Brevet FR2961944A1 — publié le 20111230

DISPOSITIF ELECTRIQUE D'ETABLISSEMENT ET/OU DE COUPURE DE COURANT COMPORTANT UNE MASSE INERTIELLE DE CONTRE-REBOND DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au 10 domaine des dispositifs électriques d'établissement et/ou de coupure de courant, de préférence pour appareillages électriques haute et/ou moyenne tension. A titre d'exemple non limitatif, l'invention concerne un mécanisme d'aide à la manoeuvre 15 d'une ampoule à vide pour disjoncteur haute et/ou moyenne tension. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Un dispositif électrique de coupure de courant, du type ampoule à vide pour disjoncteur haute 20 et/ou moyenne tension, est classiquement utilisé pour établir le courant à l'aide d'un contact mobile qui se rapproche et vient en butée contre un contact fixe. Par ailleurs, pour couper le courant, le contact mobile est éloigné du contact fixe. Pour la réalisation de ces 25 opérations, la mise en mouvement du contact mobile est habituellement effectuée à l'aide de moyens appropriés, par exemple du type bobines électromagnétiques, commandes mécaniques, pneumatiques ou hydrauliques. Lors de la fermeture des contacts mobile et 30 fixe, permettant le passage de courant, un choc violent5 se produit. Ce choc provoque un rebond qui conduit à ré-écarter temporairement les contacts, entre lesquels se crée alors un arc électrique. La répétition de ces arcs électriques parasites au cours des manoeuvres successives provoque une détérioration accélérée des contacts, réduisant considérablement la durée de vie de l'ampoule à vide. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de remédier au moins partiellement aux inconvénients mentionnés ci-dessus, relatifs aux réalisations de l'art antérieur. Pour ce faire, l'invention a pour objet un dispositif électrique d'établissement et/ou de coupure de courant comprenant deux contacts électriques en regard, dont au moins l'un des deux est mobile selon une direction de coulissement entre une position d'ouverture dans laquelle il est à distance de l'autre contact, et une position de fermeture dans laquelle il est en butée contre celui-ci, ledit contact mobile appartenant à un équipement mobile. Selon l'invention, l'équipement mobile comporte une masse de contre-rebond agencée de telle sorte qu'une fois la position de fermeture atteinte suite à une opération de fermeture du dispositif électrique, ladite masse de contre-rebond se déplace par inertie, selon ladite direction de coulissement vers l'autre contact électrique, avant d'impacter une surface de butée dudit équipement mobile. L'invention prévoit donc astucieusement la présence d'une masse inertielle de contre-rebond qui vient frapper à retardement une surface de butée de l'équipement mobile du dispositif. Cela permet de diminuer considérablement l'amplitude du rebond du contact mobile généralement rencontré sur les dispositifs de l'art antérieur, voire de supprimer entièrement ce rebond. Les contacts électriques sont ainsi moins sollicités par les arcs électriques parasites, et présentent donc une durée de vie accrue. L'invention trouve une application particulière en tant qu'ampoule à vide pour disjoncteur moyenne et/ou haute tension. Néanmoins, elle s'applique à tout type de dispositif électrique prévu pour établir et/ou couper le courant à l'aide de deux contacts dont l'un est fixe et l'autre mobile, ou bien dont les deux contacts sont mobiles. De préférence, ledit équipement mobile comporte un logement solidaire dudit contact mobile, logement dans lequel est agencée ladite masse de contre-rebond de manière à ce qu'une fois la position de fermeture atteinte suite à une opération de fermeture du dispositif électrique de coupure, ladite masse de contre-rebond se déplace par inertie au sein dudit logement, selon ladite direction de coulissement vers l'autre contact électrique, avant d'impacter un fond dudit logement formant ladite surface de butée. La presence de cette cavité permet l'utilisation de masses de contre-rebond de formes particulières, qui nécessitent d'être confinées, comme une masse liquide ou une masse particulaire. De préférence, ledit logement est fermé, et ladite masse de contre-rebond occupe un volume inférieur à celui défini par ledit logement, dans lequel elle peut se déplacer librement. Comme évoqué ci-dessus, ladite masse de contre-rebond est formée d'une pluralité de particules indépendantes les unes des autres. Il peut par exemple s'agir d'une poudre ou de billes. L'avantage d'une telle configuration réside dans le fait que les particules offrent des surfaces de contact élevées, favorisant un fort effet de friction entre les différentes particules, et conférant ainsi une bonne dissipation de l'énergie de choc par frottements des particules les unes contre les autres. Les risques de rebond de la masse inertielle sont donc extrêmement faibles. Alternativement, comme évoqué ci-dessus, la masse de contre-rebond est un liquide, préférentiellement un liquide incompressible. Le liquide procure lui aussi un effet d'amortissement de l'énergie de choc de la masse inertielle de contre- rebond. Alternativement, ladite masse de contre-rebond est un corps solide, qui peut ou non être placé dans un logement de l'équipement mobile. De préférence, ce corps solide est amorti dans la direction de coulissement dudit contact mobile, dans le sens l'éloignant dudit autre contact électrique et/ou dans le sens le rapprochant dudit autre contact électrique. Dans le premier sens, cela permet d'éviter un écartement des contacts après le contre-rebond, sous l'effet d'un rebond de la masse inertielle. Dans le second sens, celui du rapprochement, cela permet d'augmenter le temps pendant lequel la masse inertielle lutte contre le rebond du contact mobile. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ; - la figure la représente une vue 10 schématique de côté d'un dispositif électrique de coupure selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention, ce dispositif étant montré avec ses contacts électriques occupant une position d'ouverture ; - les figures lb à 1d représentent le dispositif montré sur la figure précédentes, dans différents états adoptés successivement après le déclenchement d'une opération de fermeture de ce dispositif ; - la figure 2 représente une vue schématique de côté d'un dispositif électrique de coupure selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention ; et - la figure 3 représente une vue 25 schématique de côté d'un dispositif électrique de coupure selon un troisième mode de réalisation préféré de la présente invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS En référence tout d'abord à la figure la, 30 on voit un dispositif électrique d'établissement et de 15 20 coupure de courant, du type ampoule à vide pour disjoncteur moyenne et/ou haute tension, selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention. Le dispositif électrique 1 comprend un équipement mobile 2, destiné à être mis en mouvement selon une direction de coulissement 4. Cet équipement mobile comporte à l'une de ses extrémités un contact électrique 6 dit mobile, ainsi qu'une tige 8 s'étendant à partir du contact 6 jusqu'à l'autre extrémité de l'équipement. La tige conductrice 8 est interrompue, de préférence à proximité du contact 6, par un logement fermé 10, également dénommé cavité, qui est prévu pour laisser circuler le courant entre le contact 6 et l'extrémité opposée de la tige 8. Ce logement 10 est de forme sensiblement cylindrique d'axe parallèle à la direction de coulissement 4, qui est également parallèle à la tige 8 et orthogonale au contact mobile 6. Le logement 10 reçoit une masse inertielle de contre-rebond 14, dont la fonction sera explicitée en référence aux figures suivantes. Dans ce premier mode de réalisation préféré, la masse comprend une pluralité de particules 14a indépendantes les unes des autres. Il s'agit de grains d'une poudre, ou de billes, ou encore de tout type de particules, de préférence de forme sphéroïde. Dans la définition qui précède, le terme « sphéroïde » désigne indifféremment des billes sphériques ou des billes de forme légèrement différente (ovoïde, etc.). Les billes 14a formant la masse inertielle 14 présentent un volume global inférieur à celui défini par le logement 10. A titre indicatif, elles ne remplissent que 40 à 70% du volume du logement. Le dispositif électrique 1 comporte également un équipement fixe 20 portant un contact 22, dit fixe, à l'une de ses extrémités, ainsi qu'une tige 24 s'étendant à partir du contact 22 jusqu'à l'autre extrémité de l'équipement 20. Ici aussi, le contact fixe 22 est orthogonal à la direction de coulissement 4, et la tige 24 parallèle à cette même direction, sensiblement alignée avec la tige 8 de l'équipement mobile 2. Sur la figure la, le dispositif électrique 1 a été montré avec ses contacts 6, 22 occupant une position d'ouverture, dans laquelle ils sont en regard l'un de l'autre, et écartés selon la direction de coulissement 4. Dans cet état, qui permet la coupure du courant, la masse inertielle particulaire 14 définit habituellement un niveau 26 sensiblement horizontal dans le logement 10, parallèle à la direction 4. Ce niveau 26 est sensiblement orthogonal à deux fond opposés 28a, 28b délimitant le logement 10. Lorsqu'un ordre de fermeture est adressé à l'équipement mobile 2, ce dernier est mis en mouvement selon la direction de coulissement 4, vers le contact fixe 22. Cette mise en mouvement, nécessaire à la réalisation de l'opération de fermeture visant à établir le courant entre les équipements 2, 20, est habituellement effectuée à l'aide de moyens appropriés, par exemple du type bobines électromagnétiques, commandes mécaniques, pneumatiques ou hydrauliques. Comme cela a été schématisé sur la figure lb, durant le mouvement de l'équipement mobile 2, la masse inertielle particulaire 14 se plaque contre le fond de logement 28b le plus éloigné du contact fixe 22. Le niveau 26 devient alors sensiblement vertical, ou légèrement incliné par rapport à cette direction verticale. La masse 14 se trouve ainsi à distance du fond de logement 28a qui se situe le proche du contact fixe 22. Ensuite, le contact mobile 6 vient percuter le contact fixe 22, et adopter une position de fermeture telle que montrée sur la figure 1c, dans laquelle le courant est établi entre les deux contacts 6, 22. Dès l'arrêt de l'équipement 2 provoqué par la butée contre le contact fixe 22, ou lors de sa décélération, la masse particulaire 14 se met en mouvement dans le logement 10, dans la direction 4, vers le fond 28a, c'est-à-dire vers le contact fixe 22. Par conséquent, comme cela a également été schématisé sur la figure 1c, la masse particulaire 14 se déplace du fond de logement 