L'invention est relative à une pièce de contact mobile pour un disjoncteur à haute tension et à auto-expansion, comprenant une broche conductrice connectée par des moyens d'assemblage à un dispositif de connexion à tresse de liaison souple.
Le document FR-A-2.556.511 décrit une broche mobile en cuivre pour un interrupteur à trois positions distinctes. Chaque extrémité de la broche est pourvue d'un contact destiné à coopérer soit avec un contact fixe en liaison avec le jeu de barres, soit avec un contact fixe de mise à la terre. La tresse de liaison souple pour la borne de départ est sertie directement sur le pourtour de la broche au moyen d'une bague de fixation. Une telle broche mobile est adaptée pour un interrupteur, ou un disjoncteur dont le courant permanent nominal est de l'ordre de 100A à 200 A maximum.
Un premier objet de l'invention consiste à réaliser une pièce de contact mobile pour un disjoncteur à auto-expansion, de forts calibres et bénéficiant d'un pouvoir de coupure élevé.
Un deuxième objet de l'invention consiste à améliorer la fabrication d'une pièce de contact mobile pour un disjoncteur à auto-expansion, de manière à réduire au minimum les chutes de tension lors du passage du courant permanent.
La pièce de contact mobile selon l'invention est caractérisée en ce que la broche est composée d'un premier élément conducteur en forme de tube en cuivre, et d'un deuxième élément conducteur ayant un corps en cuivre matricé, doté d'un orifice circulaire permettant l'introduction sans jeu de l'extrémité du premier élément conducteur pour une opération de brasage, et que la tresse du dispositif de connexion est soudée d'une part à un plot d'une patte de raccordement en cuivre matricé, et d'autre part à une embase du corps du deuxième élément conducteur.
Selon un mode de réalisation préférentiel, l'orifice du deuxième élément conducteur est prolongée par une lumière faisant communiquer le conduit interne du tube avec l'extérieur. La lumière du deuxième élément conducteur débouche du corps à l'opposé de l'embase de raccordement de la tresse. Une bague annulaire en cupro-tungstène est brasée au tube à l'opposé de l'orifice du deuxième élément conducteur.
Lorsque le tube est introduit à l'intérieur d'une chambre de coupure d'un disjoncteur à auto-expansion dans le SF6, l'écoulement gazeux produit lors de la phase d'extinction de l'arc, est évacué par la lumière à travers le conduit interne du tube. La disposition de la lumière à l'opposé de la tresse évite toute influence des gaz chauds sur le dispositif de connexion, et permet de conserver une bonne tenue diélectrique du disjoncteur.
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés dans lesquels :
En référence à la figure 1, une pièce de contact mobile 10 pour un disjoncteur à haute tension, est destinée à être accouplée à un organe d'entraînement d'un mécanisme de commande (non représenté) à trois positions, à savoir une première position de fermeture des contacts, une deuxième position intermédiaire d'ouverture des contacts, et une troisième position de mise à la terre.
La pièce de contact mobile 10 constitue un sous-ensemble monobloc en forme de broche, composé d'un premier élément conducteur 12 en forme de tube 13 cylindrique en cuivre, d'un deuxième élément conducteur 14 en cuivre matricé , et d'un dispositif de connexion 16 à tresse 18 de liaison souple.
Une bague 20 annulaire en cupro-tungstène est brasée à l'extrémité libre du premier élément conducteur 12, tandis que l'extrémité opposée du tube 13 est brasée au deuxième élément conducteur 14 de manière à assurer la continuité électrique entre les deux éléments conducteurs 12, 14.
Le deuxième élément conducteur 14, illustré en détail aux figures 2 et 3, comprend un corps 22 en cuivre matricé, doté d'un orifice 24 circulaire pour l'introduction du tube 13 avant l'opération de brasage. Au-dessus de l'orifice 24 se trouve une embase 26 de raccordement, comprenant deux encoches 28, 30 en forme de U, destinées à recevoir les extrémités 32 de la tresse 18. L'orifice 24 circulaire est prolongée par une lumière 34 débouchant latéralement vers le bas, et diamétralement opposé par rapport à l'embase 26 de raccordement.
Le corps 22 comporte à l'opposé de l'orifice 24, une tige 36 cylindrique rectiligne qui se termine par un embout 38 destiné à coopérer avec le contact fixe de mise à la terre (non représenté) lorsque le disjoncteur est actionné vers la troisième position de mise à la terre.
Le dispositif de connexion 16 est pourvu d'une patte de raccordement 40 en cuivre matricé, ayant une plage de connexion 42 destinée à être fixée à une borne de départ, et un plot 44 pour la fixation des extrémités opposées 46 de la tresse 18.
Les branches de la tresse 18 sont conformées selon une boucle en U, dont les extrémités 32, 46 sont avantageusement soudées respectivement sur l'embase 26 et le plot 44.
Le montage et la fabrication de la pièce de contact mobile 10 selon l'invention s'effectue de la manière suivante :
Le brasage de la bague 20 en cupro-tungstène sur le tube 13 en cuivre constitue à la fois un contact principal mobile pour le passage du courant permanent, et un contact d'arc mobile sur lequel l'arc prend naissance lors de l'ouverture du disjoncteur. L'autre extrémité du tube 13 est brasée sur le corps 22 du deuxième élément conducteur 14 après son introduction dans l'orifice 24.
Les extrémités 46 de la tresse 18 sont ensuite soudées au plot 44 de la patte de raccordement 40, suivie du soudage des extrémités 32 sur l'embase 26 du deuxième élément conducteur 14.
Il suffit de deux opérations de brasage, et de deux opérations de soudage pour obtenir le sous-ensemble monobloc prêt à être inséré dans la chambre de coupure du disjoncteur. Par la suite, l'organe d'entraînement est accouplé au corps 22 pour permettre le déplacement en translation de la pièce de contact mobile 10 entre les trois positions du disjoncteur. Durant ce déplacement, la patte de raccordement 40 reste fixe grâce au blocage de la plage de connexion 42 par une vis, et la boucle de la tresse 18 se déforme par une variation relative de la longueur des branches.
L'usage de la pièce de contact mobile 10 dans une chambre de coupure d'un disjoncteur à auto-expansion permet d'obtenir un écoulement gazeux à travers le conduit 48 interne du tube 13. L'échappement du gaz vers la cuve du disjoncteur s'effectue à travers la lumière 34, en étant orienté du côté opposé par rapport au dispositif de connexion 16.