Brevet FR2580123A1 — publié le 19861010

JEU DE BARRES OMNIBUS POUR UNE INSTALLATION A BASSE TENSION OU~A~MOYENNE TENSION, NOTAMMENT UNE ~ELLULE ELECTRIQUE. L'invention est relative à un jeu de barres omnibus multipolaire utilisé dans une installation basse tension ou moyenne tension, notamment une cellule ou tableau électrique, pour le transport de fortes intensités en courant alternatif, et comprenant par phase une barre multiple formée par une série de barres élémentaires méplates et rectangulaires, disposées parallèlement côte à côte en étant séparées L'une de L'autre par des interstices prédéterminés, le matériau des barres ayant une bonne conductivité électrique, tel le cuivre ou l'aluminium. Les barres élémentaires méplates et rectangulaires de chaque phase sont avantageusement disposées de chant, leurs grands axes étant verticaux pour faciliter la circulation de l'air. L'intensité du courant alternatif admissible dans une telle barre multiple dépend essentiellement des dimensionsode l'écartenent transversal et du nombre des barres élémentaires connectées électriquement en parallèle. L'encombrement réduit dans une cellule et la nécessité de réaliser des joints ou des dérivations entrecroisées impose la valeur de L'écartement transversal entre les barres élémentaires. Cet écartement est généralement identique à L'épaisseur de chaque barre élémentaire, c'est-à-dire entre 5 et 10 millimètres. On a constaté que la zone centrale des barres élémentaires intermédiaires ne transporte que très peu de courant, toute la charge étant concentrée dans les barres d'extrémités et dans les zones frontales situées au voisinage des chants des barres intermédiaires. Cette répartition non uniforme du courant dans ce type de barre multiple est due principalement à l'effet de peau et à l'effet de proximité par mutuelle induction. Tout se passe comme si la zone centrale de la barre multiple devenait très résistante en présence d'un courant alternatif de forte intensité, et il en résulte une certaine chute de tension. Le refroidissement naturel de la zone centrale par rayonnement et convection est également entravé par la disposition des barres élémentaires.La section totale de la barre multiple est importante, ce qui augmente le cout de fabrication d'un jeu de barres omnibus multipolaire, notamment Lorsque le matériau utilisé est du cuivre. L'objet de l'invention consiste à réduire la section globale de la barre multiple pour une intensité admissible prédéterminée autorisant un abaissement du prix de fabrication du jeu de barres. Le jeu de barres selon l'invention est caractérisé en ce que au moins une barre élémentaire intermédiaire de ladite barre multiple est fractionnée dans la zone centrale , de manière à presenter une surface réduite par rapport à celle des deux barres élémentaires marginales opposées. Cette barre élémentaire intermédiaire peut être avantageusement subdivisée en deux parties distinctes coplanaires, séparées L'une de l'autre par une discontinuité agencée dans ladite zone centrale. L'absence de matériau conducteur au niveau de la zone centrale de la/ou des barres intermédiaires n'a aucune influence sur la répartition du courant dans la barre multipLe. La présence de la discontinuité améliore par contre le refroidissement naturel de La zone centrale, de manière à maintenir l'échauffement de la barre multiple à une valeur comparable à celle d'une barre classique. La réduction de la section globale permet d'autre part d'économiser 10 % à 35 X de cuivre selon le calibre du jeu de barres. Selon une caractéristique de L'invention, la longueur de la discontinuité entre les deux parties de ladite barre intermédiaire est supérieure à L'épaisseur des interstices entre les différentes barres élémentaires. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de L'exposé qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté au dessin annexé, dans lequei : - les figures~1 et 3 montrent une vue schématique en coupe transvesale d'une barre multiple selon l'art antérieur, respectivement pour des calibres. de 2500 A et 3150 A d'un jeu de barres omnibus; - la figure 2 représente une disposition d'une barre multiple selon l'invention-pour un calibre de 2500 A; - les figures 4 et 5 montrent deux dispositions équivalentes d'une barre multiple selon L'invention, pour un calibre de 3150 A. Sur la figure 1, la barre multiple selon l'art antérieur est formée par deux barres élémentaires 10, 12 méplates en cuivre et rectangulaires disposées parallèlement côte à cate et séparées transversalement par un interstice 14 dont