Brevet FR2274129A1 — publié le 19760102

L'invention, due à la collaboration de MM. Louis MATHIAN et Gilbert PUTHODJ est relative à un dispositif de commande d'une pince mobile de serrage d'un barreau fixe de contact d'un section neur à haute tension comprenant une paire de mâchoires en forme de leviers, montés à pivotement sur l'extrémité d'un bras mobile de sectionnement et susceptibles d'enserrer un barreau fixe de con tact et une tige coulissante de commande de ladite pince, reliée à chacun desdits leviers par une paire de biellettes articulées formant des manivelles venant en position active de serrage de la pince voisine du point mort en exerçant une force maximale de ser rage. Un dispositif du genre mentionné est décrit dans le bre vet français N0 1.438.170 et permet de disposer d'une force de serrage du barreau de contact fixe relativement importante. Les leviers formant mâchoires de contact sont du troisième genre, c'est-à-dire que la force d'application est intercalée entre l'axe d'articulation formant point d'appui du levier et le point de ser rage du barreau. Ces leviers démultiplient l'effort d'application des mâchoires et leur effet est contraire à celui des biellettes en forme de manivelle venant en position voisine du point mort lors du serrage du barreau. En vue de limiter l'effet de démulti plication précité les biellettes attaquent les leviers en un point voisin du point de serrage du barreau.Tout le mécanisme de trans mission de l'effort de.la tige coulissante aux leviers mâchoires est disposé à l'extérieur du bras. L'invention a pour but'de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un dispositif de commande logé dans un carter étanche et à système de leviers multiplicateurs de l'effort de serrage des mâchoires. Le dispositif selon la présente invention est caractéri sé par le fait qu'il comporte des leviers du premier genre à bras de levier multiplicateurs de ladite force de serrage, ladite ex trémité du bras mobile étant agencée en carter de logement des dites biellettes et de l'extrémité de la tige de commande. Le carter étanche est disposé à l'extrémité du bras sec tionneur et comporte des Joints d'étanchéité au droit des passages de la tige coulissante de commande et des leviers mâchoires. Les leviers du premier genre permettent de reporter 1'ensemble du mé- canisme de commande à l'intérieur du carter et de rapprocher les axes d'articulation de la zone de serrage du barreau de contact. Le rapport de leviers peut ainsi être augmenté notablement et est uniquement limité par l'encombrement du carter. La zone de serrage du barreau externe au carter est entièrement libérée et permet la disposition d'une butée de positionnement du barreau disposée sur le carter en prolongement du bras sectionneur. La fixation directe de cette butée sur le bras porteur et non sur les mAchoires des pinces permet d'appliquer un effort important sur la butée, cet effort pouvant être employé à soulever le barreau lors de la venue en position active du bras du sectionneur. Les variations du positionnement du barreau par rapport au bras du sectionneur, dues aux déplacements du Jeu de barre sous l'effet des variations climatiques, sont absorbées en partie par la remontée du barreau sous l'effet de la butée et en partie par la longueur des leviers michoires. Celle-ci peut ainsi être fort limitée et en tous cas inférieure à celle des leviers usuels. Selon un développement de l'invention, la connexion électrique entre les leviers mâchoires et le carter, porté par le bras sectionneur, est assurée par les axes de pivotement des leviers. Les axes de pivotement sont rigidement assuJettis au carter par des vis de serrage assurant une pression de contact suffisante à une bonne connexion électrique entre les axes et le carter. La force d'appui des leviers mâchoires sur les axes est importante dans le cas d'un levier selon l'invention, du premier genre, et assure un bon contact électrique suffisant à la transmission du courant. La surface de portée des leviers sur les axes de pivotement est avantageusement ponctuelle pour permettre un positionnement correct des leviers en contact des barreaux. Selon unautre développement de l'invention, particulièrement important dans le cas d'une pluralité de pinces de serrage, le mécanisme de commande comporte un palonnier de transmission d'effort aux biellettes de commande des leviers mâchoires. Ce palonnier est avantageusement monté à pivotement sur l'extrémité de la tige de commande pour permettre une répartition uniforme de l'effort de serrage sur les différentes pinces. Le dispositif de commande selon l'invention est applicable à des sectionneurs du type pantographe ou à des sectionneurs à bras unique. Selon un autre développement de l'invention, les leviers mâchoires sont subdivisés en deux éléments pour améliorer la tenue en surintensité. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre d'un iode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d'exemple non limi- tatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels la figure I est une vue en élévation partiellement arrachée, du dispositif de commande d'une pince selon l'invention, le levier de gauche étant représenté en position d'ouverture et le levier de droite en position de serrage; la figure 2 est une vue de caté, partiellement arrachée et en demi-coupe, du;-dispositir selon la figure 1; la figure 3 est une vue de détail à échelle agrandie, montrant le dispositif de pivotement d'un levier de la pince;; la figure 4 est une vue partielle en élévation et en demi-coupe, illustrant une variante de réalisation des leviers maAchoires; la figure 5 est une vue de côté du dispositif selon la figure 4. Sur les figures, un bras mobile 10 d'un sectionneur, par exemple du type à pantographe pour haute tension, porte à son ex trématé un carter 12 sur lequel sont montées à rotation sur des axes 14, 16, deux paires de leviers 18, 20; 18', 20' formant des mtehoires de deux pinces Juxtaposées de serrage d'un barreau 22 constituant le contact fixe associé du sectionneur.Une tige de commande 24 coaxiale au bras 10 stétend à l'intérieur de ce dernier et pénètre avec interposition d'un Joint d'étanchéité 26 à l'intérieur du carter 12. L'estrité oppose de la tige 24 coopère avec un dispositif de commande susceptible de lui imposer un mouvement de coulistexent pilotant, d'une manière bien connue en soi, l'ouverture et la fermeture des pinces formées par les leviers mâchoires 18, 20, 18', 20'. Sur l'extrémité de la tige 24 interne au carter 12 est monté à pivotement sur un axe 28 un palonnier 30 se prolongeant de part et d'autre par des pivots 32, 32' respec vivement au droit de chacune des pinces. Les deux pinces étant identiques seule l'une d'entre elles sera décrite en détail par la suite, les mimes numéros de rérérence, affectés d'un indice, étant utilisés pour désigner les éléments correspondants. Chaque levier m choire 18, 20 est constitué par un profilé en H dissymétrique monté rotation en un point intermédiaire sur l'axe 14, 16 et se prolongeant à l'intérieur du carter 12 par un bras 34, 36.Une paire de biellettes 38, 40 est articulée sur le pivot 32 du pal on- nier 30, les extrémités opposées des biellettes 38, 40 étant montées à rotation sur des axes 42, 44 portés par les extrémités des bras 34, 36. En position de fermeture de la pince, représentée pour la mâchoire 20, les biellettes 38, 40 sont sensiblement per pendiculaires à la tige de commande 24 et aux leviers mâchoires, de manière à disposer d'une force d'application maximale. Des collets 46, 48, solidaires du carter 12, entourent avec Jeu les leviers mAachoires 18, 20 dans la zone de pénétration à l'intérieur du carter 12. Les collets 46, 48 sont coiffés par des capuchons 50, 52 autorisant un libre débattement limité des leviers mâchoires 18, 20. Le carter étanche 12 peut éventuellement être rempli d'un lubrifiant ou d'une graisse protectrice. Une tige butée 54, solidaire du carter 12 et alignée avec le bras sectionneur 101 s'étend entre les leviers mâchoires 18, 20, de manière à positionner avec précision le barreau 22 engagé dans la pince de serrage. La fixation rigide de la butée de positionnement 54 au bras 10 par l'intermédiaire du carter 12 permet d'exercer un effort important de relèvement sur le barreau 22 lors de la venue en position de fermeture du bras sectionneur 10, notamment par un pivotement dans le plan perpendiculaire à celui de la figure 1. En position de serrage le barreau 22 en appui de la butée 54 est voisin des axes 14, 16 et le bras de levier de serrage du barreau 22 est une fraction de la longueur des bras 34, 36 recevant la force d'application par les biellettes 38, 40. Les leviers mâchoires 18, 20 assurent ainsi une multiplication de l'effort de serrage. La butée 54 se prolonge à l'intérieur du carter 12 par une tige 56 portant à son extrémité une barrette 58 susceptible de coopérer avec les bras 34, 36 pour définir la position d'ouverture maximale de la