Brevet FR2614468A1 — publié le 19881028

FUSIBLE ELECTRIQUE A HAUTE TENSION REMPLI DE SABLE L'invention est relative à un fusible électrique a haute tension rempli de sable ou autre isolant minéral, et comprenant - un noyau interne tubulaire en matériau isolant, s'étendant selon l'axe longitudinal et servant de support à l'élément fusible - une enveloppe externe tubulaire en matériau isolant, entourant coaxialement le noyau avec interposition d' un espace annulaire, - une paire d'embouts en matériau métallique, fixés sur les bouts opposés du noyau interne en constituant des organes de raccordement pour les extrémités opposées de l'élément fusible, - une paire de calottes métalliques de raccordement du fusible ayant chacune deux portions cylindriques de diamètres différents, la portion de plus grand diamètre étant insérée sur une extrémité ouverte de l'enveloppe externe, tandis que la portion de plus petit diamètre coiffe l'embout correspondant, - et un orifice prévu dans l'une des calottes pour le remplissage de l'intérieur du fusible par ledit sable. Selon un dispositif connu de l'art antérieur, chaque embout est formé par une pièce usinée, en alliage d'aluminium, scellée au ciment sur chaque extrémité ouverte du noyau interne en matériau céramique. Le remplissage par du sable de l'espace annulaire entre l'enveloppe externe et le noyau s'effectue à travers une rainure ménagée spécialement dans le noyau. L'objet de l'invention consiste à diminuer le temps de montage et à perfectionner la fabrication d'un fusible à haute tension et à haut pouvoir de coupure. Le fusible selon l'invention est caractérisé en ce que chaque embout est solidarisé au noyau au moyen d'une douille d'agrippage coopérant avec l'alésage, l'un au moins des embouts ayant une portée cylindrique équipée d'une succession de cannelures et de stries longitudinales sur lesquelles est emmanchée à force la portion de plus petit diamètre de la calotte correspondante, lesdites cannelures constituant des passages pour la circulation du sable entre l'espace annulaire et l'orifice de remplissage. La présence des cannelures dans les embouts permet un remplissage automatique de l'espace annulaire par le sable, en utilisant un noyau interne continu, sans rainure spéciale de communication entre l'intérieur du noyau creux et ledit espace. La liaison électrique avec la calotte correspondante s'opère par les stries de l'embout. La fixation de chaque embout au noyau par l'intermédiaire de la douille d'agrippage s'effectue sans utilisation de ciment de scellement. La calotte à orifice de remplissage est montée partiellement sur la portée de l'embout correspondant, le volume interne libre de la portion de plus petit diamètre de la calotte étant en communication avec l'espace annulaire par les cannelure, et avec l'intérieur du noyau creux par la douille d'agrippage de 1 'embout. Les embouts métalliques sont réalisées par un procédé de filage par choc d'une pièce d'aluminium. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation partiellement en coupe axiale du fusible à haute tension selon l'invention; - la figure 2 montre une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 représente une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 est une vue identique de la figure 3 d'une variante de réalisation Sur les figures 1 à 3, un fusible 10 électrique à haute tension comporte un noyau 12 interne de forme tubulaire et, un matériau isolant réfractaire, notamment de la céramique, servant de support à l'élément fusible 14 enroulé le long de l'axe longitudinal 16.Le noyau 12 creux équipé de l'élément fusible 1 4 est entouré coaxialement par une enveloppe 18 externe tubulaire, en matériau électriquement insolant, avec interposition d'un espace 20 annulaire. Une paire de calottes 22,24 métalliques de raccordement est fixée aux extrémités opposées de 1 'enveloppe 18 externe, chaque calotte comprenant deux portions cylindriques 26,28 (figure 2) ayant des diamètres différents, et réunies entre elles par un rebord 30 annulaire. La portion 26 de plus grand diamètre est enfilée à étanchéité sur chaque extrémité de l'enveloppe 18, en étant fixée à cette dernière par collage, par exemple au moyen d'une résine époxyde. Chaque calotte 22,24 peut recevoir une pince d'embrochage (non représentée) pour constituer une borne d'amenée de courant. A l'intérieur du noyau 12 s 'étend axialement un fil conducteur 32 auxiliaire, notamment en tungstène, connecté électriquement en parallèle avec l'élément fusible 14 enroulé sur le noyau 12. L'une des extrémités du fil 32 est reliée à un percuteur 34 susceptible de signaler la fusion de l'élément fusible 14 lorsque le courant circulant entre les calottes 22,24 a dépassé un seuil prédéterminé. Une ouverture 36 est ménagée à cet effet dans la deuxième calotte 24 pour permettre le passage du percuteur 34. A l'opposé de l'ouverture 36 du percuteur 34, la première calotte 22 est dotée d'un orifice 38 autorisant le remplissage du fusible 10 par du sable, ou tout autre isolant granuleux minéral. L'orifice 38 peut être obturé par un couvercle 40 collé après remplissage. Entre chaque extrémité du noyau 12 et la calotte 22,24 correspondante se trouve un embout 42,44 cylindrique, en matériau métallique, sur lequel est fixée l'extrémité de l'élément fusible 14. Les deux embouts 42,44 présentent une structure identique, et seul l'embout 42 sera décrit en détail par la suite, en référence aux figures 2 et 3. L'embout 42 est équipé d'une douille d'agrippage 46 en matériau plastique, ayant une tête 48 prenant appui sur un épaulement 50 interne annulaire de l'embout 42, et une extension de retenue 52 à griffes élastiques coopérant avec l'alésage 54 du noyau 12. Le diamètre de l'extension 52 est légèrement supérieur à celui de l'alésage 54 de manière à assurer