Brevet FR2538945A1 — publié le 19840706

DISPOSITIF DE LIAISON MECANIQUE DES POLES SEPAt?ES D'UN 'PPA- TREILLAGE ELECTRIQUE. L'invention est relative à un dispositif de liaison mécanique des pâles d'un appareillage électrique d'interruption à haute ou moyenne tension, notamment un disjoncteur ou un interrupteur tripolaire, à pôles alignés et séparés les uns des autres par des intervalles prédéterminés, chaque pôle comprenant des parties actives et un équipage mobile actionné par un mécanisme de commande extérieure. L'assemblage des trois pôles séparés d'un disjoncteur classique ; pouvoir de coupure élevé s'effectue généralement au moyen d'un élément commun de liaison en forme de barreau assujetti aux trois enveloppes par des vis de fixation. L'enveloppe de chaque pôle étant en matériau isolant moulé, notamment à base de résine époxyde, un insert métallique est noyé dans la paroi de l'enveloppe pour recevoir la vis de fixation associée. La présence de cet insert métallique complicîe la fabrication des enveloppes isolantes moulées. En raison des tolérances des distances entre pôles, les trous de fixation du barreau unique présentent un certain jeu pour le passage des vis de fixation.Il en résulte que la liaison mécanique entre les différents pôles n'est pas totalement rigide, et on a remarqué que ce type de liaison est incapable di.bsorDer avec efficacité les efforts électrodynamiques engendrés entre les pôles. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de réaliser un assemblage rigide et démontable des pâles séparés, sans utilisation d'inserts métalliques et susceptible de s'opposer aux efforts électrodynamiques entre les paies. Le dispositif de liaison selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte trois barres élémentaires s'étendant dans la direction d'alignement des pales, chaque barre étant dotée d'un orifice principal conformé pour s'adapter sans jeu à un bossage conjugué faisant saillie de 1' enveloppe ou du support de chaque paie et et que des moyens de fixation solidarisent les trois barres élémentaires entre elles pour assurer un assemblage rigide démontable des trois pôles séparés de l'appareillage. Les bossages des trois pôles sont avantageusement alignés et échelonnés selon la direction des barres élémentaires parallèles de liaison. Le décalage entre les orifices principaux des barres correspond à celui des bossages et caque barre présente une structure plane en matériau métallique ou isolant.Lors de l'insertion des trois bossages dans les orifices principaux correspondants s'opère la superposition des trois barres du dispositif de liaison selon une direction perpendiculaire à l'alignement des paies Les deux premières barres du dispositif sont identiques, chacune comprenant en plus de I 'orifice principal deux autres orifices auxiliaires de dimensions supérieures à celle de l'orifice principal, les deux barres étant inversées l'une par rapport à l'autre lors du montage du dispo sitif de liaison, tel que le bossage du pôle d'extrémité s'ajuste sans jeu dans l'orifice principal de la première barre, et que le bossage de l'autre pôle d'extrémité s'engage sans jeu dans l'orifice principal de la deuxième barre superposée à la première. La troisième barre du dispositif comporte un orifice principal central susceptible de s'engager sans jeu sur le bossage du pôle intermédiaire, et des moyens de retenue agen cés aux extrémités opposées pour coopérer avec des organes d'arrêt prévus dans les bossages des paies d'extrémités D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre dc l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un disjoncteur triphasé à pôles séparés, équipé d'un dispositif de liaison mécanique selon l'invention; - la figure 2 montre une vue de détail de l'une des deux premières barres identiques du dispositif de liaison;; - la figure 3 est une vue similaire de la fig 2, concernant la troisième barre du dispositif de liaison; - la figure 4 représente une vue en élévation du dispositif de liaison en position montée sur les bossages des trois pôles; - la figure 5 est une vue partielle en coupe selon la ligne V-V de la fig. 4; - la figure 6 est une vue partielle en coupe selon la ligne VI-VI de la fig. 4 La figure 1 montre un disjoncteur 10 tripolaire destiné à la manoeuvre et à la protection des réseaux de distribution publique et des réseaux industriels à moyenne tension, notamment jusqu"à 36 kV.Les trois pôles 12, 14, 16 séparés du disjoncteur 10 sont montés sur un châssis support 18 équipé d'un mécanisme de commande à accumuletion d'énergie à ressorts (non représenté). Chaque pôle 12 à-16 comprend une enveloppe cylindrique étanche, de forme allongée s'étendant verticalement et renfermant les parties actives et l'équipage mobile actionné par le mécanisme extérieurs Chaque enveloppe est scellée à vie et est remplie de gaz isolant, notamment de l'hexafluorure de soufre, utilisé pour l'isolement et la coupure. Les trois enveloppes sont disposées latéralement côte à côte