Brevet FR2702603A1 — publié le 19940916

DISPOSITIF DE CONNEXION ELECTRIQUE D'UN CABLE AVEC UNE CELLULE DE DISTRIBUTION MOYENNE TENSION La présente invention concerne de façon générale un dispositif de raccordement pour câble électrique moyenne tension. Dans une installation électrique moyenne tension, on utilise classiquement des cellules de distribution moyenne tension. Pour chaque cellule, le courant électrique arrive par un jeu de barres d'alimentation et le courant électrique est distribué à partir de la cellule par l'intermédiaire d'une dérivation à laquelle est connecté électriquement un câble électrique souple ou à laquelle sont connectés électriquement plusieurs câbles électriques souples. En fait, la souplesse des câbles électriques est toute relative parce que ces câbles électriques ont des des fils conducteurs dont l'ensemble présente un diamètre relativement important, par exemple de l'ordre de 30 millimètres. La gaine isolante qui entoure ces câbles électriques est d'autre part relativement épaisse et limite encore la souplesse du câble. D'autre part, ces câbles électriques sont relativement lourds. I1 résulte de cela que lorsqu'un opérateur doit effectuer une connexion électrique d'un tel câble électrique avec une borne d'une dérivation d'une cellule de distribution moyenne tension, cet opérateur doit jusqu'à présent soutenir et tordre le câble afin que son extrémité équipée d'une cosse vienne se positionner dans un logement approprié de la borne.L'opérateur doit pouvoir maintenir, par exemple avec une seule main, ce câble électrique dans cette position tout en manoeuvrant, par exemple avec son autre main, un moyen de serrage afin d'établir la connexion électrique et la fixation mécanique de l'extrémité du câble équipée d'une cosse avec cette borne. Dans la pratique, il s'avère très difficile pour un opérateur de pouvoir maintenir en position correcte un tel câble électrique tout en actionnant le moyen de serrage de la borne de connexion. En effet, un tel câble électrique est généralement trop rigide et trop lourd pour pouvoir être ainsi correctement positionné par rapport au logement de la borne, en manipulant le câble avec une seule main. Dans la pratique, une telle opération de raccordement électrique est soit très longue et très difficile physiquement pour un opérateur, soit nécessite l'action commune de deux opérateurs, l'un tenant à deux mains le câble électrique et l'autre actionnant le moyen de serrage de la borne.En outre, dans un grand nombre de ces installations électriques classiques, l'accessibilité aux bornes est relativement faible et les câbles électriques qu'il faut ainsi raccorder sont nombreux et ont tendance à constituer un enchevêtrement qui limite encore les possibilités réelles pour un opérateur de pouvoir faire fléchir et soutenir les câbles afin de les amener dans une position correcte en vue de leur connexion. Un objet de la présente invention consiste à proposer un dispositif de connexion électrique d'un câble avec une cellule de distribution moyenne tension, ce dispositif de connexion permettant à un opérateur de pouvoir facilement mettre en place une extrémité du câble électrique équipée d'une cosse dans ce dispositif de connexion et d'actionner le dispositif afin d'effectuer une connexion électrique et mécanique efficace. Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un tel dispositif de connexion permettant facilement à un opérateur d'effectuer une telle connexion d'un câble électrique présentant une section relativement grande et par conséquent une souplesse relativement faible. Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un tel dispositif de connexion permettant facilement à un opérateur de manipuler le câble électrique alors que l'accessibilité du câble électrique au voisinage du dispositif de connexion est relativement faible. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, on propose un dispositif de connexion électrique d'un câble avec une dérivation d'une cellule de distribution moyenne tension, comprenant une cosse sertie sur une extrémité dénudée dudit câble, une plage de connexion et un moyen de serrage, ladite cosse comprenant une âme et une collerette dans sa partie supérieure qui est plus large que l'âme, ladite plage de connexion comprenant une partie formant une plaque verticale et une partie formant une plaque horizontale supérieure reliée à la plaque verticale, une gorge verticale ménagée dans la plaque verticale, une encoche ménagée dans la plaque horizontale et un lamage ménagé dans une surface externe supérieure de la plaque horizontale, d'où il résulte que la mise en place du câble sur la plage de connexion est obtenue en déplaçant le câble horizontalement de façon à faire passer l'âme de la cosse du câble au travers de l'encoche de la plage de connexion jusqu'à ce que l'âme vienne se loger dans la gorge de la plage de connexion, en déplaçant le câble verticalement vers le bas de façon à amener la collerette de la cosse dans le lamage de la plage de connexion, puis en actionnant le moyen de serrage de façon à serrer la cosse sur la plage de connexion. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, dans un tel dispositif de connexion, ledit moyen de serrage est constitué par une bride de serrage qui est reliée de façon amovible à la plage de connexion par l'intermédiaire d'organes de fixation et de serrage mécaniques. Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront mieux compris lors de la description détaillée d'un exemple de réalisation qui va suivre, illustrée par les figures annexées parmi lesquelles la figure 1 est une vue schématique illustrant un principe classique de raccordement électrique d'une cellule de distribution moyenne tension la figure 2 est une vue éclatée en perspective d'un dispositif de connexion selon la présente invention, cette vue étant prise depuis l'avant ; et la figure 3 est une même vue éclatée en perspective du dispositif de connexion de la figure 2, cette vue étant prise depuis l'arrière. La figure 1 représente de façon schématique une cellule de distribution moyenne tension prévue par exemple pour distribuer du courant électrique sous 24000 V. Le courant électrique parvient à la cellule 1 par l'intermédiaire d'un jeu de barres d'alimentation 2, dans le cas d'une cellule départ. L'extrémité inférieure de chaque barre d'alimentation est raccordée électriquement, par l'intermédiaire d'une traverse 3, à un appareil d'interruption 4 moyenne tension classique. La sortie de l'appareil d'interruption 4 est raccordée, par l'intermédiaire d'une autre traversée 5, à une dérivation 6 dont l'extrémité inférieure est raccordée à un dispositif de connexion 7. Un ou plusieurs câbles électriques 8 sont disposés en dessous de la cellule de distribution 1 et une extrémité de chaque câble électrique 8 est connectée électriquement au dispositif de connexion 7, cette connexion électrique étant amovible. Normalement, les câbles 8 sont flexibles et doivent pouvoir être manoeuvrés par un opérateur afin que leur extrémité supérieure soit amenée selon une position correcte au niveau du dispositif de connexion 7 afin de pouvoir établir la connexion électrique. Dans la réalité, les câbles 8 sont relativement gros et sont difficiles à tordre. Ces câbles sont en outre relativement lourds et forment un certain enchevêtrement en dessous de la cellule 1, ce qui fait que leur accessibilité est relativement faible, d'où il résulte qu'il est relativement difficile de les amener en une position correcte pour établir la connexion électrique. Si le dispositif de connexion 7 est du type selon la présente invention, l'établissement des connexions électriques des câbles 8 devient plus facile, comme cela va être expliqué par la suite. Les figures 2 et 3 sont des vues en perspective d'un même dispositif de connexion 7 selon la présente invention, ces vues étant prises respectivement depuis l'avant et depuis l'arrière du dispositif (les termes "avant" et "arrière" étant arbitraires). Dans la suite de la description, les termes "vertical" et "horizontal" seront considérés seulement en relation avec une position particulière du dispositif de connexion 7, tel que représenté sur les figures 1 et 2, cela à titre de simplification des explications, et ces termes ne limiteront en rien l'objet de l'invention. Sur les figures 2 et 3, on distingue de façon générale la dérivation 6 et le dispositif de connexion 7 selon l'invention, ces éléments ayant été évoqués précédemment en relation avec la figure 1. La dérivation 6 est une dérivation classique qui peut se présenter de préférence sous la forme d'une barre métallique verticale cylindrique présentant un diamètre relativement grand permettant de transporter de façon classique une puissance électrique relativement importante en moyenne tension. Le dispositif de connexion selon l'invention est, dans le mode de réalisation qui est représenté, constitué essentiellement par une plage de connexion 11, une bride de serrage 12 et au moins une cosse 13 qui est destinée à être sertie sur une extrémité dénudée supérieure du câble 8.Dans l'exemple de réalisation qui est représenté sur les figures 2 et 3, il est en fait prévu deux câbles 8 similaires qui sont destinés à être connectés