DISPOSITIF DE COUPURE POUR APPAREIL ÉLECTRIQUE

Abstract

 Il est proposé un dispositif de coupure (50) pour un appareil électrique (100), comportant :
- une ampoule à vide (3),
- un élément d'entrainement (4) lié à l'ampoule à vide (3),
- un élément mobile (20) déplaçable entre une position de fermeture d'un circuit électrique et une position d'ouverture du circuit, et comprenant :
-- un couteau électriquement conducteur (11),
-- un support (12) solidaire du couteau (11),
l'élément mobile (20) étant configuré pour :
- selon une course d'ouverture du circuit, entrainer l'élément d'entrainement (4) par l'intermédiaire du couteau conducteur (11), et
- selon une course de fermeture, entrainer l'élément d'entrainement (4) par l'intermédiaire du support (12).


Le support (12) comprend une surface d'entrainement (14) en contact avec une surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) lors d'une course de fermeture du circuit.
La surface d'entrainement (14) du support (12) et la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) sont de forme convexe.

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de coupure pour appareils électriques de moyenne tension, c'est-à-dire de 1 à 52 kV. Ces dispositifs de coupure permettent de couper ou d'établir la circulation de courant dans un réseau électrique de type moyenne tension.

Technique antérieure

[0002] Les interrupteurs utilisés dans les réseaux électrique de type de moyenne tension peuvent comprendre un contact fixe et un contact mobile en rotation entre au moins deux positions. Une des positions correspond à une position dite position de fermeture, dans laquelle le contact fixe et le contact mobile sont en contact mécanique et électrique, permettant ainsi une circulation du courant électrique dans le circuit. Une autre position, dite position d'ouverture, correspond à une position de séparation du contact fixe et du contact mobile, dans laquelle le courant est interrompu.
Certains interrupteurs comportent trois positions, la troisième position du contact mobile correspondant à une mise à la terre d'une portion de circuit.
Le contact mobile peut être déplacé alternativement d'une position à une autre position, au moyen d'un mécanisme de commande lui fournissant une énergie cinétique. Un tel interrupteur est disposé sur chacune des phases du réseau électrique.

[0003] Lors du passage de la position de fermeture du circuit électrique à la position d'ouverture du circuit électrique, le contact mobile de l'interrupteur actionne au cours de sa course un élément d'entrainement lié à une électrode mobile d'une ampoule à vide, de façon à permettre une coupure du courant électrique dans l'ampoule à vide et ainsi éviter la formation d'un arc électrique au niveau du contact mobile.

[0004] Lors du passage inverse de la position d'ouverture à la position de fermeture du circuit électrique, le contact mobile entre en contact avec cet élément d'entrainement de l'électrode mobile, et le déplace sans toutefois actionner l'ampoule à vide grâce à un principe de sous-système pouvant s'escamoter dans ce sens de déplacement du contact mobile. Cette interférence entre le contact mobile et le sous-système escamotable tend à réduire la vitesse du contact mobile, puisqu'une partie de l'énergie cinétique du contact mobile est communiquée à ce sous-système escamotable d'entrainement de l'électrode mobile de l'ampoule à vide. Un tel ralentissement peut être problématique pour atteindre certaines performances électriques, telles que la fermeture sur court-circuit.

[0005] Il existe un besoin de disposer d'interrupteurs moins ralentis par l'interférence du contact mobile avec l'élément d'entrainement de l'ampoule à vide, et permettant d'assurer une fermeture du circuit électrique dans une durée réduite.

Résumé

[0006] A cette fin, l'invention propose un dispositif de coupure pour un appareil électrique, le dispositif de coupure comportant :

• une ampoule à vide, comportant une première électrode et une deuxième électrode déplaçable entre une position de fermeture et une position d'ouverture,
• un élément d'entrainement mécaniquement lié à la deuxième électrode,
• un élément mobile déplaçable entre une première position permettant un passage de courant électrique dans un circuit électrique principal de l'appareil électrique et une deuxième position interdisant le passage de courant électrique dans le circuit électrique principal,

l'élément mobile comprenant :

-- un couteau électriquement conducteur,

-- un support isolant, solidaire du couteau électriquement conducteur,

dans lequel l'élément mobile est configuré pour :

• selon un premier sens de déplacement correspondant à un passage de la première position à la deuxième position, entrainer l'élément d'entrainement de l'électrode mobile par l'intermédiaire du couteau conducteur, et
• selon un deuxième sens de déplacement opposé au premier sens de déplacement et correspondant à un passage de la deuxième position à la première position, entrainer l'élément d'entrainement de l'électrode mobile par l'intermédiaire du support,

dans lequel le support comprend une surface d'entrainement configurée pour être en contact avec une surface de réception de l'élément d'entrainement lors d'un passage de l'élément mobile de la deuxième position à la première position,

et dans lequel :

• la surface d'entrainement du support a une forme incurvée, et
• la surface de réception de l'élément d'entrainement a une forme incurvée.

[0007] La forme de la surface d'entrainement du support ainsi que la forme de la surface de réception de l'élément d'entrainement permettent de minimiser la perte d'énergie cinétique subie par l'élément mobile, et évite donc un ralentissement excessif de l'élément mobile lors de la course de fermeture du circuit principal.
La performance du dispositif de coupure, notamment la fermeture sur court-circuit, est améliorée.
Il n'est pas nécessaire d'augmenter l'énergie du mécanisme de commande. Une telle augmentation peut présenter une efficacité limitée pour les phases de fermeture, et avoir des effets négatifs sur d'autres phases de fonctionnement comme les opérations d'ouverture, ou de mise à la terre. Il est donc particulièrement avantageux de pouvoir augmenter la vitesse du contact mobile lors de la phase de fermeture du circuit sans avoir à modifier le mécanisme qui déplace l'élément mobile portant le couteau conducteur.

[0008] Les caractéristiques listées dans les paragraphes suivant peuvent être mises en œuvre indépendamment les unes des autres ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
La surface d'entrainement du support délimite une portion convexe.

[0009] La surface de réception de l'élément d'entrainement délimite une portion convexe.

[0010] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, la surface d'entrainement du support et la surface de réception de l'élément d'entrainement sont conformées de sorte qu'un contact mécanique entre la surface d'entrainement du support et la surface de réception de l'élément d'entrainement est un contact linéique.

[0011] Ce type de contact entre le support et l'élément d'entrainement permet d'optimiser les efforts entre les pièces et la répartition des frottements entre ces pièces, et réduire ainsi la perte de vitesse de l'élément mobile au cours de la fermeture du circuit principal.

[0012] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, l'élément mobile est mobile en rotation autour d'un axe de rotation,
le support s'étend parallèlement au couteau conducteur, une portion du support formant surface d'entrainement étant disposée en saillie du couteau et une ligne de contact entre la surface d'entrainement du support et la surface de réception de l'élément d'entrainement s'étend selon une direction parallèle à l'axe de rotation de l'élément mobile.

[0013] Une partie du support est disposé en saillie du couteau selon une direction perpendiculaire à un axe principal d'extension du couteau et perpendiculaire à l'axe de rotation de l'élément mobile.

[0014] Le support est en vis-à-vis du couteau conducteur selon une direction parallèle à l'axe de rotation de l'élément mobile.

[0015] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, l'élément d'entrainement comprend un premier bras et un deuxième bras pouvant pivoter par rapport au premier bras selon un axe de pivot, et:

• le premier bras comprend une butée configurée pour bloquer un pivotement du deuxième bras par rapport au premier bras selon un premier sens de rotation correspondant à un passage de l'élément mobile de la première position à la deuxième position, de façon à ce que l'élément mobile entraine le premier bras par l'intermédiaire du deuxième bras,
• le deuxième bras peut pivoter par rapport au premier bras selon un deuxième sens de rotation correspondant à un passage de l'élément mobile de la deuxième position à la première position,

et la surface de réception de l'élément d'entrainement est formée sur le deuxième bras.