et alignées selon une direction horizontale, en étant solidarisées entre elles au moyen d'un dispositif de liaison mécanique, désigné par le repère général 20. L'enveloppe de chaque pôle 12, 14, 16 est en matériau isolant moulé à base de résine, et comprend un bossage 22 radial, en forme de plot cylindrique, faisant saillie de la paroi 24 latérale. Les trois bossages 22 sont échelonnés selon la direction horizontale d'alignement des pôles, chaque bossage étant agencé à un niveau prédéterminé de l'intervalle vertical séparant les conducteurs d'amenée de courant du pôle correspondant. Le dispositif de liaison mécanique 20 coopère avec les trois bossages 22 dépourvus d'inserts pour former un assemblage rigide sans jeu des trois pôles. Chaque bossage 22 cylindrique possède un même diamètre et est pourvu d'une paire d'encoches 38 diamétralement opposées. Selon les figures 2 à 6, le dispositif de liaison 20 comporte une superposition de trois barres élémentaires 26, 28, 30 planes de mêmes épaisseurs et en matériau métallique ou isolant. Deux barres 26, 28 (fig. 2) présentent une structure identique, de forme rectangulaire, dotée de trois orifices 32a, 32b, 32c circulaires, espacés selon des intervalles réguliers correspondant à ltécartement des bossages 22 des trois pôles. Le diamètre de l'orifice 32a principal des barres 26,28 correspond à celui des bossages 22, tandis que le diamètre des deux autres orifices auxiliaires 32b, 32c est nettement supérieur à celui de l'orifice 32a. La troisième barre 30 (fig. 3) est crantée et est dotée d'un orifice central 32a dont le diamètre est équivalent à celui de l'orifice 32a des barres 26, 28. Les extrémités opposées de la troisième barre 30 sont partiellement découpées pour former une paire de languettes 34, 36 inversées, susceptibles de s'insérer dans les encoches 38 conjuguées des bossages 22 appartenant aux deux pôles d'extrémités 12, 16. La longueur des trois barres 26, 28, 30 est identique et correspond sensiblement à l'encombrement latéral des trois pôles 12, 14, 16 alignés. Deux trous 40, 42 sont ménagés dans la troisième barre 30 entre orifice central 32a et les languettes 34, 36 d'arrêt pour le passage de boulons de fixation 44, 46 destinés à immobiliser l'ensemble des trois barres 26, 28, 30 fixées par ancrage aux bossages 22. Le dispositif de liaison 20 mécanique des trois pôles 12 à 16 séparés du disjoncteur 10 est mis en oeuvre de la ma- fière suivante La mise en place du dispositif de liaison 20 intervient lors du montage du disjoncteur 10 sur le châssis support 18 Après un positionnement correct des trois pôles 12, 14, 16 séparés par alignement dans la direction horizontale, la première barre 26 est accrochée aux bossages 22 en enfilant l'orifice 32a sur le bossage 22 de même diamètre du pôle 16.Les deux autres orifices 32b et 32c de la barre 26 entourent avec jeu les bossages 22 respectifs des pales adjacents 14, 12 La deuxième barre 28 est ensuite superposée à la première barre 26 après avoir opéré un retournement préalable de 180 degrés . Les deux barres 26, 28 sont ainsi inversées l'une par rapport à l'autre, et il en résulte un ajuste- ment du bossage 22 du pôle 12 dans l'orifice 32a de la barre 28. Les deux autres bossages 22 des pôles adjacents 16, 14 sont logés avec jeu dans les orifices respectifs 32c et 32b de la deuxième barre 28. Le montage final de la troisième barre 30 crantée intervient par l'introduction de l'orifice central 32a sur le bossage 22 de même diamètre du pale 14 intermédiaire. Un léger pivotement de la barre 30 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre provoque l'insertion des languettes 34, 36 d'arrêt dans les encoches 38 conjuguées des bossages 22 associés respectivement aux pôles 16, 12 d'extrémités. Il suffit ensuite de contrepercer les deux premières plaques 26, 28 aux endroits prédéterminés des trous 40, 42 de la troisième barre 30, et de terminer l'assemblage par l'introduction des deux boulons 44, 46 assurant le serrage définitif des trois plaques 26, 28, 30 élémentaires superposées. Il en résulte un assemblage rigide sans jeu des trois pôles 12, 14, 16 séparés du disjoncteur 10, indépendamment des tolérances de fabrication. On remarque que cet assemblage ne nécessite aucun insert dans les enveloppes des trois pôles. Le dispositif de liaison 20 peut être modifié selon la forme des bossages 22 La configuration cylindrique des bossages 22 des enveloppes peut être remplacée par d'autres protubérances de formes quelconques, notamment de section polygonale ou ellipsoldale, coopérant avec des orifices de formes conjuguées des plaques 26, 28, 30 G La longueur et l'épaisseur de la troisième plaque 30 crantée peuvent être différentes de celles des plaques 26, 28. Le dispositif de liaison 20 décrit en référence aux fig. 1 à 6 est appliqué à un disjoncteur tripolaire à isolement et coupure par un gaz, mais il est entendu que le dispositif selon l'invention peut être associé à tout autre appareillage électrique multipolaire, notamment