Titre de l'invention : Commutateur à ampoule à vide à commande par induction limitant les vibrations

[0001] |L’ invention concerne les dispositifs de protection électrique tels que contacteurs, disjoncteurs, interrupteurs et sectionneurs rapides haute tension, et en particulier les ampoules à vide utilisées sur les réseaux haute tension pour de tels commutateurs. L’utilisation d’ampoules à vide permet de tenir des tensions élevées tout en présentant une résistance de contact faible à l’état fermé.

[0002] Le document JPH0992100 décrit une ampoule à vide haute tension continu. [0003] Le document JPH08222092 décrit une ampoule à vide à actionnement par répulsion électromagnétique.

[0004] Une ampoule à vide comporte généralement une électrode fixe et une électrode mobile, le contact entre les électrodes se faisant au sein d’une enceinte assurant l’étanchéité au vide. Pour un disjoncteur, le mouvement de l’électrode mobile est rendu possible par l’utilisation d’une commande de disjoncteur comportant une bobine d’ouverture, une bobine de fermeture et un plateau mobile placé entre ces bobines. L’électrode mobile est reliée au plateau mobile par une tige généralement isolante.

[0005] Pour manoeuvrer le disjoncteur, on décharge un ensemble capacitif dans la bobine correspondante. Le pic de courant qui parcourt la bobine génère alors une impulsion électromagnétique qui engendre dans le plateau mobile des courants induits dits de Foucault dont le champ électromagnétique s’oppose à celui de la bobine. Le plateau mobile est alors dit « induit ». Une force de répulsion apparaît ainsi entre la bobine alimentée et l’induit, ce qui permet de déplacer le plateau mobile et l’électrode mobile qui lui est reliée.

[0006] La force de réaction sur la bobine d’ouverture et sur son support induit des vibrations néfastes lors de l’ouverture. A l’usage, la force de réaction sur la bobine d’ouverture et sur son support peut les déformer ou les déplacer dans le référentiel du châssis qui les supporte. Dès lors, l’entrefer entre la bobine d’ouverture et la surface de l’induit peut devenir irrégulière sur la surface de l’induit. L’entrefer peut notamment augmenter pendant la durée de vie du

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) disjoncteur. Un entrefer réduit conduisant à un rendement optimum de la conversion électromécanique, l’ouverture du disjoncteur peut devenir de moins en moins rapide au cours du temps. De plus, pour disposer d’un pouvoir de coupure accru, il est nécessaire d’accroître la course du plateau mobile ainsi que l’effort exercé pour procéder à l’ouverture.

[0007] Par ailleurs, une problématique similaire est rencontrée pour mettre en oeuvre la fermeture d’un contacteur.

[0008] L’invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L’invention porte ainsi sur un commutateur à ampoule à vide à commande par induction, tel que défini dans les revendications annexées.

[0009] L’invention porte également sur les variantes des revendications dépendantes. L’homme du métier comprendra que chacune des caractéristiques des revendications dépendantes et de la description peut être combinée indépendamment aux caractéristiques ci-dessus, sans pour autant constituer une généralisation intermédiaire.

[0010] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

[0011] [Fig.1 ] représente une vue en coupe de côté d’un disjoncteur à ampoule à vide à commande par induction, en position fermée, comportant un interrupteur à deux plateaux induits, selon un exemple de mise en oeuvre de l’invention ;

[0012] [Fig.2] représente une vue en coupe de dessus d’un actionneur du disjoncteur de la figure 1 , en coupe au niveau d’un arbre ;

[0013] [Fig.3] représente une vue en coupe de dessus d’une variante d’actionneur du disjoncteur de la figure 1 ;

[0014] [Fig.4] représente une vue en coupe de côté détaillée de l’organe de commande du disjoncteur de la figure 1 ;

[0015] [Fig.5] représente une vue en coupe de côté du disjoncteur en position ouverte ;

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) [0016] [Fig.6] représente une vue en coupe de côté d’une variante du disjoncteur, en position fermée, comportant deux interrupteurs et deux plateaux induits, selon un autre exemple de mise en œuvre de l’invention ;

[0017] [Fig.7] représente une vue en coupe de côté de la variante du disjoncteur de la figure 6, en position ouverte ;

[0018] [Fig.8] représente une vue en coupe de côté d’une autre variante du disjoncteur, en position fermée, comportant deux interrupteurs et quatre plateaux induits, selon un autre exemple de mise en œuvre de l’invention ;

[0019] [Fig.9] représente une vue en coupe de côté de la variante du disjoncteur de la figure 8, en position ouverte ;

[0020] [Fig.10] représente une vue en coupe de côté d’un contacteur à ampoule à vide à commande par induction selon un mode de réalisation de l’invention, en position ouverte ;

[0021] [Fig.11] représente une vue en coupe du contacteur à ampoule à vide de la figure 10, en position fermée.