pince. Le mécanisme de commande selon l'invention fonctionne de la manière suivante Les pinces étant en position ouverte, correspondant à la position représentée du levier 18, le bras sectionneur 10 est amené par pivotement dans un plan perpendiculaire à celui de la figure 1, en position de fermeture. Au cours de ce mouvement le barreau 22 s'engage entre les leviers mXchoires ouvertes 18, 20 en venant éventuellement en appui de la butée 54 qui lui impose alors un mouvement de relèvement pour le positionner correctement.La fermeture des pinces est engendrée par un coulissement vers le haut sur la figure 1 de la tige de commande 2t, qui provoque par l'intermédiaire du palonnier 30 et des biellettes 38, 40 un pivotement des leviers mâchoires 34, 36 vers la position de serrage, représentée sur la partie droite de la figure 1. Ilest facile de voir que la force de serrage est relativement importante du fait de la position voisine du point mort des biellettes 38, 40 et de lterret de levier résultant de la longueur des bras 34, 36 et de la position rapprochée du barreau 22 des axes 14, 16. Le palonnier 30, monté à pivotement sur l'axe 28, répartit uniformément sur les deux pinces la force de serrage. L'emploi selon l'invention de leviers du premier genre fait apparattre des forces d'appui importantes sur les axes 14, 16 permettant la réalisation d'une connexion électrique entre les leviers mâchoires 18, 20 et le carter 12 sans utilisation de tresses. A cet effet, l'articulation des leviers mâchoires est avantageusement réalisée de la manière décrite ci-dessous, plus particulière- ment en référence à la figure 3, qui représente l'articulation à axe 14, les autres articulations étant évidemment identiques. L'axe 14 engagé dans des tourillons 60, 62, solidaire du carter 12, est rigidement assuJetti à ces tourillons par des vis de serrage 64, 66 s'étendant radialement à l'axe 14 et vissées dans ce dernier. La force d'application et de contact de l'axe 14 avec les tourillons 60, 62 est essentiellement déterminée par la force de serrage des vis 64, 66 et permet de réaliser une bonne connexion électrique. Bien entendu cette fixation rigide pourrait être réalisée d'une manière différente, notamment par coincement ou êre soudage. Le profilé en H du levier mtchoire 18 présente deux semelles 68, 70 et une âme 72 décalée en direction des surfaces de contact 74, 76 constituées par les tranches des semelles 68, 70. Les surfaces de contact 74, 76 sont appliquées en position de serrage sur le barreau 22 et la force d'appui du levier 18 sur l'articulation 14 s'exerce dans la direction indiquée par la flèche sur la figure 3. Les semelles 68, 70 présentent des orifices 78, 80 de passage avec Jeu de l'axe 14 et la semelle 72 présente une face d'appui et de contact 82 de forme cylindrique convexe en regard de l'axe 14. Le contact ponctuel entre la face cylindrique 82 et l'axe 14 autorise un pivotement limité du levier mâchoire 18 et l'application avec une force de contact identique des surfaces 74, 76 sur le barreau 22.Le contact ponctuel entre le levier 18 et l'axe 14 avec une force d'appui importante, résultant du levier du premier genre selon l'invention, assure une bonne connexion électrique, La rotation sur le point de contact se fait au moment où il n'y a que peu d'effort appliqué sur le point de contact. I1 en résulte un auto-nettoyage du point de contact, sans usure importante, la force ne devenant très importante que lorsque la paire est immobile, en appui sur le barreau. Les figures 4 et 5 illustrent une variante de réalisation à leviers mâchoires présentant une très haute tenue en surintensités. Les leviers mâchoires sont soumis à des forces électrodynamiques d'attraction et pour de fortes surintensités les leviers 18, 20, selon les figures 1 à ), s'attirent avec une force suffisante à une diminution notable ou même à une annulation de la force d'appui des leviers 18, 20 sur les axes 14, 16. La variante illustrée par les figures 4 et 5 fait usage de leviers mâchoires 18, 20, subdivisés chacun en deux éléments 84, 88; 86, 90 pour obvier à cet inconvénient. Seul le levier mftchoire 18 est décrit ci-après, le levier 20 étant symétrique. L'élément 84 du levier 18 est articulé par une de ses extrémités sur l'axe 14 et constitue la mâchoire de serrage du barreau 22.L'élément 88 du levier 18 est agencé en levier double portant à l'une de ses extrémités un axe 92, sur lequel tourillonne élément mâchoire 84 et à l'autre extrémité, l'axe 42 d'articulation