[0016] Selon une première direction de poussée appliquée sur le deuxième bras, correspondant à un passage de la première position à la deuxième position, le premier bras et le deuxième bras sont rigidement liés l'un à l'autre.

[0017] Selon une deuxième direction de poussée appliquée sur le deuxième bras, correspondant à un passage de la deuxième position à la première position, le premier bras et le deuxième bras sont liés en translation et libres en rotation l'un par rapport à l'autre.

[0018] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, une distance entre la ligne de contact de la surface d'entrainement du support avec la surface de réception de l'élément d'entrainement et l'axe de pivot du deuxième bras dépend d'une position angulaire de l'élément mobile, et diminue de façon monotone à mesure que la position angulaire de l'élément mobile se rapproche de la première position.

[0019] Cette géométrie permet à l'élément mobile d'avoir un principe d'entrainement favorable à une réduction de la quantité d'énergie absorbée par le deuxième bras pour s'effacer au passage de l'élément mobile.

[0020] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, la position d'une ligne de contact entre la surface d'entrainement du support et la surface de réception de l'élément d'entrainement se déplace, lors d'un passage de l'élément mobile de la deuxième position à la première position, le long de la surface d'entrainement du support selon un unique sens de déplacement. L'unique sens de déplacement correspondant à une diminution de la distance entre la ligne de contact et l'axe de pivot du deuxième bras.

[0021] Une position le long de la surface d'entrainement de la ligne de contact entre la surface d'entrainement du support et la surface de réception dépend d'une position angulaire de l'élément mobile, et varie de façon monotone en fonction de la position angulaire de l'élément mobile.

[0022] Une position le long de la surface de réception de l'élément d'entrainement de la ligne de contact entre la surface d'entrainement du support et la surface de réception dépend d'une position angulaire de l'élément mobile, et varie de façon monotone en fonction de la position angulaire de l'élément mobile.

[0023] Selon un aspect du dispositif de coupure, la surface d'entrainement du support s'étend entre :

• une première extrémité formant une zone d'établissement d'un contact mécanique avec la surface de réception de l'élément d'entrainement et
• une deuxième extrémité formant une zone de perte de contact avec la surface de réception de l'élément d'entrainement.

[0024] La zone d'établissement d'un contact mécanique correspond à la portion du support qui entre en contact avec la surface de réception de l'élément d'entrainement lors d'un passage de l'élément mobile de la deuxième position à la première position.

[0025] La zone de perte de contact correspond à la portion du support qui cesse d'être en contact avec la surface de réception de l'élément d'entrainement lors d'un passage de l'élément mobile de la deuxième position à la première position.

[0026] Selon un aspect du dispositif de coupure, la surface de réception de l'élément d'entrainement s'étend entre :

• une première extrémité formant une zone d'établissement d'un contact mécanique avec le support et
• une deuxième extrémité formant une zone de perte de contact avec le support.

[0027] La zone d'établissement d'un contact mécanique avec le support correspond à la portion de l'élément d'entrainement qui entre en contact avec la surface d'entrainement du support lors d'un passage de la deuxième position à la première position.

[0028] La zone de perte de contact mécanique de la surface de réception de l'élément d'entrainement correspond à la portion de l'élément d'entrainement qui cesse d'être en contact avec la surface d'entrainement du support lors d'un passage de la deuxième position à la première position

[0029] Selon un aspect du dispositif de coupure, la première extrémité de la surface de réception de l'élément d'entrainement est plus éloignée de l'axe de pivot du deuxième bras que la deuxième extrémité de la surface de réception de l'élément d'entrainement formant une zone de contact final.

[0030] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, la première extrémité de la surface de réception de l'élément d'entrainement, formant une zone d'établissement d'un contact mécanique avec le support, est en vis-à-vis d'un bord du deuxième bras.

[0031] Cette disposition de la ligne de contact où s'établit le contact mécanique entre les pièces en mouvement permet de maximiser le couple appliqué sur le deuxième bras par l'élément mobile lors du choc initial entre les pièces. L'accélération du deuxième bras peut ainsi se faire en minimisant la perte d'énergie cinétique de l'élément mobile lors de sa course de déplacement.

[0032] Le deuxième bras de l'élément d'entrainement possède une forme générale parallélépipédique, et la première extrémité de la surface de réception du deuxième bras de l'élément d'entrainement, formant une zone de contact initial, est voisine d'une arête opposée à l'axe de pivot.

[0033] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, un profil de la surface d'entrainement du support et un profil de la surface de réception de l'élément d'entrainement sont configurés pour orienter un effort de poussée de la surface d'entrainement sur le deuxième bras de l'élément d'entrainement dans une direction sensiblement perpendiculaire à une direction tangente au deuxième bras et l'élément d'entrainement.

[0034] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, le deuxième bras de l'élément d'entrainement s'étend selon un axe principal, et une force d'entrainement exercée par le support sur le deuxième bras de l'élément d'entrainement est orientée selon une direction formant un angle compris entre 70° et 90° avec l'axe principal d'extension du deuxième bras de l'élément d'entrainement.

[0035] Le couple appliqué sur le deuxième bras par le support au cours de la course de déplacement de l'élément mobile est ainsi maximisé.

[0036] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, un profil de la surface d'entrainement du support, vu selon une direction parallèle à l'axe de pivot du deuxième bras, comprend une première portion en forme d'arc de cercle, prolongée par une deuxième portion en forme d'arc de cercle.

[0037] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, la première portion du profil de la surface d'entrainement du support et la deuxième portion du profil de la surface d'entrainement du support sont tangentes en un point de raccordement de la première portion avec la deuxième portion.

[0038] Cette géométrie contribue à minimiser la quantité d'énergie nécessaire à obtenir l'escamotage du deuxième bras tout en étant simple à fabriquer.

[0039] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, un rayon de la première portion du profil de la surface d'entrainement du support est compris entre 8 et 16 millimètres, de préférence est compris entre 10 millimètres et 14 millimètres, de façon plus préférentielle est compris entre 11 millimètres et 13 millimètres.

[0040] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, la première portion du profil de la surface d'entrainement du support s'étend sur un secteur angulaire de valeur comprise entre 5° et 45°.

[0041] Cette géométrie contribue à obtenir une accélération suffisante du deuxième bras tout en étant simple à fabriquer.

[0042] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, un rayon de la deuxième portion du profil de la surface d'entrainement du support est compris entre 24 et 40 millimètres, de préférence est compris entre 28 millimètres et 36 millimètres, de façon plus préférentielle est compris entre 31 millimètres et 33 millimètres.

[0043] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, la deuxième portion du profil de la surface d'entrainement du support s'étend sur un secteur angulaire de valeur angulaire comprise entre 30° et 90°.

[0044] Comme précédemment, cette géométrie contribue à minimiser la quantité d'énergie nécessaire à obtenir l'escamotage du deuxième bras tout en étant simple à fabriquer.

[0045] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, la première extrémité de la surface d'entrainement du support, formant une zone d'établissement d'un contact mécanique avec la surface de réception de l'élément d'entrainement, fait partie de la première portion en forme d'arc de cercle.

[0046] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, la deuxième extrémité de la surface d'entrainement du support, formant une zone de perte de contact avec la surface de réception de l'élément d'entrainement, fait partie de la deuxième portion en forme d'arc de cercle.

[0047] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, un profil de la surface de réception de l'élément d'entrainement, vu selon une direction parallèle à l'axe de rotation du deuxième bras, comprend une première portion en forme d'arc de cercle, prolongée par une deuxième portion en forme d'arc de cercle.

[0048] Selon un mode de réalisation, la deuxième portion du profil de la surface de réception de l'élément d'entrainement et la première portion du profil de la surface de réception de l'élément d'entrainement sont tangentes en un premier point de raccordement de la deuxième portion avec la première portion.

[0049] Comme précédemment, cette géométrie permet de minimiser la quantité d'énergie permettant au deuxième bras de s'escamoter au passage de l'élément mobile.