[0022] L’invention s’applique à un commutateur électrique de sécurité, dont la fonction principale est soit le sectionnement par exemple pour un disjoncteur, soit la connexion par exemple pour un dispositif de mise à la terre.

[0023] La figure 1 représente une vue en coupe de côté d’un exemple de disjoncteur à ampoule à vide à commande par induction 1 selon l’invention, en position fermée, comportant un châssis 10 sur lequel est fixée une ampoule à vide 11.

[0024] L’ampoule à vide 11 comporte :

- une enceinte 110 assurant l’étanchéité au vide,

- un interrupteur 111 comportant lui-même une électrode fixe 1111 et une électrode mobile 1113. Les électrodes 1111 et 1113 sont alignées selon un axe A. Les électrodes 1111 et 1113 sont logées dans l’enceinte sous vide 110 ;

- un soufflet 112 autorisant un mouvement de translation de l’électrode mobile 1113 selon l’axe A. Les électrodes 1111 et 1113 sont ainsi susceptibles d’être mises en contact (pour fermer l’interrupteur) ou séparées l’une de l’autre (pour ouvrir l’interrupteur) tout en conservant l’étanchéité au vide de l’enceinte 110.

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) [0025] L’amenée et le départ du courant de ligne se fait par des connexions électriques 1112 et 1114 reliées respectivement aux électrodes 1111 et 1113.

[0026] Le disjoncteur 1 comprend un actionneur 12 solidaire de l’électrode mobile 1113. L’actionneur 12 permet d’actionner l’électrode mobile 1113 en ouverture ou en fermeture de l’interrupteur 111 du disjoncteur 1. L’actionneur 12 est monté coulissant selon la direction verticale parallèle à l’axe A. L’actionneur 12 comprend un induit 122.

[0027] Le disjoncteur 1 comprend également :

-un organe de commande en ouverture. L’organe de commande en ouverture comporte un bobinage 131 ;

-un autre actionneur 22 monté coulissant selon la direction verticale parallèle à l’axe A. L’actionneur 22 comprend un induit 222. Le bobinage 131 est positionné entre l’induit 122 et l’induit 222.

[0028] L’organe de commande en ouverture est configuré pour induire simultanément un courant d’ouverture dans l’induit 122 et un courant dans l’induit 222, de façon à séparer les électrodes 1111 et 1113 et de façon à déplacer les actionneurs 12 et 22 dans des sens opposés selon la direction verticale parallèle à l’axe A. Pour minimiser les contraintes sur le châssis créées par les forces de réaction, les deux axes selon lesquels se font les mouvements des actionneurs 12 et 22 sont confondus. L’organe de commande permet ainsi d’une part de réaliser l’ouverture du disjoncteur 1 en un temps réduit et de compenser les efforts de réaction de l’induit 122 sur le bobinage 131 par des efforts de réaction de l’induit 222 sur le bobinage 131 , comme détaillé par la suite. Ainsi, des efforts de compression et de même amplitude ne sont appliqués que sur ce bobinage 131, ce qui permet de réduire le dimensionnement de sa fixation au châssis 10. Du fait de la compensation de ces efforts, le bobinage 131 subit moins de déformation et l’entrefer entre ce bobinage 131 et l’induit 122 varie peu sur la durée de vie du disjoncteur 1. On peut ainsi garantir un temps d’ouverture rapide du disjoncteur 1 , même après un grand nombre d’opérations d’ouvertures et de fermetures. Les vibrations générées à l’ouverture du disjoncteur 1 sont également réduites.

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) [0029] Avantageusement, la masse mobile solidaire de l’actionneur 22 est au moins égale à la moitié de la masse mobile solidaire de l’actionneur 12, de préférence égale à la masse de cet actionneur 12, afin d’obtenir une compensation optimale des efforts de réaction sur le bobinage 131. La masse mobile solidaire d’un actionneur inclut notamment sa masse et celle de son électrode mobile.

[0030] L’actionneur 12 comporte ici une tige 121. La tige 121 comporte éventuellement un élément 1210 en matériau diélectrique afin d’éliminer tout risque d’amorçage entre une zone de commande du disjoncteur 1 et l’électrode mobile 1113. La tige 121 comporte également un ou plusieurs bras 1211, avantageusement en matériau conducteur. L’élément 1210 est interposé entre le bras 1211 et l’électrode 1113. L’induit 122 est solidaire du bras 1211. L’élément diélectrique 1210 de la tige 121 présente avantageusement une forme tubulaire.

