Brevet FR2868196A1 — publié le 20050930

La présente invention concerne le domaine technique des sectionneurs utilisés dans le cadre des réseaux de distribution électrique de très haute, haute ou moyenne tension. Dans le domaine ci-dessus, il est connu de mettre en oeuvre des sectionneurs rotatifs. Un sectionneur rotatif comprend, comme cela est par exemple décrit par la demande FR 2 404 906, deux colonnes isolateurs supports mobiles en rotation entre une position fermée et une position ouverte. Un des isolateurs support est alors équipé d'un ensemble mâle de contact qui comprend un bras, à l'extrémité duquel est disposée une tête de contact. L'autre isolateur support est équipé, quant à lui, d'un ensemble femelle de contact qui comprend un bras comprenant deux membrures, disposées en regard l'une de l'autre, de manière à définir, par leurs extrémités libres, dites de contact, un espace de réception de la tête de contact de l'ensemble mâle. Chaque bras du sectionneur est de plus équipé d'un dispositif de contact rotatif, destiné à assurer le raccordement électrique entre une ligne électrique fixe et ledit bras du sectionneur. La fonction première du dispositif de contact rotatif est alors d'assurer la continuité électrique, entre la ligne électrique fixe et le bras du sectionneur. Afin d'assurer cette continuité électrique, le dispositif de contact rotatif comprend alors un arbre conducteur, comprenant une partie active de forme cylindrique de révolution, et, à une extrémité de la partie active, un corps de raccordement à la ligne électrique. Le dispositif comprend, en outre, deux membrures conductrices qui sont solidaires du contacteur mobile et, le plus souvent, constitutives du bras de sectionneur et qui sont disposées face à face, de part et d'autre de la partie active, en étant, éventuellement, entretoisées. Le dispositif de contact rotatif comprend, enfin au moins une et, le plus souvent, deux paires de demi-contacts qui sont chacun interposés entre une membrure et la partie active de forme cylindrique et qui comprennent chacun un corps pourvu: dans sa région centrale, d'une portée de contact ayant une forme cylindrique complémentaire de celle de la partie active, É à une extrémité d'un talon d'appui de contact sur la membrure, É et à l'extrémité opposée, d' une tête de réception d'un ressort presseur, interposé entre le demi-contact et la membrure correspondante pour appliquer la portée de contact contre la partie active. Un tel dispositif de contact rotatif donne pleinement satisfaction lorsqu'il est neuf ou en début d'exploitation. Toutefois, après un certain temps et des manoeuvres répétées du contacteur mobile par rapport à la partie active, il apparaît des phénomènes d'échauffement et d'usure qui se matérialisent par l'apparition d'arcs électriques qui viennent détériorer les surfaces en contact de la partie active cylindrique et des demi-contacts. De plus, il apparaît également des échauffements à l'interface entre le talon de chaque demi-contact et la membrure sur laquelle il est en appui. Ainsi, il est apparu le besoin d'améliorer de tels dispositifs de contact rotatif, afin de réduire, autant que faire se peut, les phénomènes d'usure et d'amorçage qui apparaissent au niveau des surfaces des parties conductrices en mouvement. L'invention vise donc à atteindre cet objectif en améliorant les performances électriques globales de dispositifs de contact électrique selon l'art antérieur, sans toutefois en remettre en cause la conception ou la configuration générale, de manière que cette amélioration puisse intervenir sans engendrer des procédures longues et coûteuses d'homologation des matériels. Afin d'atteindre cet objectif, l'invention concerne un dispositif de contact rotatif destiné à assurer le raccordement électrique entre une ligne électrique fixe et un contacteur mobile en rotation, dispositif comprenant: 2868196 3 É un arbre conducteur comprenant une partie active de forme cylindrique de révolution et à une extrémité de la partie active un corps de raccordement à la ligne électrique, deux membrures conductrices qui sont solidaires du contacteur mobile et 5 qui sont disposées face à face, de part et d'autre de la partie active cylindrique, É et au moins une paire de demi-contacts qui sont chacun interposé entre une membrure et la partie active, et qui comprennent chacun un corps