus capable de conduire le courant nominal. L'invention a pour objet un sectionneur qui élimine les inconvénients de l'art antérieur et dont en particulier la destruction des points de contact est évitee. Selon une particularité essentielle de l'invention, un dispositif d'amortissement des vibrations mécaniques des deux tringle ries est monté entre ces dernières. Le dispositif d'amortissement étant monté entre les deux tringleries et plus particulièrement entre leur point de fixation sur un support et leur articulation de liaison, il entre en action lorsqu'un courant de court-circuit attire les tringleries voisines formant conducteurs et parcourues par le courant dans le mweme sens. Le dispositif d'amortissement peut avantageusement être à action mécanique. L'une des deux tringleries peut alors comporter une fourche destinée à loger l'autre tringlerie et dont la largeur d'ouverture est échelonnée, le segment extérieur de l'ouverture étant faiblement plus grand et son segment intérieur étant légèrement plus petit que le diamètre de la barre de la tringlerie qui est destinée à pénétrer dans cette ouverture. Au lieu d'être mécanique, le'dispositif d'amortissement peut aussi être avantageusement hydraulique ou pneumatique. Ce dispositif peut alors être du type connu des amortisseurs de choc. L'une des deux tringleries peut alors avantageusement comporter un cylindre ainsi qutun piston muni d'une tige et l'autre, un élément récepteur de cette tige, le piston et le cylindre étant reliés élastiquement. En cas de courtcircuit, ltextré i te libre de la tige du piston s'applique contre l'élément récepteur après avoir parcouru une certaine distance qui les sépare et qui forme un chemin perdu. L'invention peut avantageusement comporter en variante un amortisseur à dispositif d'arrêt. L'une des deux tringleries comporte alors un cylindre contre le fond duquel est placée intérieurement une garniture élastique à faible rebond, une barre fixée à l'autre tringle rie,et dont l'extrém-té libre comporte une surépaisseur sphérique,pénétrant dans cecylindre en cas de court-circuit. Cetté garniture est de préférence en trois couches. En variante, le dispositif d'amortissement est magnétique et fonction du courant. L'adjonction d'un dispositif d'amortissement des vi brations mécaniques des tringleries en cas de court-circuit empêche les forces apparaissant en cas de court-circuit dynamique de provoquer dans les tringleries voisines formant conducteurs des vibrations mécaniques d'amplitude suffisante pour alléger les efforts exercés aux points de contact et pour provoquer le soulevement des plots. Le dispositif d'amortissement autorise au début du court-circuit l'attirance des conducteurs voisins dans les limites nécessaires à l'amplification de la force de contact. L'amortissement débute à la fin de cette course à vide. Celle-ci porte la désignation de chemin perdu. Les conducteurs voisins sont alors retenus avec une force suffisante dans le dispositif d'amortissement pour que les oscillations que les vibrations résiduelles leur font subir ne puissent se produire qu'avec absorption de la majeure partie de l'énergie vibratoire. Les conducteurs voisins en sont donc immobilisés. Après coupure du courant, la force élastique de rappel qui surmonte la force d'amortissement ramène les conducteurs voisins de toute position en position initiale. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement l'initatifs et sur les- quels la figure 1 est une élévation schématique d'un sec- tionneur à l'état d'enclenchement, comprenant des tringleries mobiles en parallélogramme articulé et ne comportant aucun dispositif dramortisse- ment; la figure 2 est une élévation schématique d'un sec tionneur analogue à celui de la figure 1, mais comportant un dispositif d'amortissement ; la figure 3 est un schénma d'un dispositif d'amortis sement à effet mécanique.; la figure 4 est un schéma d'un dispositif d'amortisse ment hydraulique ; et les figures 5 et 6 sont des schémas d'un athrtisseur à dispositif d'arrêt, avant e t apres attraction des tringleries. Un sectionneur pantographe se compose en principe de deux tringleries 1 et 3 articulées en des points. fixes 7 et 8 s"r un