Brevet FR2252672A1 — publié le 19750620

L'invention concerne les connexions entre des éléments d'une installation électrique et, en particulier, les connexions entre les éléments de coupure en série des appareils d'interruption, tels que disjoncteurs, interrupteurs. Un tel élément de coupure comprend un ensemble de chambres de coupure, généralement au nombre de deux, supporté par un isolateur. Ces éléments de coupure sont reliés entre eux par un conducteur de liaison sous forme de barrette plate ou tubulaire par exemple, dont la section doit supporter le courant nominal sans échauffement excessif et dont la rigidité mécanique doit etre suffisante pour éviter toute détérioration consécutive aux contraintes électrodynamiques ou thermiques duels aux courts-circuits.Ces conducteurs de liaison, généralement en aluminium ou en cuivre, ont, le plus souvent, une forte section et une grande rigidité mécanique. Aux contacts entre la barrette et chacun des éléments de coupure, une pression de serrage assez élevée doit etre exercée sur une surface suffisante pour éviter tout échauffement anormal. Une des causes des difficultés rencontrées dans la réalisation des connexions entre éléments de coupure est la dispersion des cotes de positionnement des plages de contact. Cette dispersion augmente avec la hauteur de l'appareil et est plus importante lorsque des chambres de coupure sont montées dans des plans inclinés dtun certain angle par rapport au plan des isolateurs supportant les éléments de coupure. On peut ainsi observer des écarts de plusieurs centimètres. Dans beaucoup de cas, les variations dues à la dilatation thermique sont pratiquement négligeables devant les écarts dus au positionnement des éléments ; mais dans d'autres cas, la dilatation est un facteur important. Le hut de l'invention est, quel que soit le cas, la réalisation d'une liaison électrique adaptable en fonction d'une dispersion de cotes entre des éléments en série d'une installation, permettant un serrage suffisant entre les surfaces de contact sans entraîneur, après mise en place, de sollicitation mécanique dangereuse sur les éléments qui la supportent. L'invention a pour objet une connexion électrique adaptable entre les bornes de deux éléments d'un appareillage électrique et comportant une barrette de liaison, caractériseé par le fait qu'un raccord articulé est disposé entre une borne et l'extrémité associée de la barrette de liaison. Selon une caractéristique le raccord comporte un dispositif de coulissement de la barrette sur le raccord et un moyen de blocage du raccord sur la barrette. Selon une autre caractéristique un organe de contact à serrage élastique est interposé entre le raccord et la barrette de liaison. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description des modes de réalisation donnés ci-apres à titre d'exemple dans les dessins annexés. La figure 1 est une vue de face d'un pôle d'appareil d'interruption comportant en série deux éléments de coupure. La figure 2 est une vue de dessus de l'appareil d'interruption de la figure 1. La figure 3 est une vue de la plage de contact de l'appareil d'interruption selon la figure 1. La figure 4 est une coupe longitudinale selon l'axe X Y de la figure 5 d'un raccord à liaison tubulaire. La figure 5 est une coupe selon U U', V V' de la figure 4. La figure 6 est une vue en coupe éclatée des éléments inférieurs de la figure 5. La figure 7 est une vue de dessus de détails de la figure 6. La figure 8 est une vue en coupe longitudinale, selon l'axe X Y de la figure 9 d'une variante de la figure 4 comportant un raccord et une liaison à conducteur plat. La figure 9 est une coupe selon U V de la figure 8. La figure 10 correspond a une vue de dessus d'une variante de liaison à conducteur de liaison plat. La figure 11 correspond à une vue de dessus d'une variante de liaison par conducteur plat dont une seule extrémité est équipée pour tenir compte de la dilatation. La figure 12 est une coupe de la figure 10 selon Z Z'. La figure 13 est une vue en coupe agrandie d'un détail de la figure 12. La figure 14-est une vue en coupe d'une variante de la figure 12 à conducteur de liaison tubulaire. Dans les figures les reperes 1 et 71 d'une part, 2 et 72 d'autre part, représentent les bornes de deux éléments de coupure 7 et 8 d'un appareil d'interruption. Ces deux éléments de coupure ont pour base de fixation les pie