CA1256920A - Disjoncteur a hexafluorure de soufre fonctionnant dans un environnement a tres basse temperature - Google Patents
Disjoncteur a hexafluorure de soufre fonctionnant dans un environnement a tres basse temperatureInfo
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
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- H01H33/901—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism making use of the energy of the arc or an auxiliary arc
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Abstract
PRECIS DE LA DIVULGATION:
Disjoncteur à hexafluorure de soufre fonctionnant dans un environnement à très basse température, du type comprenant, dans une enceinte étanche remplie d'hexafluorure de soufre, et fermée par un premier et un second flasque, un ensemble de contacts fixes, un ensemble de contacts mobiles entraîné par une tige de manoeuvre, un volume de soufflage comprimé mécaniquement lors du déplacement de la tige de manoeuvre à l'ouverture du disjoncteur et une buse de soufflage pour diriger sur l'arc le gaz issu dudit volume après compression. Le disjoncteur comprend des moyens pour créer pendant une partie du temps de déplacement de l'ensemble mobile, un arc dans ledit volume, par dérivation du courant à couper sur deux pièces constituant deux électrodes. Ce type de disjoncteur trouve une application dans des disjoncteurs à haute tension.
Disjoncteur à hexafluorure de soufre fonctionnant dans un environnement à très basse température, du type comprenant, dans une enceinte étanche remplie d'hexafluorure de soufre, et fermée par un premier et un second flasque, un ensemble de contacts fixes, un ensemble de contacts mobiles entraîné par une tige de manoeuvre, un volume de soufflage comprimé mécaniquement lors du déplacement de la tige de manoeuvre à l'ouverture du disjoncteur et une buse de soufflage pour diriger sur l'arc le gaz issu dudit volume après compression. Le disjoncteur comprend des moyens pour créer pendant une partie du temps de déplacement de l'ensemble mobile, un arc dans ledit volume, par dérivation du courant à couper sur deux pièces constituant deux électrodes. Ce type de disjoncteur trouve une application dans des disjoncteurs à haute tension.
Description
~sq~
ur a hexafluorure de 30uf`re ~onctio a ~ ~ r~
~.
La pré~ente invention conoerne un dis~oncteur à hecafluorure de souPre ~onotionnant dans un environnement à très basse température.
On conna~t des disjoncteurs à haute tension comprenant une en-ceinte isolante étanche dan~ laquelle gont digposég un ensemble ~ixe et un enqemble mobile de conkaotg, chaque ensemble oomportant un contact prinoipal et un contact d'arc.
L'intérieur de l'enceinte e3t rempli d~un gaz diéleotrique, oonstitué au moing partiallement d'hexa~luorure de sou~re, 90u9 une pression de quelques bar~.
Une diminution de la température de l'environnement dans lequel le di~joncteur est placé, entra~ne une diminution de la température du gaz du disjoncteur et, par suite, une diminution de sa pression.
Une telle diminution de pression produit une baisse de la tenue diélectrique du disjoncteur, pouvant conduire à des réamorçages entre contacts lors de 30n ouverture~
Un but de la présente in~ention est de réaliser un disjoncteur dont le bon fonctionnement soit peu ou pas af~ec~é par une baisse de la température.
L'invention a pour objet ur~ disjoncteur à hexafluorure de souPre ~onctionnant dan~ un environnement à très basse température, du type comprenant, dans un enceinte étanche remplie d'hexa~luorure de soufre, et fermée par un pre~ier~et un second flasques, un ensemble de contacts ~ixeq, un ensemble de contacts mobiles entraîné par une tige de maoeuvre, un volume de soufllage comprimé mécaniquement lors du dépla-cement de la tige de manoeuvre à llouverture du di3joncteur et une buse de sou~flage pour diriger aur l~arc le gaz igsu dudit ~olume après compres~ion caractériqé en ce qu'il comprend des moyens pour créer pendant une partie du temps de déplacement de l'ensemble mobile, un arc dans ledit volume, par dérivation du courant à couper sur deux pièces constituant deux électrodes.
L'invention est précisée par la description d'un mode pré~éré de réalisation en ré~érence au dessin annexé, dans lequel :
~,.
_ 2 -- La figure 1 e3t un vue partielle en coupe axiale d'un pôle de di3joncteur selon l'invention~ en po~ltion fermée.
- La ~igure 2 est une vue partielle en coupe axiale du ~8me p81e, en aour~ d'ouverture.