un ancrage efficace de l'embout 42 sur le noyau 12 par insertion forcée de la douille d'agrippage 46 dans l'alésage 54. Cette fixation s'opère sans utilisation de ciment de scellement entre l'embout 42 métallique et le noyau 12 réfractaire. L'embout 42 comporte d'autre part une portée 56 cylindrique ayant une pluralité de cannelures 58 longitudinales, angulairement réparties à intervalles réguliers de manière à définir une succession de passages axiaux de circulation du sable entre l'espace 20 annulaire et le volume interne 59 de la portion 28 de la calotte 22. Le diamètre extérieur de la portée 56 au niveau des stries 60 délimitant les cannelures 58 correspond sensiblement au diamètre interne de la portée cylindrique 28 de la calotte 22. L'embout 42 est réalisé au moyen d'une pièce conductrice en aluminium, filée par choc. Lors de la mise en place de la calotte 22 sur l'enveloppe18, la portion cylindrique 28 de petit diamètre est emmanchée à force sur les stries 60 de la portée 56.Un tel mode d'assemblage mécanique de la calotte 22 sur l'embout 42 permet d'obtenir une bonne liaison électrique entre ces deux éléments, tout en autorisant des section de passage du sable vers l'espace 20 annulaire. La figure 2 montre les deux trajets de remplissage du fusible 10 par le sable introduit , par l'orifice 38 supérieur. L'écoulement du sable s'effectue par gravité, le premier trajet représenté par la flèche F1, passant à travers la douille 46 d'agrippage pour remplir l'intérieur du noyau 12 creux. Le deuxième trajet (flèche F2) vers l'espace 20 annulaire s'opère à travers les passages des cannelures 58 de 1 'embout 42. A la fin de l'opération de remplissage, l'orifice 38 d'introduction du sable est fermé au moyen du couvercle 40. Selon la variante de la figure 4, les stries 60 entre les cannelures 58 longitudinales de la portée 56 de l'embout 42 sont obtenues par une opération de formage électromagnétique. La douille d agrippage 46 des embouts 42,44 au noyau 12 peut être réalisée par tout autre moyen d'ancrage, notamment une cheville à expansion, un dispositif d'encliquetage, et un verrou à déformation élastique. REVENDICATIONS 1. Fusible électrique à haute tension rempli de sable ou autre isolant minéral, et comprenant - un noyau (12) interne tubulaire en matériau isolant, s'étendant selon l'axe longitudinal et servant de support à l'élément fusible (14), - une enveloppe (18) externe tubulaire en matériau isolant, entourant coaxialement le noyau (12) avec interposition d'un espace (20) annulaire, - une paire d'embouts (42,44) en matériau métallique, fixés sur les bouts opposés du noyau (12) interne en constituant des organes de raccordement pour les extrémités opposées de l'élément fusible (14), - une paire de calottes (22,24) métalliques de raccordement du fusible (10)ayant chacune deux portions cylindriques (26,28) de diamètres différents, la portion (26) de plus grand diamètre étant insérée sur une extrémité ouverte de l'enveloppe (18) externe, tandis que la portion (28) de plus petit diamètre coiffe l'embout (42,44) correspondant, - et un orifice (38) prévu dans l'une des calottes (22) pour le remplissage de l'intérieur du fusible (10) par le dit sable caractérisé en ce que chaque embout (42,44) est solidarisé au noyau (12) au moyen d'une douille d'agrippage (46) coopérant avec l'alésage (54), l'un au moins des embouts ayant une portée (56) cylindrique équipée d'une succession de cannelures (58) et de stries (60) longitudinales sur lesquelles est emmanchée à force la portion 28 de plus petit diamètre de la calotte (22,24) correspondante, lesdites cannelures (58) constituant des passages pour la circulation du sable entre l'espace (20) annulaire et l'orifice (38) de remplissage. 2. Fusible électrique à haute tension, selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque embout (42,44) est creux, et que la calotte (22) à orifice (38) de remplissage est montée partiellement sur la portée (56) de l'embout (42) correspondant, le volume interne (59) libre de la portion (28) de plus petit diamètre de la calotte (22) étant en communication avec l'espace (20) annulaire par les cannelures (58), et avec l'intérieur du noyau (12) creux par la douille d'agrippage (46) de l'embout (42). 3. Fusible électrique à haute tension, selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la douille d'agrippage (46) en matériau plastique de chaque embout (42,44) cylindrique comporte une structure creuse à tête (48) prenant appui coaxialement sur un épaulement interne (50) annulaire de l'embout, et à extension de retenue (52) destinée à s'accrocher à la paroi de l'alésage (54) du noyau (12) creux. 4. Fusible électrique à haute tension selon la revendication 3, caractérisé en ce que la douille (46) d'agrippage de l'embout (44) situé à l'opposé de l'orifice (38) de remplissage est traversée par un percuteur (34) associé à un fil auxiliaire (32) conducteur s'étendant le long de l'axe longitudinale (16) à l'intérieur du noyau (12), ledit fil (32) étant connecté en parallèle avec l'élément fusible (14). 5. Fusible électrique à haute tension selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'extension de retenue (52) de chaque douille d'agrippage (46) comporte une structure à griffes agencée pour réaliser une liaison mécanique à déformation élastique, ou à autoexpansion. 6. Fusible électrique à haute tension selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les embouts (42,44) métalliques sont réalisés par un procédé de filage par choc d'une pièce d'aluminium. 7. Fusible électrique à haute tension selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le diamètre extérieur de la portée (56) au niveau des stries (60) de chaque embout (42,44) correspond sensiblement au diamètre interne de la portion cylindrique (28) des calottes (22,24).