ces 3 et 4 qui comprennent les colonnes isolantes 5 et 6 supportant les carters 73 et 74. Sur chacun de ces derniers sont fixées deux chambres de coupure respectivement 9, 10 et 11, 12, actionnées par des mécanismes disposés à l'intérieur des carters 7 et 8 et des colonnes isolantes 5 et 6. Les mécanismes sont entraînés simultanément par une commande non représentée. Le passage du courant entre deux chambres d'un même élément de coupure s'effectue à travers les carters 73 et 74. Les bornes 71 et 72 sont constituées par des plages de raccordement telles que représentées dans la figure 3. Selon l'invention, le passage du courant entre les chambres d'extinction 10 et 11 des deux éléments de coupure 7 et 8 est assuré par deux raccords 75 et 76 reliés entre eux par un conducteur tubulaire 25 ainsi qu'il est représenté dans la figure 4. Les raccords 75 et 76 sont munis, d'une part à leur partie inférieure, de plages de raceordements 13 et 14 destinées à coopérer avec celles des bornes 71 et 72, et d'autre part, à leur partie supérieure, de brides de raccordement 21 et 22 avec le conducteur tubulaire 25. Les raccords 75 et 76 sont de type articulé. On peut utiliser tout type d'articulation supportant sans dommage le courant nominal en permanence ou le courant de court-circuit pendant le temps prescrit. Le raccord qui est ainsi déformable et adaptable peut comporter un cône ou, de préférence, une rotule car, toutes choses égales, la surface de contact effective est généralement plus élevée avec une rotule, ce qui améliore la tenue sur court-circuit. Sur la figure 4, on a représenté deux rotules 15, 16, chacune de ces dernières étant munie d'un limiteur de course constitué par un ergot 17, 18 qui se déplace dans une cavité 19, 20 ménagée dans chacune des brides de raccordement 21 et -22. Le jeu prévu entre les ergots 17 et 18 et les cavités 19 et 20 permet de compenser les tolérances des pièces qui conduisent à des écarts entre les hauteurs A des deux éléments coupure, ou à des écarts entre les valeurs réelles et les valeurs théoriques des angles B formés entre l'axe des colonnes isolantes 5 et 6 avec l'axe des chambres de coupure 10 et 11, ainsi que C formé entre le plan défini par les colonnes isolantes et le plan de symétrie longitudinale de chacun des éléments de coupure Les brides de raccordement 21 et 22 comportent chacune, à la partie inférieure, une surface sphérique en contact avec des rotules 15 et I6, à la partie supérieure, un dispositif de coulissement de la barrette sur le raccord. Ce dispositif est constitué par une surface cylindrique 23, 24 en contact avec le conducteur tubulaire 25.Le conducteur 25 est rigidement lié aux brides 21 et 22 par des étriers 26, 27, 28 et 29 maintenus solidaires des brides 21et 22 par des vis, telles que 30 et 31. La figure 6 montre le détail du dispositif de maintien de chacune des rotules 15 et 16 sur les brides de contact 21 et 22. Un anneau 32 est disposé autour de la rotule }5 de la plage de raccordement 13 et deux demi-bagues 33 sont introduites dans le logement 34 de l'anneau 32. Le profil de la surface intérieure de l'anneau 33 est constitué par un secteur de sphère 35 qui peut glisser sur la rotule 15. A l'aide des vis 36 la rotule 15 est maintenue emprisonnée entre les deux demi-anneaux 33 et la bride 21. Les figures 8 et 9 concernent une connexion comportant un conducteur de liaison plat. Le tube de contact 25 est remplacé par le plat 37 et les brides 21 et 22 par les brides 38 et 39. Les extrémités du conducteur plat 37 sont bloquées par les vis et contre-écrous 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46 et 47 agissant sur les contre-plaques 48 et 49. La fixation des rotules 15 et 16 sur les brides 38 et 39 est identique à celle des figures 4 à 7. Dans le cas des figures 1 à 9, la liaison est mise en place après montage des deux éléments de coupure, les plages de raccordement 13 et 14 sont fixées sur les plages de contact correspondantes des chambres de coupure 10 et 11, puis on règle la position-optimale du conducteur 25 ou 37. Enfin on immobilise les vis telles que 30, 31, 36, 40, 42, 44 et 46 et les contre-écrous 41, 43, 45 et 47. Les limiteurs de course facilitent le montage et l'obtention du réglage optimal en limitant les déformations de la liaison. Cette disposition convient le plus souvent aux liaisons assez courtes entre éléments de coupure, pour lesquelles on peut (ce qui est fréquent) négliger l'influence de la dilatation. Ce reglage sert alors uniquement à compenser des écarts dûs à des tolérances géométriques. Mais dans les cas où on ne peut pas négliger l'influence de la dilatation, et en particulier lorsque les éléments de l'installation électrique à relier sont relativement.