au même dispositif de connexion 7. Ceci ne constitue qu'un exemple de réalisation, l'invention s'étendant à tout dispositif de connexion pouvant connecter simultanément un ou plusieurs câbles 8. Dans la suite de la description, on ne décrira que les éléments permettant d'établir la connexion d'un seul câble 8, les éléments correspondants pour un autre câble 8 étant identiques ou similaires. La plage de connexion 11 est réalisée en une seule pièce qui forme de façon générale une plaque verticale 14 à laquelle est raccordée une plaque horizontale 15 au niveau de son bord supérieur, les plaques 14 et 15 formant ainsi ensemble la plage de connexion 11 en présentant une section transversale ayant la forme générale d'un L inversé. La dérivation 6 est reliée à la plage de connexion 11 de façon à être connectée à elle électriquement. Pour cette connexion, la dérivation 6 comprend un méplat 16 au niveau de son extrémité inférieure (visible sur la figure 3), de telle sorte que la dérivation 6 puisse être appliquée contre une face plane de la plage de connexion 11 en établissant un bon contact électrique.Des trous 17, 18 sont ménagés transversalement dans la dérivation 6 de façon à déboucher au niveau du méplat 16 et des trous correspondants 19, 20 sont ménagés dans la plage de connexion 11, de façon à pouvoir fixer par boulonnage la dérivation 6 sur la plage de connexion 11 à l'aide de boulons (non représentés) passant au travers de ces trous. Comme on peut le voir en particulier sur la figure 2, la plage de connexion 11 comprend, dans sa plaque verticale 14, une gorge verticale 21 qui présente une section qui est de préférence en forme de demi-cercle ou d'une portion de cercle inférieure à un demi-cercle. Dans la plaque supérieure horizontale 15 de la plage de connexion 11, est ménagée une encoche 22 qui débouche au niveau d'un rebord longitudinal externe 23 de cette plaque 15 et qui s'étend jusqu'au niveau de la gorge 21, de telle sorte que la gorge 21 traverse de part en part verticalement toute la plage de connexion 11. La largeur de l'encoche 22 est sensiblement égale à la largeur de la gorge 21.A partir de la surface supérieure 24 de la plaque supérieure horizontale 15, est creusé dans cette plaque supérieure horizontale 15 un lamage 25 qui centré sur le centre du cercle définissant la gorge 21 et qui présente un diamètre supérieur au diamètre du cercle définissant la gorge 21. Dans tous les cas, le diamètre du lamage 25 est supérieur à la largeur de l'encoche 22. La fonction de la gorge 21, de l'encoche 22 et du lamage 25 sera comprise dans la suite du texte, après avoir décrit la structure de la cosse 13. La cosse 13 est fixée par sertissage sur l'extrémité libre supérieure (non visible sur les figures) de la partie conductrice du câble 8. Par sertissage, on entend tout processus destiné à fixer efficacement, du point de vue mécanique et du point de vue électrique, la cosse 13 sur l'extrémité libre du câble 8. Ce sertissage peut, par extension, être réalisé au moyen d'une déformation mécanique quelconque soit du câble soit de la cosse, au moyen d'une liaison mécanique démontable ou au moyen d'un soudage ou d'un brasage quelconque. La cosse 13 comporte des particularités qui résident essentiellement dans sa forme.La cosse 13 comprend une partie d'âme 26 qui présente une forme cylindrique dont le diamètre est sensiblement égal ou inférieur au diamètre du cercle définissant la gorge 21 et dont la longueur est au moins légèrement supérieure à la longueur de la gorge 21. La cosse 13 comprend en outre une collerette 27 au niveau de son extrémité supérieure. En d'autres termes, la cosse 13 comprend une tête supérieure qui forme un élargissement par rapport à l'âme 26, cette tête constituant la collerette 27 dont le diamètre est supérieur à celui de l'âme 26. Le diamètre de la collerette 27 est légèrement inférieur au diamètre du lamage 25. Le diamètre de l'âme 26 de la cosse 13 est légèrement inférieur à la largeur de l'encoche 22. Suite à la description qui vient d'être faite concernant la plage de connexion 11 et la cosse 13 sertie sur le câble 8, on peut maintenant décrire la façon dont un installateur peut connecter le câble 8 sur le dispositif de connexion 7. L'opérateur saisit le câble 8 et le déplace, par exemple à deux mains, de façon à ce que sa cosse 13 (préalablement sertie) soit amenée verticalement à proximité de la plage de connexion 11 puis soit déplacée sensiblement horizontalement de façon à ce que l'âme 26 de la cosse 13 s'engage dans l'encoche 22 et vienne se loger dans le fond de la gorge 21. L'opérateur abaisse ensuite verticalement le