Brevet FR2985080A1 — publié le 20130628

ENSEMBLE DE CONNEXION ELECTRIQUE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rapporte à un ensemble de connexion électrique dans lequel la connexion électrique est assurée par la mise en contact d'une première pièce et d'une deuxième pièce. Un tel ensemble de connexion électrique est particulièrement adapté pour les appareillages électriques haute tension (HT) et moyenne tension (MT), notamment les disjoncteurs HT, les disjoncteurs MT et les disjoncteurs de générateurs. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Dans la majorité des disjoncteurs, il existe un circuit électrique principal destiné au passage du courant électrique lorsque le disjoncteur est en position fermée et un circuit électrique secondaire destiné à la fonction coupure du courant lorsque l'on veut placer le disjoncteur en position ouverte. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un disjoncteur divulgué dans le document EP-A-0 982 748 (correspondant au brevet US 6 211 478) et montrant un circuit électrique principal et un circuit électrique secondaire. Sur cette figure, on reconnaît un boîtier 1 de disjoncteur présentant un axe longitudinal 2, constitué d'une partie supérieure métallique 3, d'une partie inférieure métallique 4 et d'une partie centrale 5 en matériau électriquement isolant reliant les parties 3 et 4. Le circuit électrique principal comprend les parties métalliques supérieure 3 et inférieure 4 et des éléments métalliques intermédiaires : le contact 6 fixé à la partie supérieure 3, le contact 7 solidaire de la partie inférieure 4 et le contact mobile 8 constitué d'une succession de doigts et qui peut être déplacé pour assurer la liaison entre les contacts fixes 6 et 7 (comme montré sur la partie de la figure à gauche de l'axe 2) ou pour ne pas assurer la liaison entre les contacts fixes 6 et 7 (comme montré sur la partie de la figure à droite de l'axe 2). Le circuit électrique secondaire comprend une broche de contact 14 apte à être déplacée d'une position haute (voir la partie gauche de la figure) à une position basse (voir la partie droite de la figure) par l'intermédiaire d'un organe de commande. La broche de contact 14 coulisse selon l'axe longitudinal 2 en étant guidée par une glissière 13. En position haute, la broche de contact 14 est en liaison électrique avec la partie supérieure 3 du boîtier par l'intermédiaire de la cloison horizontale 9 de la partie 3 équipée en son centre du contact à tulipes 11. En position basse, 25 la broche de contact 14 n'est plus en liaison électrique avec la partie supérieure 3 du boîtier 1. La figure 1 montre aussi un agencement 10 pour l'arc de commutation dont le volume 18 est limité par la cloison 9, le contact à tulipes 11, la paroi 30 circulaire 20 en matériau éclectiquement isolant, la cloison 15 solidaire de la partie 4 et équipée en son centre de la buse 12. La figure 1 montre encore une chambre d'arc 16, un arc électrique 17, une fente circulaire de souffle 19, des cylindres de souffle 21, des pistons de souffle 22, des canaux de souffle 23 et des clapets anti-retour 24. Durant l'opération d'ouverture du disjoncteur, les contacts principaux (le contact mobile 8 et les contacts fixes 6 et 7) se séparent d'abord et le courant électrique qui passait par ces contacts commute sur le circuit secondaire. Cette commutation donne naissance à un arc entre les contacts fixes et le contact mobile. Cet arc érode les contacts et limite leur durée de vie ainsi que leurs performances. Il est nécessaire alors d'utiliser des matériaux résistant à l'érosion électrique. EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention permet, par une disposition particulière des doigts constituant le contact mobile, d'améliorer la gestion de la commutation. Pour cela, il est prévu de créer des doigts sacrificiels pour la commutation. L'invention a principalement pour objet un ensemble de connexion électrique comprenant une première pièce électriquement conductrice et une deuxième pièce électriquement conductrice, la connexion électrique étant assurée par la mise en contact des première et deuxième pièces, la première pièce comportant une surface de réception, la deuxième pièce comportant une pluralité de doigts se conformant à la surface de réception de la première pièce pour assurer la connexion électrique, les pièces étant disposées dans l'ensemble de connexion électrique pour qu'un mouvement relatif de l'une des pièces par rapport à l'autre dans une direction déterminée assure, dans un sens, la connexion électrique par mise en contact des doigts de la deuxième pièce sur la surface de réception de la