un interrupteur ou un contacteur ayant un nombre quelconque de pôles séparés, le milieu diélectrique à l'intérieur de chaque pôle pouvant être de l'air ou un autre gaz, un liquide ou le vide selon le type d'appareillage Dans ce cas, le nombre de plaques élémentaires du dispositif de liaison 20 correspond au nombre de pôles de l'appareillage. L'invention n'est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté au dessin annexé, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences. Revendications 1. Dispositif de liaison mécanique des pôles d'un appa treillage électrique d'interruption à haute ou moyenne tension, notamment un disjoncteur ou un interrupteur tripolaire, à pôles alignés et séparés les uns des autres par des intervalles prédéterminés, chaque pôle comprenant des parties actives et un équipage mobile actionné par un mécanisme de commande extérieure, caractérisé par le fait que le dispositif de liaison (20) comporte trois barres (26,28,30) élémentaires s' étendant dans la direction d'alignement des pôles (12,14,16), chaque barre étant dotée d'un orifice (32a) principal conformé pour s'adapter sans jeu à un bossage (22) conjugué faisant saillie de l'enveloppe ou du support de chaque pôle, et que des moyens de fixation (44,46) solidarisent les trois barres (26 à 30) élémentaires entre elles pour assurer un assemblage rigide démontable des trois pôles (12,14,16) séparés de l'appareillage. 2 Dispositif de liaison mécanique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les bossages (22) des trois pôles (12,14,16) sont alignés et échelonnés selon la direction des barres (26 à 30) du dispositif de liaison (20), et que le décalage des orifices (32a) principaux des barres (26 à 30) correspond en position montée du dispositif (20) à celui des bossages (22) associés 3. Dispositif de liaison mécanique selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les trois barres (26,28,30) du dispositif de liaison (20) se trouvent en appui l'une sur l'autre lors de l'insertion des bossages (22) dans les orifices (32a) correspondants. 4. Dispositif de liaison mécanique, selon la revendication 3, caractérisepar le fait que chaque barre (26 à 30) élémentaire présente une structure plane en matériau métal lique ou isolant, et que la superposition des trois barres parallèles du dispositif (20) s'opère perpendiculairement à la direction d'alignement des poles (12 à 16). 5. Dispositif de liaison mécanique selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les deux premières barres (26, 28) du dispositif (20) sont identiques, chacune comprenant en plus de I'orifice principal (32a), deux autres orifices (32b, 32c) auxiliaires de dimensions supérieures à celle de l'orifice principal (32a), les deux barres (26, 28) étant inversées l'une par rapport à l'autre lors du montage du dispositif de liaison (20) tel que le bossage (22) du pôle d'extrémité (16) s'aJuste sans jeu dans l'ori- fice principal (32a) de la-première barre (26), et que le bossage (22) de l'autre pôle d'extrémité (12) s'engage sans jeu dans l'orifice principal (32a) de la deuxième barre (28) superposée à la premiere. 6. Dispositif de liaison selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la troisième barre (30) du dispositif (20) comporte un orifice principal (32a) central susceptible de s'engager s-ans jeu sur le bossage (2?) du pôle (14) intermédiaire, et des moyens de retenue agen-cés aux extrémités opposées pour coopérer avec des organes d'arrêt prévus dans les bossages (22) des pôles d'extrémités (12,16). 7. Dispositif de liaison selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les moyens de retenue de la troisième barre (30) crantée sont constitués par une paire de languettes (34, 36) destinées à s'insérer dans des encoches (38) correspondantes desdits bossages (22) pour assurer le verrouillage du dispositif de liaison (20). 8. Dispositif de liaison selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les bossages (22) des trois pôles (12 à 16) sont formés par des plots cylindriques dont le diamètre correspond à celui des orifices (32a) principaux de formes circulaires des trois barres (26 à 30) élémentaires. 9. Dispositif de liaison selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait que les moyens de fixation (44,46) comportent des boulons ou des rivets introduits dans des trous (40,42) de la troisième barre (30) après contreper çage des deux premières plaques (26,28), les trous (40,42) étant agencés entre l'orifice central (32a) de la barre (30) crantée et les languettes (24,36) de retenue. 10 Dispositif de liaison selon l'une des revendications 1 à 9, chaque pôle comprenant une enveloppe étanche cylindorique en materiau isolant moulé, et remplie d'un fluide diélectrique, caractérisé par le fait que le bossage (22) radial de chaque pôle (12,14,16) est réalisé par moulage avec l'enveloppe, et s'étend parallèlement à la direction de superposition des barres élémentaires (26 à 30) du dispositif de liaison (20)