[0050] Selon un mode de réalisation, un rayon de la première portion du profil de la surface de réception de l'élément d'entrainement est compris entre 6 et 14 millimètres, de préférence est compris entre 8 millimètres et 12 millimètres, de façon plus préférentielle est compris entre 9 millimètres et 11 millimètres.

[0051] Selon un mode de réalisation, la première portion du profil de la surface de réception de l'élément d'entrainement s'étend sur un secteur angulaire de valeur angulaire comprise entre 20° et 32°, de préférence compris entre 24° et 28°.

[0052] Selon un mode de réalisation, la deuxième portion du profil de la surface de réception de l'élément d'entrainement s'étend sur un secteur angulaire de valeur angulaire comprise entre 7° et 9°.

[0053] Selon un mode de réalisation, le rayon de la deuxième portion du profil de de la surface de réception de l'élément d'entrainement est compris entre 60 millimètres et 100 millimètres, de préférence est compris entre 70 millimètres et 90 millimètres, de façon plus préférentielle est compris entre 78 millimètres et 82 millimètres.

[0054] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, le profil de la surface de réception de l'élément d'entrainement, vu selon une direction parallèle à l'axe de rotation du deuxième bras, comprend une troisième portion de forme rectiligne, prolongeant la deuxième portion en forme d'arc de cercle.

[0055] La troisième portion du profil de la surface de réception de l'élément d'entrainement et la deuxième portion du profil de la surface de réception de l'élément d'entrainement sont tangentes en un deuxième point de raccordement de la troisième portion avec la deuxième portion.

[0056] Selon un mode de réalisation, la deuxième portion du profil de la surface de réception de l'élément d'entrainement s'étend sur un secteur angulaire compris entre 55° et 70°, de préférence compris entre 60° et 64°.

[0057] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, la première extrémité de la surface de réception de l'élément d'entrainement, formant une zone de contact initial, fait partie de la première portion en forme d'arc de cercle de l'élément d'entrainement.

[0058] Selon un mode de réalisation, la deuxième extrémité de la surface de réception de l'élément d'entrainement, formant une zone de contact final, fait partie de la troisième portion de forme rectiligne de l'élément d'entrainement.

[0059] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, le profil de la surface de réception de l'élément d'entrainement, vu selon une direction parallèle à l'axe de rotation du deuxième bras, comprend une quatrième portion en forme d'arc de cercle, prolongeant la troisième portion de forme rectiligne.

[0060] Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure :

• l'élément mobile comprend un premier couteau conducteur et un deuxième couteau conducteur, le premier couteau conducteur et le deuxième couteau conducteur s'étendant en vis-à-vis l'un de l'autre selon une direction parallèle à un axe de rotation de l'élément mobile,
• le support comprend une première surface d'entrainement et une deuxième surface d'entrainement, chaque surface d'entrainement étant configurée pour être en contact avec la surface de réception de l'élément d'entrainement lors d'un passage de la deuxième position à la première position,

la première surface d'entrainement et la deuxième surface d'entrainement étant disposées de part et d'autre de l'élément mobile.

[0061] Un contact fixe peut venir en contact avec chacun des couteaux conducteurs de l'élément mobile.

[0062] L'invention se rapporte également à un appareil électrique de moyenne tension, configuré pour sélectivement établir ou couper le courant dans un réseau électrique moyenne tension comportant trois phases, comprenant un dispositif de coupure de courant électrique tel que décrit précédemment disposé respectivement sur chacune des phases du réseau électrique.

[0063] L'appareil électrique peut être un sectionneur de ligne, ou un disjoncteur.

Brève description des dessins

[0064] D'autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l'analyse des dessins annexés, sur lesquels :

La figure 1 est une vue d'un appareil électrique intégrant un système de coupure selon l'invention,

La figure 2 est une représentation schématique illustrant le fonctionnement d'un système de coupure pour un appareil électrique, dans une phase d'ouverture d'un circuit électrique de l'appareil électrique,

La figure 3 est une autre représentation schématique illustrant le fonctionnement d'un système de coupure pour un appareil électrique, dans une phase d'ouverture d'un circuit électrique de l'appareil électrique,

La figure 4 est une représentation schématique illustrant le fonctionnement du système de coupure la figure 3, dans une phase de fermeture du circuit électrique de l'appareil électrique,

La figure 5 est une vue du système de coupure de la figure 1, dans une première phase de fermeture d'un circuit électrique de l'appareil électrique,

La figure 6 est une vue du système de coupure de la figure 1, dans une deuxième phase de fermeture du circuit électrique de l'appareil électrique,

La figure 7 est une vue de détail du système de coupure de la figure 5,

La figure 8 est une vue de détail d'un support intégré au système de coupure des figures 5 à 7,

La figure 9 est une vue de détail d'un élément d'entrainement intégré au système de coupure des figures 5 à 7.

Description des modes de réalisation

[0065] Afin de faciliter la lecture des figures, les différents éléments ne sont pas nécessairement représentés à l'échelle. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références. Certains éléments ou paramètres peuvent être indexés, c'est-à-dire désignés par exemple par premier élément ou deuxième élément, ou encore premier paramètre et second paramètre, etc. Cette indexation a pour but de différencier des éléments ou paramètres similaires, mais non identiques. Cette indexation n'implique pas une priorité d'un élément, ou paramètre par rapport à un autre et on peut interchanger les dénominations. Quand il est précisé qu'un dispositif comporte un élément donné, cela n'exclut pas la présence d'autres éléments dans ce dispositif.

[0066] On a représenté sur la figure 1 un appareil électrique 100 de moyenne tension. L'appareil électrique 100 est configuré pour sélectivement établir ou couper le courant dans un réseau électrique moyenne tension comportant trois phases. L'appareil électrique 100 comprend un dispositif de coupure de courant électrique disposé respectivement sur chacune des phases du réseau électrique.
Le signe 50 désigne le dispositif de coupure équipant une première phase, et le signe 50B désigne celui équipant une deuxième phase. Le dispositif de coupure équipant la troisième phase, non représenté, est disposé à côté du dispositif 50B.

[0067] L'appareil électrique 100 est sur l'exemple de la figure 1 un sectionneur de ligne. Selon un autre exemple d'application, non représenté, l'appareil électrique 100 peut être un disjoncteur.

[0068] L'appareil électrique 100 comprend un circuit principal 30 dans lequel peut circuler un courant électrique. Le circuit principal 30 correspond à l'une des phases de l'appareil électrique 100. Le système de coupure 50 permet de sélectivement couper le passage de courant dans le circuit principal 30 ou autoriser le passage du courant dans le circuit principal 30. Le système de coupure 50 comprend un élément mobile 20, mobile en rotation selon un axe de rotation R20.

[0069] L'élément mobile 20 comprend un premier couteau conducteur 11 et un deuxième couteau conducteur 11'. Le premier couteau conducteur 11 et le deuxième couteau conducteur 11' s'étendent en vis-à-vis l'un de l'autre selon une direction parallèle à l'axe de rotation R20 de l'élément mobile 20.
Un contact fixe 21 du circuit principal 30, non représenté sur la figure 1, peut venir en contact avec chacun des couteaux conducteurs 11, 11' de l'élément mobile 20. Les deux couteaux 11,11' électriquement conducteurs sont liés mécaniquement en rotation, et sont décalés l'un par rapport à l'autre selon un axe de rotation R20 commun.
Les deux couteaux 11,11' sont en contact avec chacun des couteaux 11,11' lorsque l'élément mobile 20 est en position de fermeture du circuit électrique principal 30. Le contact fixe 21, non représenté sur la figure 1, est alors disposé entre les couteaux 11,11', et un ressort 19 permet d'assurer une pression de contact entre les couteaux 11,11' et le contact fixe 21.