pourvu: dans sa région centrale d'une portée de contact ayant une forme cylindrique complémentaire de celle de la partie active, à une extrémité, d'un talon d'appui et de contact sur la membrure correspondante, et à l'extrémité opposée, d'une tête de réception d'un ressort presseur interposé entre le demi-contact et la membrure correspondante pour appliquer la portée de contact contre la partie active cylindrique notamment lors de la rotation du demi-contact par rapport à la partie active cylindrique. Selon l'invention, le dispositif comprend, en outre, pour chaque demicontact un conducteur électrique flexible relié électriquement, d'une part, au corps du demi-contact et, d'autre part, à la membrure correspondante. En effet, la demanderesse a eu le mérite de démontrer que l'adjonction d'un conducteur électrique flexible, entre le corps de chaque demicontact et la membrure correspondante, permettait de réduire, de façon substantielle, les risques d'amorçage ou d'étincelles entre le talon d'appui et ladite membrure. Ainsi, il est apparu que cette modification d'apparence anodine permettait d'augmenter substantiellement, d'une part, les performances électriques du dispositif de contact rotatif et, d'autre part, la longévité d'un tel dispositif; et cela à un coût particulièrement réduit. Dans une forme préférée mais non strictement nécessaire de réalisation chaque conducteur flexible présente une forme allongée et une extrémité du conducteur flexible est fixée sur le corps du demi-contact tandis que l'autre extrémité est fixée sur la membrure correspondante. Selon l'invention, le conducteur flexible peut être réalisé de différentes manières. Ainsi, ce conducteur électrique peut comprendre une tresse métallique présentant, au niveau de chacune de ses extrémités, des éléments de raccordement sertis susceptibles d'être maintenus sur leurs pièces correspondantes au moyen de vis. Selon l'invention, le conducteur flexible peut également être réalisé sous la forme d'une série de feuilles ou feuillards métalliques juxtaposés qui forment ensemble un conducteur électrique de forte section, tout en préservant la flexibilité procurée par chacun des feuillards. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de contact rotatif comprend une entretoise conductrice en U , fixée sur les deux membrures. Dans ce cas de figure, de manière préférée mais non strictement nécessaire, chaque contacteur flexible est fixé sur la membrure correspondante, au niveau d'un point de fixation de l'entretoise sur ladite membrure, de manière à limiter ainsi les usinages ou modifications du dispositif de contact rotatif nécessaires à la mise en place du conducteur électrique flexible. Selon une forme préférée mais non strictement nécessaire de l'invention, le conducteur électrique est fixé sur chaque demi-contact au niveau du talon de ce dernier. L'invention concerne également un dispositif de contact dont les membrures appartiennent à un bras d'un sectionneur rotatif haute ou 25 moyenne tension. L'invention concerne aussi un procédé de remise en état d'un dispositif de contact rotatif destiné à assurer le raccordement électrique entre une ligne électrique fixe et un contacteur mobile en rotation. Ce dispositif comprenant: É un arbre conducteur comprenant une partie active de forme cylindrique de révolution et, à une extrémité de la partie active, un corps de raccordement de la ligne électrique, É deux membrures conductrices qui sont solidaires du contacteur mobile et qui sont disposées face à face, de part et d'autre de la partie active cylindrique, É et au moins deux demi-contacts qui sont chacun interposés entre une membrure et la partie active et qui comprennent chacun un corps pourvu: dans sa région centrale, d'une portée de contact ayant une forme cylindrique complémentaire de celle de la partie active, à une extrémité, d'un talon d'appui et de contact sur la membrure correspondante, à l'extrémité opposée, d'une tête de réception d'un ressort presseur interposé entre le demi-contact et la membrure correspondante pour appliquer la portée de contact contre la partie active cylindrique. Selon l'invention, le procédé de remise en état est caractérisé en ce qu'il comprend: É une étape de démontage complet du dispositif de contact, É une étape de nettoyage de l'ensemble des éléments constitutifs du dispositif de contact, É une étape de suppression des traces d'amorçage sur les éléments constitutifs du dispositif, É une étape d'argenture des membrures, de l'arbre conducteur, des demi- contacts au moins, É une étape de remplacement des ressorts presseurs, É une étape de remontage complet du dispositif de contact avec remplacement éventuel de la visserie et mise en place, pour chaque demi- contact, d'un conducteur flexible solidaire dudit demi-contact et de la membrure correspondante. 