Brevet FR2852454A1 — publié le 20040917

I La présente invention concerne, de façon générale, le domaine des appareillages de coupure pour lignes électriques à moyenne tension, appartenant à des réseaux de distribution, habituellement triphasés. Plus particulièrement, cette invention se rapporte à un interrupteur aérien, 5 notamment porté par un poteau, à coupure dans un gaz (par exemple hexafluorure de soufre SF6) enfermé dans une enceinte délimitée par une enveloppe fermée, ou éventuellement à coupure sous vide. Encore plus particulièrement, on s'intéresse ici à un interrupteur aérien qui comprend, à l'intérieur de ladite enceinte, des contactes fixes montés sur des supports 10 associés à des traversées d'entrée et de sortie s'étendant au travers de faces de l'enveloppe de délimitation de l'enceinte, et des contacts mobiles coopérant avec les contacts fixes, ces contacts mobiles étant portés par un axe commun monté rotatif et lié à des moyens de commande de sa rotation, ledit axe étant ainsi déplaçable entre une position de fermeture de l'interrupteur, dans laquelle 15 les contacts mobiles sont appliqués contre les contacts fixes, et une position d'ouverture de l'interrupteur, dans laquelle les contacts mobiles sont maintenus à distance des contacts fixes. Dans des réalisations connues d'interrupteur aérien de ce genre, pour réseau électrique triphasé, l'enveloppe de l'enceinte comporte une face 20 munie de trois traversées d'entrée, parallèles ou non, situées dans un même plan et associées à trois premiers contacts fixes. Une autre face de l'enceinte, opposée à la précédente, est munie de trois traversées de sortie, parallèles ou non, situées aussi dans un même plan, associées à trois autres contacts fixes. En position de fermeture de l'interrupteur, les contacts mobiles, constitués par 25 trois "couteaux" parallèles montés sur le même axe, assurent pour chaque phase la continuité électrique entre les trois premiers contacts fixes et les trois autres contacts fixes. Dans de telles réalisations, et pour une enceinte de volume donné, les supports des contacts fixes et les traversées d'entrée et de sortie 30 associées, qui s'étendent notamment parallèlement et dans un même plan, sont trop proches les uns des autres, ce qui est la cause d'un "stress" électrique particulièrement dans l'air o les distances d'isolement nécessaires sont nettement supérieures à celles admises dans l'enceinte de l'interrupteur (par exemple une enceinte remplie de gaz SF6). Pour éviter ce genre d'inconvénient, on a déjà envisagé d'autres solutions, qui utilisent des contacts mobiles par translation, ce qui autorise une dissymétrie et un écartement plus grand des traversées pour les plages de raccordement à la ligne électrique. Ces solutions sont toutefois coûteuses, le guidage du mouvement des contacts mobiles étant plus compliqué, et le nombre de pièces constitutives nécessaires étant plus élevé. La présente invention vise à éviter tous ces inconvénients, et son but est donc de fournir un interrupteur aérien du genre indiqué en introduction, c'est-à-dire conservant le principe d'un mouvement rotatif des contacts mobiles, qui permet d'augmenter l'écartement des traversées, par une solution particulièrement simple et économique. A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet un interrupteur aérien pour lignes électriques à moyenne tension, du genre précisé en introduction, dans lequel les traversées d'entrée, d'une part, sont situées dans au moins deux plans différents, parallèles à l'axe de rotation des contacts mobiles, et les traversées de sortie, d'autre part, sont situées elles aussi dans 1 5 au moins deux plans différents, parallèles à l'axe de rotation des contacts mobiles, de telle sorte que deux traversées d'entrée adjacentes ou deux traversées de sortie adjacentes possèdent des directions divergentes. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, appliquée à un iRterrupteur aérien pour réseau triphasé, les traversées d'entrée au nombre 20 total de trois comprennent deux traversées d'entrée extrêmes parallèles, situées dans un même plan, et une traversée d'entrée médiane située dans un autre plan, formant un angle avec le plan précédent, tandis que, de manière similaire, les traversées de sortie au nombre total de trois comprennent deux traversées de sortie extrêmes parallèles, situées dans un même plan, et une 25 traversée de sortie médiane située dans un autre plan, formant un angle avec le plan précédent. Avantageusement, l'enceinte qui renferme les contacts fixes et mobiles est ici délimitée par une enveloppe de profil polygonal, en particulier hexagonal, avec une face latérale au travers de laquelle s'étendent les deux 30 traversées d'entrée extrêmes, coplanaires, avec une face latérale adjacente à la précédente et au travers de laquelle s'étend la traversée d'entrée médiane, avec une face latérale opposée aux précédentes et au travers de laquelle s'étendent les deux traversées de sortie extrêmes, coplanaires, et avec une face latérale adjacente à la précédente et au travers de laquelle s'étend la 35 traversée de sortie médiane. Selon une caractéristique avantageuse complémentaire, les supports de contacts, associés aux traversées d'entrée et de sortie, possèdent une forme coudée, de sorte qu'avec un modèle unique de traversée, et par simple retournement de 1800 des traversées selon leur direction, tous les 5 contacts fixes côté entrée soient parallèles et alignés, et tous les contacts fixes côté sortie soient eux aussi parallèles et alignés. Ainsi, l'invention propose une disposition géométrique particulière des traversées d'entrée et de sortie, en quelque sorte une disposition "en quinconce", qui permet de réaliser un interrupteur aérien notamment triphasé, 10 d'encombrement extérieur très réduit, et de construction particulièrement simple et économique, résolvant les problèmes d'isolement électrique. En particulier, on notera que la disposition spécifique des traversées d'entrée et de sortie permet, tout en réduisant l'encombrement de l'interrupteur, d'augmenter la distance entre les plages de raccordement, et de faciliter ainsi la liaison avec 15 la ligne électrique à moyenne tension sur laquelle est intercalé l'interrupteur. Une réalisation particulièrement simple et compacte de cet interrupteur, avec un nombre de pièces réduit, est obtenue dans le cas o l'axe de rotation des contacts mobiles est disposé horizontalement. La simplicité de réalisation résulte aussi de la forme coudée des supports de contacts, qui permet d'utiliser 20 pour l'ensemble de l'interrupteur un modèle unique de traversée avec support de contact, tout en plaçant les contacts fixes dans des positions alignées, côté entrée et côté sortie, de manière à assurer une fermeture et une ouverture simultanée des contacts, pour toutes les phases de l'interrupteur. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la 25 description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de cet interrupteur aérien pour lignes électriques aériennes à moyenne tension: Figure 1 montre, en vue extérieure en perspective, un interrupteur aérien conforme à la présente invention, porté par un poteau; Figure 2 est une vue de l'interrupteur de la figure 1, en perspective et avec sa paroi avant retirée, l'interrupteur étant ici en position d'ouverture; Figure 3 est une vue similaire à la figure 2, mais montrant l'interrupteur en position de fermeture. La figure 1 montre un interrupteur aérien triphasé, désigné dans 35 son ensemble par le repère 2, qui est porté par un poteau électrique 3, et appartient à un réseau aérien triphasé, à moyenne tension. L'interrupteur 2 est fixé au poteau 2 au moyen de supports 4 et 5, du genre consoles. Cet interrupteur aérien 2, représenté seul et à plus grande échelle sur les figures 2 et 3, possède une enceinte remplie d'un gaz, en particulier 5 d'hexafluorure de soufre SF6, qui est délimitée par une enveloppe étanche, de forme prismatique. Plus particulièrement, il s'agit ici d'une enveloppe en forme de prisme à base hexagonale, avec une face supérieure horizontale 6, une face inférieure horizontale 7, deux faces latérales inclinées adjacentes 8 et 9, et deux autres faces latérales inclinées adjacentes 10 et 11. Sur les figures 2 et 10 3, la paroi avant de l'enveloppe est supposée retirée, pour faire apparaître des composants placés à l'intérieur de l'enceinte. En particulier, sont disposés dans cette enceinte trois premiers contacts fixes 12, disposés en ligne, et trois autres contacts fixes 13, disposés en ligne en regard des trois premiers contacts fixes. Les premiers contacts 15 fixes 12 sont portés par des supports 14 respectifs et les autres contacts fixes 13 sont portés par des supports 15 respectifs. Entre les deux séries de contacts fixes 12 et 13, sont disposés des contacts mobiles 16, réalisés sous la forme de trois couteaux