[0031] L’induit 122 prend avantageusement la forme d’un plateau situé entre un bobinage planaire 132 et le bobinage (ici également planaire) 131. Le bobinage planaire 132 appartient à un organe de commande de fermeture du disjoncteur 1. Le bobinage planaire 132 est la bobine de fermeture. Le bobinage 132 est donc positionné en vis-à-vis de l’induit 122 de l’actionneur 12, du côté opposé à l’induit 222.

[0032] L’induit 122 comporte ici une surface inférieure conductrice 1221 faisant face au bobinage 132 et une surface supérieure conductrice 1222 faisant face au bobinage 131. Les surfaces 1221 et 1222 peuvent être formées monobloc dans un plateau massif ou être rapportées sur un support en forme de plateau et en un matériau différent. Les surfaces 1221 et 1222 sont perpendiculaires à l’axe A.

Les surfaces 1221 et 1222 sont avantageusement métalliques. Le matériau de l’induit 122 pourra être sélectionné pour son ratio conductivité / masse volumique élevé ; le matériau de l’induit 122 pourra ainsi avantageusement être de l’aluminium. Le ou les bras 1211 sont avantageusement recouverts du même matériau métallique que les surfaces 1221 et 1222 ou formés dans le même matériau métallique que les surfaces 1221 et 1222. Une partie métallique des bras 1211 est ainsi ceinturée par le bobinage 131 , afin de favoriser un centrage de l’actionneur 12. Avantageusement, les surfaces d’induit 1221 et 1222 (ainsi que le bobinage131) sont axisymétriques par rapport à l’axe A, pour que des couples de forces se compensent sur les différents éléments de l’induit 122.

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) [0033] Un bobinage planaire 133 est placé en regard du bobinage 132 symétriquement par rapport au bobinage 131.

[0034] Les bobinages 131 , 132 et 133 sont fixés au châssis 10 et traversés selon la direction verticale parallèle à l’axe A par la tige 121 de l’actionneur 12.

[0035] L’actionneur 22 traverse également les bobinages 131, 132 et 133 selon la direction verticale parallèle à l’axe A.

[0036] L’actionneur 22 comporte également une tige 221 , de forme avantageusement tubulaire, symétrique de la tige 121 selon la direction verticale parallèle à l’axe A. La tige 221 comporte également un ou plusieurs bras 2211 , traversant les bobinages 131, 132 et 133 et l’induit 122 selon la direction verticale.

[0037] L’induit 222 comporte une surface supérieure conductrice 2221 faisant face au bobinage 133 et une surface inférieure conductrice 2222 faisant face au bobinage 131. Les surfaces 2221 et 2222 peuvent être formées monobloc dans un plateau massif ou être rapportées sur un support. Les surfaces 2221 et 2222 sont perpendiculaires à l’axe A. Les surfaces 2221 et 2222 sont métalliques. Le matériau de l’induit 222 pourra être sélectionné pour son ratio conductivité / masse volumique élevé ; le matériau de l’induit 222 pourra ainsi avantageusement être de l’aluminium. Le ou les bras 2211 sont avantageusement recouverts du même matériau métallique que les surfaces 2221 et 2222. Une partie métallique des bras 2211 est ainsi ceinturée par le bobinage 131 , afin de favoriser un centrage de l’actionneur 22. L’induit 222 est solidaire du bras 2211.

[0038] L’actionneur 12 traverse l’induit 222 entre les bobinages 131 et 133. L’actionneur 22 traverse l’induit 122 entre les bobinages 131 et 132. Les actionneurs 12 et 22 présentent avantageusement des formes tubulaires strictement similaires. Les actionneurs 12 et 22 sont également avantageusement constitués du même matériau.

[0039] Cette configuration permet aux actionneurs 12 et 22 de se guider mutuellement en coulissement selon la direction parallèle à l’axe A perpendiculairement aux surfaces 1221, 1222, 2221 et 2222.

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) [0040] La figure 2 représente une vue en coupe de dessus de l’actionneur 12. On y distingue la surface 1222 du plateau induit 122 du disjoncteur 1 selon un exemple de mode de réalisation de l’invention.

[0041] L’induit 122 présente avantageusement une forme de disque.

[0042] La tige 121 présente avantageusement trois bras 1211 s’étendant selon la direction parallèle à l’axe A perpendiculairement à la surface 1222 et à la surface 1221 (non visible sur la figure 2) et répartis symétriquement autour du centre Z (confondu avec l’axe A) de l’induit 122.

