Brevet FR3075459A1 — publié le 20190621

Domaine technique de ('invention L'invention concerne un appareil electrique et son mecanisme de commande. Dans le present document, le terme appareil electrique regroupe indifferemment plusieurs types d'appareils interrupteur tels qu'un interrupteur, un sectionneur, un disjoncteur, un interrupteur fusible, un recloser, etc. L'invention est particulierement adaptee pour les appareils electriques de moyenne tension et haute tension, c'est-a-dire operant sur un reseau d'alimentation electrique de tension superieure a 1000V. Etat de la technique De fawn connue, un tel appareil electrique possede des contacts qui sont mobiles afin de faire circuler ou non du courant dans les differentes phases d'un reseau electrique. Ces contacts sont mobiles entre une position fermee dans laquelle ils sont en contacts avec des contacts fixes correspondants et une position ouverte dans laquelle ils sont deconnectes de ces contacts fixes. Les mouvements d'ouverture et de fermeture des contacts mobiles sont realises a partir d'un mecanisme de commande qui est capable d'entrainer les contacts mobiles. Ce mecanisme de commande est rearmable de fawn a etre toujours pret pour effectuer un eventuel prochain declenchement de fermeture. Ce rearmement est realise a l'aide d'un module de rearmement qui est relie mecaniquement au mecanisme de commande pour lui permettre d'emmagasiner suffisamment d'energie. Le rearmement consiste generalement a remettre sous tension des ressorts qui seront ainsi prets a fermer rapidement les contacts des qu'un ordre de fermeture surviendra. Un module de rearmement peut fonctionner suivant differentes technologies en fonction des applications dans lesquelles l'appareil electrique est installe (par exemple, le module de rearmement peut comporter un systeme a engrenages planetaires ou un systeme a cliquet) et en fonction des choix du client utilisateur (par exemple, choix entre une commande manuelle ou motorisee). Pour faciliter la fabrication de l'interrupteur, it serait avantageux que le choix entre ces differentes technologies du module de rearmement puisse se faire au dernier moment, lors de la personnalisation finale de l'appareil electrique, c'est-a-dire au demarrage du montage final de l'appareil electrique, lors de !Integration de son mecanisme de commande. 2 De plus, it existe d'autres fonctionnalites optionnelles qui concourent a la personnalisation de l'appareil electrique, comme par exemple la possibilite d'installer des contacts auxiliaires de l'appareil electrique qui permettent de savoir si les contacts mobiles de l'appareil electrique sont en position ouverte ou en position fermee. Or cette option est 5 souvent realisee en utilisant des liaisons mecaniques parfois complexes et/ou encombrantes entre les axes de commande des contacts mobiles de l'appareil electrique et ces contacts auxiliaires. II existe donc un besoin de proposer une solution simple et economique permettant de faciliter la personnalisation du mecanisme de commande des contacts 10 mobiles d'un appareil electrique et de simplifier la realisation des fonctions auxiliaires. Exposé de ('invention Ce but est atteint par un interrupteur electrique comprenant des contacts qui sont mobiles par actionnement d'un premier arbre de rotation et comprenant un mecanisme de 15 commande des contacts mobiles qui est situe dans un logement et qui est rearmable par l'intermediaire d'un second arbre de rotation. II est caracterise en ce que le premier arbre de rotation traverse une premiere paroi du logement et l'interrupteur comporte un premier capteur de rotation qui est couple avec le premier arbre de rotation a l'exterieur du logement, de fawn a mesurer le deplacement angulaire du premier arbre de rotation, et 20 en ce que le second arbre de rotation traverse une deuxieme paroi du logement et l'interrupteur comporte un module de rearmement qui est fixe de fawn amovible a l'exterieur du logement contre la deuxieme paroi, de fawn a etre couple avec le second arbre de rotation pour pouvoir rearmer le mecanisme de commande. Selon une caracteristique, la deuxieme paroi du logement comporte des moyens 25 de fixation capables de fixer un module de rearmement comportant un systeme a engrenages planetaires, et capables de fixer un module de rearmement comportant un systeme a cliquet. Le systeme a engrenages planetaires peut etre entraine par une manivelle ou par un moteur electrique. Le systeme a cliquet peut etre entraine par un levier ou par un moteur electrique. 