[0070] La figure 2 décrit de manière schématique les étapes successives d'une opération de coupure du courant dans le circuit principal 30.
Les parties désignées par les signes A à F sont dans un ordre chronologique. Les traits en pointillés terminés par une flèche schématisent le passage du courant.
L'appareil électrique 1 comprend ici un contact de mise à la terre 40. L'élément mobile 20 est mobile en rotation entre une position nominale P1 de circulation du courant électrique dans le circuit principal 30, illustrée sur la partie A de la figure 2, et une position P2 dans laquelle l'élément mobile 20 est connecté au contact de mise à la terre 40, illustrée sur la partie F de cette même figure. Selon d'autres exemples de mise en œuvre, non représentés, le contact de mise à la terre 40 peut ne pas être présent. La position P2 peut ainsi être une position stable d'ouverture du circuit principal 30, sans mise à la terre.
Un mécanisme de commande, non représenté, peut déplacer alternativement l'élément mobile 20 de la position P1 à la position P2. Le mécanisme de commande comprend un ensemble de ressorts, maintenus sous tension par des éléments de verrouillage, qui peuvent être libérés de façon à déclencher un déplacement de la position P1 à la position P2. De la même manière, le mécanisme de commande permet de faire passer l'élément mobile 20 de la position P2 à la position P1 sous l'action d'un ensemble de ressorts. L'énergie potentielle de ces ressorts est convertie en énergie cinétique de l'élément mobile 20.

[0071] Sur la partie B de la figure 2, l'élément mobile 20 a initié un mouvement de rotation selon un sens de rotation anti-horaire au sens de la figure 2, et commence à se dégager du contact fixe 21. Au cours de sa rotation, l'élément mobile 20 va entrer en contact et déplacer un élément d'entrainement 4 qui est lié à une électrode mobile d'une ampoule à vide 3. Le déplacement de l'élément d'entrainement 4 permet ainsi de séparer les électrodes 1,2 de l'ampoule à vide 3.
Sur la partie B de la figure 2, un contact électrique entre l'élément mobile 20 et le contact fixe 21 est encore établi, en raison de la largeur des zones en contact. Un contact électrique entre l'élément mobile 20 et l'ampoule à vide 3 est également réalisé. L'élément mobile 20 est en contact avec l'élément d'entrainement 4. Un courant électrique circule simultanément dans le contact fixe 21 et en parallèle dans l'ampoule à vide 3.
Sur la partie C, l'élément mobile 20 a continué son mouvement de rotation et n'est plus en contact avec le contact fixe 21. L'élément mobile 20 a commencé à déplacer l'élément d'entrainement 4. L'ampoule à vide 3 est fermée, c'est-à-dire que ses électrodes sont en contact. Tout le courant passe par l'ampoule à vide 3, et aucun courant ne passe par le contact fixe 1.
Sur la partie D, l'élément mobile 20 a déplacé davantage l'élément d'entrainement 4, ce qui a déclenché l'ouverture de l'ampoule à vide 3. Les électrodes de l'ampoule à vide 3 ont ainsi commencé à se séparer l'une de l'autre. Le courant passe dans l'ampoule à vide 3 sous la forme d'un arc électrique quand le contact s'ouvre.
Sur la partie E, l'élément d'entrainement 4 a continué d'être entrainé par l'élément mobile 20, et l'écartement entre les électrodes 1,2 de l'ampoule à vide 3 est maximal. Peu après le passage par zéro du courant de phase, le courant dans l'ampoule à vide 3 se coupe. Le courant dans le circuit principal 30 est ainsi coupé.
Sur la partie F, l'élément mobile 20 a achevé son mouvement de rotation et est en contact avec le contact de mise à la terre 40. Un élément de rappel élastique, non représenté, a ramené l'élément d'entrainement 4 dans la position correspond à la fermeture de l'ampoule à vide 3.

[0072] Lors d'une opération inverse d'établissement du courant dans le circuit principal 30, l'élément mobile 20 tourne dans le sens inverse, c'est-à-dire dans le sens horaire sur le schéma de la figure 2.

[0073] Le dispositif de coupure 50 pour appareil électrique 100, proposé dans le cadre de l'invention, va être maintenant être décrit en détail.
Le dispositif de coupure 50 comporte :

• une ampoule à vide 3, comportant une première électrode 1 et une deuxième électrode 2 déplaçable entre une position de fermeture F et une position d'ouverture O,
• un élément d'entrainement 4 mécaniquement lié à la deuxième électrode 2,
• un élément mobile 20 déplaçable entre une première position P1 permettant un passage de courant électrique dans un circuit électrique principal de l'appareil électrique 100 et une deuxième position P2 interdisant le passage de courant électrique dans le circuit électrique principal.

L'élément mobile 20 comprend :

• un couteau électriquement conducteur 11,
• un support isolant 12, solidaire du couteau électriquement conducteur 11. L'élément mobile 20 est configuré pour :
• selon un premier sens de déplacement S1, correspondant à un passage de la première position P1 à la deuxième position P2, entrainer l'élément d'entrainement 4 de l'électrode mobile 3 par l'intermédiaire du couteau conducteur 11, et
• selon un deuxième sens de déplacement S2, opposé au premier sens de déplacement S1 et correspondant à un passage de la deuxième position P2 à la première position P1, entrainer l'élément d'entrainement 4 de l'électrode mobile 3 par l'intermédiaire du support 12.

Le support 12 comprend une surface d'entrainement 14 configurée pour être en contact avec une surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 lors d'un passage de l'élément mobile 20 de la deuxième position P2 à la première position P1, et

• la surface d'entrainement 14 du support 12 a une forme incurvée, et
• la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 a une forme incurvée.

[0074] La figure 3 illustre une partie de la course de passage de l'élément mobile 20 de la première position P1 à la deuxième position P2, correspondant à l'entrainement de l'élément d'entrainement 4 de l'électrode mobile 3 par l'intermédiaire du couteau conducteur 11.
Les parties désignées par les signes A à D sont dans un ordre chronologique.
Au cours de cette phase d'ouverture de l'ampoule à vide, le couteau conducteur 11 fait pivoter l'élément d'entrainement 4, ce qui ouvre l'ampoule à vide 3.
Le sens de déplacement de l'ensemble mobile 20 est indiqué par le signe S1, et correspond au sens anti-horaire sur la figure 3.

[0075] La figure 4 illustre une partie de la course de passage de l'élément mobile 20 de la deuxième position P2 à la première position P1, correspondant à un entrainement d'une partie de l'élément d'entrainement 4 par l'intermédiaire du support 12.
Le sens de déplacement de l'ensemble mobile 20 est indiqué par le signe S2, et correspond au sens horaire.
Selon ce sens de déplacement S2, le support 12 est en saillie du couteau conducteur 11, et entre en contact avec l'élément d'entrainement 4 pendant une partie de la course de l'élément mobile 20. Le couteau conducteur 11, qui est en retrait du support 12 dans ce sens de déplacement, reste distant de l'élément d'entrainement 4 pendant toute la course de déplacement de l'élément mobile 20. Le support 12 repousse une partie de l'élément d'entrainement 4 sans modifier la position des contacts de l'ampoule à vide 3. Cette phase, dite d'escamotage, sera décrite en détail ultérieurement.
La première position P1 est dite position de fermeture d'un circuit électrique principal 30 de l'appareil électrique 100.
La deuxième position P2 est dite position d'ouverture d'un circuit électrique principal 30 de l'appareil électrique 100.

[0076] La forme de la surface d'entrainement 14 du support 12 ainsi que la forme de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 permet de minimiser la perte d'énergie cinétique subie par l'élément mobile 20 en entrainant l'élément d'entrainement 4, et évite donc un ralentissement excessif de l'élément mobile 20 lors de sa course de fermeture du circuit principal 30, schématisée sur la figure 4. La performance du dispositif de coupure 50, notamment la fermeture sur court-circuit, est ainsi améliorée.
Cette amélioration est obtenue sans modifier le mécanisme de commande, en particulier sans augmenter l'énergie du mécanisme de commande. Une telle augmentation peut présenter une efficacité limitée pour les phases de fermeture, et avoir des effets négatifs sur d'autres phases de fonctionnement comme les opérations d'ouverture, ou de mise à la terre. Il est donc particulièrement avantageux de pouvoir augmenter la vitesse du contact mobile 20 lors de la phase de fermeture du circuit sans avoir à modifier le mécanisme qui déplace l'élément mobile 20 portant le couteau conducteur 11.

