Brevet FR3063568A1 — publié le 20180907

Domaine technique Le présent exposé concerne une fiche de contact pour un disjoncteur. Des installations de distribution haute tension disposent de disjoncteurs avec des contacts qui servent à la séparation d'une liaison électrique lorsqu'une défaillance électrique telle qu'une défaillance de court-circuit ou un défaut de terre survient. Le disjoncteur ouvre les contacts mécaniquement, c'est-à-dire les éloignent l'un de l'autre. Cette ouverture est effectuée à une vitesse définie, et à l'état ouvert une certaine distance entre les contacts est conservée. La fermeture des contacts après que la défaillance a été éliminée, est aussi effectuée à une vitesse définie afin de diminuer le plus possible une combustion des contacts par des arcs électriques qui apparaissent éventuellement. Lors de la fermeture des contacts à la vitesse définie, un élément de contact rencontre sur l'un côté du disjoncteur un élément antagoniste correspondant sur l'autre côté du disjoncteur. Des exemples pour de tels éléments de contact sont des fiches en U qui présentent sur un de leurs côtés un contact en U avec une pluralité de lames de contact. Un élément antagoniste en forme de tige sur l'autre côté rencontre lors de la fermeture la/les lame(s) de contact de l'élément en U avec une force d'impact. Le contact en U est maintenu au moyen d'un dispositif de serrage sur un élément de montage qui exerce une force de serrage sur une section d'épaulement dans le sens axial du contact en U. La force d'impact apparaissant lors de la fermeture agit contre la force de serrage, ce qui peut mener à ce que la liaison de serrage entre le contact d'épaulement du contact en U et l'élément de montage se détache. Une augmentation de la force de serrage peut mener à ce que des parties de la liaison de serrage soient déformées plastiquement, ce qui dégrade à nouveau la stabilité et la fiabilité. Etat de la Technique Le document US 2007/0295693 Al divulgue un appareil de commutation électrique avec une buse isolante pour le soufflage d'arc électrique qui est raccordé par complémentarité de formes et à force à un composant mobile de 3063568 2 l'appareil de commutation au moyen d'un dispositif de serrage. Le dispositif de serrage comporte un élément de ressort compressible dans le sens axial. L'élément de ressort est disposé de sorte qu'il soit comprimé et débatte lorsqu'une force d'impact agit dans le sens axial sur la buse isolante. 5 Exposé de l'invention A cet effet, la présente invention concerne une fiche de contact pour un disjoncteur, comprenant : un élément de montage avec une surface de montage orientée 10 sensiblement transversalement au sens axial de la fiche de contact ; un contact en U avec une zone de base avec une surface de base touchant la surface de montage à plat et une section d'épaulement, et au moins une lame de contact s'étendant depuis la zone de base dans le sens axial de la fiche de contact ; 15 un dispositif de serrage avec une section d'appui pour l'exercice d'une force de serrage axiale sur la section d'épaulement, dans laquelle la force de serrage axiale presse le contact en U avec sa surface de base contre la surface de montage de l'élément de montage. La section d'appui et/ou la section d'épaulement présente une section de 20 ressort comprimable par la force de serrage axiale. Il est possible avec la section de ressort de diminuer la force de serrage axiale par rapport aux solutions traditionnelles qui est nécessaire à la liaison de serrage, et ce sensiblement sans dégrader la stabilité ou la fiabilité de la liaison de serrage. La liaison de serrage montre en outre une rigidité adéquate lors de 25 la rencontre d'un élément antagoniste sur le contact en U lors d'un processus de fermeture. La liaison de serrage permet de plus une flexibilité ou élasticité adaptée qui résulte lorsque la force de serrage axiale est créée. Selon un aspect de l'invention, la section de ressort présente au moins une rainure. 30 Selon un aspect de l'invention, la section de ressort présente une pluralité de rainures espacées les unes des autres dans le sens axial. 3063568 3 Selon un aspect de l'invention, lors de l'exercice d'une force de serrage axiale, une section de ressort sur la section d'appui et une section de ressort sur la section d'épaulement reposent sur des surfaces de contact respectives l'une contre l'autre, dans laquelle les surfaces de contact présentent respectivement 5 une courbure correspondant l'une à l'autre. Selon un aspect de l'invention, la section de ressort est déformée élastiquement lors de l'exercice d'une force de serrage axiale nominale, en particulier n'est pas déformée plastiquement. Selon un aspect de l'invention, la force de serrage axiale nominale est 10 plus faible qu'une force axiale nominale lors de la rencontre d'un élément antagoniste sur la lame de contact du contact en U. Les différents aspects définis ci-dessus non incompatibles peuvent être combinés. 