de la biellette 38. L'élément levier double 88 est aligné avec l'élément 84 et se prolonge au-delà de l'axe 14 un orifice 94, de section supérieure à celle de l'axe 14, offrant un passage avec jeu à l'axe 14. L'orifice 94 est intercalé entre les axes 92 et 42 de préférence sensiblement au milieu de l'élément 88. Le fonctionnement de la pince montrée aux figures 4 et 5 est le suivant Une force de serrage F de la pince, transmise par la tige de commande 24 à l'axe 42, tend à faire pivoter l'élément levier 88 dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 4. L'élément 88 agit en levier du premier genre en prenant appui sur l'axe 14 et en exerçant une force de serrage F1 en 92 sur l'élément mâchoire 84. Ce dernier, formant levier du troisième genre pince le barreau et prend appui au point 96 sur l'axe 14. Les avantages de multiplication des forces mentionnés ci-dessus sont bien entendu conservés. La force électrodynamique F2 d'attraction s'exerçant sur l'élément 84 est orientée dans le même sens que la force de serrage F1 et accrott la force de pinçage du barreau 22 et la force d'appui sur l'axe 14. Par la subdivision en deux éléments des leviers mtchoires 18, 20 l'effet néfaste des forces électrodynamiques devient un effet bénéfique pour la force d'appui sur les axes 14, 16. L'invention n1 est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté aux dessins annexés, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences mécaniques ou électriques, notamment à celle dans laquelle le nombre des pinces serait supérieur ou celle encore dans laquelle les leviers mâchoires seraient d'une conformation différente. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'une pince mobile de serrage d'un barreau fixe de contact dlun sectionneur à haute tension comprenant une paire de mâchoires en forme de leviers, montés à pivotement sur l'extrémité d'un bras mobile de sectionnement et susceptibles d'enserrer un barreau fixe de contact et une tige coulissante de commande de ladite pince reliée à chacun desdits leviers par une paire de biellettes articulées formant des manivelles venant en position active de serrage de la pince voisine du point mort en exerçant une force maximale de serrage, caractérisé par le fait qu'il comporte des leviers du premier genre à bras de levier multiplicateurs de ladite force de serrage, ladite extrémité du bras mobile étant agencée en carter de logement desdites biellettes et de l'extrémité de la tige de commande. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit carter étanche comporte un orifice de passage de ladite tige de commande doté d'un Joint d'étanchéité coulissante et un orifice au droit de chacun des axes de pivotement desdits leviers présentant un Joint d'étanchéité. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit carter porte une butée d'appui dudit barreau disposée au prolongement dudit bras et encadrée par lesdites choiras . 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la connexion électrique entre lesdits leviers et ledit carter et bras est assurée par les axes de pivotement des leviers, lesdits axes étant rigidement assuJettis en bon contact électrique audit carter et la réaction d'appui desdits leviers du premier genre assurant un bon contact électrique entre lesdits leviers et les axes associés. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface d'appui desdits leviers sur les axes associés est convexe, de manière à permettre un contact ponctuel et un pivotement limité. 6. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, comprenant au moins deux paires de pinces susceptibles de coopérer avec ledit barreau et commandées par ladite tige de comZande, caractérisé par le fait qu'un palonnier monté à pivotement sur ladite tige de commande est intercalé entre cette dernière et lesdites biellettes, de manière à répartir uniformément la pression de ser rage sur lesdites pinces. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chaque levier lachoire est subdivisé en deux éléments alignés, llun des éléments formant lachoire étant monté à rotation par une de ses extrémités sur un axe dudit carter et l'autre desdits éléments, articulé par une de ses extrémités sur ledit un élément et coopérant par l'autre de ses extrémités avec ladite biellette, présentant un orifice de passage avec Jeu dudit aie. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ledit orifice est disposé' entre et sensiblement à égale distance des extrémités dudit autre élément.