30 Selon une autre caracteristique, le premier arbre de rotation comporte des cannelures longitudinales, le premier capteur de rotation comportant des cannelures complementaires pour etre entraine par le premier arbre de rotation. Le second arbre de rotation comporte des cannelures longitudinales, le module de rearmement comportant des cannelures complementaires pour etre entraine par le second arbre de rotation 3 Selon une autre caracteristique, la premiere paroi et la deuxieme paroi correspondent a une meme paroi laterale du logement du mecanisme de commande. Alternativement, la premiere paroi et la deuxieme paroi correspondent respectivement a deux parois laterales opposees du logement du mecanisme de commande. 5 Selon une autre caracteristique, I'interrupteur comporte un second capteur de rotation qui est couple avec le second arbre de rotation a l'exterieur du logement, de fawn a mesurer ('angle de rotation du second arbre de rotation. Grace a l'invention, le mecanisme de commande de l'appareil electrique est 10 avantageusement de conception modulaire, c'est-a-dire qu'il peut facilement recevoir differents types de modules de rearmement interchangeables utilisant des technologies differentes, ainsi que des additifs optionnels. II est ainsi personnalisable ce qui notamment optimise sa fabrication. De plus, comme ces modules de rearmement sont amovibles, le remplacement 15 d'un module de rearmement utilisant une technologie par un autre utilisant une autre technologie est egalement facilite, de meme que le remplacement d'un module de rearmement defectueux. Reciproquement, un meme module de rearmement donne peut facilement etre monte sur differents types d'appareils electriques. 20 Description cletaillee D'autres caracteristiques vont apparaitre dans la description detainee qui suit faite en regard des dessins annexes dans lesquels : - La figure 1 represente une vue partielle en perspective d'un mecanisme de commande d'un appareil electrique conforme a l'invention, sans module de 25 rearmement ni capteur de rotation, - Les figures 2 et 3 montrent le mecanisme de commande de la figure 1 sur lequel sont montes differents types de modules de rearmement. - La figure 4 montre le mecanisme de commande de la figure 1 sur lequel sont montes des capteurs de rotation. 30 Un appareil electrique comporte un mecanisme de commande pour l'ouverture et la fermeture des contacts mobiles de l'appareil electrique. Ce mecanisme de 4 commande est generalement situe sur la face avant de l'appareil electrique, de fawn a etre pilotable par un operateur via des organes de dialogue homme-machine (boutons, indicateurs, commandes electriques a distance, ...). Le mecanisme de commande comporte des pieces mecaniques complexes et 5 doit etre capable d'emmagasiner beaucoup d'energie, notamment via differents ressorts pour effectuer les mouvements de fermeture et d'ouverture, et en particulier etre capable d'effectuer des sequences de type "Ouverture-Fermeture-Ouverture" qui sont requises dans certaines conditions normalisees. Pour emmagasiner cette energie, le mecanisme de commande est couple avec un module de rearmement, manuel ou motorise, en charge 10 de rearmer le mecanisme de commande. Les figures 1, 2 et 3 montrent un mecanisme de commande 1 d'un appareil electrique interrupteur pour reseau electrique moyenne ou haute tension. Le mecanisme de commande 1 est loge dans un logement dont les contours sont materialises par deux parois laterales paralleles 2 et 3. Le logement du mecanisme de commande 1 est 15 egalement materialise par une face arriere 4 qui est destinee a etre fixee sur l'interrupteur (non represents sur la figure) et une face avant sur laquelle viendra se placer notamment une interface homme-machine pour piloter l'appareil. Les deux parois laterales peuvent etre liees entre elles par plusieurs elements de fixation 5. De fawn connue, le mecanisme de commande 1 comporte un premier arbre de 20 rotation 10 qui est couple mecaniquement avec les contacts mobiles de l'appareil electrique de fawn a pouvoir ouvrir et fermer ces contacts mobiles. Seule une partie 6 de ce couplage est montre en figure 1. Le mecanisme de commande 1 comporte egalement un second arbre de rotation 20 qui permet de rearmer les ressorts du mecanisme de commande 1, afin que l'appareil emmagasine suffisamment d'energie. 25 Selon ('invention, le second arbre de rotation 20 traverse une des parois laterales 2, 3 du logement, appelee deuxieme paroi, et l'appareil comporte un module de rearmement 25, 26 qui est fixe a l'exterieur du logement contre la deuxieme paroi, de fawn a etre couple avec le second arbre de rotation 20, comme indique dans les figures. 30 Une fois couple, le module de rearmement 25, 26 est capable de rearmer le mecanisme de commande. Ce couplage mecanique peut etre fait simplement, par exemple a l'aide de cannelures longitudinales 21 sur une partie du second arbre de transmission 20 cooperant avec des cannelures complementaires dans le module de rearmement 25, 26. 5 Dans le mode de realisation de la figure 2, le module de rearmement 25 comporte un systeme a engrenages planetaires qui peut etre soit motorise et commandable a distance, soit actionne manuellement par rotation d'une manivelle situee en face avant de l'appareil (non representee). 5 Dans le mode de realisation de la figure 3, un autre module de rearmement 26 utilise une technologie alternative qui comporte un systeme a cliquet. Dans la figure 3, ce systeme a cliquet 26 est entraine par un ensemble motoreducteur comprenant un moteur electrique 27 associe a un reducteur 28. Ce systeme a cliquet 26 pourrait aussi etre entraine par pompage a l'aide d'un levier manuel en face avant. 10 Comme pour le module de rearmement 25 a engrenages planetaires, le module de rearmement 26 a cliquet ainsi que ('ensemble motoreducteur 27, 28 peuvent etre fixes de maniere amovible a l'exterieur du logement contre la deuxierne paroi et etre ainsi couple au mecanisme de commande 1, par exemple grace a un simple agencement de type vis/ecrous/entretoises 8. 15 Cette structure modulaire avantageuse de l'appareil electrique permet ainsi de choisir au dernier moment le module de rearmement 25, 26 souhaite, de le demonter facilement et le remplacer par un autre, sans effectuer d'autre modification ou intervention au niveau du mecanisme de commande 1, ce qui donne beaucoup de souplesse dans ('adaptation au dernier moment de l'appareil electrique aux besoins de ('application ou du 20 client utilisateur et dans la maintenance de l'appareil electrique. Selon ('invention, le premier arbre de rotation 10, qui donne ('image de la position des contacts mobiles de l'appareil, traverse egalement une des parois laterales 2, 3 du logement, appelee premiere paroi. 25 Dans le mode de realisation prefere, la premiere paroi et la deuxierne paroi correspondent a une merne paroi laterale 2 du logement du mecanisme de commande 1, c'est-a-dire que les arbres de rotation 10, 20 sortent du merne cote et traversent donc la merne paroi laterale 2. Alternativement, on aurait pu envisager que la premiere paroi et la deuxierne paroi correspondent aux deux parois laterales opposees 2, 3 du logement du 30 mecanisme de commande, par exemple la premiere paroi est la paroi 2 et la deuxierne paroi est la paroi 3. La figure 4 reprend le mecanisme de commande 1 de la figures 1 et ajoute un premier capteur de rotation 12 qui est couple avec le premier arbre de rotation 10 a l'exterieur du logement, grace par exemple a des cannelures longitudinales 11 sur l'arbre 6 10 qui cooperent avec des cannelures complementaires dans le premier capteur de rotation 12. Le premier capteur de rotation 12 peut etre fixe directement contre la premiere paroi 2, mais on pourrait aussi envisager qu'il soit legerement decale par rapport a la premiere paroi 2 tout en restant evidemment couple avec le premier arbre de rotation 10. 5 Ainsi, le premier capteur de rotation 12 est capable de mesurer le deplacement angulaire du premier arbre de rotation 10 et d'en deduire ('information sur l'etat (ouvert ou ferme) des contacts mobiles de l'appareil. II fournit un ou plusieurs signaux de sortie 13 qui peuvent etre utilises notamment a des fins de supervision ou d'information sur l'etat des contacts mobiles de l'appareil et aussi pour commander electriquement des contacts 10 auxiliaires de l'appareil, ce qui evite d'avoir des liaisons mecaniques parfois complexes ou encombrantes entre le premier arbre de rotation 10 et des organes de commande de contacts auxiliaires. Le premier capteur de rotation 12 est egalement capable de donner des informations sur la vitesse du mouvement de fermeture. La figure 4 montre egalement un second capteur de rotation 22 optionnel qui est 15 couple avec le second arbre de rotation 20 a l'exterieur du logement, grace aux cannelures longitudinales 21 sur l'arbre 20 qui cooperent avec des cannelures complementaires dans le second capteur de rotation 22. Ce second capteur de rotation 22 est par exemple fixe et place entre module de rearmement 26 et le reducteur 27. Le second capteur de rotation 22 fournit ainsi un signal de sortie representatif de 20 ('angle de rotation effectue par le second arbre de rotation 20 de fawn notamment a determiner l'energie excedentaire (donc residuelle) du mecanisme de commande lors d'un mouvement de fermeture. En effet, les variations du deplacement angulaire du second arbre 20 donnent des informations sur la reserve d'energie disponible lors d'un mouvement de fermeture. La variation dans le temps de cette reserve d'energie permettra 25 avantageusement de detecter une usure des pieces du mecanisme de commande, dans un but de maintenance preventive. Le second capteur de rotation 22 pourrait egalement fournir un signal representatif de la vitesse des mouvements de l'arbre 20. Grace a la structure modulaire apportee par l'invention, it est donc tres facile de 30 rajouter sur un mecanisme de commande conforme a l'invention, un ou plusieurs capteurs de rotation permettant d'enrichir les fonctionnalites de l'appareil. REVENDICATIONS1. Interrupteur electrique comprenant des contacts qui sont mobiles par actionnement d'un premier arbre de rotation (10) et comprenant un mecanisme de commande (1) des contacts mobiles qui est situe dans un logement et qui est rearmable par l'intermediaire d'un second arbre de rotation (20), caracterise en ce que - le premier arbre de rotation (10) traverse une premiere paroi (2, 3) du logement et l'interrupteur comporte un premier capteur de rotation (12) qui est couple avec le premier arbre de rotation (10) a l'exterieur du logement, de fawn a mesurer le deplacement angulaire du premier arbre de rotation, - le second arbre de rotation (20) traverse une deuxieme paroi (2, 3) du logement et l'interrupteur comporte un module de rearmement (25, 26) qui est fixe de fawn amovible a l'exterieur du logement contre la deuxieme paroi (2, 3), de fawn a etre couple avec le second arbre de rotation (20) pour pouvoir rearmer le mecanisme de commande. 2. Interrupteur electrique selon la revendication 1, caracterise en ce que la deuxieme paroi (2, 3) du logement comporte des moyens de fixation capables de fixer un module de rearmement comportant un systeme a engrenages planetaires (25), et capables de fixer un module de rearmement comportant un systeme a cliquet (26). 3. Interrupteur electrique selon la revendication 2, caracterise en ce que le systeme a engrenages planetaires (25) est entraine par une manivelle ou par un moteur electrique. 4. Interrupteur electrique selon la revendication 2, caracterise en ce que le systeme a cliquet (26) est entraine par un levier ou par un moteur electrique. 5. Interrupteur electrique selon la revendication 1, caracterise en ce que le premier arbre de rotation (10) comporte des cannelures longitudinales (11), le premier capteur de rotation (12) comportant des cannelures complementaires pour etre entraine par le premier arbre de rotation (10). 6. Interrupteur electrique selon la revendication 1, caracterise en ce que le second arbre de rotation (20) comporte des cannelures longitudinales (21), le module de 8 rearmement comportant des cannelures complementaires pour etre entraine par le second arbre de rotation (20). 7. Interrupteur electrique selon la revendication 1, caracterise en ce que le capteur de rotation est fixe contre la premiere paroi (2, 3). 5 8. Interrupteur electrique selon la revendication 1, caracterise en ce que la premiere paroi et la deuxieme paroi correspondent a une meme paroi laterale (2) du logement du mecanisme de commande (1). 9. Interrupteur electrique selon la revendication 1, caracterise en ce que la premiere paroi et la deuxieme paroi correspondent respectivement a deux parois 10 laterales opposees (2, 3) du logement du mecanisme de commande (1). 10. Interrupteur electrique selon la revendication 1, caracterise en ce que l'interrupteur comporte un second capteur de rotation (22) qui est couple avec le second arbre de rotation (20) a l'exterieur du logement, de fawn a mesurer ('angle de rotation du second arbre de rotation (20). 15