[0077] La surface d'entrainement 14 du support 12 délimite une portion convexe.
De même, la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 délimite une portion convexe.

[0078] Le couteau 11 électriquement conducteur est formé par une tige en cuivre, de forme aplatie.
Le support 12 est en matériau plastique, par exemple en matériau thermoplastique, tel un thermoplastique d'ingénierie. Le support 12 est électriquement isolant. L'élément d'entrainement 4 est électriquement isolant.
L'élément d'entrainement 4 est en matériau plastique, par exemple en matériau thermoplastique, tel un thermoplastique d'ingénierie.
L'élément d'entrainement 4 est un levier d'entrainement. Le levier est articulé à une de ses extrémités, et peut pivoter autour d'un axe de pivot R4 sous l'effet d'une force de poussée appliquée par l'élément mobile 20 lors de sa course de déplacement.

[0079] Selon l'exemple illustré du dispositif de coupure 50, la surface d'entrainement 14 du support 12 et la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 sont conformées de sorte qu'un contact mécanique entre la surface d'entrainement 14 du support 12 et la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 est un contact linéique.

[0080] Autrement dit, une zone de contact entre la surface d'entrainement 14 du support 12 et la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 est une droite L.
Cette droite de contact L est représentée en perspective sur la figure 1.
La droite de contact L est perpendiculaire au plan de la figure 4. Pour faciliter sa représentation, la droite de contact L a été représentée par un cercle en pointillés sur la partie B et la partie C de la figure 4, et non par un point.

[0081] Un contact de type linéique, et non surfacique, entre le support 12 et l'élément d'entrainement 4 permet d'optimiser les efforts entre les pièces ainsi que la répartition des frottements entre ces pièces. La perte de vitesse de l'élément mobile 20 au cours de la fermeture du circuit principal est ainsi réduite.

[0082] On entend que le contact est linéique lorsque les pièces ont la forme théorique définie par leur plan d'interface. Les inévitables déformations élastiques lors des contacts réels et chocs entre les pièces ne sont pas pris en compte.

[0083] La surface d'entrainement 14 du support 12 et la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 sont configurées pour glisser l'une par rapport à l'autre lors d'un passage de la deuxième position P2 à la première position P1.
La surface d'entrainement 14 du support 12 et la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 sont en contact l'une avec l'autre sur une partie de la course de déplacement de l'élément mobile 20 de la deuxième position P2 à la première position P1.
Pour une position angulaire donnée de l'élément mobile 20, le contact entre le support 12 et l'élément d'entrainement est formé selon une ligne de contact L. La position de cette ligne de contact L varie en fonction de la position angulaire de l'élément mobile 20, on parle ainsi de surface d'entrainement 14, faisant partie du support 12, et de surface de réception 7, faisant partie de l'élément d'entrainement 4.

[0084] L'élément mobile 20 est mobile en rotation autour d'un axe de rotation R20. Comme représenté notamment sur les figures 5 et 6, le support 12 s'étend parallèlement au couteau conducteur 11. Une portion du support 12 formant surface d'entrainement 14 est disposée en saillie du couteau 11, et une ligne de contact L entre la surface d'entrainement 14 du support 12 et la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 s'étend selon une direction parallèle à l'axe de rotation R20 de l'élément mobile 20.

[0085] Une partie du support 12 est disposée en saillie du couteau 11 selon une direction T11 perpendiculaire à un axe principal d'extension D11 du couteau 11 et perpendiculaire à l'axe de rotation R20 de l'élément mobile 20.

[0086] Comme représenté sur la figure 1, le support 12 est en vis-à-vis du couteau conducteur 11 selon une direction parallèle à l'axe de rotation R20 de l'élément mobile 20.
Le support 12 et le couteau 11 sont tous les deux perpendiculaires à l'axe de rotation R20, et sont décalés le long de l'axe de rotation R20.
Le ressort 19 est disposé entre le couteau 11 et le support 12, selon une direction parallèle à l'axe de rotation R20 de l'élément mobile 20.
L'axe du ressort 19 est parallèle à l'axe de rotation R20.

[0087] L'élément d'entrainement 4 va maintenant être décrit plus précisément. Comme représenté notamment sur les figures 3 et 4, l'élément d'entrainement 4 comprend un premier bras 5 et un deuxième bras 6 pouvant pivoter par rapport au premier bras 5 selon un axe de pivot R6.
Le premier bras 5 comprend une butée 8 configurée pour bloquer un pivotement du deuxième bras 6 par rapport au premier bras 5 selon un premier sens de rotation correspondant à un passage de l'élément mobile 20 de la première position P1 à la deuxième position P2, de façon à ce que l'élément mobile 20 entraine le premier bras 5 par l'intermédiaire du deuxième bras 6.
Le deuxième bras 6 peut pivoter par rapport au premier bras 5 selon un deuxième sens de rotation correspondant à un passage de l'élément mobile 20 de la deuxième position P2 à la première position P1,
et la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 est formée sur le deuxième bras 6.
Le premier bras 5 peut pivoter par rapport à l'axe de pivot R4.
L'axe de pivot R4 du premier bras 5 et l'axe de pivot R6 du deuxième bras 6 sont parallèles entre eux.

[0088] Selon une première direction de poussée appliquée sur le deuxième bras 6, correspondant à un passage de la première position P1 à la deuxième position P2, le premier bras 5 et le deuxième bras 6 sont rigidement liés l'un à l'autre.
Selon une deuxième direction de poussée appliquée sur le deuxième bras 6, correspondant à un passage de la deuxième position P2 à la première position P1, le premier bras 5 et le deuxième bras 6 sont liés en translation et libres en rotation l'un par rapport à l'autre.

[0089] Le deuxième bras 6 et le premier bras 5 sont rigidement liés lorsque la poussée appliquée sur le deuxième bras 6 correspond à un passage de l'élément mobile 20 de la première position P1 à la deuxième position P2.
Selon le sens de rotation illustré par le signe S1 sur la figure 3, le deuxième bras 6 est en appui sur la butée 8, et une rotation du deuxième bras 6 par rapport à l'axe de pivot R6 formé sur le premier bras 5 est donc bloquée. Le deuxième bras 6 et le premier bras 5 sont donc rigidement liés.
Dans ce sens de déplacement de l'élément mobile 20, la poussée de l'élément mobile 20 sur le deuxième bras 6 est donc transmise au premier bras 5, qui pivote par rapport à l'axe de pivot R6 et déplace ainsi la deuxième électrode 2 par rapport à l'électrode 1.
Le deuxième bras 6 peut pivoter par rapport au premier bras 5 lorsque la poussée appliquée sur le deuxième bras 6 correspond à un passage de l'élément mobile 20 de la deuxième position P2 à la première position P1.
Selon le sens de rotation illustré par le signe S2 sur la figure 4, aucune partie du premier bras 5 ne s'oppose à une rotation du deuxième bras 6 par rapport à l'axe de pivot R6. L'élément mobile 20 repousse le deuxième bras 6 sans entrainer le premier bras 5. La deuxième électrode 2 n'est ainsi pas déplacée par l'élément d'entrainement 4, et l'ampoule à vide 3 reste en position fermée.
On dit que le deuxième bras 6 s'escamote au passage de l'élément mobile 20.

