Brevet FR2362503A1 — publié le 19780317

On connait des connecteurs assurant, entre deux conducteurs, une liaison électrique de façon non permanente. Ces dispositifs colportent des contacts glissants alors que les oonnexions permanentes sont généralement réalisées par joints boulonnés ou serrés. On connaît des connecteurs destinés à résister à de fortes inten sités et présentant une bonne tenue aux efforts développés par les courants de court-circuit. Ils sont constitués d'éléments de contact disposés, parallèlement, de part et d'autre des conducteurs à relier de sorte que les efforts d'attraction dûs aux courants parallèles et de même sens traversant ces éléments de contact, en s'opposant aux efforts de repulsion développés par ces courants aux points de contact, créent un auto-serrage des éléments de contact sur les conducteurs à relier. Les éléments de contact sont généralement disposés par paires de part et d'autre de conducteurs plans ou régulièrement espacés suivant des génératrices de cylindre autour de conducteurs cylindriques. Dans les dispositifs connus, que les conducteurs à relier soient plans ou cylindriques, les éléments de contact sont assujettis à l'un des conducteurs formant support du connecteur et des ressorts eonve- nablement disposés, assurent à chaque extrémité la force d'application des contacts. Cet assujettissement est réalisé de telle manière qu'à l'établissement et à la suppression de la connexion, les éléments de contact ntont pratiquement aucun mouvement relatif par rapport à ce conducteur support. Par contre, ils ont un mouvement relatif par rapport à l'autre conducteur d'où découle un frottement important aux points de contact; Par suite s'ensuivent un nettoyage et un formage des points de contact fort intéressants puisqu'ils assurent un minimum de chute de tension donc un minimum d'échauffement au passage du courant. Le but de la présente invention est une réalisation de l'assu- jettissement des éléments de contact sur le conducteur support1 telle qu'elle procure, à chaque manoeuvre d'établissement et de suppression de la connexion, un mouvement relatif des éléments de contact, éga- louent par rapport au conducteur support, de sorte qutà chaque extrémité dos éléments de contact soient obtenus des effets de nettoyage et de formage. Les descriptions suivantes expliquent des réalisations possibles suivant l'inrentions illustrées par les figures 1, 2, 3 et 4 suivant la forme des conducteurs et le mouvement qu'effectue le conducteur mobile pour établir la connexion. Figure i : connecteur pour conducteurs plans avec mouvement parallèle à l'axe des conducteurs Figure 2 : connecteur pour conducteurs cylindriques avec mouvement parallèle à l'axe des conducteurs La Figure 2 donne une vue en coupe de ce dispositif Figures 3 et 4 : connecteur pour conducteur cylindrique, avec mouvement perpendiculaire à l'axe des conducteurs Les Figures 3 et 4 donnent des vues en coupe de ce dispositif, respectivement en début et en fin d'établissement de la connexion. Sur ces figures sont représentés uniquement les conducteurs, les éléments de contact et leur ressort de rappel. Les ressorts assurant une bonne force d'application de contact de ces éléments sur les conducteurs ne sont pas représentés sur les figures annexes 3 les forces d'application que développent ces ressorts sont symbolisées en leurs points d'application, par les flèches repérées R. Sur les figures i, 2,3 la position du conducteur 3 avant établissement de la connexion, a été représentée en pointillé. Dans le cas de la figure i, lors de l'établissement de la connexion suivant un mouvement de translation dans le sens de la flèche M1, le conducteur 3 avant d'écarter, pour se glisser entre eux, les éléments de contact 2 disposés par paires de part et d'autre des conducteurs plans, repousse ces dits éléments de contact suivant un mouvement relatif par rapport au conducteur support l limité par la course de compression de ressorts de rappel 4 qui renvoieront les éléments de contact en butée sur l'élément 5 lors de la suppression de la connexion. Dans le cas de la figure 2, lors de l1 établissement de la connexion suivant un mouvement de translation dans le sens de la flèche M1, le conducteur 3 avant d'écarter, pour se glisser entre e"; les éléments de contact 2 disposés régulièrement suivant des génératrices de cylindre comme des pétales de tulipe, repousse ces dits éléments suivant un mouvement relatif, par rapport au conducteur support, de translation parallèle à l'axe des conducteurs. Les éléments de contact 2 sont maintenus assujettis par une rainure à un disque 7 solidaire d'une rotule 6. Le diamètre du disque 7 est déterminé en fonction de la courbure des éléments de contact 2 et du diamètre des conducteurs principaux en sorte qu'un jeu entre le disque 7 et le fond de rainure des éléments de contact 2 assure la bonne portée des éléments de contact 2 sur les conducteurs principaux l et 3. Le mouvement relatif des éléments de contact 2 par rapport au conducteur l est limité par la course de la rotule 6 à l'intérieur de la cavité 8 forée dans le conducteur support I. Lors de la suppression de la connexion, le ressort de rappel 4 entrasse le système