[0043] L’induit 122 est percé d’orifices 123, dans lesquelles les bras 2211 de la tige 221 de l’actionneur 22 (non représentée) coulissent. Les orifices 123 sont avantageusement au même nombre que les bras 1211 de la tige 121 et répartis symétriquement autour du centre Z de l’induit 122.

[0044] La figure 3 représente une vue en coupe de dessus de l’actionneur 12. On y distingue la surface 1222 du plateau induit 122 du disjoncteur 1, selon une variante d’exemple de mode de réalisation de l’invention à deux bras 1211 et deux orifices 123.

[0045] La figure 4 représente une vue en coupe de côté détaillée de l’organe de commande en ouverture du disjoncteur 1.

[0046] Selon un exemple de mode de réalisation de l’invention, le bobinage 131 est relié à un condensateur ou ensemble capacitif (non représentés) configuré pour générer un courant d’ouverture dans le bobinage 131. Le pic de courant d’ouverture parcourt ainsi le bobinage 131 qui génère alors une impulsion électromagnétique qui engendre dans l’induit 122 et dans l’induit 222 des courants de Foucault induits dont le champ électromagnétique s’oppose à celui du bobinage 131. Des forces mécaniques de répulsion B, C et D apparaissent alors entre le bobinage alimenté 131 et les induits 122 et 222.

[0047] Les forces B et C apparaissent selon des directions respectivement perpendiculaires aux surfaces 1221 et 1222. Les forces B et C permettent de donner à l’actionneur 12 une accélération suffisante selon la direction parallèle à l’axe A pour déplacer l’actionneur 12 dans cette direction, dans un sens

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) d’ouverture. Selon un fonctionnement similaire, l’actionneur 22 est déplacé simultanément dans un sens opposé à celui de l’actionneur 12.

[0048] Lorsque les bras 1211 et 2211 sont en matériau conducteur, la force D apparaît selon une direction perpendiculaire à l’axe A. La force D permet de générer un centrage magnétique de l’actionneur 12 et de l’actionneur 22 vis-à-vis de l’axe A.

[0049] La figure 5 représente une vue en coupe de côté du disjoncteur à ampoule à vide à commande par induction 1 , en position ouverte, obtenue par génération d’un courant d’ouverture dans le bobinage 131 comme détaillé précédemment.

[0050] Selon un exemple de mode de réalisation de l’invention, les bobinages 132 et 133 sont reliés à un condensateur ou ensemble capacitif (non représentés) configurés pour générer un courant de fermeture dans les bobinages 132 et 133. Le pic de courant de fermeture parcourt ainsi les bobinages 132 et 133 qui génèrent alors une impulsion électromagnétique qui engendre respectivement dans l’induit 122 et dans l’induit 222 des courants de Foucault induits dont le champ électromagnétique s’oppose respectivement à celui des bobinages 132 et 133.

[0051] Des forces mécaniques de répulsion apparaissent alors entre le bobinage 132 et l’induit 122, selon une direction perpendiculaire à la surface 1221. Ces forces permettent de donner à l’actionneur 12 une accélération suffisante selon la direction parallèle à l’axe A pour déplacer l’actionneur 12 dans cette direction, dans un sens de fermeture de l’interrupteur 111.

[0052] Selon un fonctionnement similaire, des forces mécaniques équivalentes apparaissent également entre le bobinage 133 et l’induit 222, selon une direction perpendiculaire à la surface 2221. Ces forces permettent de donner à l’actionneur 22 une accélération suffisante selon la direction parallèle à l’axe A pour déplacer l’actionneur 22 dans cette direction, dans un sens opposé à celui de l’actionneur 12.

[0053] La figure 6 représente une vue en coupe de côté du disjoncteur à ampoule à vide à commande par induction 1 , en position fermée, selon une variante d’exemple de mode de réalisation de l’invention comportant le châssis 10 sur lequel sont fixées deux ampoules à vide 11 et 21 . L’ampoule à vide 11 ,

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) l’actionneur 12, les induits 122 et 222, et les bobinages de commande 131 à 133 sont identiques à ceux du mode de réalisation précédent.

[0054] L’ampoule à vide 21 comporte :

- une enceinte 210 assurant l’étanchéité au vide,

- un interrupteur 211 comportant lui-même une électrode fixe 2111 et une électrode mobile 2113. Les électrodes 2111 et 2113 sont alignées selon l’axe A. Les électrodes 2111 et 2113 sont logées dans l’enceinte sous vide 210 ;

- un soufflet 212 autorisant un mouvement de translation de l’électrode mobile 2113 selon l’axe A. Les électrodes 2111 et 2113 sont ainsi susceptibles d’être mises en contact ou séparées l’une de l’autre tout en conservant l’étanchéité au vide de l’enceinte 210.