L'épaisseur est identique à celle de chaque barre élémentaire 10, 12* Le courant admissible dans chaque phase du jeu de barres utilisant une telle barre multiple est de L'ordre de 2500 A. La structure de chaque barre 10, 12 est identique, et la section du méplat est de 100 x 8 millimètres. L'interstice 14 possède une épaisseur de 8 millimètres. Cette barre multiple classique de la fig. 1 peut être remplacée par le dispositif de la fig. 2 de même encombrement, mais utilisant trois barres élémentaires 20, 22, 24 en cuivre.La barre intermédiaire 22 est subdivisée en deux parties 22A, 22B distinctes coplanaires, séparées l'une de l'autre par une discontinuité 26 ou intervalle dont la longueur L est supérieure à l'épais- seur des interstices 28, 29, Les barres d'extrémités 20, 24 possèdent chacune une section de 100 x 5 millimètres, tandis que les deux parties 22A, 22B constitutives de la barre intermédiaire 22 ont chacune une section de 32 x 5 millimetres. L'épaisseur de chaque interstice 28,29, est de 5 millimètres. La section globale de la barre multiple selon la fig. 2 est inférieure à celle de la fig. 1. L'économie de cuivre s'élève environ à 17 %. On remarque que la présence de la discontinuité 26 dans La barre intermediaire 22 améliore Le refroidissement naturel par convection et rayonnement de la zone centrale de la barre multiple. A calibre constant, l'échauffement de cette dernière reste invariable malgré la réduction de La section gLobale de cuivre. La barre multiple de l'art antérieur représentée à La figure 3 correspond à un calibre de 3150 A et utilise trois barres élémentaires 30, 31, 32 identiques ayant chacune une section rectangulaire de 100 x 8 miLLimètres, et des interstices 34, 35 de 8 millimètres. Cette barre multiple peut être remplacée par les deux dispositifs des fig. 4 et 5. Selon la fig. 4, Les deux barres d'extrémités 30, 32 sont identiques à celles de la fig. 3, ainsi que Les épaisseurs des interstices 34, 35, mais La barre intermédiaire 31 est subdivisée en deux parties 31A, 318 séparées pai une discontinuité 26 comme dans Lâ fig. 2. La section rectangulaire de chaque partie 31A, 31B est de 32 x 8 millimètres. L'économie de cuivre s' élève dans ce cas à 12 X. Selon La figure 5, La barre multiple est composée de deu barres intermédiaires 44, 46, insérées entre deux barres d'ex- trémités 40, 42. Chaque barre intermédiaire 44, 46 est divisée en deux parties (44A, 44B; 46A, 46B) séparées par une discontinuité 26 de longueur L. La section rectangulaire de chaque barre d'extrémités 40, 42 est de 100 x 5 millimètres, et celLe de chaque partie (44A à 46B) est de 32 x 5 millimètres. L'épaisseur des interstices entre les barres etémen- taires est de 5 millimètres. L'économiede cuivre d'élève pour cette variante à 17 X. Le matériau de la barre multiple selon les fig. 2, 4 et 5, pourrait bien entendu être de l'aluminium, ou un alliage de ce dernier. REVENDICATIONS 1. Jeu de barres omnibus multipolaire utilisé dans une installation basse tension ou moyenne tension, notamment une cellule ou tableau électrique, pour le transport de fortes intensités en courant alternatif, et comprenant par phase une barre multiple formée par une série de barres élémen- taires méplates et rectangulaires, disposées parallèlement côte à catie en étant séparées l'une de L'autre par des interstices prédéterminés, le matériau des barres ayant une bonne conductivité électrique, tel que le cuivre ou l'aluminium, caractérisé en ce que au moins une barre élémentaire intermédiaire (22, 31, 44, 46) de ladite barre multiple est fractionnée dans la zone centrale de manière à présenter une surface réduite par rapport à celle des deux barres élémen- taires marginales (20, 24; 30, 32; 40, 42) opposées. 2. Jeu Ce barres oribus, selon la revendicatien 1, caractérisé en ce que ladite barre élémentaire intermediaire est subdivisée en deux parties distinctes coplanaires, parées l'une de l'autre par une discontinuité (26) agencée dans Ladite zone centrale. 3. Jeu de barres omnibus selon la revendication 2, caractérisé en ce que la longueur (L) de La discontinuité (26) entre les deux parties de ladite barre intermédiaire est supérieure à l'épaisseur des interstices (28, 29, 34, 35) entre les différentes barres élémentaires 4. Jeu de barres omnibus selon La revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'épaisseur des interstices est identique à celle des barres élémentaires, et qu'à L'opposé de la discontinuité les deux parties de ladite barre intermédiaire s'étendent jusqu'au niveau des chants opposés des barres marginales.