Brevet FR2325532A1 — publié le 19770422

l'énergie nécessaire à la traction électrique est preeve'e habituellement sur les caténaires à 1 aide de pantographes situés sur le toit des motrices. la protection est assurée par disjoncteur, le plus généralement du type extérieur pour le cas d'alimentation monophasée à haute tension, et du type intérieur pour alimentation en courant continu. L'accès à la toiture de la motrice n'est rendu possible en toute sécurité aulaprès mise à la terre visible des organes électriques à l'aide d'un sectionneur de terre fixé sur le toit. Certaines motrices sont équipées pour circuler indifférem- ment sous plusieurs sortes de courants alternatifs et continus. Elles possèdent alors des commutateurs qui adaptent l'équipement d1alî- mentation des moteurs au type de courant du réseau emprunté. Disjorcteurs et commutateurs sont des appareils distincts, qui utilisent chacun, pour le passage du courant, des traversées de toiture réalisées à partir d'isolateurs. le sectionneur de terre utilise également des isolateurs. C'est ainsi que de nombreuses protubérances apparaissent sur le toit des motrices, formées tant par les isolateurs-supports que par les isolateurs de traversée, ainsi que par le corps des appareils de couplage. Tous ces organes type extérieur sont soumis sur le toit des motrices à des conditions atmosphériques très difficiles, exigeant une conception rlus onéreuse du matériel. le souci constarlt d'accroissement de la vitesse des trains, lié à icelui de'conomie d1ériergie motrice, conduit à la recherche de formes aérodynamiques de coques plus élaborées. C'est ainsi que les saillies du toit constituent un obstacle important à un tracé de formes optimales. D'autre part, la rapidité d intervention sur un organe de commutation en défaut ou son remplacement rapine éventuel sont un souci permanent des exploitants, chaaue disjoncteur, commutateur et sectionneur de terre ayant sa propre fixation et son raccorlement électrique En outre, des liaisons électriques sont établies entre ces diverses fonctions. L'exécution séparée d'appareils dépendant les uns des autres néWessnte des rerrouillages complexes dans le but d'empêcher les fausses manoeuvres en service, suscc-ttibes i'en- dommages le matériel et de psésenter un carter pour le personnel. Ta presente invention, due à MM. CAGNIOU Sylvain et COTHIER René, se propose de pallier ces inconvénients. Elle propose un équipement disjoncteur, commutateur et sectionneur de terre, combiné type intérieur, à encombrement réduit, pour motrice multi-courants. Cet éqUiPement est caractérisé en ce qu'il comprend un iso lateur traversée de courant unique relié d'un coté aux pantogra plies courant alternatif et courant continu et de l'autre côté à un combiné disjoncteur, commutateur et sectionneur de terre logé dans une enceinte formant carter amovible au-dessous du toit de la motrice et comprenant une borne reliée à la traversée de courant et connectant soit un circuit comprenant le commutateur du combiné en cas d'alimentation en continu, soit un circuit comprenant un disjoncteur relié par un transformateur haute tension et un redresseur au commutateur du combiné en cas d'alimentation en alternatif. Le transformateur haute tension et le redresseur sont extérieurs à cet équipement et ils sont reliés par des traversées de courant au disjoncteur et au commutateur. La commande du sectionneur de terre est préférablement logée ainsi que les servomécanismes, dans l'enceinte, et sa partie active externe est reliée à la sortie de l'isolateur dans le sillage de celui-ci. - La disposition proposée ne comporte plus qu'une seule traversée de courant sur le toit, l'appareil complet étant logé dans le corps de la motrice. - La recherche de forme aérodynamique est facilitée, l'isolateur de l'unique traversée de courant constituant la seule protubérance du combiné de commutation hors du toit de la motrice. En effet, le couteau du sectionneur de terre replié reste dans la traînée de l'isolateur pendant la marine, et le sectionneur fermé visible de l'extérieur de la motrice. - le regroupement des fonctions disjoncteur, commutateur et sectionneur de terre dans une seule enceinte, réduit la masse et le volume de l'équipement. Une combinaison dtorganes communs aux trois fonctions supprime les liaisons électriques externes entre ces fonctions et réduit le nombre de raccordements électriques de la locomotive à ceux seulement nécessaires au combiné. En outre, l'utilisation de diélectrique fluide dans ltappa- reil proposé autorise des dimensions plus réduites que celles né-cessaires à l'agencement électrique haute tension dans l'air. l'emploi de raccordements à bornes débrochables protégées haute tension, de faibles dimensions et de conception connue, joint à l'encombrement réduit de l'appareil, rend possible le logement du combiné dans l'intérieur de la-notrice. - La réalisation d'un tel appareil, par la réduction du volume, de la masse et du nombre des pièces constitutives, ainsi que par sa conception type intérieur, devient plus économique. le regroupement des fonctions de disjoncteur, commutateur et -sectionneur de terre dans un seul combiné, aisément accessible et facilement interchangeable, répond au souci d'intervention rapide