support 8a qui n'est pas représente en détail. La tringlerie 1 comprend un premier levier la et un second levier lb reliés par une articulation 2. L'extrémité inférieure du levier lb est reliée au point 8 au support 8a, tandis que l'extrémité tournée vers le haut du levier 1a e3t coudée vers l'intérieur sous un angle obtus. La tringlerie 3 se compose également de deux leviers 3a et 3b reliés par une articulation 4. La tringlerie 3 est également articulée sur le support 8a au point 7. L'extrémité supérieure du levier 3a est légèrement coudée vers l'intérieur. Les deux tringleries 1 et 3 sont articulées en un point de liaison 5 au-dessus des deux articula tions 2 et 4, les leviers la et 3a se croisant en ce point. L'extrémité ainsi constituée, orientée vers le haut et en V, dans la représentation de la figure 1, du sectionneur pantographe loge un conducteur 6 situe à une distance déterminée au-dessus du support 8a.Lorsqu'un mouvement de commutation fait tourner les leviers lb et 3b dans les directions indiquées par les flèches A et B, le point 5 de liaison descend et l'extrémité de chacune des deux tringleries se déplace latéralement et aussi vers le bas, dans la direction des flèches C et-D. Les tringleries 1 et 3 forment elles-mêmes des conduc teurs électriques qui relient le conducteur 6 à une connexion située dans le support 8a. Le courant circule donc en parallèle dans ces: trin gleries. En cas de court-circuit, les deux tringleries 1 et 3 s'attirent ; elles entrent alors en vibrations dont les amplitudes sont référencées sur la tringlerie 3 de la gauche de la figure 1. La position interne extrême de la tringlerie 9 porte la référence 10 et sa position extérieure extrême porte la référence 9. Ces tringleries atteignent oes positions 9 et 10 par déformation élastique due aux vibrations qui les font dépasser leur position de repos. L'extrémité supérieure de la tringlerie s'écarte alors du conducteur 6 d'une distance d.Il se produit alors entre le conducteur 6 et.ie plot de contact de l'extrémité supérieure de chaque tringlerie un arc qui risque de provoquer le soudage de ces plots sur le conducteur. La figure 2 représente un sectionneur sur lequel un dispositif 11 d'amortissement est monté entre les points-de liaison 2 et 4. En cas de court-circuit, la tringlerie se déplace alors de la position initiale 12 vers l'intérieur et le dispositif 11 d'amortissement ne l'autorise à osciller autour d'ne position médiane 13 que jusqu'à des positions extrêmes 13a et 13b. Chwque tringlerie 1 ou 3 se déplace sur une surface hachurée F. Les plots n'ont alors pratiquement pas la possibilité de s'écarter de leur point de contact. Les figures 3 à 6 représentent quelques exemples de dispositifs d'amortissement. Uae fourche 14, dont la mâchoire est formée de deux branches 15, est montée sur l'articulation 2 de la trin glerie i de la figure 3. La mâchoire de la fourche comprend un premier segment 16 à largeur d'ouverture A1 et un second segment 17 à largeur d'ouverture A2. La largeur d'ouverture A1 est légerement plus grande que le diamètre E de la tringlerie 3 en face de laquelle elle est disposée, tandis que la largeur d'ouverture A2 du segment 17 est légèrement inf- rieurs au diametre E de cette tringlerie.Une fente 18, dont t le fond débouche sur un trou 19 destiné à empêcher la fourche de subir un effet d'entaille, confère une certaine élasticité à cette fourche. La distance séparant la position neutre et l'extrémité du premier segment 16 porte la référence V et la distance séparant 11 extrémité du segment 16 et l'extré- mité du segment 17 porte la référence RDS V représentant le chemin perdu et % représentant la course d'amortissement Lorsque la tringlerie 3 pénètre dans la mâchoire de la fourche, elle parcourt librement la distance V et s'applique contre le rétrécissement du segment 17.L'amortissement du mouvement des deux tringleries -1 et 3 ne débute qu'à ce moment. La figure 4 représente un dispositif hydraulique d'amortissement monté entre les tringleries 1 et 3. il comprend un amortis -seur de choc.20 à cylindre 21 dans lequel un piston 22 est mobile alternativement. Le piston 22 se prolonge vers ltestérieur en tige 23 qui ressort de la