15 Brève description des figures Des modes de réalisation de l'exposé sont représentés sur les dessins et expliqués en détail par la suite. Les dessins représentent : figure 1 une représentation schématique de parties d'une fiche de contact face à un élément antagoniste pour l'explication de modes de réalisation ; 20 figure 2 une représentation schématique de parties d'une fiche de contact traditionnelle ; figure 3 une représentation schématique de parties d'une fiche de contact selon un mode de réalisation ; figure 4 une représentation schématique de parties d'une fiche de contact 25 selon un autre mode de réalisation ; et figure 5 une représentation schématique de parties d'une fiche de contact selon un autre mode de réalisation. Description en référence aux figures 30 Ci-dessous des modes de réalisation sont expliqués en détail. Les dessins servent à illustrer un ou plusieurs exemples de modes de réalisation. 3063568 4 Les modes de réalisation sont combinables entre eux de manière quelconque, ou ils peuvent être raccourcis de manière appropriée ou omis. Des parties d'une fiche de contact 100 sont représentées sur la figure 1 schématiquement dans une vue de coupe latérale. Une configuration de contact 5 à arc électrique typique présente une fiche de contact 100 avec un premier côté de contact 101 et un second côté de contact 102 mobile par rapport à celui-ci. Sur la figure 1, la fiche de contact se trouve dans une position ouverte. Sur le second côté de contact 102 un contact enfichable est prévu sous la forme d'un élément en forme de tige 50 qui est déplacé lors d'un mouvement de 10 fermeture sur les extrémités de contact 23 d'une pluralité de lames de contact 22 d'un contact en U 20 vers le premier côté de contact 101. Lorsque l'élément en forme de tige 50 rencontre les extrémités de contact 23, une force d'impact agit tout d'abord dans le sens axial avant que les lames de contact 22 ne plient élastiquement et entourent l'élément en forme de tige 50 15 afin d'établir un contact électrique. La figure 2 représente schématiquement une vue de détail d'une liaison de serrage traditionnelle entre une lame de contact 22 du contact en U 20 et un élément de montage 10. Pour des raisons de visibilité, seul un contact en U 20 individuel est représenté ; il s'entend toutefois que sur une fiche de contact 100 20 plusieurs contacts en U 20 sont habituellement prévus, lesquels sont disposés par exemple en forme de couronne autour d'une zone de réception pour la fiche de contact avec une section transversale sensiblement circulaire. L'élément de montage 10 est par exemple une bride de montage ou similaire et présente une surface de montage 15 qui est orientée sensiblement 25 transversalement ou perpendiculairement au sens axial de la fiche de contact 100 et reçoit entre autres les forces axiales qui apparaissent lors de la rencontre de l'élément en forme de tige 50 sur l'extrémité de contact 23. Le contact en U 20 sur la figure 2 présente une zone de base 21 qui présente de son côté de nouveau une surface de base 25 qui touche la surface 30 de montage 15 de l'élément de montage 10 à plat. Depuis la zone de base 21 la lame de contact 22 s'étend dans le sens axial de la fiche de contact 100. 3063568 5 La zone de base 21 présente de plus une section d'épaulement 24 ou collet de U 24 qui sert à la sollicitation avec une force de serrage axiale ou tension axiale comme décrit encore plus tard. Par section d'épaulement 24 comme utilisée ici, une section est entendue, laquelle offre une possibilité de 5 pressage ou possibilité de serrage afin de permettre la sollicitation avec la force de serrage axiale. Par exemple la section d'épaulement 24 s'étend transversalement au sens axial et est réalisée en tant que saillie de la lame de contact 21 dans la zone d'extrémité côté surface de base de la lame de contact 21 qui est opposée à l'extrémité de contact 23 de la lame de contact 21. 