[0090] Les figures 5 à 9 illustrent un mode de réalisation
Comme schématisé sur la figure 5, la distance d entre la ligne de contact L de la surface d'entrainement 14 du support 12 avec la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 et l'axe de pivot R6 du deuxième bras 6 dépend d'une position angulaire de l'élément mobile 20.
Cette distance d entre la ligne de contact L et l'axe de pivot R6 diminue de façon monotone à mesure que la position angulaire de l'élément mobile 20 se rapproche de la première position P1.

[0091] Cette géométrie permet à l'élément mobile 20 d'avoir un principe d'entrainement favorable à une réduction de la quantité d'énergie absorbée par le deuxième bras 6 pour s'effacer au passage de l'élément mobile 20.

[0092] On entend par diminution monotone que la distance d entre la ligne de contact L et l'axe de pivot R6 diminue constamment entre la phase d'accostage du support 12 avec le deuxième bras 6, et la phase de fin de contact mécanique entre le support 12 et le deuxième bras 6. La phase d'accostage est la phase d'établissement d'un contact mécanique entre les pièces, et la phase de fin de contact mécanique est la phase de séparation des pièces.

[0093] La position d'une ligne de contact L entre la surface d'entrainement 14 du support 12 et la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 se déplace, lors d'un passage de l'élément mobile 20 de la deuxième position P2 à la première position P1, le long de la surface d'entrainement 14 du support 12 selon un unique sens de déplacement.
L'unique sens de déplacement correspond à une diminution de la distance d entre la ligne de contact L et l'axe de pivot R6 du deuxième bras 6.

[0094] La position le long de la surface d'entrainement 14 de la ligne de contact L entre la surface d'entrainement 14 du support 12 et la surface de réception 7 dépend de la position angulaire de l'élément mobile 20, et varie de façon monotone en fonction de la position angulaire de l'élément mobile 20.

[0095] De la même manière, la position le long de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 de la ligne de contact L entre la surface d'entrainement 14 du support 12 et la surface de réception 7 dépend d'une position angulaire de l'élément mobile 20, et varie de façon monotone en fonction de la position angulaire de l'élément mobile 20.

[0096] La surface d'entrainement 14 du support 12 s'étend entre :

• une première extrémité A14 formant une zone d'établissement d'un contact mécanique avec la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4, et
• une deuxième extrémité B14 formant une zone de perte de contact avec la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4.

[0097] La zone d'établissement d'un contact mécanique correspond à la portion du support 12 qui entre en contact avec la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 lors d'un passage de l'élément mobile 20 de la deuxième position P2 à la première position P1.

[0098] La zone de perte de contact correspond à la portion du support 12 qui cesse d'être en contact avec la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 lors d'un passage de l'élément mobile 20 de la deuxième position P2 à la première position P1.

[0099] D'une manière similaire, la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 s'étend entre :

• une première extrémité A7 formant une zone d'établissement d'un contact mécanique avec le support 12, et
• une deuxième extrémité B7 formant une zone de perte de contact avec le support 12.

[0100] La zone d'établissement d'un contact mécanique avec le support 12 correspond à la portion de l'élément d'entrainement 4 qui entre en contact avec la surface d'entrainement 14 du support 12 lors d'un passage de la deuxième position P2 à la première position P1.

[0101] La zone de perte de contact mécanique de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 correspond à la portion de l'élément d'entrainement 4 qui cesse d'être en contact avec la surface d'entrainement 14 du support 12 lors d'un passage de la deuxième position P2 à la première position P1.

[0102] La première extrémité A7 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 est plus éloignée de l'axe de pivot R6 du deuxième bras 6 que la deuxième extrémité B7 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 formant une zone de contact final.

[0103] Selon l'exemple illustré du dispositif de coupure 50, la première extrémité A7 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4, formant une zone d'établissement d'un contact mécanique avec le support 12, est en vis-à-vis d'un bord 9 du deuxième bras 6.

[0104] Cette disposition de la ligne de contact L où s'établit le contact mécanique entre le support 12 et le deuxième bras 6 permet de maximiser le couple appliqué sur le deuxième bras 6 par le support 12 de l'élément mobile 20 lors du choc initial entre les pièces. L'accélération du deuxième bras 6 peut ainsi se faire en minimisant la perte d'énergie cinétique de l'élément mobile 20 lors de sa course de déplacement.

[0105] Le deuxième bras 6 de l'élément d'entrainement 4 possède une forme générale parallélépipédique, et la première extrémité A7 de la surface de réception 7 du deuxième bras 6 de l'élément d'entrainement 4, formant une zone de contact initial, est voisine d'une arête 9 opposée à l'axe de pivot R6.

[0106] La première extrémité A7 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 est voisine de l'arête 9 du deuxième bras 6 la plus éloignée de l'axe de pivot R6 du deuxième bras 6. La première extrémité A7 de la surface de réception 7 coïncide sensiblement avec l'arête du parallélépipède la plus éloignée de l'axe de pivot R6.

[0107] Selon l'exemple illustré, le profil 15 de la surface d'entrainement 14 du support 12 et le profil 10 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 sont configurés pour orienter un effort de poussée F de la surface d'entrainement 14 sur le deuxième bras 6 de l'élément d'entrainement 4 dans une direction F sensiblement perpendiculaire à une direction T tangente au deuxième bras 6 et à l'élément d'entrainement 12.
On entend par profil la forme de la surface de réception 7, ou de la surface d'entrainement 14, vue selon une direction parallèle à l'axe de rotation de l'ensemble mobile 20.
Les figures 5 à 9 permettent de visualiser le profil 15.
La figure 7 illustre l'orientation de l'effort de poussée F par rapport à la droite tangente commune à la surface d'entrainement 14 et à la surface de réception 7.

[0108] Le deuxième bras 6 de l'élément d'entrainement 4 s'étend selon un axe principal D6, et la force d'entrainement F exercée par le support 12 sur le deuxième bras 6 de l'élément d'entrainement 4 est orientée selon une direction formant un angle H compris entre 70° et 90° avec l'axe principal d'extension D6 du deuxième bras 6 de l'élément d'entrainement 4.

[0109] Le couple appliqué sur le deuxième bras 6 par le support 12 au cours de la course de déplacement de l'élément mobile 20 est ainsi maximisé.

[0110] La figure 8 détaille le profil 15 de la surface d'entrainement 14 du support 12.

[0111] Le profil 15 de la surface d'entrainement 14 du support 12, vu selon une direction parallèle à l'axe de pivot R6 du deuxième bras 6, comprend une première portion 15A en forme d'arc de cercle, prolongée par une deuxième portion 15B en forme d'arc de cercle.

[0112] La première portion 15A du profil de la surface d'entrainement 15 du support 12 et la deuxième portion 15B du profil 15 de la surface d'entrainement 14 du support 12 sont tangentes en un point de raccordement 15R de la première portion 15A avec la deuxième portion 15B.
Cette géométrie contribue à minimiser la quantité d'énergie nécessaire à obtenir l'escamotage du deuxième bras 6 tout en étant simple à fabriquer.

[0113] Selon l'exemple illustré, le rayon r_15A de la première portion 15A du profil 15 de la surface d'entrainement 14 du support 12 est compris entre 8 et 16 millimètres.
Le rayon r_15A est de préférence est compris entre 10 millimètres et 14 millimètres. De façon plus préférentielle, le rayon r_15A est compris entre 11 millimètres et 13 millimètres.

[0114] La première portion 15A du profil 15 de la surface d'entrainement 14 du support 12 s'étend sur un secteur angulaire de valeur comprise entre 5° et 45°. Cette géométrie contribue à obtenir une accélération suffisante du deuxième bras 6 tout en étant simple à fabriquer.

[0115] Selon l'exemple illustré sur la figure 8, le rayon r_15B de la deuxième portion 15B du profil 15 de la surface d'entrainement 14 du support 12 est compris entre 24 et 40 millimètres.
De préférence, le rayon r_15B est compris entre 28 millimètres et 36 millimètres. De façon plus préférentielle, le rayon r_15B est compris entre 31 millimètres et 33 millimètres.