- La flgure 3 est une vue partielle en coupe axlale du même p81e, en position ouverte.
Le pôle de disjoncteur repré~enté dan~ les ~igure~ comprend :
Une enveloppe isolante 1 tenant la pre33ion d'opération et fermée de man~èrs étanche par deux ~1a3que~ métalliques 2 et 3 muni3 de prises da courant.
- Un ensemble de contacts fixes comprenant un ~upport métallique 5 qupportant, d'une part, un contact principal 6 de pré~érence en cuivre argenté et, d'autre part, un contact d'arc 7 de préférence en cuivre tun~stène. Un pare-e~Pluve 6A entoure le contact principal fixe.
- Un ensemble de contacts mobiles comprenant :
a) Un cylindre métalllque 8 de trans~ert du courant électrique, monté
~ur le flasque 3~ et Permé par un capot 8A formant piston.
b) Un cylindre creux 9 dont le mouvemsnt est aasuré par une tige de commande 10 ~ixée à un di3que 9A Permant le cylindre. Le di~que 9A e~t muni d'ori~ice~ 9B.
c) Un contact gli3sant 11 de tran3fert du courant électrique composé
de préférence d~une électrode de contact en cuivre plaqué à l'argent et entourée7 de part et d'autre, par des electrodeq de commutations 11A
et 11B évitant la de~truction du contact cuivre lors de3 ouvertures et fermetures 3uccessives.
d) Un contact d'arc 12 constitué par de~ doigt~ de contact3, par exem-ple en alliage tung3tène cuivre, fixés sur le disque 9A.
e) Un contact principal 13 comprenant de~ doigts en cuivre argenté
recouvert3 par un capot pare-ePPluve (19) er. alwminium.
~) Une bu~e de 30u~Plage 14 en PTFE chargé, ~ixée au di~que 9A.
La référence 16 déaigne le volums lntérieur délimité par le cy-lindre 9 et le pi~ton 8A, et la réPérence 17 le volume extérieur aux ensembles de contact.
Le cylindre métallique 8 comporte, sur le trajet du contact 11 une portion isolante 8B dont le rôle sera expliqué plu~ loin.
~256~2 Le disjoncteur est complété par une tige métallique 20, fixée au dlsque 9A et traver~ant le aapot 3A par une ouverture igolée par un ~ourreau 8C ; l'ouverture e~t munie d'une rondelle 8D en tungstène ;
la di3tanee entre la ron~elle 8D ~t la tlge est ~oi6neugement oalibrée.
Le ~onctionnement du disjoncteur est déorit ai~après Position Permée, Lorque llappareil e~t en position ~ermée, la pres.~ion du gaz dars l'enceinte 16 e~t égale à celle de la chambre 17. Le courant circule alor~ par les pièces, 2, 5, 6, 13, ~, 11,8 et 3.
Manoeuvre d'ouverture, Lors d'une ouverture, le cylindre 9 se déplace en comprimant le rolume 16 contre le pi~ton 8A. Le contact principal 13 et le contact d'arc 12 de l'ensemble mobil~ restent un moment en contact avec leurs vis-à-vis de l'ensmble fixe.
A la séparation des contact3 principaux 6 et 13, (voir ~igure 2) les contacts d'arc 7 et 12 assurent le passage du courant.
Le contact glissant 11 arrive sur la section isolée 8B, suivie de son électrode de commutation 11A. Le courant eqt alors dérivé vers la tige 20, grâce à un arc s'établi~sant entre la tige et la rondelle 8D.
Le courant dérivé circule donc par le3 pièce3 2, 5, 7, 12 9A, 20, 8D, 8A, 8 et 3. L'arc électrique chau~e le gaz SF6 et la presqion augmenta dans l'enceinte 16 de sou~M age. (Une variante de 1'invention consiste à augmenter la pression nominale de l'appareil, de façon à avoir du SF6 liquide à des température in~érieures à 0C.
Ainsi l'augmentation de pression obtenue par la vapori9ation du liqui-de s'ajoute au phénomène précédent). Le contact glissant 11 arri~e à
nouveau sur une section de contact précédé par son électrode de commu-tation 11B. Le courant circule par les pièce~ 2, 5, 6, 13, 9, 11, 8 et 3.
- A la séparation deq contactq d'arc 7 et 12, (~igure 3) un arc jaillit entre ces contact3.