2868196 6 Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description ci-après effectuée en référence aux dessins annexés qui illustrent une forme préférée, mais non limitative, de réalisation d'un dispositif de contact rotatif selon l'invention. La fig. 1 est une vue d'ensemble d'un sectionneur haute tension, sur lequel le dispositif de contact rotatif selon l'invention est mis en oeuvre. La fig. 2 est une élévation d'un dispositif de contact rotatif selon l'invention. La fig. 3 est une coupe partielle selon la ligne III-III de la fig. 2. L'invention se propose d'améliorer la conception et les performances électrique d'un sectionneur à haute tension, tel qu'illustré schématiquement à la fig. 1. Bien entendu il ne s'agit que d'un exemple de mise en oeuvre, l'invention pouvant être mise en oeuvre sur d'autres types de sectionneurs à connecteurs mobile comme des pantographes. Selon l'exemple illustré fig. 1, le sectionneur, désigné dans son ensemble par la référence 1, est dit rotatif, dans la mesure où il comprend deux colonnes et isolateurs supports 2 et 3 qui sont susceptibles d'être déplacés en rotation autour de leur axe vertical par un dispositif de commande disposé à l'intérieur d'un socle 4. Le dispositif de commande permet ainsi de déplacer les isolateurs supports 2 et 3, entre une position ouverte, non représentée, et une position fermée, telle qu'illustrée à la fig. 1. En vue d'assurer une fermeture convenable du circuit, commandée par le sectionneur, ce dernier comprend un ensemble mâle de contact 5, qui est porté par l'isolateur support 2 et qui comprend un bras 6 à l'extrémité libre duquel est disposée une tête de contact 7. Le second isolateur support 3 comprend alors un bras femelle de contact 9. Afin de permettre son raccordement au réseau électrique et plus particulièrement à une ligne électrique fixe L, chaque bras du sectionneur 1 comprend, au niveau de son extrémité fixe solidaire de l'isolateur tournant 2, 3, un dispositif de contact rotatif 10. Un tel dispositif 10, tel que plus particulièrement illustré aux fig. 2 et 3 comprend un arbre conducteur 11, encore appelé prise électrique. Cet arbre conducteur 11 comprend, d'une part, une partie active 12, de forme cylindrique de révolution, qui se trouve placée entre des membrures conductrices 13, 14, constitutives selon l'exemple illustré d'un bras de sectionneur 6 ou 9. L'arbre conducteur 11 comprend, à une extrémité de la partie active 12, un corps 15 qui se trouve en dehors de l'espace situé entre les membrures 13 et 14 et qui était destiné au raccordement à une ligne électrique L. A cet effet, le corps de raccordement 15 présente une extrémité aplatie pourvue de quatre perçages permettant la fixation et le raccordement électrique de la ligne L. Le dispositif de contact rotatif 10 comprend, en outre, au moins une et, selon l'exemple illustré, deux paires de demi-contacts 16 qui sont chacun interposés, entre une membrure 13 ou 14 et la partie active cylindrique 12. Ainsi, chaque demi-contact 16 comprend un corps pourvu, dans sa région centrale, d'une portée de contact 17 ayant une forme cylindrique complémentaire de celle de la partie active 12. Chaque demi-contact comprend, en outre, à une extrémité un talon 18 d'appui et de contact sur la membrure correspondante 13 ou 14. Chaque corps de demi-contact 16 comprend par ailleurs, à l'extrémité opposée, une tête 19 de réception d'un ressort presseur 20, interposé entre le demi-contact 16 et la membrure correspondante 13 ou 14. Selon l'exemple illustré, chaque ressort presseur 20 est constitué par un ressort hélicoïdal qui vient s'engager sur un cône de centrage offert par la tête 19. Ainsi, chaque ressort presseur 20 vient appliquer la portée de contact 17 correspondante contre la partie active cylindrique et maintient ce contact pendant la rotation relative du demi-contact autour de la partie active cylindrique. Il est à noter que, compte tenu de la conformation du talon 18, la pression du ressort 20 contribue à pousser le demi-contact 16 contre la 30 partie active 12 et, par réaction, augmente la pression exercée au niveau du talon 18 contre la membrure correspondante 13 ou 14. 