première pièce, et assure, dans le sens opposé, la déconnexion électrique par la mise hors contact des doigts de la deuxième pièce de la surface de réception de la première pièce. La deuxième pièce comprend au moins un doigt, dit doigt de commutation, dépassant les autres doigts, dits doigts de contact principal, d'une distance suffisante pour que, lors de la déconnexion électrique, la mise hors contact du doigt de commutation intervienne après la mise hors contact des doigts de contact principal. Avantageusement, le doigt de commutation (plus généralement les doigts de commutation) est amovible. Ceci permet de le remplacer lorsqu'il est détérioré après des séquences de coupure du disjoncteur. Généralement, l'ensemble de connexion 25 électrique comprend une pluralité de doigts de commutation. Ceci peuvent être répartis individuellement parmi les doigts de contact principal. Ils peuvent aussi être répartis en secteurs, comprenant plusieurs doigts de commutation, parmi les doigts de 30 contact principal. La surface de réception de la première pièce et les doigts de commutation et de contact principal de la deuxième pièce peuvent être réalisés au moins en partie en un matériau particulièrement résistant à l'érosion électrique, par exemple en tungstène, en cuivre, en carbone ou en nickel. Selon une mise en oeuvre particulière de l'invention, la surface de réception de la première pièce est de forme cylindrique, la pluralité de doigts de la deuxième pièce étant agencée selon une forme cylindrique en correspondance avec la forme cylindrique de la surface de réception de la première pièce. L'invention a aussi pour objet un disjoncteur comprenant un circuit électrique principal destiné au passage du courant électrique lorsque le disjoncteur est en position fermée et un circuit électrique secondaire destiné à la fonction coupure de courant pour placer le disjoncteur en position ouverte. Le circuit électrique principal comprend un ensemble de connexion électrique tel que défini ci-dessus. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, accompagnée des figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un disjoncteur selon l'art connu, - la figure 2 est une vue explicative du 30 fonctionnement d'un ensemble de connexion électrique selon la présente invention, - la figure 3 est une vue de la deuxième pièce d'un ensemble de connexion électrique selon l'invention, montrant un agencement particulier des doigts de commutation et des doigts de contact principal, - la figure 4 est une vue de la deuxième pièce d'un ensemble de connexion électrique selon l'invention, montrant un autre agencement particulier des doigts de commutation et des doigts de contact principal. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS L'invention trouve une application particulièrement intéressante dans le domaine des disjoncteurs qui possèdent un circuit principal pour le passage du courant permanent et un circuit secondaire pour la coupure de courant. L'invention permet dans ce cas de traiter le problème de la commutation entre le circuit principal et le circuit secondaire. Pour cela, on dispose au sein des contacts permanents du circuit principal des doigts sacrificiels sur lesquels aura lieu la commutation de façon à préserver les doigts de contact principaux. La figure 2 est une vue explicative du 25 fonctionnement d'un ensemble de connexion électrique selon la présente invention. Cet ensemble de connexion électrique comprend une première pièce électriquement conductrice 31 présentant sur une surface de réception 32 destinée 30 à recevoir, pour assurer un contact électrique, des doigts 41 et 42 prolongeant une deuxième pièce électriquement conductrice et non représentée. Les doigts 41 et 42 sont destinés à être mis en contact avec ou à être mis hors contact de la surface de réception 32. Sur la figure 2, pour des raisons de clarté d'explication, les doigts 41 et 42 sont représentés hors contact de leur position de contact avec la surface de réception 32. On voit que le doigt 41, qui est un doigt dit de commutation, est décalé d'une distance D, dans la direction du mouvement relatif entre la première pièce 31 et la deuxième pièce (non représentée) figuré par une flèche, par rapport au doigt 42 qui est un doigt dit de contact principal. Ce décalage du doigt de commutation 41 par rapport au doigt de contact principal 42 doit être suffisant pour 15 permettre, lors de la mise hors contact des doigts 41 et 42 de la surface de réception 32, que le doigt de contact principal 42 ne soit plus en contact avec la surface de réception 32 lorsque la séparation entre le doigt de commutation 41 et la surface de réception 20 intervient. La première pièce 31, et en particulier, la surface de réception 32, et les doigts 41 et 42 peuvent être réalisés totalement, en partie ou pas du tout en matériau particulièrement résistant à l'érosion 25 électrique tel que le tungstène, le cuivre, le carbone et le nickel par exemple. La figure 3 est une vue de la deuxième pièce 50 d'un ensemble de connexion électrique selon l'invention. La pièce 50 est de forme cylindrique et 30 correspond à l'extrémité du contact mobile 8 de la figure 1 ou à l'extrémité du contact fixe 6 de la figure 1. La figure 3 montre des doigts de contact principal 52 et des doigts de commutation (ou 5 sacrificiels) 51 répartis individuellement parmi les doigts de contact principal 52. La figure 4 est une vue de la deuxième pièce 60 d'un ensemble de connexion électrique selon l'invention. La pièce 60 est aussi de forme cylindrique 10 et, comme pour la pièce de la figure 3, correspond à l'extrémité du contact mobile 8 de la figure 1 ou à l'extrémité du contact fixe 6 de la figure 1. La figure 4 montre des doigts de contact principal 62 et des doigts de commutation (ou 15 sacrificiels) 61 répartis en secteurs parmi les doigts de contact principal 62. Comme il a été dit plus haut, les doigts de commutation ou sacrificiels peuvent être des doigts amovibles, les doigts de contact principal pouvant être 20 des prolongements de la deuxième pièce. Les doigts de commutation ou sacrificiels peuvent être installés sur la deuxième pièce par clipsage ou par vissage. REVENDICATIONS1. Ensemble de connexion électrique comprenant une première pièce électriquement conductrice (31) et une deuxième pièce électriquement conductrice (50, 60), la connexion électrique étant assurée par la mise en contact des première et deuxième pièces, la première pièce (31) comportant une surface de réception (32), la deuxième pièce (50, 60) comportant une pluralité de doigts se conformant à la surface de réception de la première pièce pour assurer la connexion électrique, les pièces étant disposées dans l'ensemble de connexion électrique pour qu'un mouvement relatif de l'une des pièces par rapport à l'autre dans une direction déterminée assure, dans un sens, la connexion électrique par mise en contact des doigts de la deuxième pièce sur la surface de réception (32) de la première pièce (31), et assure, dans le sens opposé, la déconnexion électrique par la mise hors contact des doigts de la deuxième pièce de la surface de réception de la première pièce, caractérisé en ce que la deuxième pièce (50, 60) comprend au moins un doigt, dit doigt de commutation (41, 51, 61), dépassant les autres doigts, dits doigts de contact principal (52, 62), d'une distance suffisante pour que, lors de la déconnexion électrique, la mise hors contact du doigt de commutation intervienne après la mise hors contact des doigts de contact principal.30 2. Ensemble de connexion électrique selon la revendication 1, dans lequel le doigt de commutation est amovible. 3. Ensemble de connexion électrique selon l'une des revendications 1 ou 2, comprenant une pluralité de doigts de commutation (51) répartis individuellement parmi les doigts de contact principal (52). 4. Ensemble de connexion électrique selon l'une des revendications 1 ou 2, comprenant une pluralité de doigts de commutation (61) répartis en secteurs parmi les doigts de contact principal (62). 5. Ensemble de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la surface de réception (32) de la première pièce (31) et les doigts de commutation (41, 51, 61) et de contact principal (52, 62) de la deuxième pièce (50, 60) sont réalisés au moins en partie en un matériau résistant à l'érosion électrique. 6. Ensemble de connexion selon la 25 revendication 5, dans lequel le matériau résistant à l'érosion électrique est un matériau choisi parmi le tungstène, le cuivre, le carbone et le nickel. 7. Ensemble de connexion électrique selon 30 l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la surface de réception de la première pièce est deforme cylindrique, la pluralité de doigts de la deuxième pièce étant agencée selon une forme cylindrique en correspondance avec la forme cylindrique de la surface de réception de la première pièce. 8. Disjoncteur comprenant un circuit électrique principal destiné au passage du courant électrique lorsque le disjoncteur est en position fermée et un circuit électrique secondaire destiné à la fonction coupure du courant pour placer le disjoncteur en position ouverte, caractérisé en ce que le circuit électrique principal comprend un ensemble de connexion électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.