sur défaut exprimé par les exploitants. la sécurité est amplifiée tant pour le personnel que pour le matériel, car les verrouillages entre les fonctions sont incorporés, plus simples et plus fiables. On décrira plus en détail ci-après un exemple de réalisation de l'appareil de commutation suivant l'invention en référence au dessin annexé sur lequel : Sa figure 1 est un schéma de ltinstallation fonctionnant en alternatif. La figure 2 est une vue analogue pour le fonctionnement en continu. les figures 3 et 4 des vues en élévation et de profil de l'appareil. Les figures 1 et 2 représentent le meme schéma d'un combiné disjoncteur, commutateur et sectionneur de terre pour motrice électrique. A titre d'exemple non limitatif et pour simplifier la, description, il a été retenu simplement une alimentation en cou rant alternatif monophasé haute tension suivant schéma figure 1 et une en courant continu suivant schéma figure 2. LXisolateur traversée de courant t est relié par son extrémité supérieure aux psntographes courant monophasé haute tension 23 et courant continu 24 qui s'appliquent l'un ou l'autre sur la caténaire 25 suivant la nature du courant d'alirentation du réseau ferré. Il est fixé de façon étanche sur une enceinte 2 qui forme le carter du combiné. Une plaque de base 3, solidaire ou non du carter 2, associe celui-ci au toit 4 de la motrice et constitue la fixation de l'ensemble. le carter 2 contient un diélectrique fluide 5 dans lequel le disjoncteur haute tension 6, dont la technique de coupure sous vide ou dans un gaz électro-négatif sort du cadre de l'invention, et le commutateur 7 de conception connue sont immergés. Une borne de connexion by-pass 8 raccorde, suivant le schéma utilisé, l'alimentation issue de la caténaire 25 au disjoncteur 6 ou au commutateur 7 du combiné. Une traversée de courante haute tension 9 relie le disjonc- teur 6 au crible souple 10 de liaison à un transformateur haute tension monophasé 12, représenté à titre indicatif sur les schémas figures 1 et 2. Une prise embrochable 11, de conception connue, équipe les extrémités du crible 10. le courant secondaire da transformateur passe par le redres seur 1D, emprunte la connexion 14, puis alimente la traversée basse tension 15 du commutateur 7, fixée au carter 2. Une traversée 16 du commutateur 7, fixée sur le carter 2, écoule, suivant la position occupée par le disjoncteur 6 et le commutateur 7 dans les schémas figure 1 ou 2, le courant redressé ou le courant continu vers le groupe moteur non représenté. les servomécanismes, par exemple électro-pneumatiques 17 du disjoncteur 6 et 18 du commutateur 7, sont également intégrés au carter 2. leur conception sort du cadre de l'invention proposée. Un sectionneur de mise à la terre 19, mu par une commande manuelle ou pneumatique 20, est incorporé à l'équipement. Il relie directement la borne de sortie 26 de la traversée 1 au circuit de terre de la locomotive. Une prise pour auxiliaires basse tension 21 embrochable permet l'alimentation des commandes du combiné. Un collecteur 22 distribue l'air comprimé aux servomécaniemes de commande. La figure 1 représente l'équipement sous alimentation en courant alternatif monophasé haute tension. le courant, issu de la caténaire 25, emprunte le circuit passant par la traversée 1, le disjoncteur 6 fermé, le transformateur 12, le redresseur 13, le commutateur 7, puis la borne 16 de sortie vers le groupe moteur. La figure 2 représente l'équipement sous alimentation en courant continu. le courant, issu de la caténaire 25, passe par la traversée 1 et par le commutateur 7, directement vers la bc=ie 16 de sortie vers le groupe moteur. Pour une intervention sur le toit de la motrice ou une mise hors service d combiné, les pantographes sont repliés et le sectionneur de terre 19 met l'équipement à la masse de la motrice. I1 doit être entendu que cette installation est susceptible de modifications de structure interne suivant 11 utilisation envisagée sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Apparei' de commutation pour motrice électrique multicourants, caracterisé en ce qu1il Oor%rend un isolateur traversée de courant unique 1 relié d'un coté aux pantographes courant alternatif 23 et courant continu 24 et de l'autre coté à un combiné disjoncteur, commutateur et sectionneur de terre logé dans une enceinte 2 formant carter amovible au-dessous du toit 4 de la motrice et comprenant une borne 8 reliée à la traversée de courant 1 et connectant soit un circuit comprenant le commutateur 7 du combiné en cas d'alimentation en continu, soit un circuit comprenant un disjoncteur 6 relié par un transformateur 12 haute tension et un redresseur 13 au commutateur 7 du combiné en cas d'alimentation en alternatif. 2. Appareil suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le transformateur haute tension 12 et le redresseur 13 sont extérieurs à ladite enceinte et sont reliés par des traversées de courant 9 et 15 au disjoncteur 6 et au commutateur 7. 3. Appareil suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la commande du sectionneur de terre 19 est préférablement logée, ainsi que les servomécanismes 17, 18, dans enceinte 1, et que sa partie active est reliée à la sortie 26 de l'isolateur 1 dans le sillage de elul-ci.