10 Un dispositif de serrage 30 est réalisé par exemple sous la forme d'un anneau de serrage ou anneau de retenue. Le dispositif de serrage 30 comporte typiquement un filet intérieur qui peut être vissé sur un filet extérieur qui est prévu sur l'élément de montage. Le dispositif de serrage 30 sur la figure 2 présente une section d'appui 34 qui est réalisée pour l'exercice d'une force de serrage 15 axiale ou force de précontrainte axiale sur la section d'épaulement 24 de la zone de base. Une force de serrage axiale agit dans le sens axial de la fiche de contact 100 et presse ou appuie sur le contact en U 20 avec sa surface de base 25 contre la surface de montage 15 de l'élément de montage 10. La force de serrage axiale peut typiquement être réglée au moyen de la liaison filetée dans 20 certaines limites en ce que le couple de serrage du dispositif de serrage 30 est varié. Le contact en U 20 est fixé par un serrage de la section d'épaulement 24 entre la surface de montage 15 de l'élément de montage 10 et la section d'appui 34 du dispositif de serrage 30. Cette liaison fixante est typiquement très rigide 25 pour la fiche de contact 100 selon la figure 2. Lorsque le disjoncteur qui comporte la fiche de contact 100 selon les figures 1, 2, déplace les côtés de contact 101, 102 l'un vers l'autre et ferme le contact, l'élément en forme de tige 50 génère lors de la rencontre sur l'extrémité de contact 23 de la lame de contact 22 une force axiale qui agit dans le sens 30 opposé de la force de serrage axiale. 3063568 6 Une rigidité trop élevée de la fiche de contact 100 selon la figure 2 et/ou une déformation plastique des éléments participant à la liaison peuvent mener à ce que la liaison se desserre ou les parties soient séparées les unes des autres. Afin d'obtenir pour la fiche de contact 100 selon la figure 2 un contact 5 mécanique entre les parties de la liaison pendant la rencontre d'un élément antagoniste 50 sur la lame de contact ou les lames de contact 22, la force de serrage axiale est typiquement réglée à niveau plus élevé que la force qui est générée par la rencontre, étant donné que la déformation des éléments impliqués par la rencontre reste identique. Le couple de serrage peut toutefois 10 être limité par les grandeurs de composant et matériaux de composant, par quoi il se peut que la force de serrage axiale ne puisse agir suffisamment contre la force d'impact. La figure 3 montre schématiquement des parties d'une fiche de contact 100 selon un mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 3 la section d'appui 15 34 présente une section de ressort 41. En variante la section d'épaulement 24 peut aussi présenter une section de ressort 42 (comme visible sur la figure 4). Finalement comme représenté dans le mode de réalisation selon la figure 4, non seulement la section d'appui peut présenter une section de ressort 41 mais aussi la section d'épaulement 24 peut présenter une section de ressort 42. Les 20 réalisations suivantes des sections de ressort 41, 42 concernent respectivement dans la mesure où cela n'est pas autrement indiqué, toutes les modifications de sections de ressort 41, 42 peu importe si elles sont prévues sur la section d'appui 34, la section d'épaulement 42 ou non seulement sur la section d'appui 34 mais aussi sur la section d'épaulement 42. 25 Une combinaison de sections de ressort 41, 42 non seulement sur la section d'appui 34 mais aussi sur la section d'épaulement 24 peut être avantageuse par exemple lorsque des fiches de contact 100 existantes doivent être rééquipées avec la solution décrite ici et par exemple des tolérances de matériau ou similaire n'autorisent pas une prévoyance d'une section de ressort 30 active 41, 42 seulement sur une de la section d'appui 34 ou section d'épaulement 42. Même si par exemple différents matériaux pour la section de ressort 41 sur la section d'appui et pour la section de ressort 42 sur la section d'épaulement 24 3063568 7 viennent à être utilisés, lesquels ont des coefficients d'extension thermiques différents, une combinaison de sections de ressort 41, 42 peut être efficace. La section de ressort 41, 42 est comprimable par la force de serrage axiale. Typiquement la section de ressort est juste déformée élastiquement lors 5 de l'exercice d'une force de serrage axiale nominale ou conforme à la conception, en particulier n'est pas déformée plastiquement. Typiquement la section de ressort 41, 42 est réalisée afin de moduler la force de serrage axiale ou de garantir une résistance adaptée de la liaison aussi lors de la rencontre d'une force d'impact axiale. 10 La section de ressort 41, 42 se détend lors de la survenue d'une force d'impact axiale, par conséquent est donc détendue au moins à court terme, et garantit ainsi la résistance de la liaison. La section de ressort 41, 42 est réalisée par exemple afin de garantir un contact entre la surface de montage 15 et la surface de base 25 lorsqu'une force 15 d'impact axiale se présente. Dans des exemples de réalisation la section de ressort 41, 42 est réalisée de sorte que la force de serrage axiale soit plus faible que la force d'impact axiale. En d'autres termes : avantageusement une force de serrage axiale nominale ou conforme à la conception est plus faible qu'une force axiale nominale ou à escompter au maximum lors de la rencontre d'un élément 20 antagoniste 50 sur la lame de contact ou les lames de