Brevet FR2607317A1 — publié le 19880527

- 1 7 SECTIONNEUR ROTATIF L'invention concerne un sectionneur rotatif, en particulier un sectionneur encapsulé, comportant pour chaque phase au moins deux contacts fixes et un contact mobile et rotatif autour d'un axe, ce contact mobile pouvant être mis en liaison avec un moins un contact fixe et étant soutenu par un support en matière isolante, qui est rotatif autour dudit axe et qu_ comprend un évidement transversal s'étendant perpendiculaire- ment à l'axe de rotation et recevant le contact mobile, ce dernier dépassant ledit évidement radialement et de part et autre. Un tel sectionneur rotatif à trois pôles muni d'une encapsu- lation est connu par le document DE-A 35 11 668. Selon cette technique, le support en matière isolante comporte, dans la zone des contacts mobiles, une section coudée du type vile- brequin, qui est muni d'évidements transversaux pour recevoir les contacts mobiles. Les parois longitudinales intérieures qui se font face sont munies chacune d'un bec de maintien. En général, chaque contact mobile est composé de deux pièces de contact identiques en forme de coquille qui se font face avec leurs extrémités ouvertes. Les pièces de contact sont fixées par des ressorts sur un bloc de maintien qui se trouve entre ces derniers. Des cavités dans ledit bloc entourent les becs de maintien dans les évidements sans jeu notable. L'emploi de tels sectionneurs pour des tensions élevées pose des pro- blêmes. Bien que le contact mobile ait une forme diélectri- quement optimisée, on observe parfois des claquages partiels aux alentours des becs, entraînant à la longue la destruction du matériau. En outre, ce contact est constitué d'un grand nombre de pièces individuelles et nécessite de ce fait un - 2 - montage compliqué et un usinage notable. Des problèmes analogues peuvent se manifester dans un sec- tionneur rotatif tel que décrit dans le document US- A 4 467 171 ou EP-A2 O 109 271. Là, les couteaux de commuta- tion pénètrent dans des évidements correspondants du support et y sont fixes par des vis et des goupilles. L'invention a pour but de proposer un èeôtionneur rotatif qui puisse être également utilisé pour les hautes tensions sans claquages, et qui est de construction simple et d'un montage rapide. Ce but est atteint par le fait que le contact mobile entoure à distance (A) une barre de maintien, qui est disposée dans ledit évidement perpendiculairement à ce dernier, un contact entre la barre et le contact mobile n'étant établi que dans une zone médiane. Les champs magnétiques très élevés dûs à la diffraction des lignes de champ dans une fente très étroite ne se présentent pas dans un tel sectionneur rotatif et le contact mobile touche la barre de maintien dans une zone qui est pratiquement dépourvue d'un champ. En ce qui concerne des perfectionnements avantageux de l'in- ?2 vention, référence est faite aux revendications dépendantes. Des avantages par ti cu liers sont indiqués dans la description des dessins qui sont donnés à titre d'exemple. La fig. 1 représente une coupe longitudinale le long de la ligne I-I de la fig. 2 à travers un tube de rails collecteurs avec une déviation qui est reliée aux rails collecteurs à travers un sectionneur rotatif représenté schématiquement. La fig. 2 représente une coupe le long de la ligne II-II de la fig. 1. _ 3 2 2607317 La fig. 3 représente une vue partiellement coupée du support pour le contact mobile du sectionneur rotatif selon les fi- gures 1 et 2, en échelle aggrandie. La fig. 4 montre une vue de dessus de l'ensemble représenté sur la fig. 3 avec un contact mobile en coupe. Les figures 5, 6 et 7 représentent chacune une coupe & échelle encore plus agrandie le long de la ligne V-V de la fig. 3, montrant plusieurs exemples de réalisation pour le maintien du contact mobile. La fig. 8 montre une coupe le long de la ligne VIII-VIII de la fig. 3 pour l'exemple de la fig. 7. Sur les figures 1 et 2, on voit un tube 10 de rails collec- teurs et une dérivation 11, qui constitue une continuation de l'encapsulation par exemple vers un autre rail collecteur ou vers une sortie de cable. Des conducteurs de connexion 15, 16, 17 sont fixés à hauteur de la dérivation 11 sur les rails collecteurs 12, 13, 14, et sont connectés électriquement aux conducteurs 19, 20, 21 de la dérivation Il à travers un sec- ti-onneur rotatif 18. Les extrémités côté sectionneur des conducteurs de connexion 15, 16, 17 et 19, 20, 21 sont munies de contacts fixes 22, 23 sous forme