[0055] L’amenée et le départ du courant de ligne se fait par des connexions électriques 2112 et 2114 reliées respectivement aux électrodes 2113 et 2111.

[0056] L’électrode mobile 2113 est rendue solidaire d’un élément 2210 de la tige 221 de l’actionneur 22. L’élément 2210 est en matériau diélectrique afin d’éliminer tout risque d’amorçage entre une zone de commande du disjoncteur 1 et l’électrode mobile 2113. L’élément diélectrique 2210 présente avantageusement une forme tubulaire.

[0057] Selon cet exemple de mode de réalisation de l’invention, la génération d’un seul courant d’ouverture dans le bobinage 131 permet de donner aux actionneurs 12 et 22 une accélération suffisante pour ouvrir à la fois l’interrupteur 111 et l’interrupteur 211 , tout en préservant l’équilibre des forces exercées sur le bobinage 131. Si les actionneurs 12 et 22 sont identiques et si les interrupteurs 111 et 211 sont identiques, les forces exercées sur le bobinage 131 sont parfaitement équilibrées. On pourra considérer que les forces de gravité sont négligeables par rapport aux forces exercées sur les actionneurs 12 et 22 par le bobinage 131 lors de l’ouverture.

[0058] Selon une variante de ce mode de réalisation de l’invention, les interrupteurs 111 et 211 peuvent être connectés électriquement en série, ce qui permet d’augmenter le pouvoir de coupure de la commande d’ouverture du circuit ainsi constitué. Une telle coupure double peut en outre être obtenue dans un volume

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) relativement restreint, les interrupteurs 111 et 211 étant fixés sur un même corps et les actionneurs 12 et 22 étant imbriqués.

[0059] Selon une autre variante de ce mode de réalisation de l’invention, les interrupteurs 111 et 211 peuvent être reliés chacun à un circuit de courant indépendant ou à deux circuits connectés en parallèle, ce qui permet d’obtenir l’ouverture simultanée de ces deux circuits de courant.

[0060] Une connexion en parallèle permet de conduire le double de courant à l’état fermé, évitant ainsi un échauffement excessif.

[0061] Lorsque les interrupteurs 111 et 211 sont connectés en série ou en parallèle, il est avantageux de connecter ensemble leurs électrodes mobiles 1113 et 2113, afin de pouvoir minimiser ou éliminer l’épaisseur des éléments diélectriques 1210 et 2210.

[0062] La figure 7 représente une vue en coupe de côté du disjoncteur à ampoule à vide à commande par induction 1 , selon la variante décrite figure 6, en position ouverte, obtenue par génération d’un courant d’ouverture dans le bobinage 131 comme détaillé précédemment.

[0063] Selon un exemple de mode de réalisation de l’invention, les bobinages 132 et 133 sont reliés à un condensateur ou ensemble capacitif (non représentés) configurés pour générer un courant de fermeture dans les bobinages 132 et 133. Comme pour le mode de réalisation précédent, des forces mécaniques de répulsion apparaissent alors entre le bobinage 132 et l’induit 122, selon une direction perpendiculaire à la surface 1221. Ces forces permettent de donner à l’actionneur 12 une accélération suffisante selon la direction parallèle à l’axe A pour déplacer l’actionneur 12 dans cette direction, dans un sens de fermeture de l’interrupteur 111.

[0064] Selon un fonctionnement similaire, des forces mécaniques équivalentes apparaissent également entre le bobinage 133 et l’induit 222, selon une direction perpendiculaire à la surface 2221. Ces forces permettent de donner à l’actionneur 22 une accélération suffisante selon la direction parallèle à l’axe A pour déplacer l’actionneur 22 dans cette direction, dans un sens de fermeture de l’interrupteur 211 , ce sens étant opposé à celui de l’actionneur 12.

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) [0065] La figure 8 représente une vue en coupe de côté du disjoncteur à ampoule à vide à commande par induction 1 , en position fermée, selon une autre variante d’exemple de mode de réalisation de l’invention comportant le châssis 10 sur lequel sont fixées les deux ampoules à vide 11 et 21 précédemment décrites.

