Brevet FR2320623A1 — publié le 19770304

La présente invention concerne un commutateur en charge cylindrique triphasé pour changeur de prises en charge en étole ayant des pièces de commutation par phase en forme de secteur les pièces de commutation susceptibles de pivoter autour de ltaxe du cylindre étant couplées entre elles, commutateur comportant des pièces de commutation fixes associées à la paroi du cylindre De tels commutateurs sont décrits dans le Dr-As 1 638 569. L'avantage de tels commutateurs est que l'entraînement des pinces de commutation mobiles se fait par 1'intermédiaire d'un arbre d'entraînement central, sans qu'il soit nécessaire de prévoir des renvois de mouvement partant de cet arbre d'entraînement pour transmettre les efforts d'entraînement des pièces de commutation. Un autre avantage est que, pour le mouvement des pièces de commutation, on peut utiliser la périphérie intérieure du cylindre. De cette façon, on arrive à des chemins de commutation optima. Dans les commutateurs connus de ce type, on a deux pie ces de commutation de résistance et une pièce de commutation principale ou deux pièces de commutation principales et une pièce de commutation de résistance, fixées sur un bras pivotant mobile. Ce montage des pièces de commutation mobiles est réalisé de façon que ces pièces soient juxtaposées, la distance des pièces entre elles étant constante et déterminée en fonction des pas de commutation. La distance des pièces de commutation dépend du montage des pièces de commutation mobiles et ne peut être augmentée de façon quelconque. En outre, il faut deux résistances de commutation pour chaque branche de charge. La présente invention a pour but de créer des commutateurs du type ci-dessus, de façon à avoir une constructit > n plus simple avec un nombre aussi faible que possible d'organes -nt-alner. L'invention se propose avant tout d'utiliser complètement la distance spatiale, disponible sur la periphérie intérieure de la cuve à huile du commutateur de charge, pour des chemins de commutation. A cet effet, l'invention concerne un commejtateur du type ci-dessus, commutateur caractérisé en ce qu'il comporte deux pièce pivotantes de commutation de résistance, couplées rigidement l'une à l'autre et isolées l'une par rapport à l'autre, chacune de ces pièces étant en permanence en contact avec une pièce de commutation de prise fixe, en forme de secteur, prévue sur la paroi du cylindre et dans chacune des positions de repos, au moins l'une des pie ces de commutation de résistance est en contact électrique avec la pièce de commutation de résistance fixe associée, qui est reliée au point étoile par l'intermédiaire d'une résistance, une pièce de commutation principale pivotante étant en outre prévue qui est reliée, d'une part, au point étoile et, d'autre part, lorsque cette pièce est en position de repos, avec l'une des pièces pivotantes de commutation de résistance qui est en contact avec la pièce de commutation de résistance fixe correspondante, cette pièce de commutation principale basculant vers l'autre pièce pivotante de commutation de résistance, au cours de la commutation, cette dernière pièce de commutation de résistance étant entraînée, lors du contact, jusqu'a' venir en appui sur l'autre pièce fixe de comm- tation de résistance. Les avantages de l'invention sont les suivants Par phase, on utilise en tout uniquement trois pièces de commutation mobiles qui se commandent de façon particulièrement simple du fait que tout d'abord la pièce de commutation principale mobile rencontre et entraîne les pièces de commutation de résistance, couplées rigidement entre elles. De ce fait, il suffit d'avoir une liaison directe de 1'entraînement et de la pièce de commutation principale. En outre, on utilise en tout, pour les trois phases, uniquement trois résistances de commutation ou de passage. Ces résistances sont montées de façon que, lors du débranchement de la prise à couper du transformateur, on ne trouve que la tension d'échelon comme tension de retour au point de contact de la résistance que l'on coupe.Du fait du nombre réduit de pièces de commutation et de résistances, on obtient une structure peu encombrante et simple pour le commutateur, tous les organes actifs de toutes les phases étant situés dans un même plan n outre, grâce à ce montage, on arrive à des chemins de commutation optima. Suivant une autre caracteristique de l'invention, tous les organes sous tension du commutatel-r sont situes au niveau de la paroi du cylindreS ce qui évite tout décalage de potentiel à l'inti rieur du commutateur. De plus su suivant une autre caractéristique de l'invention) il est rosiblle dfu-liser îs chaque résistance de commutation utilisée dans une phase pour l'opération de commutation suivante pour la phase adjacente, ce qui se répercute avantageusement sur l encombre.nent et notar-enS sur la périphérie du commutateur. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide dtun exemple de réalisation -représenté schématiquement sur les dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 est une coupe transversale d'un commutateurr triphasé représenté schématiquement; - La figure 2 est un détail de la figure I correspondant à une commutation. Comme cela-ressort des figures, le commutateur cylindrique triphasé comporte trois secteurs U, V, W qui sont réalisés de la même manière, raison pour laquelle on limitera la description à celle du secteur U. Pour le secteur U, on a comme pièces fixes deux pièces de changeur de prises 1, 2 en forme de secteur, qui sont raccordées a' deux prises voisines d'une phase, une résistance de commutation 3, 4 munie d'une pièce de résistance de commutation fixe 5, 6 et d'un conducteur en étoile 7. La résistance de commutation 3, 4 est reliée à ce conducteur d'étoile 7 par l'une de ses extrémités. Les pièces de changeur de prises 1, 2 fixes, les résistances de commutation 3, 4, les pièces de résistances de commutation fixes 5, 6, ainsi que le conducteur en étoile 7, sont situés au niveau de la paroi du cylindre et sont portés par cette paroi, ce qui ne'est pas représenté en détail. Les pièces mobiles sont les pièces suivantes : la pièce de commutation principale 9, oscillante, commandée à partir de Itaxe 8 du cylindre ainsi que les deux pièces de commutation de résistance basculantes 10, 11. Ces dernières pièces sont couplées rigidement l'une à l'autre par l'intermédiaire d'un support isolant 12 et peuvent également osciller autour de l'axe 8 du cylindre. La pièce de commutation principale 9 est en permanence reliée au conducteur en étoile 7 par l'intermédiaire du curseur 13 alors que chacune des pièces de commutation de résistance 10, 11 pivotantes est reliée par un curseur respectif 14, 15, en permanence avec l'une des pièces de commutation de prise 1 ou 2 en forme de secteurs. Le commutateur selon l'invention fonctic--r5e comme suit Dans la position de repos représentée à la figure 1, la pièce de prise fixe 1 est reliée au conducteur en étoile 7 par le curseur 14, par la pièce mobile de commutation de résistance 10, par la pièce pivotante de commutaliol7 principale 9, et par le curseur 13.Lors de la commutation lorsqu'on veut déplacer la liaison en étoile de la pièce de commutation 1 vers la pièce de prise 2, on bascule tout d'abord vers la droite la pièce de comma tation principale 9, De cette façon, cette pièce coupe la liaison électrique qui existe entre la pièce pivotante de commutation principale 9 et la pièce pivotante de commutation de résistance os de sorte que la pièce fixe de commutation de prise 1, n'est plus reliée au conducteur en étoile que par la pièce pivotante de commu- tation de résistance 10 et par la résistance de commutation 3. La pièce pivotante de commutation principale 9 arrive alors, selon la figure 2, sur l'autre pièce pivotante de commutation de résistance 11, en établissant une liaison électrique entre la pièce de prise 2 et le point étoile 7 en passant par la pièce pivotante de commutation de résistance 11 et par la pièce pivotante de commutation principale 9. Parallèlement a' cette liaison, seul un courant d'équili brage passe de la pièce de prise fixe 1 vers la pièce de prise fixe 2, ce courant étant limité par la résistance de commutation 3. Au cours de la suite du pivotement, la pièce de commutation principale 9 entratne les deux pièces pivotantes de commutation de résistance 10, 11 et coupe tout d'abord le contact qui subsiste entre les deux pièces de commutation de résistance 5 et 10, coupant ainsi le courant d'équilibrage, limité par la résistance de commutation 3. Puis la pièce pivotante de commutation principale 9 et la pièce pivotante de commutation de résistance 11 arrivent sur la pièce fixe de commutation de résistance 6, ce qui correspond a