rotule-disque - éléments de contact jusqu'à la mise en butée de la tête de rotule 6 sur le décrochement 5. Le connecteur, représenté sur les Figures 3 et 4, est constitué des mêmes éléments rotule-disque-éléments de contact, disposés en tulipe, que le connecteur présenté sur la figure 2. Lors de l'étant blissement de la connexion suivant un mouvement de translation perpendiculaire à l'axe des conducteurs dans le sens de la flèche M2, le conducteur 3 entratne dans son mouvement les éléments 2 avec lesquels il entre en contact, la rotule 6 pivotant dans le logement 8 foré dans le conducteur support l. Le mouvement relatif par rapport au conducteur support i, des éléments de contact 2, en leurs points de contact, est sensiblement parallèle à l'axe des conducteurs.Le mouvement de l'ensemble des éléments de contact en tulipe est facilité lors de l'établissement ou de la suppression de la connexion, par l'usinage sur le conducteur support I, de portions de sphère Ces connecteurs pour courants forts, objets de l'intentions offrent diverses applications industrielles parmi lesquelles on peut citer la réalisation d'appareillage débrochable, et pour l'exemple des figures 9 et 4 la ralisat40n de sectionneurs rotatifs, coefor- mément à la description suivan;;te0 On connatt des sectionneurs unipolaires ou tripolaires composés généralement, par pale, de deux plages de raccordement formant w- choires portées sur deux isolateurs supports, eus-mêmes fixés à un chassis métallique, d'un couteau mobile en rotation fixé à l'une des mâchoires et capable d'etre engagé dans l'autre mâchoire, entratné par un isolateur bielle fixé d'une part sensiblement au milieu du couteau mobile, d'autre part à l'extrémité d'une manivelle solidaire d'un arbre de commande tournant dans des paliers solidaires du chassis. On connait des sectionneurs dans lesquels le couteau mobile est remplacé par une traversée isolée fixée en son milieu sur un arbre creux pivotant sur des piliers solidaires du chassis, et dont les deux extrémités munies de pièces de connexions de formes adéquates sont susceptibles de s'engager dans des mâchoires ou connecteurs, prolongés par des plages de raccordement et supportés par des isolateurs supports fixés de part et d'autre du plan du chassis de l'appareil. Lorsque, ce qui est en général le cas, le chassis est constitube de tales pleines, se trouve réalisée une séparation entre l'espace situé en amont et l'espace situé en aval du sectionneur, qu'il soit ouvert ou fermé. Ce type d'appareil est en général utilisé dans des ensembles d'appareillage en cellules compartimentées. L'application de la présente invention est un sectionneur à traversées, capable de supporter des courants de courte durée admissibles élevés, remarquable par la simplicité de forme des extrémités des traversées, qui facilite grandement la fabrication de celles-ci, due à l'utilisation particulière de connecteurs à contacts élémen alaires disposés en forme de tulipe, en rotation sur leur support. La description qui suit fera mieux comprendre les avantages de l'invention0 La figure 5 représente un sectionneur tripolaire en position fermé. La figure 6 représente la vue de profil d'un pôle en position ouvert. La figure 7 représente le détail en coupe du connecteur en position d'approche0 La figure 8 représente le même détail correspondant à l'appareil en position fermé, Les traversées isolantes 11, comportant le conducteur dont les extrémités 12 sont visibles sur les figures 6 - 7 - 8, sont fixées en leur milieu sur un support 13, cylindrique sur la figure, mais pouvant aussi bien présenter un autre profil fermé ou ouverts comportant deux bouts d'arbres 14 suivant l'axe du support, traversant au droit des paliers 15 les flasques 16 du chassis de l'appareil dont deux traverses 17 supportent les isolateurs 18 sur lesquels sont fixées les tettes de pale comportant les plages de raccordement 19 et les connecteurs 20o Dans la position du sectionneur ouvert, comme le représente la figure 6, les connecteurs 20 sont renvoyés en direction des extrmités 12 des traversées par des ressorts 21, dont l'un est risible sur la figure 7, afin de permettre l'approche des extrémités des traversées comme le représente la figure 7. Les éléments de contact en tulipe 22 à l'intérieur du bottier de connecteur 20 sont maintenus, par les ressorts en bracelets 23 et 24, autour du disque support 25 solidaire du pivot à rotule 26 serti dais le conducteur support 27 dont l'extrémité est usinée en secteur sphé- rique.Le ressort 24 exerce une traction légèrement supérieure à ocelle du ressort 23, afin de maintenir les éléments de contact 22 en appui sur le conducteur support 27, en sorte qu'ils présentent, à l'entrée des extrémités 12 des traversées 11 une ouverture aussi large que possible sur un diamètre légèrement inférieur à celui des extrémités 12 de manière à assurer sur celle-ci des forces d'application des contacts convenables lorsque l'appareil est en position fermé comme le représente la figure 8, position dans laquelle l'axe des traversées Il concide avec l'axe des conducteurs supports 27. On remarquera, dans le mouvement de fermeture, la rotation de l'ensemble du connecteur 20 autour du