tête 24 du cylindre par un passage 25. L'extrémité libre de la tige 23 du piston supporte un heurtoir 26 ; un ressort 27 est disposé entre ce heurtoir et la tête 24 du cylindre. Une barre 28 fixée sur la tringlerie 1 supporte une calotte 29 réceptrice du heurtoir 26. La distance qui sépare la calotte 29 et ce heurtoir porte également la référence V et représente le chemin perdu, tandis que la distance séparant la position 22 du piston représentée en trait plein et sa position 30 représentée en lignes brisées porte la référence ED qui représente la course d'amortissement. Les figures 5 et 6 représentent un amortisseur à dispositif d'arrêt. Un cylindre 31 relié à la tringlerie 3 comporte un orifice orienté sur la tringlerie 1. L'extrémité du cylindre 31 comporte un élargissement conique 32. Trois couches 33, 34 et 35 d'une matière élastique à faible rebond sont placées intérieurement contre le fond du cylindre 31. La tringlerie 1 supporte une barre 37 dont l'extrémité libre comporte une surépaisseur sphérique 36. La figure 6 représente le dispositif de la figure 5 lors d'un impact. Les couches 33, 34 et 35 sont alors déformées vers la gauche. La distance nécessaire à la surépaisseur 36 pour parvenir à la surface de la couche 35 porte la référence Vet représente également le chemin perdu. La distance séparant l'empla- cement auquel la surépaisseur 36 entre contact avec la surface de la couche 39 et la position extrême de cette surépaisseur dans le cylindre 31, ctest-à-dire la position dans laquelle les couches 33 à 35 ont subi la déformation maximale (figure 6) représente la course d'amortissement HD. Il va de soi que l'amortisseur peut être réalisé de diverses autres manières sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Sectionneur pantographe à deux tringleries reliées par une articulation, mobiles l'une par rapport à l'autre en parallé- logramme articulé et constituant des conducteurs électriques de connexion de deux voies conductrices, caractérisé en ce qu'un dispositif d'amortissement des vibrations mécaniques des deux tringleries en cas de courtcircuit est monté entre elles. 2. Sectionneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement est monté sous l'articulation qui relie les deux tringleries. 3. Sectionneur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement est mécanique. 4. Sectionneur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'une des deux tringleries comporte une fourche destinée a réceptionner l'autre tringlerie et dont la largeur de ltouverture est échelonnée, le segment extérieur de cette ouverture étant légèrement plus large, et le segment intérieur étant légèrement plus étroit que le diamètre du levier de la tringlerie destinée sty 5. Sectionneur selon les revendications 1 et 2 prises ensemble, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement est hydraulique ou pneumatique. 6. Sectionneur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement est un alortisseur de choc de type connu. 7. Sectionneur selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'une des deux tringleries comporte un cylindre ainsi qu'un piston muni d'une tige et l'autre tringlerie comporte une calotte réceptrice de la tige du piston, ce piston et son cylindre étant reliés élastiquement. 8. Sectionneur selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'une.distance sépare l'extrémité:libre de la tige du piston et la calotte réceptricé. 9. Sectionneur selon les revendications 5 à 3 prises ensemble, caractérisé en ce que l'amortisseur est à dispositif d'arr8t. 10. Sectionneur selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'une des deux tringleries supporte un cylindre contre le fond duquel est disposée intérieurement une garniture élastique à faible rebond, une barre fixée sur l'autre tringlerie et dont 11 extrémité libre comporte une surépaisseur sphérique étant destinée 9 s'engager dans ledit cylindre en cas de court-circuit. 11. Sectionneur selon la revendication 10, caractérisé en ce que la garniture est en trois couches. 12. Sectionneur selon les revendications 1 et 2 prises ensemble, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement est magnétique et fonction du courant.