[0116] La deuxième portion 15B du profil 15 de la surface d'entrainement 14 du support 12 s'étend sur un secteur angulaire de valeur angulaire comprise entre 30° et 90°.
Comme précédemment, cette géométrie contribue à minimiser la quantité d'énergie nécessaire à obtenir l'escamotage du deuxième bras 6 tout en étant simple à fabriquer.

[0117] La première extrémité A14 de la surface d'entrainement 14 du support 12, formant une zone d'établissement d'un contact mécanique avec la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4, fait partie de la première portion 15A en forme d'arc de cercle.

[0118] La deuxième extrémité B14 de la surface d'entrainement 14 du support 12, formant une zone de perte de contact avec la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4, fait partie de la deuxième portion 15B en forme d'arc de cercle.

[0119] En d'autres termes, le contact initial entre le support 12 et l'élément d'entrainement 4 a lieu au niveau d'une zone comprise sur la première portion 15A en forme d'arc de cercle.
La zone de contact se décale ensuite, au fur et à mesure de la rotation de l'élément mobile 20, et en particulier de la rotation du support 12.
Lorsque le support 12 et l'élément d'entrainement 4 se séparent, la zone de perte de contact, autrement dit le dernier point du profil où un contact est encore assuré, est un point de la deuxième portion 15B.

[0120] La figure 9 détaille le profil 10 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4.

[0121] Le profil 10 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4, vu selon une direction parallèle à l'axe de rotation R6 du deuxième bras 6, comprend une première portion 10A en forme d'arc de cercle, prolongée par une deuxième portion 10B en forme d'arc de cercle.

[0122] La deuxième portion 10B du profil 10 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 et la première portion 10A du profil 10 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 sont tangentes en un premier point de raccordement 10R1 de la deuxième portion 10B avec la première portion 10A. Comme précédemment, cette géométrie permet de minimiser la quantité d'énergie nécessaire pour permettre au deuxième bras 6 de s'escamoter au passage de l'élément mobile 20.

[0123] Le rayon r_10A de la première portion 10A du profil 10 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 est compris entre 6 et 14 millimètres. De préférence, le r_10A est compris entre 8 millimètres et 12 millimètres.
De façon plus préférentielle, le rayon r_10A est compris entre 9 millimètres et 11 millimètres.

[0124] Sur l'exemple de la figure 9, la première portion 10A du profil 10 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 s'étend sur un secteur angulaire de valeur angulaire comprise entre 20° et 32°.
De préférence, la valeur du secteur angulaire est comprise entre 24° et 28°.

[0125] Selon un mode de réalisation, le rayon r_10B de la deuxième portion 10B du profil 10 de de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 est compris entre 60 millimètres et 100 millimètres.
De préférence, le rayon r_10B est compris entre 70 millimètres et 90 millimètres. De façon plus préférentielle, le rayon r_10B est compris entre 78 millimètres et 82 millimètres.

[0126] La deuxième portion 10B du profil 10 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 s'étend sur un secteur angulaire de valeur angulaire comprise entre 7° et 9°.

[0127] Le profil 10 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4, vu selon une direction parallèle à l'axe de rotation R6 du deuxième bras 6, comprend également une troisième portion 10C de forme rectiligne, prolongeant la deuxième portion 10B en forme d'arc de cercle.

[0128] La troisième portion 10C du profil 10 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 et la deuxième portion 10B du profil 10 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 sont tangentes en un deuxième point de raccordement 10R2 de la troisième portion 10C avec la deuxième portion 10B.

[0129] La deuxième portion 10B du profil 10 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 s'étend sur un secteur angulaire compris entre 55° et 70°, de préférence compris entre 60° et 64°.

[0130] Selon l'exemple illustré, la première extrémité A7 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4, formant une zone de contact initial, fait partie de la première portion 10A en forme d'arc de cercle de l'élément d'entrainement 4.

[0131] La deuxième extrémité B7 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4, formant une zone de contact final, fait partie de la troisième portion 10C de forme rectiligne de l'élément d'entrainement 4.

[0132] Le profil 10 de la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4, vu selon une direction parallèle à l'axe de rotation R6 du deuxième bras 6, comprend une quatrième portion 10D en forme d'arc de cercle, prolongeant la troisième portion 10C de forme rectiligne.

[0133] Comme représenté sur la figure 1, le support 12 comprend une première surface d'entrainement 14 et une deuxième surface d'entrainement 14'. Chaque surface d'entrainement 14,14' est configurée pour être en contact avec la surface de réception 7 de l'élément d'entrainement 4 lors d'un passage de la deuxième position P2 à la première position P1.
La première surface d'entrainement 14 et la deuxième surface d'entrainement 14' étant disposées de part et d'autre de l'élément mobile 20.

[0134] L'élément d'entrainement 4 comprend une première surface de réception 7 et une deuxième surface de réception 7'. Les deux surfaces de réception 7,7' sont disposées sur le deuxième bras 6 de l'élément d'entrainement 4.

[0135] La première surface d'entrainement 14 coopère avec la première surface de réception 7, et la deuxième surface d'entrainement 14' coopère avec la deuxième surface de réception 7'.
Les deux surfaces de réception 7,7' sont ici séparées par un réseau de nervure permettant de rigidifier le deuxième bras 6. Les deux couteaux 11,11' sont en vis-à-vis du réseau de nervure lors de l'entrainement du deuxième bras 6.

Revendications

1. Dispositif de coupure (50) pour un appareil électrique (100), le dispositif de coupure (50) comportant :

- une ampoule à vide (3), comportant une première électrode (1) et une deuxième électrode (2) déplaçable entre une position de fermeture (F) et une position d'ouverture (O),

- un élément d'entrainement (4) mécaniquement lié à la deuxième électrode (2),

- un élément mobile (20) déplaçable entre une première position (P1) permettant un passage de courant électrique dans un circuit électrique principal de l'appareil électrique (100) et une deuxième position (P2) interdisant le passage de courant électrique dans le circuit électrique principal,

l'élément mobile (20) comprenant :

-- un couteau électriquement conducteur (11),

-- un support (12), solidaire du couteau électriquement conducteur (11),

dans lequel l'élément mobile (20) est configuré pour :

- selon un premier sens de déplacement correspondant à un passage de la première position (P1) à la deuxième position (P2), entrainer l'élément d'entrainement (4) de l'électrode mobile (3) par l'intermédiaire du couteau conducteur (11), et

- selon un deuxième sens de déplacement opposé au premier sens de déplacement et correspondant à un passage de la deuxième position (P2) à la première position (P1), entrainer l'élément d'entrainement (4) de l'électrode mobile (3) par l'intermédiaire du support (12),

dans lequel le support (12) comprend une surface d'entrainement (14) configurée pour être en contact avec une surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) lors d'un passage de l'élément mobile (20) de la deuxième position (P2) à la première position (P1),

et dans lequel :

- la surface d'entrainement (14) du support (12) a une forme incurvée délimitant une portion convexe, et

- la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) a une forme incurvée délimitant une portion convexe.

2. Dispositif de coupure (50) selon la revendication 1, dans lequel la surface d'entrainement (14) du support (12) et la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) sont conformées de sorte qu'un contact mécanique entre la surface d'entrainement (14) du support (12) et la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) est un contact linéique.

3. Dispositif de coupure (50) selon la revendication 2, dans lequel l'élément mobile (20) est mobile en rotation autour d'un axe de rotation (R20),

dans lequel le support (12) s'étend parallèlement au couteau conducteur (11), une portion du support (12) formant surface d'entrainement (14) étant disposée en saillie du couteau (11) et

dans lequel une ligne de contact (L) entre la surface d'entrainement (14) du support (12) et la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) s'étend selon une direction parallèle à l'axe de rotation (R20) de l'élément mobile (20).