la fin de la commutation. Cette venue en contact sur la pièce fixe de commutation de résistance 6 n'a tout d'abord aucune signification sur le plan électrique. Cèla sert bien plus à préparer la commutation suivante au cours de laquelle la résistance de commutation 4 ,X e le rôle de larésistance de commutation 3 p-eedente. I1 est toutefois important que cette résistance de commutation 4 ait d jouer le mamie rôle que la résistance ae commutation 3 pcr la phase voisine V On constate sans difficulté que chaque résistance e commutaticn > par exemple la résistae 3 et la tierce de commut-.icn de résistance fixe correspondant par exemple a la pièce 5 sont associées au secteur voisin du commutateurr ctest-a-dire à la phase vorsine par exemple la phase S! pour la commutation suivarte, à la fin de la commutation allant par exempl de la pièce de prise 1 vers la pièce de prise 2. Il est à remarquer que le point étoile 7 n'est pas ncesSairement constitué par une bague de contact continue, comme représenté sur la figure 1. Cela signifie qu'il n'est pas nécessaire que lè curseur 13 reste au cours de toute sa course de commutation, en contact avec le point étoile. Ce contact entre le curseur 13 et le point étoile n'est par exemple pas nécessaire après le début -de l'opération de commutation, la séparation de la pièce de commutation principale 9 et de la pièce de commutation de résistance 10 étant réalisée. 11 suffit que ce contact soit rétabli lorsque la pièce de cammutation principale 9 arrive sur l'autre pièce de commutation de résistance 11. A la place des curseurs- 13, 14 et 15 représentés schématiquement, on peut également envisager des contacts par galet. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de -éalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Commutateur en charge cylindrique, triphasé, pour changeur de prises en charge en étoile, ayant des pièces de commutation par phase en forme de secteur, les pièces de commutation susceptibles de pivoter autour de l'axe du cylindre étant couplées entre elles, commutateur comportant des pièces de commutation fixes associées à la paroi du cylindre, commutateur carac- térisé en ce qu'il comporte deux pièces pivotantes de commutation de résistance (10, 11) couplées rigidement l'une à l'autre et isolées l'une par rapport à l'autre, chacune de ces pièces étant en permanence en contact avec une pièce de commutation de prise (1, 2) fixe, en forme de secteur, prévue sur la paroi du cylindre, et dans chacune des positions de repos, au moins l'une des pièces de commutation de résistance (par exemple la pièce 10) est en contact électrique avec la pièce de commutation de résistance fixe (par exemple 5) associée, qui est reliée au point étoile (7) par l'intermédiaire d'une résistance (par exemple la résistance 3), une pièce de commutation principale (9) pivotante étant en outre prévue, qui est reliée, d'une part, au point étoile et, d'autre part, lorsque cette pièce est en position de repos, avec l'une des pièces pivotantes de commutation de résistance (par exemple la pièce 10) qui est en contact avec la pièce de commutation de résistance fixe (par exemple la pièce 5) correspondante, cette pièce de commutation principale (9) basculant vers l'autre piècc pivotante de commutation de résistance (par exemple la pièce 11). au cours de la commutation, cette dernière piece de conm tation de résistance étant entraînée, lors du contact, jusqu'à venir en appui sur l'autre pièce fixe de computation de r4istance (par exemple la pièce 6). 20) Commutatewr selon le revendication 1, caractérisé en ce que le point étoile est orme par un conducteur annulaire (7 prevu sur la paroi du cylindre, ce conducteur étant n contact avec lespièces pivotantes de commutation principales (9 en position de repos, ces c--- biset glissant le long de ce conducteur au cours es commutations. 30) commutateur selon i - une quelconque -es revendication et et 2, caracterisé en ce que la pièce fixe de commutation de résistance (par exercle la pièce 5) associée dans l'une des positions de repos à 11 une des pièces pivotantes de commutation de résistance (par exemple la pièce 10) d'une phase (par exemple la phase U) est associée dans l'autre position de repos à l'autre pièce pivotante de commutation de résistance (par exemple la pièce 11') d'une phase voisine (par exemple la phase W), pour l'établissement du contact.