câble 8 de telle sorte que la collerette 27 de la cosse 13 vienne s'engager dans le lamage 25. Comme la collerette 27 et le lamage 25 ont un diamètre supérieur à la largeur de l'encoche 22, la cosse 13 ainsi mise en place ne peut plus se séparer de la plage de connexion 11 par un simple déplacement horizontal et/ou vertical vers le bas. Dans cette position, on peut dire que le câble 8 se trouve suspendu par l'intermédiaire de la collerette 27 de la cosse 13. Dans cette position suspendue par la collerette 27, l'âme 26 de la cosse 13 est obligée de rester sensiblement en application dans le fond du logement de la gorge 21. Si, du fait d'une certaine élasticité du câble 8, l'âme 26 de la cosse 13 a tendance à ne pas rester parfaitement verticale, l'opérateur peut facilement imprimer une certaine force sur le câble 8, par exemple à l'aide d'une seule main, afin de maintenir l'âme 26 de la cosse 13 appliquée correctement dans le fond de la gorge 21. Le câble 8 est alors considéré comme correctement positionné par rapport à la plage de connexion 11. On comprend qu'il est alors facile pour l'opérateur de mettre en place la bride de serrage 12 et d'actionner des éléments de serrage afin que la bride de serrage 12 vienne s'appliquer contre la cosse 13 pour la maintenir serrée entre la bride de serrage 12 et la plage de connexion 11. Le moyen mécanique permettant d'effectuer le serrage de la bride de serrage 12 peut être un moyen mécanique quelconque. Dans le mode de réalisation décrit ici, ce moyen mécanique est constitué par les deux vis 28, 29 qui sont fixées horizontalement dans la plaque verticale 14 de la plage de connexion 11, les deux vis 28, 29 pouvant passer au travers de deux trous 30, 31 ménagés dans la bride de serrage 12 de telle sorte que, lorsque la bride de serrage 12 est rapprochée latéralement de la plage de connexion 11, l'extrémité libre des vis 28, 29 dépasse vers l'extérieur de la bride de serrage 12 et des écrous 32, 33 puissent être vissés sur les vis afin de fournir la force de serrage de la bride de serrage 12.La bride de serrage 12 comporte une surface d'appui plane ou incurvée 34 au niveau de son extrémité latérale ou de ses deux extrémités latérales 35, cette surface étant prévue pour venir s'appliquer contre la cosse 13 lorsque la bride de serrage 12 est serrée, et de préférence cette surface est prévue pour venir s'appliquer plus précisément contre l'âme 26 de la cosse 13. La cosse 13 peut comporter en outre une partie élargie 36 dans sa partie inférieure, cette partie élargie 36 étant située en-dessous de la plaque verticale 14 de la plage de connexion 11 et servant à limiter les possibilités de déplacement vertical de la cosse 13 lorsqu'elle est en place sur la plage de connexion 11. Toutefois, cette partie élargie 36 doit être suffisamment basse, c'est-à-dire suffisamment éloignée de la collerette 27 de façon à pouvoir tout de même déplacer verticalement la cosse 13 vers le haut alors que son âme 26 est logée dans la gorge 21 afin de pouvoir mettre en place ou extraire la cosse 13 de la plage de connexion 11, cette mise en place ou cette extraction s'effectuant par un déplacement vertical de la collerette 27 de façon à l'amener dans le lamage 25 ou à l'extraire de ce lamage 25. On voit que l'un des principaux avantages du dispositif de connexion 7 selon la présente invention réside dans le fait que l'opération de mise en place du câble 8 sur le dispositif de connexion 7 est une opération qui est dissociée de l'opération de serrage du dispositif de connexion 7. En effet, l'opérateur peut dans un premier temps, effectuer uniquement une opération visant à manipuler le câble 8 afin de le mettre en place sur le dispositif de connexion 7, c'est-à-dire afin d'amener la cosse 13 de façon à ce que la collerette 27 vienne se loger dans le lamage 25. L'opérateur peut pour effectuer cela utiliser ses deux mains et par conséquent il peut facilement exercer des efforts qui peuvent être relativement importants sur le câble 8 afin de le faire fléchir comme il se doit.L'opérateur peut effectuer cela même si plusieurs câbles 8 sont présents et sont plus ou moins enchevêtrés et même si l'endroit de préhension du câble 8 est relativement exigü et peu accessible. Une fois que le câble 8 est ainsi mis en place d'une façon suspendue sur la plage de connexion 11 du dispositif de connexion 7, l'installateur peut effectuer facilement l'opération de serrage du dispositif de connexion 7. Cette opération de serrage nécessite simplement de mettre en place la bride de serrage 12 sur les vis 28, 29 puis de visser les écrous 32, 33 sur les vis. Le serrage