2868196 8 Selon l'exemple illustré, le dispositif de contact rotatif comprend, en outre, une entretoise en U 21 qui se trouve adaptée sur les membrures 13 et 14 et qui présente, au niveau de son âme, une ouverture pour le passage de la partie active cylindrique 12. L'entretoise 21 contribue alors à assurer la continuité électrique entre les deux membrures 13 et 14. Un dispositif de contact rotatif, tel qu'ainsi constitué, correspond à ce qui est couramment utilisé sur les sectionneurs de l'art antérieur. Compte tenu de la configuration adoptée, le courant électrique circule depuis la partie active cylindrique 12 jusqu'aux membrures, en passant par les talons d'appui et de contact 18. Or, la demanderesse a mis en évidence que les zones de contact entre les talons 18 et les membrures 13 ou 14 constituent des points d'échauffement et des zones d'amorçage ou d'apparition d'étincelles qui finissent par dégrader, dans le temps, la qualité de la liaison électrique et induisent des échauffements. Afin de remédier à cet inconvénient, la demanderesse a eu le mérite de proposer une solution particulièrement astucieuse, consistant conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, à compléter chaque demi-contact 16 par un conducteur électrique flexible 25, dont une extrémité est fixée sur le corps du demi-contact 16 correspondant et dont l'autre extrémité est fixée sur la membrure 13 ou 14, également correspondante. La mise en place d'un tel conducteur flexible 25, entre le demi-contact 16 et la membrure correspondante 13 ou 14, permet alors un meilleure écoulement du courant électrique, tout en préservant la possibilité d'oscillation du demi-contact 16 au niveau de son talon 18. Selon l'exemple illustré, le conducteur électrique flexible 25 présente une forme allongée et se trouve constitué par une tresse dont les extrémités présentent des embouts de fixation et de vissage sertis. Ainsi, la mise en place de la tresse s'effectue en réalisant un trou taraudé dans chaque corps de demi-contact 16 et en plaçant une vis pour plaquer l'extrémité de l'élément du conducteur électrique flexible 25 contre le demi-corps 16 correspondant. L'autre extrémité du conducteur électrique flexible 25 est alors plaquée contre la membrure 14 correspondante, au moyen d'un ensemble vis-écrou assurant, par ailleurs, la fixation de l'entretoise en U sur la membrure 13. Ainsi, il est possible de mettre en place chaque conducteur électrique flexible 25 en ne modifiant quasiment pas le dispositif de contact rotatif 10. L'invention peut alors, soit être mise en oeuvre dans le cadre de sectionneurs livrés neufs, soit être mise en oeuvre dans le cadre d'un reconditionnement ou d'une rénovation d'un dispositif de contact rotatif déjà installé. Ainsi, selon l'invention, il est possible d'améliorer et de rénover les dispositifs existants et en procédant à : É une étape de démontage complet du dispositif de contact, É une étape de nettoyage de l'ensemble des éléments constitutifs du dispositif de contact, É une étape de suppression des traces d'amorçage sur les éléments constitutifs du dispositif, É une étape d'argenture des membrures, de l'arbre conducteur, des demi- contacts au moins, É une étape de remplacement des ressorts presseurs, É et une étape de remontage complet du dispositif de contact avec remplacement éventuel de la visserie et mise en place, pour chaque demi- contact, d'un conducteur flexible solidaire dudit demi-contact et de la membrure correspondante. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de contact rotatif destiné à assurer le raccordement électrique entre une ligne électrique (1) fixe et un contacteur mobile en rotation (6, 9), dispositif comprenant: É un arbre conducteur (11) comprenant une partie active (12) de forme cylindrique de révolution et à une extrémité de la partie active (12) un corps (15) de raccordement à la ligne électrique (L), É deux membrures (13, 14) conductrices qui sont solidaires du contacteur mobile et qui sont disposées face à face, de part et d'autre de la partie 10 active cylindrique (12), É et au moins une paire de demi-contacts (16) qui sont chacun interposé entre une membrure (13, 14) et la partie active (12) et qui comprennent chacun un corps pourvu: dans sa région centrale d'une portée de contact (17) ayant une forme cylindrique complémentaire de celle de la partie active (12), à une extrémité, d'un talon d'appui (18) et de contact sur la membrure correspondante (13, 14), à l'extrémité opposée, d'une tête de réception (19) d'un ressort presseur (20) interposé entre le demi-contact (16) et la membrure (13, 14) correspondante pour appliquer la portée de contact (17) contre la partie active cylindrique (12) notamment lors de la rotation du demi- contact (16) par rapport à la partie active cylindrique (12), caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, pour chaque demi-contact (16) un conducteur électrique flexible (25) relié électriquement, d'une part, au corps du demi-contact (16) et, d'autre part, à la membrure correspondante (13, 14). 2 - Dispositif de contact selon la revendication 1 caractérisé en ce que le conducteur flexible (20) présente une forme allongée, une extrémité du conducteur flexible étant fixée sur le corps du demi-contact (16) tandis que l'autre extrémité du conducteur flexible est fixée sur la membrure correspondante (13, 14). 3 - Dispositif de contact selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque conducteur flexible (25) comprend une série de feuilles métalliques juxtaposées. 4 - Dispositif de contact selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque conducteur flexible (25) comprend une tresse métallique. - Dispositif de contact selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une entretoise conductrice (21) en U fixée sur les deux membrures (13, 14). 6 - Dispositif de contact selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque conducteur flexible (25) est fixé sur la membrure correspondante au niveau d'un point de fixation de l'entretoise (21) sur ladite membrure. 7 - Dispositif de contact selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque conducteur flexible est fixé au niveau du talon (18) du demi-contact (16) correspondant. 8 - Dispositif de contact selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux paires de demi-contacts (16) interposés entre les membrures (13, 14) et la partie active cylindrique (12). 9 - Dispositif de contact selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les membrures (13, 14) appartiennent à un bras (6, 9) d'un sectionneur rotatif haute ou moyenne tension. - Procédé de remise en état d'un dispositif de contact rotatif destiné à assurer le raccordement électrique entre une ligne électrique fixe (L) et un contacteur (6, 9) mobile en rotation, dispositif (10) comprenant: un arbre conducteur (11) comprenant une partie active (12) de forme cylindrique de révolution et, à une extrémité de la partie active (12), un corps (15) de raccordement de la ligne électrique (L), deux membrures conductrices (13, 14) qui sont solidaires du contacteur mobile et qui sont disposées face à face, de part et d'autre de la partie active cylindrique (12), et au moins deux demi-contacts (16) qui sont chacun interposés entre une membrure (13, 14) et la partie active (12) et qui comprennent chacun un corps pourvu: dans sa région centrale, d'une portée de contact (17) ayant une forme cylindrique complémentaire de celle de la partie active (12), à une extrémité, d'un talon d'appui (18) et de contact sur la membrure correspondante (13, 14), à l'extrémité opposée, d'une tête de réception (19) d'un ressort presseur (20) interposé entre le demi-contact (16) et la membrure (13, 14) correspondante pour appliquer la portée de contact contre la partie active cylindrique, procédé caractérisé en ce qu'il comprend: É une étape de démontage complet du dispositif de contact, É une étape de nettoyage de l'ensemble des éléments constitutifs du dispositif de contact, É une étape de suppression des traces d'amorçage sur les éléments constitutifs du dispositif, É une étape d'argenture des membrures, de l'arbre conducteur, des demi- contacts au moins, É une étape de remplacement des ressorts presseurs, É et une étape de remontage complet du dispositif de contact avec remplacement éventuel de la visserie et mise en place, pour chaque demi- contact, d'un conducteur flexible solidaire dudit demi-contact et de la membrure correspondante.