Dè~ que le col de la buse dépas~e l'extrémité du contact ~ixe 7, le gaz de l'enceinte 16, qui a été ~ortement comprimé par l~action conjuguée des moyenq mécanique et thermique miq en oeuvre, sou~le .i~
~256~
l'arc.
On volt que rneme 3i la température exteriaure à fortement bais-3é, entra~nant une bais~e corrélative de la température du gaz SF6 acaompa~né d~une baisse de sa pregsion, le réohau~Pement produit par le courant peu avant le souPflage, permat de remonter la pression de gaz à une valeur su~isante pour assurer un sou~Plage e~fioace de l'arc~
Manoeuvre de fermeture, Le cylindre 9 se déplacs en entraînant le cont;act glissant 11 suivi de son électrode de commutation 11B sur la pièce 8 jusqu'à la ~ermeture des contacts d'arc 7 et 12. Le courant pa3se alors par les pièoes 2, 5, 7, 12, 9, 11, 8 et 3. Lorsque le contact 11 précédé par 30n électrode de commutation 11B arrive en vis-à-vis de la zone isolée 8B de la pièce 8, le courant est alors dérivé respectivement par les pièces 2, 5, 7, 12, 9, 20, 8D, 8A, et 8 grâce à un arc qui 9 'établit entre les pièces 20 et 8D et qui réchauffe l'enceints 16.
La différence de pression entre le volume de l'enceinte 16 et celui de l'enceinte 17 crée, à traver~ la buse, un souf~lage retardart ou même évitant le préamorçage.
Après le pasqage de la zone i~olée 8B du cylindre 8, le courant traverse à nouveau le contact 11 et le cylindre 9 et s'établit à tra-vers les contacts d~arc, puis à travers leq contacts principaux.
3~
ur a hexafluorure de 30uf`re ~onctio a ~ ~ r~
~.
La pré~ente invention conoerne un dis~oncteur à hecafluorure de souPre ~onotionnant dans un environnement à très basse température.
On conna~t des disjoncteurs à haute tension comprenant une en-ceinte isolante étanche dan~ laquelle gont digposég un ensemble ~ixe et un enqemble mobile de conkaotg, chaque ensemble oomportant un contact prinoipal et un contact d'arc.
L'intérieur de l'enceinte e3t rempli d~un gaz diéleotrique, oonstitué au moing partiallement d'hexa~luorure de sou~re, 90u9 une pression de quelques bar~.
Une diminution de la température de l'environnement dans lequel le di~joncteur est placé, entra~ne une diminution de la température du gaz du disjoncteur et, par suite, une diminution de sa pression.
Une telle diminution de pression produit une baisse de la tenue diélectrique du disjoncteur, pouvant conduire à des réamorçages entre contacts lors de 30n ouverture~
Un but de la présente in~ention est de réaliser un disjoncteur dont le bon fonctionnement soit peu ou pas af~ec~é par une baisse de la température.
L'invention a pour objet ur~ disjoncteur à hexafluorure de souPre ~onctionnant dan~ un environnement à très basse température, du type comprenant, dans un enceinte étanche remplie d'hexa~luorure de soufre, et fermée par un pre~ier~et un second flasques, un ensemble de contacts ~ixeq, un ensemble de contacts mobiles entraîné par une tige de maoeuvre, un volume de soufllage comprimé mécaniquement lors du dépla-cement de la tige de manoeuvre à llouverture du di3joncteur et une buse de sou~flage pour diriger aur l~arc le gaz igsu dudit ~olume après compres~ion caractériqé en ce qu'il comprend des moyens pour créer pendant une partie du temps de déplacement de l'ensemble mobile, un arc dans ledit volume, par dérivation du courant à couper sur deux pièces constituant deux électrodes.
L'invention est précisée par la description d'un mode pré~éré de réalisation en ré~érence au dessin annexé, dans lequel :
~,.
_ 2 -- La figure 1 e3t un vue partielle en coupe axiale d'un pôle de di3joncteur selon l'invention~ en po~ltion fermée.
- La ~igure 2 est une vue partielle en coupe axiale du ~8me p81e, en aour~ d'ouverture.
- La flgure 3 est une vue partielle en coupe axlale du même p81e, en position ouverte.
Le pôle de disjoncteur repré~enté dan~ les ~igure~ comprend :
Une enveloppe isolante 1 tenant la pre33ion d'opération et fermée de man~èrs étanche par deux ~1a3que~ métalliques 2 et 3 muni3 de prises da courant.