contact 22 du contact en U 20. L'action élastique de la section de ressort 41, 42 permet que le contact soit maintenu entre les composants impliqués de la liaison même avec une force de serrage axiale plus faible que la force d'impact axiale à escompter au 25 maximum. Cela peut contribuer à ce que la liaison ne se desserre pas. En outre l'action élastique de la section de ressort 41, 42 permet que la chaîne des flexibilités (élasticités) des composants participant à la liaison s'adapte automatiquement aux surfaces de contact. La section de ressort 41, 42 présente dans des exemples de réalisation 30 au moins une rainure ou est réalisée en tant qu'au moins une rainure. Une rainure est par exemple une zone qui s'étend au moins par endroits alternativement dans le sens axial de la fiche de contact 100 et dans une 3063568 8 direction sensiblement perpendiculairement au sens axial de la fiche de contact 100. Typiquement la rainure est insérée, par exemple fraisée dans la section d'appui 34 ou dans la section d'épaulement 24 au moyen d'un usinage 5 mécanique. Dans un perfectionnement, la section de ressort 41, 42 présente une pluralité de rainures espacées les unes des autres dans le sens axial. La pluralité de rainures peut se déformer ou se plier élastiquement lors de la sollicitation avec la force de serrage axiale, moyennant quoi une liaison encore fiable peut 10 être obtenue. Pour le mode de réalisation représenté schématiquement sur la figure 5 une surface de contact 45 de la section de ressort 41 repose contre la section d'appui 34 et une surface de contact 46 de la section de ressort 42 repose contre la section d'épaulement 42 lors de l'exercice d'une force de serrage axiale l'une 15 contre l'autre. Les surfaces de contact 45, 46 présentent respectivement une courbure correspondant l'une à l'autre. Les courbures s'étendent respectivement dans la même direction de telle manière que les surfaces de contact se situent l'une dans l'autre. Bien que les modes de réalisation de la présente invention aient été 20 décrits précédemment au moyen d'exemples de réalisation préférés, l'invention n'est pas limitée à ceux-ci mais peut être modifiée de multiples manières. Aussi l'invention n'est pas limitée aux possibilités d'application citées. REVENDICATIONS1. Fiche de contact (100) pour un disjoncteur, comprenant : un élément de montage (10) avec une surface de montage (15) orientée sensiblement transversalement au sens axial de la fiche de contact (100) ; un contact en U (20) avec une zone de base (21) avec une surface de base (25) touchant la surface de montage (15) à plat et une section d'épaulement (24), et au moins une lame de contact (22) s'étendant depuis la zone de base dans le sens axial de la fiche de contact (100) ; un dispositif de serrage (30) avec une section d'appui (34) pour l'exercice d'une force de serrage axiale sur la section d'épaulement (24), dans laquelle la force de serrage axiale presse le contact en U (20) avec sa surface de base (25) contre la surface de montage (15) de l'élément de montage (10), dans laquelle la section d'appui (34) et/ou la section d'épaulement (24) présente une section de ressort (41, 42) comprimable par la force de serrage axiale. 2. Fiche de contact (100) selon la revendication 1, dans laquelle la section de ressort (41, 42) présente au moins une rainure. 3. Fiche de contact (100) selon la revendication 2, dans laquelle la section de ressort (41, 42) présente une pluralité de rainures espacées les unes des autres dans le sens axial. 4. Fiche de contact (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle lors de l'exercice d'une force de serrage axiale, une section de ressort (41) sur la section d'appui (34) et une section de ressort (42) sur la section d'épaulement (24) reposent sur des surfaces de contact (45, 46) respectives l'une contre l'autre, dans laquelle les surfaces de contact 3063568 10 (45, 46) présentent respectivement une courbure correspondant l'une à l'autre. 5. Fiche de contact (100) selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, dans laquelle la section de ressort (41, 42) est déformée élastiquement lors de l'exercice d'une force de serrage axiale nominale, en particulier n'est pas déformée plastiquement. 10 6. Fiche de contact (100) selon la revendication 5, dans laquelle un dispositif de serrage (30) est réalisé sous la forme d'un anneau de serrage ou anneau de retenue et comporte un filet intérieur qui peut être vissé sur un filet extérieur qui est prévu sur l'élément de montage. 15 7. Fiche de contact (100) selon la revendication 6, dans laquelle la force de serrage axiale peut être réglée au moyen de la liaison filetée dans certaines limites en ce que le couple de serrage du dispositif de serrage (30) est varié. 20