éloignés, on interpose un organe de contact à serrage élastique entre le raccord et la barrette de liaison ; on adopte alors une des dispositions représentées sur les figures 10 à 14. Sur la figure 10, la connexion relie deux plages de contact de profil analogue à celui de la figure 3 et disposées au sommet des deux bornes de traversées 50 et 51 d'un appareil d'interruption non représenté. Le conducteur plat de liaison 52 peut, soit admettre des déplacements limités par les deux raccords adaptables 53 et 54, comme le montre la figure 10, soit être fixe et en pris-e avec un seul raccord tel que 53, comme le montre la figure 11. La bride de raccordement 21 du raccord 53 à rotule 15 comporte un prolongement 77 dont l'extrémité, dans les deux cas, est maintenue au contact de celle du conducteur plat 52. A cet effet, ces extrémités comportent un "crevé" 55 traversé par un axe 78. -Le diamètre de la partie cylindrique 57 disposée sous la tête, est inférieur à celui du crevé 55, ce qui permet un déplacement relatif.L'effort de contact entre les pièces 52 et 53 est assuré par les rondelles élastiques 58 agissant sur la rondelle plate 59 sous l'action d'un écrou 79. Une douille calibrée 60 fixe un écrasement prédéterminé des rondelles 58, contrôlées en usine, et permet d'obtenir, lors du montage, sans tâtonnement et en évitant tout réglage, l'effort prescrit. De même, la rotule 15, montée sur la plage de raccordement 13, peut se déplacer dans son logement constitué par les secteurs sphériques creuses dans la partie supérieure du raccord 53 et dans les demi-anneaux 33, le limiteur de course constitué par l'ergot 17 dans la cavité 19 définissant l'amplitude maximale du déplacement. La pression de contact entre la rotule et son logement sphérique est assurée par les ressorts 61 et 62 dont l'écrasement est prédéterminé à l'aide de douilles calibrées. telles que 63. La figure 14 correspond à une variante avec conducteur de liaison tubulaire. Une rotule 64 prolongeant le tube 65 peut se déplacer dans un logement sphérique 66 de la bride de raccordement 21. Les ressorts 67 et -68 assurent la pression de contact nécessaire. Sur cette figure, la disposition de la rotule 15 est identique à celle représentée sur les figures 12 et 13. Le dispositif de raccordement élastique présenté dans les figures 10 à 14 par la bride 21 sur le conducteur de liaison permet de tenir compte, non seulement des écarts des cotes de positionnement comme les dispositífs des figures 4 à 9, mais, de plus, de l'influence de la dilatation thermique. Il est evident que l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation qui viennent autre décrits et représentés ; on comprendra que diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre de l'invention, certains éléments pouvant être remplacés par d'autres susceptibles d'y assurer la meme fonction technique ou une fonction technique équivalente. REVENDICATIONS 1/ Connexion électrique adaptable entre les bornes (71-72) de deux éléments (7-8) d'un appareillage électrique et comportant une barrette de liaison (25), caractérisée par le fait qu'un raccord articulé (75) est disposé entre une borne (71) et l'extrémité associée de la barrette de liaison (25). 2/ Connexion électrique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le raccord comporte une rotule (15). 3/ Connexion électrique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le raccord articulé (75) est muni d'un limiteur de course. 4/ Connexion électrique selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le limiteur de course comporte un ergot (17) disposé avec un jeu dans une cavité (19). 5/ Connexion électrique selon l'une des revendications 1 à 4, caracté-risée par le fait que le raccord (75) comporte un dispositif de coulissement de la barrette (25) sur le raccord et un moyen de blocage du raccord sur la barrette. 6/ Connexion électrique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait qu'un organe de contact à serrage élastique est interposé entre le raccord (53) - et la barrette de liaison (52).