point R centre de la sphère de la rotule 26, le déplacement des points de contact dès éléments 22 sur le conducteur support 27 au droit de l'usinage sphérique ainsi que celui.de l'autre extrémité des mêmes éléments 22 sur le conducteur 12 de la traversée 11.Ces déplacements assurent le nettoyage et le formage des points de contact sur les pièces en vis-àvis et par la réduction des chutes de tension qui s'en suit, une excellente tenue thermique de la connexion On remarquera également que le mouvement de l'extrémité 12 de la traversée en fin de fermeture est sensiblement perpendiculaire à l'axe du conducteur support 17, et par suite au sens de désengagement du connecteur quand le sectionneur est fermé, il s'en suit une remarquable tenue de l'appareil sous l'effet des efforts dus aux courants de court-circuit élevés. Enfin, la forme géométrique simple du conducteur de traversée cylindrique plein pour les intensités nominales moyennes, cylindrique et creux pour les intensités nominales élevées, facilité la réalisation des traversées elle-m & e et conduit à un cot de production réduit. Compte tenu de la symétrie du système il est possible, dans l'esprit de l'invention, de réaliser un appareil dont la traversée supporte les connecteurs à contacts en tulipe, et reçoive de ce fait l'usinage en secteur sphérique adéquat tandis que les plages fixes seraient munies d'un conducteur de connexion de forme simplement cylindrique. REVENDICATIONS 1 - Connecteur électrique pour courant fort, compensé pour résister aux efforts électrodynamiques, caractérisé par le fait que les éléments de contact bénéficient, à chacune de leur extrémité, d'effets de nettoyage et de formage, à chquesanoeutre d'éta plissement et de suppression de la connexion. 2 - Connecteur électrique pour courant fort, suivant 1, caractérisé par le fait que les effets de nettoyage et de formage sont obtenus par une réalisation de l'assujettissement des éléments de contact sur le conducteur formant support, telle que les éléments de contact ont un mouvement relatif par rapport au conducteur support. 3 - Connecteur électrique pour courant fort, suivant 2 caractérisé par le fait que les conducteurs principaux étant des méplats, le mouvement relatif des éléments de contact par rapport au conduc teur support est un mouvement de translation dans le sens du mouvement des conducteurs principaux lors de l'établissement de la connexion. 4 - Connecteur électrique pour courant fort, suivant 2, caractérisé par le fait que les conducteurs principaux étant de formes cylindriques et les éléments de contacts disposés en tulipe, le mouvement relatif des éléments de contacts par rapport au con- ducteur support est un mouvement de translation parallèle à l'axe des conducteurs cylindriques, dans le sens du mouvement des conducteurs principaux lors de l'établissement de la connexion. 5 - Connecteur électrique pour courant fort, suivant 2, caractérisé par le fait que les conducteurs principaux étant de forme cylin drique et les éléments de contact disposés en tulipe, le mouve- ment relatif des éléments de contact aux points de contact reste sensiblement parallèle à l'axe des conducteurs principaux alors que le mouvement des conducteurs principaux cylindriques lors de l'établisserent de la connexion, est perpendiculaire à leur axe. 6 - Connecteur électrique pour courant fort, suivant 5, caractérisé par le fait qutun usinage en portion de sphère est réalisé sur le conducteur cylindrique support et, éventuellement, sur l'autre conducteur principal, afin de faciliter le mouvement de l'en semble des éléments de contact en tulipe, lors de l'établissement ou de la suppression de la connexion. 7 - Sectionneur unipolaire ou multipolaire à traversée rotative utilisant des connecteurs suivant revendications 5 et 6. 8 - Sectionneur, suivant 7, caractérisé par le fait que les connec teurs à contacts élémentaires en tulipe sont fixés aux conducteurs supports au moyen d'une rotule, ou d'un procédé similaire, et renvoyés dans une direction privilégiée par le jeu de ressorts, lorsque l'appareil est ouvert. 9 - Sectionneur, suivant 7 et 8, caractérisé par le fait que le mou vement des extrémités conductrices des traversées dans la phase finale de l'opération de fermeture, ou dans la phase initiale de itopération d'ouverture est un mouvement sensiblement perpen diculaire à l'axe des connecteurs en position fermé. 10 - Sectionneur, suivant 7 - 8 et 9, caractérisé par le fait que le mouvement de rotation des connecteurs et le mouvement d'engage ment ou de dégagement des extrémités des traversées dans les connecteurs coopèrent simultanément au nettoyage et au formage des points de contact aux deux extrémités de chacun des éléments de contact constituant les connecteurs. 11 - Sectionneur, suivant 7 - 8 - 9 - 10, caractérisé par le fait que les conducteurs supports de connecteurs peuvent être aussi bien les conducteurs fixes solidaires des plages de raccordement que les extrémités des traversées rotatives. 12 - Sectionneur, suivant il, caractérisé par le fait que lorsque les conducteurs supports de-connecteurs sont fixes, les extrémités des traversées sont simplement cylindriques ce qui facilite leur fabrication.