28b vers le fond de logement 28a, avant d'impacter ce dernier formant surface de butée pour la masse 14. Du fait de cet impact, schématisé sur la figure 1d, la masse 14 est qualifiée de masse inertielle de contre-rebond, puisqu'elle vient frapper à retardement le surface de butée 28a de l'équipement mobile 2. Cela permet de diminuer considérablement l'amplitude du rebond du contact mobile généralement rencontré sur les dispositifs de l'art antérieur, voire de supprimer entièrement ce rebond. Les risques d'apparition d'arcs électriques parasites entre les deux contacts 6, 22 sont donc extrêmement faibles. En outre, durant le choc de la masse particulaire 14 sur le fond 28a, les particules 14a qui la constituent frottent les unes contre les autres, ce qui a pour conséquence de favoriser un fort effet de friction entre ces différentes particules, qui confère ainsi une bonne dissipation de l'énergie de choc par frottements. Les risques de rebond parasite de la masse inertielle 14, en direction de l'autre fond de logement 28b, sont donc extrêmement faibles. A titre d'exemple indicatif, pour l'obtention d'un effet de contre-rebond performant, on prévoit que l'équipement mobile 2 soit mis en mouvement à une vitesse de l'ordre de 3 m/s, et présente une masse globale d'environ 7 kg, dont une masse inertielle 14 d'environ 3 kg. La figure 2 montre un second mode de réalisation préféré de la présente invention, dans lequel la masse inertielle 14 située dans le logement 10 est un liquide incompressible. De ce fait, le logement 10 est rendu étanche. Enfin, la figure 3 montre un troisième mode de réalisation préféré de la présente invention, dans lequel la masse inertielle 14 est un corps solide monté à coulissement sur la tige 8, de préférence autour de celle-ci. La masse 14 présente donc de préférence une forme cylindrique, ainsi qu'un creux central permettant le passage de la tige 8 qui assure son guidage. La surface de butée que la masse 14 vient impacter à retardement est la surface arrière 28 du contact mobile 6. De plus, en cas de rebond de la masse 14 sur la surface de butée 28, la masse est alors amortie dans son mouvement l'éloignant du contact fixe 22, par exemple par un ressort 30 ou similaire disposé autour de la tige 8 et retenu par celui-ci. Par conséquent, en cas de rebond parasite de la masse inertielle 14, l'amortissement de celle-ci évite un ré-écartement temporairement des contacts 6, 22. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs. 20 REVENDICATIONS1. Dispositif électrique (1) d'établissement et/ou de coupure de courant comprenant deux contacts électriques (6, 22) en regard, dont au moins l'un (6) des deux est mobile selon une direction de coulissement (4) entre une position d'ouverture dans laquelle il est à distance de l'autre contact, et une position de fermeture dans laquelle il est en butée contre celui-ci, ledit contact mobile (6) appartenant à un équipement mobile (2), caractérisé en ce dernier comporte une masse de contre-rebond (14) agencée de telle sorte qu'une fois la position de fermeture atteinte suite à une opération de fermeture du dispositif électrique, ladite masse de contre-rebond (14) se déplace par inertie, selon ladite direction de coulissement vers l'autre contact électrique (22), avant d'impacter une surface de butée (28a, 28) dudit équipement mobile (2). 2. Dispositif électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit équipement mobile (2) comporte un logement (10) solidaire dudit contact mobile (6), logement dans lequel est agencée ladite masse de contre-rebond (14) de manière à ce qu'une fois la position de fermeture atteinte suite à une opération de fermeture du dispositif électrique de coupure, ladite masse de contre-rebond (14) se déplace par inertie au sein dudit logement (10), selon ladite direction de coulissement vers l'autre contactélectrique (22), avant d'impacter un fond (28a) dudit logement formant ladite surface de butée. 3. Dispositif électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit logement (10) est fermé, et ladite masse de contre-rebond (14) occupe un volume inférieur à celui défini par ledit logement, dans lequel elle peut se déplacer librement. 4. Dispositif électrique de coupure selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite masse de contre-rebond (14) est formée d'une pluralité de particules (14a) indépendantes les unes des autres. 5. Dispositif électrique de coupure selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite pluralité de particules est une poudre. 20 6. Dispositif électrique de coupure selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites particules sont des billes. 7. Dispositif électrique de coupure selon 25 l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite masse de contre-rebond est un liquide. 8. Dispositif électrique de coupure selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite masse 30 de contre-rebond est un liquide incompressible. 15 9. Dispositif électrique de coupure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite masse de contre-rebond est un corps solide. 10. Dispositif électrique de coupure selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit corps solide est amorti dans la direction de coulissement dudit contact mobile, dans le sens l'éloignant dudit autre contact électrique et/ou dans le sens le rapprochant dudit autre contact électrique.15