de pinces qui assurent une bonne transition ohmique vers les contacts mobiles 24, , 26. En tournant le sectionn eur 18 dans le sens de l'horloge (fig. 1) vers une position d'interruption 27 indiquée par une ligne interrompue, les contacts mobiles en forme de couteaux 24, 25, 26 sortent des contacts fixes correspondants 22, alors que les extrémités opposées des contacts mobiles 24, 25, 26 tour- - 4 -2 nent dans les contacts fixes 23, mais restent malgré tout en contact électrique avec ces derniers. Lorsqu'on continue à tourner le sectionneur 18 vers une position finale désignée par 28, les contacts mobiles 24, 25, 26 entrent en liaison avec des contacts de terre correspondants 29, qui peuvent être soit fixes directement sur la dérivation 11 de l'encapsula- tion, soit liés au potentiel de terre à travers un conducteur de terre 30. Comme il sera décrit plus en détail ci-dessous, les contacts mobiles sont fixés dans des évidements 31, 32, 33 d'un support 34 en matière isolante, qui est coudé comme un vilebrequin. Dans des ouvertures de la dérivation 11, on voit des roule- ments 37, dans lesquels les extrémités d'arbre 35 et 36 du support 34 peuvent tourner autour d'un axe 38. Le bout d'arbre 36 le plus long traverse un couvercle 40 muni d'un joint 39 et sert donc d'arbre moteur, alors que l'ouver- ture du côté du bout d'arbre plus court 35 est fermée hermé- tiquement par un capuchon 41. Une description plus détaillée du support 34 et des contacts mobiles 24, 25, 26 sera faite ci-après à l'aide des figures 3 et 4, qui ne montrent que deux contacts mobiles 24, 25 dans deux évidements 31, 32. Dans la partie coudée du support 34, on voit trois évidements 31, 32, 33 perpendiculaires à l'axe de rotation 38, ces évi- dements étant séparés l'un de l'autre par des parois intermé- diaires 42. Ces parois intermédiaires 42 augmentent la stabi- lité du support 34 et constituent des écrans d'isolation 43 entre les différents contacts mobiles, surtout lorsque ces derniers se prolongent radialement vers l'intérieur et vers l'extérieur. Les écrans d'isolation 43 sont indiqués par des lignes pointillées. - 5 - 2607317 Des barres de maintien 45 traversent les évidements 31, 32, 33 au centre environ des parois latérales intérieures 44. Les contacts mobiles 24, 25, 26 sont fixés sur ces barres 45. La coupe partielle le long de la ligne III-III de la fig. 4, qui est représentée sur la fig. 3, fait voir que le contact mobile 24 entoure la barre 45 à une distance A; voir à ce sujet fig. 5. Le contact mobile 24 ne touche la barre 45 que dans une zone médiane 54 de cette barre. Cela est bien visible dans la vue en coupe à travers le contact mobile 34 de la fig. 4, qui est une coupe le long de la ligne IV-IV de la fig. 3. Les contacts mobiles 24, 25, 26 sont constitués de deux élé- ments, dont le deuxième, 46, est fixé respectivement au pre- mier, 48, par des vis 47. Cela conduit à un montage très simple des contacts 24, 25, 26. Ces derniers s'étendent au- delA des évidements 31, 32, 33 et traversent par une extrémiè' l'axe de rotation 38 du support 34. Ainsi, les contacts mobi- les 24, 25, 26 tournent dans les contacts fixes 23, fig. 2, et restent en liaison électrique avec ces derniers. Pour mieux tenir compte des couples rotatifs, qui se mani- festent lors de l'insertion et l'extraction des contacts mobiles 24, 25, 26 par rapport aux contacts fixes 22 ou aux contacts de mise à la terre 29, les barres de maintien 45 sont plus larges en direction Y qu'en direction X. Sur les figures 5 & 8, on voit plusieurs possiblités de fixa- tion des contacts mobiles 24, 25, 26 sur la barre de maintien 45. Les figures 5 à 7 montrent des coupes orthogonales le long de la ligne V-V de la fig. 3. Dans toutes ces figures, le contact mobile 24 présente à la partie supérieure du dessin une projection 49, qui s'encastre dans une cavité 50 corres- -6- -- 6 -- 31 pondante dans la zone médiane de la barre de maintien 5C. Dans la partie inférieure du dessin, on voit respectivement une protubérance 51, qui fait partie de la zone médiane de la barre 45, et qui s'encastre dans une rainure 52 correspondante dans le contact mobile 24. Ces encastrements constituent la seule liaison entre le contact mobile 24 et la barre 45. Ils servent à tenir en place les contacts 24, 25, 26 et à trans- férer les forces et les couples. Vu que la largeur de fente A est notablement plus faible que la profondeur B de la fente, on obtient dans la zone médiane 54 un espace pratiquement sans champ électrique. Ainsi, des claquages partiels ne peuvent pas se produire à la liaison entre le contact mobile 24 et la barre de maintien 45. Si la disposition représentée sur la fig.5 ne suffit pas encore pour éviter tout risque d'une décharge partielle, on rapproche les premier et deuxième éléments 48 et 46 du contact mobile 24 au niveau de leurs extrémités extérieures, ce qui a été représenté sur la fig. 6. Par un épaississement 53 dans la zone médiane de la barre de maintien 45, les sur- faces de liaison entre ladite barre 45 et le contact mobile 24 sont alors transférées davantage vers l'intérieur du con- tact. Un autre moyen de fixation avantageux est représenté sur les figures 7 et 8. Par cette disposition des couples rotatifs importants, tels qu'ils se présentent lors de l'insertion des contacts, peuvent être transférés du contact mobile 24 vers la barre 45 et vers le support 24. La section de la barre 45 décroît d'abord en partant des faces intérieures 44 de l'évi- dement vers la zone médiane 54 de la barre 45, et puis cette section croit de nouveau. Le couple & transférer est minimum à un quart de la distance entre les parois longitudinales 7- 7-2 6 0 7 3 1 7 intérieures 44. Pour cette raison, il est utile de placer la section minimale de la barre de maintien 45 à cet endroit. La pénétration du champ électrique vers la zone médiane 54 de la barre de maintien 45 est alors évitée et les points de liai- son entre le contact mobile 24 et la barre de maintien 45 sont transférés vers l'intérieur du contact. Dans les exemples de réalisation représentés dans les fig. 6 à 8, les modifications de la section de la barre de maintien sont faites de préférence en direction X, mais elles peu- vent aussi avoir lieu de plus en direction Y, fig. 8. Lors de la fabrication du support selon un procédé de moulage, les bordures peuvent être arrondies de façon simple. Cela vaut également pour les contacts mobiles, qui sont fabriqués de préférence par compression ou moulage. REVENDICATIONS 1. Sectionneur rotatif, en particulier sectionneur encapsulé, comportant pour chaque phase au moins qeux contacts fixes et un contact mobile et rotatif autour d'un axe, ce contact mobile pouvant être mis en liaison avec au moins un contact fixe et étant soutenu par un support en matière isolante, qui est rotatif autour dudit axe, ce support comprenant un évi- dement transversal qui s'étend perpendiculairement à l'axe de rotation et reçoit le contact mobile, ce dernier dépassant radialement et de part et autre ledit évidement, caractérisé en ce que le contact mobile (24, 25, 26) entoure à distance (A) une barre de maintien (45), qui est disposée dans ledit évidement (31, 32, 33) perpendiculairement à ce dernier, un contact entre la barre et le contact mobile n'étant établi que dans une zone médiane (54). 2. Sectionn-eur rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite distance (A) est notablement plus faible qu'une profondeur de fente (B). 3. Sectionneur rotatif selon les revendications 1 ou 2, ca- ractérisé en ce qu'une protubérance (51) de la zone médiane (54) de la barre de maintien (45) s'encastre dans une rainure correspondante (52) prévue dans le contact mobile (24, 25, 26). 4. Sectionneur rotatif selon les revendications 1 ou 2, ca- ractérisé en ce qu'une projection (49) du contact mobile (24, 25, 26) s'encastre dans une cavité correspondante (50) prévue dans la zone médiane (54) de la barre de maintien (45). - 9 - 2607317 , Sectionneur rotatif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la section de la barre de maintien (45) croit vers la zone médiane (54) au moins en ce qui concerne une direction de coordonnées (X, Y). 6. Sectionneur rotatif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins une direction de coordonnées (X, Y) de la section de la barre de maintien (45) décroît d'abord et croft ensuite. 7. Sectionneur rotatif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la section la plus petite de la barre de maintien (45) se trouve à environ 1/4 et 3/4 de sa longueur (L). 8. Sectionneur rotatif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le contact mobile (24, 25, 26) est composé de deux éléments (46, 48) qui sont mutuellement reliés et qui embrassent la barre de maintien (45). 9. Sectionneur rotatif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un des éléments (48) du contact entoure la barre de maintien (45) sur presque trois de ses côtés, alors que l'au- tre élément (46) entoure cette barre (45) sur son quatrième côté.