[0066] Le disjoncteur 1 comprend ici :

- un organe de commande en ouverture, comprenant lui-même deux bobinages 135 et 136 ;

- un organe de commande en fermeture, comprenant lui-même un bobinage 134,

- l’actionneur 12, comprenant lui-même deux induits 123 et 124,

- l’actionneur 22, comprenant lui-même deux induits 223 et 224.

[0067] Dans la configuration décrite figure 8, les bobinages 135 et 136 sont répartis symétriquement de part et d’autre du bobinage 134. Le bobinage 135 est situé entre le bobinage 134 et l’ampoule 21. Le bobinage 136 est situé entre le bobinage 134 et l’ampoule 11. Les bobinages 134, 135 et 136 sont rendus solidaires du châssis 10.

[0068] L’induit 123 est situé entre les bobinages 134 et 136. L’induit 124 est situé entre le bobinage 135 et l’ampoule 21. L’induit 223 est situé entre les bobinages 134 et 135. L’induit 224 est situé entre le bobinage 136 et l’ampoule 11.

[0069] L’organe de commande en ouverture est configuré pour générer simultanément un courant d’ouverture dans les induits 123 et 124 d’une part, et un courant d’ouverture équivalent dans les induits 223 et 224 d’autre part, de façon à déplacer les actionneurs 12 et 22 dans des sens opposés selon la direction verticale parallèle à l’axe A.

[0070] Les bobinages 135 et 136 sont reliés à un condensateur ou ensemble capacitif (non représentés) configurés pour générer un courant d’ouverture dans les bobinages 135 et 136. Le pic de courant d’ouverture parcourt ainsi les bobinages 135 et 136, qui génèrent alors chacun une impulsion électromagnétique.

[0071] L’impulsion générée dans le bobinage 135 engendre dans les induits 124 et 223 des courants de Foucault induits dont le champ électromagnétique s’oppose à celui du bobinage 135. Des forces mécaniques de répulsion apparaissent alors entre le bobinage alimenté 135 et les induits 124 et 223, selon des directions

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) respectivement perpendiculaires aux surfaces 1242 et 2232 des induits 124 et

223.

[0072] L’impulsion générée dans le bobinage 136 engendre dans les induits 123 et 224 des courants de Foucault induits dont le champ électromagnétique s’oppose à celui du bobinage 136. Des forces mécaniques de répulsion apparaissent alors entre le bobinage alimenté 136 et les induits 123 et 224, selon des directions respectivement perpendiculaires aux surfaces 1232 et 2242 des induits 123 et

224.

[0073] Ces forces mécaniques permettent de donner aux actionneurs 12 et 22 une accélération suffisante selon la direction parallèle à l’axe A pour déplacer l’actionneur 12 et l’actionneur 22 dans cette direction dans des sens opposés d’ouverture des interrupteurs 111 et 211.

[0074] La figure 9 représente une vue en coupe de côté du disjoncteur à ampoule à vide à commande par induction 1, en position ouverte, obtenue par génération d’un courant d’ouverture dans les bobinages 135 et 136 comme détaillé précédemment.

[0075] Selon un exemple de mode de réalisation de l’invention, le bobinage 134 est relié à un condensateur ou ensemble capacitif (non représentés) configurés pour générer un courant de fermeture dans le bobinage 134. Le pic de courant de fermeture parcourt ainsi le bobinage 134 qui génère alors une impulsion électromagnétique qui engendre dans l’induit 123 et dans l’induit 223 des courants de Foucault induits dont le champ électromagnétique s’oppose à celui du bobinage 134.

[0076] Des forces magnétiques de répulsion apparaissent alors entre le bobinage 134 et les induits 123 et 223, selon des directions perpendiculaires respectivement aux surfaces 1232 et 2232 des induits 123 et 223. Ces forces permettent de donner aux actionneurs 12 et 22 une accélération suffisante selon la direction parallèle à l’axe A pour déplacer l’actionneur 12 et l’actionneur 22 dans cette direction dans des sens opposés de fermeture des interrupteurs 111 et 211.

[0077] La figure 10 représente une vue en coupe de côté d’un exemple de contacteur à ampoule à vide à commande par induction 3 selon l’invention, en

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) position ouverte, comportant un châssis 30 sur lequel est fixée une ampoule à vide 31.

[0078] L’ampoule à vide 31 comporte :

- une enceinte 310 assurant l’étanchéité au vide,

- un interrupteur 311 comportant lui-même une électrode fixe 3111 et une électrode mobile 3113. Les électrodes 3111 et 3113 sont alignées selon un axe A. Les électrodes 3111 et 3113 sont logées dans l’enceinte sous vide 310 ;

- un soufflet 312 autorisant un mouvement de translation de l’électrode mobile 3113 selon l’axe A. Les électrodes 3111 et 3113 sont ainsi susceptibles d’être mises en contact (pour fermer l’interrupteur) ou séparées l’une de l’autre (pour ouvrir l’interrupteur) tout en conservant l’étanchéité au vide de l’enceinte 310.

[0079] L’amenée et le départ du courant de ligne se fait par des connexions électriques 3112 et 3114 reliées respectivement aux électrodes 3111 et 3113.

[0080] Le contacteur 3 comprend un actionneur 32 solidaire de l’électrode mobile 3113. L’actionneur 32 permet d’actionner l’électrode mobile 3113 en ouverture ou en fermeture de l’interrupteur 311 du contacteur 3. L’actionneur 32 est monté coulissant selon la direction verticale parallèle à l’axe A. L’actionneur 32 comprend un induit 322.

[0081] Le contacteur 3 comprend également :

-un organe de commande en fermeture. L’organe de commande en fermeture comporte un bobinage 331 ;

-un autre actionneur 42 monté coulissant selon la direction verticale parallèle à l’axe A. L’actionneur 42 comprend un induit 422. Le bobinage 331 est positionné entre l’induit 322 et l’induit 422.

[0082] L’organe de commande en fermeture est configuré pour générer simultanément un courant de fermeture dans l’induit 322 et un courant dans l’induit 422, de façon à séparer les électrodes 3111 et 3113 et de façon à déplacer les actionneurs 32 et 42 dans des sens opposés selon la direction verticale parallèle à l’axe A. Pour minimiser les contraintes sur le châssis créées par les forces de réaction, les deux axes selon lesquels se font les mouvements des actionneurs 32 et 42 sont confondus. L’organe de commande permet ainsi d’une part de réaliser la fermeture du disjoncteur 3 en un temps réduit et de

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) compenser les efforts de réaction de l’induit 322 sur le bobinage 331 par des efforts de réaction de l’induit 422 sur ce bobinage 331, comme détaillé par la suite. Ainsi, des efforts de compression et de même amplitude ne sont appliqués que sur ce bobinage 331 , ce qui permet de réduire le dimensionnement de sa fixation au châssis 30. Du fait de la compensation de ces efforts, le bobinage 331 subit moins de déformation et l’entrefer entre ce bobinage 331 et l’induit 322 varie peu sur la durée de vie du contacteur 3. On peut ainsi garantir un temps de fermeture rapide du contacteur 3, même après un grand nombre d’opérations d’ouvertures et de fermetures. Les vibrations générées à la fermeture du contacteur 3 sont également réduites.

[0083] Avantageusement, la masse mobile solidaire de l’actionneur 42 est au moins égale à la moitié de la masse mobile solidaire de l’actionneur 32, de préférence égale à la masse de cet actionneur 32, afin d’obtenir une compensation optimale des efforts de réaction sur le bobinage 331. La masse mobile solidaire d’un actionneur inclut notamment la masse de l’électrode outre celle de l’actionneur lui-même.

[0084] L’actionneur 32 comporte ici une tige 321. La tige 321 comporte éventuellement un élément 3210 en matériau diélectrique afin d’éliminer tout risque d’amorçage entre une zone de commande du disjoncteur 3 et l’électrode mobile 3113. La tige 321 comporte également un ou plusieurs prolongements 320, avantageusement en matériau conducteur. Le prolongement 320 se prolonge ici au-delà de l’induit 322. L’induit 322 est solidaire de la tige 3210. L’élément diélectrique 3210 de la tige 321 présente avantageusement une forme tubulaire.

[0085] L’induit 322 prend avantageusement la forme d’un plateau situé entre un bobinage planaire 333 et le bobinage (ici également planaire) 331. Le bobinage planaire 333 appartient à un organe de commande d’ouverture du contacteur 3. Le bobinage planaire 333 est la bobine d’ouverture. Le bobinage 333 est donc positionné en vis-à-vis de l’induit 322 de l’actionneur 32, du côté opposé au bobinage 331.

[0086] L’induit 322 comporte ici une surface inférieure conductrice 3221 faisant face au bobinage 331 et une surface supérieure conductrice 3222 faisant face au

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) bobinage 333. Les surfaces 3221 et 3222 peuvent être formées monobloc dans un plateau massif ou être rapportées sur un support en forme de plateau et en un matériau différent. Les surfaces 3221 et 3222 sont perpendiculaires à l’axe A.

Les surfaces 3221 et 3222 sont avantageusement métalliques. Le matériau de l’induit 322 pourra être sélectionné pour son ratio conductivité / masse volumique élevé ; le matériau de l’induit 322 pourra ainsi avantageusement être de l’aluminium. Avantageusement, les surfaces d’induit 3221 et 3222 (ainsi que le bobinage 331) sont axisymétriques par rapport à l’axe A, pour que des couples de forces se compensent sur les différents éléments de l’induit 322.

[0087] Un bobinage planaire 332 est placé en regard du bobinage 333 symétriquement par rapport au bobinage 331. Les bobinages 331 , 332 et 333 sont fixés au châssis 30.

[0088] L’actionneur 42 comporte également une tige 421 , de forme avantageusement tubulaire, de forme identique à la tige 321.

[0089] L’induit 422 comporte une surface supérieure conductrice 4221 faisant face au bobinage 331 et une surface inférieure conductrice 4222 faisant face au bobinage 131. Les surfaces 4221 et 4222 peuvent être formées monobloc dans un plateau massif ou être rapportées sur un support. Les surfaces 4221 et 4222 sont perpendiculaires à l’axe A. Les surfaces 4221 et 4222 sont métalliques. Le matériau de l’induit 422 pourra être sélectionné pour son ratio conductivité / masse volumique élevé ; le matériau de l’induit 422 pourra ainsi avantageusement être de l’aluminium. L’induit 422 est solidaire de la tige 4210.

[0090] Le prolongement 320 de l’actionneur 32 traverse l’induit 422 et le bobinage 331. Le prolongement 420 de l’actionneur 42 traverse l’induit 322 et le bobinage 331. Cette configuration permet aux actionneurs 32 et 42 de se guider mutuellement en coulissement selon la direction parallèle à l’axe A perpendiculairement aux surfaces 3221, 3222, 4221 et 4222.

[0091] L’induit 322 présente avantageusement une forme de disque. La tige 321 peut présenter plusieurs prolongements 320 s’étendant selon la direction parallèle à l’axe A perpendiculairement à la surface 3222 et à la surface 3221 autour de l’axe A de l’induit 322.

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) [0092] L’induit 322 est percé d’orifices dans lesquels les prolongements 420 de la tige 421 de l’actionneur 42 coulissent. Les orifices sont avantageusement au même nombre que les prolongements 420 de la tige 421 et répartis symétriquement autour de l’axe A.

[0093] Selon un exemple de mode de réalisation de l’invention, le bobinage 331 est relié à un condensateur ou ensemble capacitif (non représentés) configuré pour générer un courant de fermeture dans le bobinage 331. Le pic de courant d’ouverture parcourt ainsi le bobinage 331 qui génère alors une impulsion électromagnétique qui engendre dans l’induit 322 et dans l’induit 422 des courants de Foucault induits dont le champ électromagnétique s’oppose à celui du bobinage 331. Des forces mécaniques de répulsion apparaissent alors entre le bobinage alimenté 331 et les induits 322 et 422.

[0094] Des forces apparaissent selon des directions respectivement perpendiculaires aux surfaces 3221 et 3222. Ces forces permettent de donner à l’actionneur 32 une accélération suffisante selon la direction parallèle à l’axe A pour le déplacer dans cette direction, dans un sens de fermeture. Selon un fonctionnement similaire, l’actionneur 42 est déplacé simultanément dans un sens opposé à celui de l’actionneur 32.

[0095] Lorsque les prolongements 320 et 420 sont en matériau conducteur, une force apparaît selon une direction perpendiculaire à l’axe A. Cette force permet de générer un centrage magnétique de l’actionneur 32 et de l’actionneur 42 vis-à- vis de l’axe A.

[0096] Lorsque l’interrupteur 311 du contacteur 3 est à l’état fermé (configuration de la figure 11), une commande peut appliquer un courant sur le bobinage 333 (et de façon similaire sur le bobinage 332) pour générer un courant d’ouverture. Le courant d’ouverture parcourt ainsi le bobinage 333 (et de façon similaire le bobinage 332) qui génère alors une impulsion électromagnétique qui engendre dans l’induit 322 (de façon similaire dans l’induit 422) des courants de Foucault induits dont le champ électromagnétique s’oppose à celui du bobinage 333 (et de façon similaire à celui du bobinage 332). Des forces mécaniques de répulsion apparaissent alors entre le bobinage alimenté 333 et l’induit 322 (de façon similaire entre le bobinage alimenté 332 et l’induit 422).

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) [0097] Des variantes du contacteur 3 similaires à celles présentées pour les disjoncteurs 1 peuvent être envisagées : un autre interrupteur actionné par l’actionneur 42.

FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26)