parallèles, portés par un axe commun horizontal 17, monté rotatif. En se référant de nouveau à la 20 figure 1, un mécanisme 18 est prévu à l'avant de l'interrupteur 2, pour commander la rotation de l'axe 17, donc le déplacement des contacts mobiles 16. Le mécanisme 18 est ici un mécanisme de commande manuelle, par tringlerie ou par perche, dont le principe est bien connu en soi. Dans une première position angulaire de l'axe 17, comme l'illustre 25 la figure 2, les contacts mobiles 16 sont écartés des contacts fixes 12 et 13 correspondants, ce qui correspond à la position d'ouverture de l'interrupteur 2. Dans une deuxième position angulaire de l'axe 17, comme l'illustre la figure 3, les contacts mobiles 16 sont appliqués contre les contacts fixes 12 et 13 correspondants, de manière à assurer la continuité électrique des trois phases, 30 ce qui correspond à la position de fermeture de l'interrupteur 2. Chaque support 14 ou 15 d'un contact fixe 12 ou 13 possède une forme coudée, et est prolongé par une traversée électrique, qui s'étend au travers de l'enveloppe de l'interrupteur 2, en direction de l'extérieur. On distinguera ici les traversées d'entrée, associées aux trois premiers contacts 35 fixes 12, -et les traversées de sortie associées'au trois autres contacts fixes 13. Les traversées d'entrée, au nombre de trois, comprennent deux traversées extrêmes 19 et 20, et une traversée médiane 21. Les deux traversées d'entrée extrêmes 19 et 20 s'étendent parallèlement l'une à l'autre, dans un même plan, au travers de la face latérale inclinée 8 de l'enveloppe de 5 l'interrupteur 2, adjacente à sa face supérieure 6. La traversée d'entrée médiane 21 s'étend dans un autre plan, au travers de la face latérale inclinée 9 de l'enveloppe, adjacente à la face latérale 8 et formant un angle avec celle-ci. Ainsi, la traversée médiane d'entrée 21 forme un angle par rapport aux deux traversées extrêmes d'entrée 19 et 20, de telle sorte que ces trois traversées 10 19, 20 et 21 possèdent une disposition "en quinconce", deux traversées adjacentes possédant des directions divergentes, formant par exemple un angle A de 600. Les traversées de sortie, au nombre de trois, comprennent deux traversées extrêmes 22 et 23, et une traversée médiane 24. Les deux 15 traversées de sortie extrêmes 22 et 23 s'étendent parallèlement l'une à l'autre, dans un même plan, au travers de la face latérale inclinée 10 de l'enveloppe de l'interrupteur 2, adjacente à sa face supérieure 6. La traversée de sortie médiane 24 s'étend dans un autre plan, au travers de la face latérale inclinée 11 de l'enveloppe, adjacente à la face latérale 10 et formant un angle avec 20 celle-ci. Ainsi, la traversée médiane de sortie 24 forment un angle par rapport aux deux traversées extrêmes de sortie 22 et 23, de telle sorte que ces trois traversées 22, 23 et 24 possèdent elles aussi une disposition "en quinconce", deux traversées adjacentes possédant des directions divergentes, formant par exemple un angle B de 60 . Les traversées d'entrée 19, 20 et 21 sont terminées extérieurement par des plages de raccordement respectives 25, écartées les unes des autres par la disposition de ces traversées. Les conducteurs (non représentés) des trois phases de la ligne électrique aérienne concernée sont raccordés, côté "entrée", à ces plages 25. De manière analogue, les traversées de sortie 22, 23 30 et 24 sont terminées extérieurement par des plages de raccordement respectives 26, écartées les unes des autres par la disposition de ces traversées. Les conducteurs (non représentés) des trois phases de la ligne aérienne concernée sont raccordés, côté "sortie", à ces plages 26. On notera que, grâce à la forme coudée des supports de contacts 35 14 et 15, les différentes directions de traversées sont obtenues avec un seul modèle de traversée avec support de contact associé qui, par un retournement de 180 (les contacts fixes 12 et 13 étant fixés alternativement du côté de l'angle rentrant et du côté de l'angle sortant des supports coudés 14 et 15), permet d'obtenir des contacts fixes 12 parallèles et alignés, et aussi des contacts fixes 13 parallèles et alignés. Ainsi, on obtient une entrée en 5 coopération des contacts fixes 12 et 13 avec les contacts mobiles 16 qui est simultanée pour toutes les phases. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet interrupteur aérien pour lignes électriques à moyenne tension qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, au 10 contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention: - en modifiant les formes de détail de l'interrupteur, en particulier de son enveloppe; - en réalisant cet interrupteur avec tout genre de mécanisme de commande, soit manuelle, soit motorisée, éventuellement à accumulation d'énergie agissant pour l'ouverture; - en réalisant selon le même principe un interrupteur aérien possédant un nombre de phases quelconque, au minimum deux phases 20 (interrupteur bipolaire); - en disposant l'interrupteur selon toute orientation dans l'espace, notamment avec disposition verticale (et non horizontale) de l'axe de rotation des contacts mobiles; - en appliquant l'invention à des interrupteurs avec enceinte remplie 25 de tout gaz d'extinction, voire une enceinte à coupure sous vide; - en montant l'interrupteur en toute position, notamment au niveau supérieur d'un poteau ou à un niveau intermédiaire du poteau, ou encore sur une structure autre qu'un poteau. REVENDICATIONS 1. Interrupteur aérien pour lignes électriques à moyenne tension, à coupure dans un gaz enfermé dans une enceinte délimitée par une enveloppe 5 fermée (6 à 11), ou éventuellement à coupure sous vide, l'interrupteur (2) comprenant, à l'intérieur de ladite enceinte, des contacts fixes (12, 13) montés sur des supports (14, 15) associés à des traversées d'entrée et de sortie (19 à 24) s'étendant au travers de faces (8, 9, 10, 11) de l'enveloppe de délimitation de l'enceinte, et des contacts mobiles (16) coopérant avec des contacts fixes 10 (12, 13), ces contacts mobiles (16) étant portés par un axe commun (17) monté rotatif et lié à des moyens de commande (18) de sa rotation, ledit axe (17) étant déplaçable entre une position de fermeture de l'interrupteur (2), dans laquelle les contacts mobiles (16) sont appliqués contre les contacts fixes (12, 13), et une position d'ouverture de l'interrupteur (2), dans laquelle les contacts 15 mobiles (16) sont maintenus à distance des contacts fixes (12, 13), caractérisé en ce que les traversées d'entrée (19, 20, 21), d'une part, sont situées dans au moins deux plans différents, parallèles à l'axe de rotation (17) des contacts mobiles (16), et en ce que les traversées de sortie (22, 23, 24), d'autre part, sont situées elles aussi dans au moins deux plans différents, parallèles à l'axe 20 de rotation (17) des contacts mobiles (16), de telle sorte que deux traversées d'entrée adjacentes, ou deux traversées de sortie adjacentes, possèdent des directions divergentes. 2. Interrupteur aérien selon la revendication 1, caractérisé en ce 25 que, dans le cas d'un interrupteur aérien pour réseau triphasé, les traversées d'entrée au nombre total de trois comprennent deux traversées d'entrée extrêmes (19, 20) parallèles, situées dans un même plan, et une traversée d'entrée médiane (21) située dans un autre plan, formant un angle (A) avec le plan précédent, tandis que, de manière similaire, les traversées de sortie au 30 nombre total de trois comprennent deux traversées de sortie extrêmes (22, 23) parallèles, situées dans un même plan, et une traversée de sortie médiane (24) située dans un autre plan, formant un angle (B) avec le plan précédent. 3. Interrupteur aérien selon la revendication 2, caractérisé en ce 35 que l'enceinte qui renferme les contacts fixes (12, 13) et mobiles (16) est délimitée par une enveloppe de profil polygonal, en particulier hexagonal, avec une face latérale (8) au travers de laquelle s'étendent les deux traversées d'entrée extrêmes (19, 20), coplanaires, avec une face latérale (9) adjacente à la précédente et au travers de laquelle s'étend la traversée d'entrée médiane (21), avec une face latérale (10) opposée aux précédentes et au travers de 5 laquelle s'étendent les deux traversées de sortie extrêmes (22, 23), coplanaires, et avec une face latérale (11) adjacente à la précédente et au travers de laquelle s'étend la traversée de sortie médiane (24). 4. Interrupteur aérien selon l'une quelconque des revendications 1 10 à 3, caractérisé en ce que les supports de contacts (14, 15), associés aux traversées d'entrée et de sortie (19 à 24), possèdent une forme coudée, de sorte qu'avec un modèle unique de traversée, et par retournement de 1800 des traversées selon leur direction, tous les contacts fixes (12) côté entrée soient parallèles et alignés, et tous les contacts fixes (13) côté sortie soient eux aussi 15 parallèles et alignés.