final des écrous 32, 33 peut s'opérer sans qu'il soit nécessaire de continuer à tenir quelque peu le câble 8 parce que la cosse 13 est déjà logée et maintenue en place à la fois dans le lamage 25 et dans la gorge 21. L'opérateur peut donc utiliser ses deux mains pour serrer correctement les écrous 32, 33, par exemple à l'aide d'une clé de serrage. La déconnexion du câble 8 peut s'effectuer par des opérations inverses qui consistent à déserrer et à enlever la bride de serrage 12 puis à soulever le câble 8 afin que la collerette 27 s'enlève du logement constitué par le lamage 25 puis à déplacer horizontalement vers l'extérieur le câble 8 de façon à ce que l'âme 26 de la cosse 13 passe horizontalement dans l'encoche 22 pour désolidariser complètement la cosse 13 de la plage de connexion 11 et par conséquent pour désolidariser complètement le câble 8 du dispositif de connexion 7. Bien sûr, le dispositif de connexion 7 selon l'invention qui vient d'être décrit nécessite d'effectuer préalablement des opérations qui consistent à sertir les cosses 13 sur les extrémités correspondantes des câbles 8. Ces opérations de sertissage peuvent s'effectuer facilement au préalable parce que les câbles 8 peuvent être facilement déplacés pour être amenés jusqu'en une position où on peut aisément sertir une cosse 13 sur leur extrémité. On voit sur les figures 2 et 3 que le dispositif de connexion 7 décrit ici est prévu pour fixer sur lui simultanément deux câbles 8. En d'autres termes, à chaque extrémité de la plage de connexion 11 sont prévus d'une façon semblable deux moyens permettant de recevoir deux cosses 13 serties respectivement sur deux extrémités de deux câbles 8. Un seul de ces moyens (qui est constitué par la gorge 21, l'encoche 22 et le lamage 25) n'a été décrit jusqu'à présent mais on comprend que le second moyen destiné à recevoir la seconde cosse 13 peut être réalisé d'une façon semblable ou identique. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif, mais elle englobe toutes les variantes ou adaptations qui pourraient être envisagées en restant dans le cadre général de l'invention. Par exemple, le dispositif de connexion 7 qui a été décrit permet de fixer simultanément deux câbles 8 sur lui. Si on veut fixer un seul câble 8 sur un tel dispositif de connexion, cette opération est possible mais, dans certains cas, il pourra être préférable de disposer dans le second logement restant vacant de la plage de connexion 11 une fausse cosse (non représentée) servant à faire en sorte que la bride de serrage 12 puisse être serrée correctement sans se mettre en biais du fait de la présence d'une seule cosse 13. On pourrait aussi envisager un dispositif de connexion 7 selon l'invention dans lequel un seul logement serait prévu pour fixer sur lui un seul câble 8 et on pourrait aussi envisager un dispositif de connexion selon l'invention dans lequel plus de deux logements seraient prévus pour fixer simultanément plus de deux câbles 8. REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion électrique d'un câble (8) avec une dérivation (6) d'une cellule de distribution moyenne tension (1), caractérisé en ce qu'il comprend une cosse (13) sertie sur une extrémité dénudée dudit câble (8), une plage de connexion (11) et un moyen de serrage (12), ladite cosse comprenant une âme (26) et une collerette (27) dans sa partie supérieure qui est plus large que l'âme (26), ladite plage de connexion comprenant une partie formant une plaque verticale (14) et une partie formant une plaque horizontale supérieure (15) reliée à la plaque verticale (14), une gorge verticale (21) ménagée dans la plaque verticale, une encoche (22) ménagée dans la plaque horizontale et un lamage (25) ménagé dans une surface externe supérieure de la plaque horizontale (15), d'où il résulte que la mise en place du câble (8) sur la plage de connexion (11) est obtenue en déplaçant le câble horizontalement de façon à faire passer l'âme (26) de la cosse du câble au travers de l'encoche (22) de la plage de connexion jusqu'à ce que l'âme (26) vienne se loger dans la gorge (21) de la plage de connexion, puis en déplaçant le câble (8) verticalement vers le bas de façon à amener la collerette (27) de la cosse dans le lamage (25) de la plage de connexion, puis en actionnant le moyen de serrage de façon à serrer la cosse (13) sur la plage de connexion (11). 2. Dispositif de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de serrage est constitué par une bride de serrage (12) qui est reliée de façon amovible à la plage de connexion (11) par l'intermédiaire d'organes mécaniques de fixation et de serrage (28 à 33).