4. Dispositif de coupure (50) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément d'entrainement (4) comprend un premier bras (5) et un deuxième bras (6) pouvant pivoter par rapport au premier bras (5) selon un axe de pivot (R6), dans lequel :

- le premier bras (5) comprend une butée (8) configurée pour bloquer un pivotement du deuxième bras (6) par rapport au premier bras (5) selon un premier sens de rotation correspondant à un passage de l'élément mobile (20) de la première position (P1) à la deuxième position (P2), de façon à ce que l'élément mobile (20) entraine le premier bras (5) par l'intermédiaire du deuxième bras (6),

- le deuxième bras (6) peut pivoter par rapport au premier bras (5) selon un deuxième sens de rotation correspondant à un passage de l'élément mobile (20) de la deuxième position (P2) à la première position (P1),

et dans lequel la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) est formée sur le deuxième bras (6).

5. Dispositif de coupure (50) selon la revendication précédente en combinaison avec la revendication 3, dans lequel une distance entre la ligne de contact (L) de la surface d'entrainement (14) du support (12) avec la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) et l'axe de pivot (R6) du deuxième bras (6) dépend d'une position angulaire de l'élément mobile (20), et diminue de façon monotone à mesure que la position angulaire de l'élément mobile (20) se rapproche de la première position (P1).

6. Dispositif de coupure (50) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel

la surface d'entrainement (14) du support (12) s'étend entre :

- une première extrémité (A14) formant une zone d'établissement d'un contact mécanique avec la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) et

- une deuxième extrémité (B14) formant une zone de perte de contact avec la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4),

dans lequel la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) s'étend entre :

- une première extrémité (A7) formant une zone d'établissement d'un contact mécanique avec le support (12) et

- une deuxième extrémité (B7) formant une zone de perte de contact avec le support (12),

et dans lequel la première extrémité (A7) de la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) est plus éloignée de l'axe de pivot (R6) du deuxième bras (6) que la deuxième extrémité (B7) de la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) formant une zone de contact final.

7. Dispositif de coupure (50) selon la revendication précédente, dans lequel la première extrémité (A7) de la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4), formant une zone d'établissement d'un contact mécanique avec le support (12), est en vis-à-vis d'un bord (9) du deuxième bras (6).

8. Dispositif de coupure (50) selon l'une des revendications 4 à 7, dans lequel un profil (15) de la surface d'entrainement (14) du support (12) et un profil (10) de la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) sont configurés pour orienter un effort de poussée (F) de la surface d'entrainement (14) sur le deuxième bras (6) de l'élément d'entrainement (4) dans une direction (F) sensiblement perpendiculaire à une direction (T) tangente au deuxième bras (6) et à l'élément d'entrainement (12).

9. Dispositif de coupure (50) selon l'une des revendications 4 à 8, dans lequel le deuxième bras (6) de l'élément d'entrainement (4) s'étend selon un axe principal (D6), et dans lequel une force d'entrainement (F) exercée par le support (12) sur le deuxième bras (6) de l'élément d'entrainement (4) est orientée selon une direction formant un angle (H) compris entre 70° et 90° avec l'axe principal d'extension (D6) du deuxième bras (6) de l'élément d'entrainement (4).

10. Dispositif de coupure (50) selon l'une des revendications 4 à 9, dans lequel un profil (15) de la surface d'entrainement (14) du support (12), vu selon une direction parallèle à l'axe de pivot (R6) du deuxième bras (6), comprend une première portion (15A) en forme d'arc de cercle, prolongée par une deuxième portion (15B) en forme d'arc de cercle,
et dans lequel la première portion (15A) du profil de la surface d'entrainement (15) du support (12) et la deuxième portion (15B) du profil (15) de la surface d'entrainement (14) du support (12) sont tangentes en un point de raccordement (15R) de la première portion (15A) avec la deuxième portion (15B).

11. Dispositif de coupure (50) selon la revendication précédente, dans lequel un rayon (r_15A) de la première portion (15A) du profil (15) de la surface d'entrainement (14) du support (12) est compris entre 8 et 16 millimètres, de préférence est compris entre 10 millimètres et 14 millimètres, de façon plus préférentielle est compris entre 11 millimètres et 13 millimètre,
et dans lequel la première portion (15A) du profil (15) de la surface d'entrainement (14) du support (12) s'étend sur un secteur angulaire de valeur comprise entre 5° et 45°.

12. Dispositif de coupure (50) selon la revendication 10 ou 11, dans lequel un rayon (r_15B) de la deuxième portion (15B) du profil (15) de la surface d'entrainement (14) du support (12) est compris entre 24 millimètres et 40 millimètres, de préférence est compris entre 28 millimètres et 36 millimètres, de façon plus préférentielle est compris entre 31 millimètres et 33 millimètres,
et dans lequel la deuxième portion (15B) du profil (15) de la surface d'entrainement (14) du support (12) s'étend sur un secteur angulaire de valeur angulaire comprise entre 30° et 90°.

13. Dispositif de coupure (50) selon l'une des revendications 10 à 12 en combinaison avec la revendication 6, dans lequel la première extrémité (A14) de la surface d'entrainement (14) du support (12), formant une zone d'établissement d'un contact mécanique avec la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4), fait partie de la première portion (15A) en forme d'arc de cercle, et dans lequel la deuxième extrémité (B14) de la surface d'entrainement (14) du support (12), formant une zone de perte de contact avec la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4), fait partie de la deuxième portion (15B) en forme d'arc de cercle.

14. Dispositif de coupure (50) selon l'une des revendications 4 à 13, dans lequel un profil (10) de la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) vu selon une direction parallèle à l'axe de rotation (R6) du deuxième bras (6) comprend une première portion (10A) en forme d'arc de cercle, prolongée par une deuxième portion (10B) en forme d'arc de cercle,
dans lequel la deuxième portion (10B) du profil (10) de la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) et la première portion (10A) du profil (10) de la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) sont tangentes en un premier point de raccordement (10R1) de la deuxième portion (10B) avec la première portion (10A).

15. Dispositif de coupure (50) selon la revendication précédente, dans lequel un rayon de la première portion (10A) du profil (10) de la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) est compris entre 6 et 14 millimètres, de préférence est compris entre 8 millimètres et 12 millimètres, de façon plus préférentielle est compris entre 9 millimètres et 11 millimètres,
dans lequel la première portion (10A) du profil (10) de la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) s'étend sur un secteur angulaire de valeur angulaire comprise entre 20° et 32°, de préférence compris entre 24° et 28°.

16. Dispositif de coupure (50) selon la revendication 14 ou 15, dans lequel la deuxième portion (10B) du profil (10) de la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) s'étend sur un secteur angulaire de valeur angulaire comprise entre 7° et 9°.

17. Dispositif de coupure (50) selon l'une des revendications 14 à 16, dans lequel le rayon de la deuxième portion (10B) du profil (10) de de la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) est compris entre 60 millimètres et 100 millimètres, de préférence est compris entre 70 millimètres et 90 millimètres, de façon plus préférentielle est compris entre 78 millimètres et 82 millimètres,
et dans lequel la deuxième portion (10B) du profil (10) de la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4) s'étend sur un secteur angulaire compris entre 55° et 70°, de préférence compris entre 60° et 64°.

18. Dispositif de coupure (50) selon l'une des revendications 14 à 17 en combinaison avec la revendication 6, dans lequel la première extrémité (A7) de la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4), formant une zone de contact initial, fait partie de la première portion (10A) en forme d'arc de cercle de l'élément d'entrainement (4),
et dans lequel la deuxième extrémité (B7) de la surface de réception (7) de l'élément d'entrainement (4), formant une zone de contact final, fait partie de la troisième portion (10C) de forme rectiligne de l'élément d'entrainement (4).

19. Appareil électrique (100) de moyenne tension, configuré pour sélectivement établir ou couper le courant dans un réseau électrique moyenne tension comportant trois phases, comprenant un dispositif de coupure de courant électrique (20) selon l'une des revendications précédentes disposé respectivement sur chacune des phases du réseau électrique.

Dessins