- Un ensemble de contacts fixes comprenant un ~upport métallique 5 qupportant, d'une part, un contact principal 6 de pré~érence en cuivre argenté et, d'autre part, un contact d'arc 7 de préférence en cuivre tun~stène. Un pare-e~Pluve 6A entoure le contact principal fixe.
- Un ensemble de contacts mobiles comprenant :
a) Un cylindre métalllque 8 de trans~ert du courant électrique, monté
~ur le flasque 3~ et Permé par un capot 8A formant piston.
b) Un cylindre creux 9 dont le mouvemsnt est aasuré par une tige de commande 10 ~ixée à un di3que 9A Permant le cylindre. Le di~que 9A e~t muni d'ori~ice~ 9B.
c) Un contact gli3sant 11 de tran3fert du courant électrique composé
de préférence d~une électrode de contact en cuivre plaqué à l'argent et entourée7 de part et d'autre, par des electrodeq de commutations 11A
et 11B évitant la de~truction du contact cuivre lors de3 ouvertures et fermetures 3uccessives.
d) Un contact d'arc 12 constitué par de~ doigt~ de contact3, par exem-ple en alliage tung3tène cuivre, fixés sur le disque 9A.
e) Un contact principal 13 comprenant de~ doigts en cuivre argenté
recouvert3 par un capot pare-ePPluve (19) er. alwminium.
~) Une bu~e de 30u~Plage 14 en PTFE chargé, ~ixée au di~que 9A.
La référence 16 déaigne le volums lntérieur délimité par le cy-lindre 9 et le pi~ton 8A, et la réPérence 17 le volume extérieur aux ensembles de contact.
Le cylindre métallique 8 comporte, sur le trajet du contact 11 une portion isolante 8B dont le rôle sera expliqué plu~ loin.
~256~2 Le disjoncteur est complété par une tige métallique 20, fixée au dlsque 9A et traver~ant le aapot 3A par une ouverture igolée par un ~ourreau 8C ; l'ouverture e~t munie d'une rondelle 8D en tungstène ;
la di3tanee entre la ron~elle 8D ~t la tlge est ~oi6neugement oalibrée.
Le ~onctionnement du disjoncteur est déorit ai~après Position Permée, Lorque llappareil e~t en position ~ermée, la pres.~ion du gaz dars l'enceinte 16 e~t égale à celle de la chambre 17. Le courant circule alor~ par les pièces, 2, 5, 6, 13, ~, 11,8 et 3.
Manoeuvre d'ouverture, Lors d'une ouverture, le cylindre 9 se déplace en comprimant le rolume 16 contre le pi~ton 8A. Le contact principal 13 et le contact d'arc 12 de l'ensemble mobil~ restent un moment en contact avec leurs vis-à-vis de l'ensmble fixe.
A la séparation des contact3 principaux 6 et 13, (voir ~igure 2) les contacts d'arc 7 et 12 assurent le passage du courant.
Le contact glissant 11 arrive sur la section isolée 8B, suivie de son électrode de commutation 11A. Le courant eqt alors dérivé vers la tige 20, grâce à un arc s'établi~sant entre la tige et la rondelle 8D.
Le courant dérivé circule donc par le3 pièce3 2, 5, 7, 12 9A, 20, 8D, 8A, 8 et 3. L'arc électrique chau~e le gaz SF6 et la presqion augmenta dans l'enceinte 16 de sou~M age. (Une variante de 1'invention consiste à augmenter la pression nominale de l'appareil, de façon à avoir du SF6 liquide à des température in~érieures à 0C.
Ainsi l'augmentation de pression obtenue par la vapori9ation du liqui-de s'ajoute au phénomène précédent). Le contact glissant 11 arri~e à
nouveau sur une section de contact précédé par son électrode de commu-tation 11B. Le courant circule par les pièce~ 2, 5, 6, 13, 9, 11, 8 et 3.
- A la séparation deq contactq d'arc 7 et 12, (~igure 3) un arc jaillit entre ces contact3.
Dè~ que le col de la buse dépas~e l'extrémité du contact ~ixe 7, le gaz de l'enceinte 16, qui a été ~ortement comprimé par l~action conjuguée des moyenq mécanique et thermique miq en oeuvre, sou~le .i~
~256~
l'arc.
On volt que rneme 3i la température exteriaure à fortement bais-3é, entra~nant une bais~e corrélative de la température du gaz SF6 acaompa~né d~une baisse de sa pregsion, le réohau~Pement produit par le courant peu avant le souPflage, permat de remonter la pression de gaz à une valeur su~isante pour assurer un sou~Plage e~fioace de l'arc~
Manoeuvre de fermeture, Le cylindre 9 se déplacs en entraînant le cont;act glissant 11 suivi de son électrode de commutation 11B sur la pièce 8 jusqu'à la ~ermeture des contacts d'arc 7 et 12. Le courant pa3se alors par les pièoes 2, 5, 7, 12, 9, 11, 8 et 3. Lorsque le contact 11 précédé par 30n électrode de commutation 11B arrive en vis-à-vis de la zone isolée 8B de la pièce 8, le courant est alors dérivé respectivement par les pièces 2, 5, 7, 12, 9, 20, 8D, 8A, et 8 grâce à un arc qui 9 'établit entre les pièces 20 et 8D et qui réchauffe l'enceints 16.
La différence de pression entre le volume de l'enceinte 16 et celui de l'enceinte 17 crée, à traver~ la buse, un souf~lage retardart ou même évitant le préamorçage.
Après le pasqage de la zone i~olée 8B du cylindre 8, le courant traverse à nouveau le contact 11 et le cylindre 9 et s'établit à tra-vers les contacts d~arc, puis à travers leq contacts principaux.
3~
Claims (6)
1. Disjoncteur à hexafluorure de soufre fonction-nant dans un environnement à très basse température, du type comprenant, dans une enceinte étanche remplie d'hexafluorure de soufre, et fermée par un premier et un second flasque, un ensemble de contacts fixes, un ensemble de contacts mobiles entraîné par une tige de manoeuvre, un volume de soufflage comprimé mécaniquement lors du déplacement de la tige de manouevre à l'ouverture du disjoncteur et une buse de soufflage pour diriger sur l'arc le gaz issu dudit volume après compression, disjoncteur comprenant:
- des moyens pour créer pendant une partie du temps de déplacement de l'ensemble mobile, un arc dans ledit volume, par dérivation du courant à couper sur deux pièces constituant deux électrodes.
- des moyens pour créer pendant une partie du temps de déplacement de l'ensemble mobile, un arc dans ledit volume, par dérivation du courant à couper sur deux pièces constituant deux électrodes.
2. Disjoncteur selon la revendication 1, dans lequel ledit volume est délimité par un premier cylindre solidaire de l'ensemble de contacts mobiles et s'engageant dans un second cylindre solidaire du second flasque et fermé par un fond servant de piston pour le premier cylindre, un contact glissant reliant électriquement l'ensemble de contacts mobiles et le second cylindre, une tige mécanique liée mécaniquement et électriquement à l'ensemble mobile traversant ledit fond muni au niveau de la traversée d'une portion isolante et d'une bague calibrée, ladite dérivation du courant se produisant lorsque ledit contact glissant arrive sur une zone isolante pratiquée à la surface dudit second cylindre, ladite tige et ladite bague constituant lesdites électrodes.
3. Disjoncteur selon la revendication 2, dans lequel ledit contact glissant comprend un contact en cuivre argenté jumelé de part et d'autre par des électrodes en tungstène cuivre.
4. Disjoncteur selon la revendication 1, dans lequel ledit contact glissant comprend un contact en cuivre argenté jumelé de part et d'autre par des électrodes en tungstène cuivre.
5. Disjoncteur selon la revendication 1, dans lequel la pression de remplissage est choisie pour avoir de l'hexafluorure de soufre liquide dans ledit volume pour des températures ambiantes inférieures à
zéro degré Celsius.
zéro degré Celsius.
6. Disjoncteur selon la revendication 2, 3 ou 4, dans lequel la pression de remplissage est choisie pour avoir de l'hexafluorure de soufre liquide dans ledit volume pour des températures ambiantes inférieures à
zéro degré Celsius.
zéro degré Celsius.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8601252A FR2593636B1 (fr) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | Disjoncteur a hexafluorure de soufre fonctionnant dans un environnement a tres basse temperature |
| FR8601252 | 1986-01-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1256920A true CA1256920A (fr) | 1989-07-04 |
Family
ID=9331607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000528369A Expired CA1256920A (fr) | 1986-01-29 | 1987-01-28 | Disjoncteur a hexafluorure de soufre fonctionnant dans un environnement a tres basse temperature |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |