CA2020281C - Disjoncteur a haute ou moyenne tension - Google Patents

Disjoncteur a haute ou moyenne tension

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Abstract

Disjoncteur à haute et moyenne tension à isolement par gaz diélectrique à auto-soufflage d'arc comprenant, à l'intérieur d'une enveloppe isolante étanche un ensemble fixe comprenant notamment un contact principal fixe et un contact d'arc fixe, un ensemble mobile entraîné par une tringle de manoeuvre et comportant notamment un contact principal mobile et un contact d'arc mobile, un premier volume de soufflage prolongé par une buse de soufflage, un piston de soufflage, et un premier et un second contacts secondaires disposés dans un second volume et destinés à générer un arc secondaire. Le premier contact secondaire est fixe par rapport à l'ensemble fixe, le second contact secondaire est semi-mobile par rapport à l'ensemble mobile, possédant une source d'énergie propre pour son déplacement lors d'une manoeuvre de déclenchement du disjoncteur et étant muni d'un moyen pour lui conférer une course inférieure à celle de l'ensemble mobile. L'invention trouve une application dans les disjoncteurs à haute et moyenne tension.

Description

DISJONCTEUR A HAUTE OU MOYENNE TENSION
La présente invention est relative à un disjoncteur utilisable en haute ou moyenne tension, dans lequel la chambre de coupure est remplie de gaz diélectrique tel que l'hexafluorure de soufre (SF6), et dans lequel l'énergie de l'arc est utilisée, grâce à l'augmentation de pression qu'elle confère au gaz, d'une part pour souffler l'arc qui s'établit à la séparation des contacts d'arc et, d'autre part, pour apporter un complément d'énergie au mécanisme 0 d'ouverture du disjoncteur.
Ces objectifs sont atteints par exemple en dotant le disjoncteur d'une paire de contacts supplémentaires capables de générer, lors de l'ouverture du disjoncteur, un arc secondaire.
Un disjoncteur de ce type a été décrit par exemple dans la demande de brevet allemand publiée N~ 23 49 263.
Un inconvénient du disjoncteur de l'art antérieur est l'alourdissement de l'équipage mobile par la présence d'un des contacts secondaires. Cet alourdissement entraîne la nécessité de doter le disjoncteur d'un mécanisme de commande de puissance accrue, ce qui augmente le prix de revient de l'appareil.
Un but de l'invention est de réaliser un disjoncteur avec contacts secondaires, dans lequel l'équipage mobile n'est pas alourdi.
Un autre but de l'invention est de réaliser un disjoncteur compact, donc de prix de revient à la construction réduit et dont les frais de maintenance sont réduits.
3~ On connaît déjà un disjoncteur muni de contacts secon-daires; l'un d'eux, le plus éloigné de la buse de soufflage, est solidaire de liéquipage mobile; l'autre est semi-mobile par rapport à l'équipage fixe. Un tel disjoncteur présente un inconvénient: la longueur de l'arc secondaire n'est pas limitée; il en résulte qu'au cours d'une opération d'ouverture du disjoncteur, l'arc s'allonge de manière
-2 - 2020281 trop importante, ce qui a pour effet d'échauffer exagérément le gaz environnement; cet échauffement excessif peut empêcher la réalisation par le disjoncteur d'un cycle rapide ouverture-fermeture-ouverture (OFO), car le gaz, après une première ouverture, n'a pas le temps de se refroidir suffisamment; par suite, le milieu reste très ionisé, et la seconde manoeuvre d'ouverture peut échouer, l'arc secondaire ne s'éteignant pas au passage par zéro du courant.
Un autre inconvénient d'un allongement excessif de l'arc est que ce dernier peut détériorer les parties qui l'entourent.
Un but supplémentaire de la présente invention est de réaliser un disjoncteur qui ne présente pas les inconvénients précités.
L'invention a pour objet un disjoncteur à haute et moyenne tension à isolement par gaz diélectrique à
auto-soufflage d'arc comprenant, à l'intérieur d'une enveloppe isolante étanche:
- un ensemble fixe comprenant notamment un contact principal fixe et un contact d'arc fixe, - un ensemble mobile entraîné par une tringle de manoeuvre et comportant notamment un contact principal mobile et un contact d'arc mobile, - un premier volume de soufflage prolongé par une buse de soufflage, - un piston de soufflage, - un premier et un second contacts secondaires disposés dans un second volume et destinés à générer un arc secondaire, caractérisé en ce que le premier contact secondaire est fixe par rapport à l'ensemble fixe, le second contact secondaire étant semi-mobile par rapport à l'ensemble mobile, possédant une source d'énergie propre pour son déplacement lors d'une manoeuvre de déclenchement du disjoncteur et étant muni de moyens pour lui conférer une course inférieure à celle de l'ensemble mobile.
-3 - 2020281 Avantageusement, ledit second contact secondaire est celui qui, lorsque le disjoncteur est en position ouverte, est le plus éloigné de la buse de soufflage.
De préférence, ladite source d'énergie est un ressort mis en compression lors d'une manoeuvre d'enclenchement du disjoncteur.
Avantageusement, le moyen pour limiter la course du second contact secondaire est une butée venant en contact avec le piston fixe.
L'invention est précisée maintenant par la description d'un mode préféré de réalisation, en référence au dessin annexé dans lequel:
- la figure 1 est une vue en demi-coupe axiale d'un disjoncteur selon l'invention, représenté en position enclenchée, - la figure 2 est une vue en demi-coupe axiale du même disjoncteur au cours d'une manoeuvre de déclenchement.
- la figure 3 est une vue en demi-coupe axiale du même disjoncteur en fin de manoeuvre de déclenchement.
Dans la figure 1, la référence 1 désigne une enveloppe cylindrique d'axe xx, en matériau isolant tel que la céramique, délimitant un volume intérieur 2 rempli d'un gaz à bonnes propriétés diélectriques, tel que l'hexafluorure de soufre (SF6), sous une pression de quelques bars.
Les éléments de la chambre de coupure sont de révolution autour de l'axe xx, ce qui confère à l'appareil compacité et facilité de montage et d'entretien.
Le disjoncteur comprend un contact pricipal fixe 3 constitué de doigts disposés en tulipe; ce contact est entouré par un capot pare-effluves 4. Le contact principal 3 est associé à un contact d'arc fixe constitué par un tube métallique 5 terminé par une pièce 5A en matériau résistant aux effets de l'arc tel qu'un alliage à base de tungstène. Les deux contacts fixes précités sont reliés électriquement à une première prise de courant non représentée.

~4 ~ 2020281 L'équipage mobile comprend un tube métallique 6, terminé par une pièce d'usure 6A, constituant le contact d'arc mobile. Ce tube est relié à une tringle 8 en matériau isolant, utilisée pour les manoeuvres de déclenchement et réenclenchement du disjoncteur.
L'équipage mobile comprend en outre un tube 9, d'axe xx, présentant à une extrémité une portion 9A de diamètre rétréci qui constitue le contact principal mobile. Cette portion sert également de support à une buse de soufflage 10, réalisée en matériau isolant tel que le polytétrafluoroéthylène. Le tube 6 et le tube 9 sont solidarisés par une couronne isolante 11 percée de larges orifices 12. Le tube 6 et le tube 9 délimitent un volume Vl annulaire constituant le volume de soufflage de l'arc.
Ce volume est fermé, du côté opposé à la buse 10, par un premier piston 14, fixe, réalisé en matériau isolant et maintenu par un tube 15, coaxial au tube 9 et relié à une seconde prise, non représentée, du disjoncteur. Le piston 14 est percé d'orifices 16 pouvant être obturés par une rondelle 17 constituant un clapet différentiel.
L'étanchéité entre le piston 14 et le tube 9 est obtenue au moyen d'un joint annulaire glissant 18.
La liaison électrique entre le tube 9 et le tube 15 est assurée par des contacts électriques glissants 19.
Les tubes 15 et 6 délimitent, à la droite du piston 14, un volume V2 de section annulaire, dans lequel sont placés les contacts secondaires. Ce volume est fermé par un second piston 20, en matériau isolant, solidaire du tube 6. Ce piston peut coulisser de manière étanche le long du tube 15 grâce à un joint dynamique 21. Le piston 20 est percés d'orifices 21A pouvant être obturés par une rondelle 22 formant clapet.
Un premier contact secondaire, le plus proche de la buse de soufflage lorsque le disjoncteur est en position d'ouverture (position de la figure 3), est constitué d'un tube 23, solidaire du premier piston 14 et donc de ~5 ~ 20202~1 -l'ensemble fixe. Ce tube, d'axe xx, est terminé par une pièce d'usure 23A. Ce tube est électriquement relié au tube 15, par exemple par une couronne métallique 23B
percée de trous dans le prolongement des trous 16.
L'autre contact secondaire, le plus éloigné de la buse de soufflage lorsque le disjoncteur est en position ouverte, est un tube 24, terminé par une pièce d'usure 24A. Ce tube, coaxial au tube 23, et de diamètre inférieur à ce dernier pour pouvoir s'y engager en position enclenchée du disjoncteur, est fixé à un bloc métallique annulaire 25 pouvant glisser librement autour du tube 6.
Des contacts électriques glissants 26 permettent un contact électrique entre le tube 6 et la pièce 25.
Un ressort 27 est disposé entre le bloc 25 et le piston fixe 14; il est comprimé lorsque le disjoncteur est en position enclenchée. La course du bloc 25 est limitée par une butée 28, faisnt partie intégrante d'un tube 29 en matériau isolant pouvant glisser le long du tube 6 et qui gaine ce dernier 6 sur une partie de sa longueur; le rôle du tube 29 sera expliqué plus loin.
Le contact 24 est prolongé par un tube 24B en matériau isolant (par exemple polytétrafluoroéthylène) dont le rôle apparaitra dans la suite.
L'ensemble constitué par le bloc 25, le contact 24, le tube 29 et les contacts 26 peut être qualifié de semi-mobile puisqu'il peut effectuer, par rapport à
l'ensemble mobile, des déplacements d'amplitude limitée.
Un amortisseur 30, par exemple en matériau élastomère, permet d'amortir le mouvement de l'ensemble semi-mobile. On peut, en variante, utiliser un autre type d'amortisseur, par exemple un amortisseur pneumatique.
Le fonctionnement du disjoncteur est décrit maintenant.
Lorsque la ligne dans laquelle est inséré le disjoncteur fonctionne normalement, le disjoncteur est en position enclenchée (figure 1) et le courant nominal traverse les doigts 3, le tube 9A-9, les contacts 19 et le tube 15.
Pour effectuer l'ouverture du disjoncteur, par exemple sur défaut, la tringle de manoeuvre est déplacée, par le mécanisme de manoeuvre non représenté, vers la droite de la figure. Les contacts principaux 3 et 9A se séparent, et le courant, commuté sur les contacts d'arc, passe alors par le tube S, le tube 6, les contacts 26, le bloc 24, le contact secondaire 23, la couronne 23B et le tube 15.
Lorsque les contacts d'arc se séparent un arc 50 jaillit entre les extrémités 5A et 6A. La pression dans le volume Vl augmente en raison d'une part de l'effet mécanique dû au déplacement relatif du piston 14 et du cylindre 9 et d'autre part en raison de l'élévation de la température du gaz échauffé par l'arc. Le clapet différentiel 17 ferme le volume Vl car la pression dans ce volume est supérieure à celle du volume V2. Le trajet du courant reste le même, à ceci près qu'il traverse l'arc 50.
Pendant cette phase, l'ensemble semi-mobile, poussé
par la détente du ressort, se déplace avec l'ensemble mobile.
La course du tube 6 se poursuivant, il arrive que les contacts secondaires 23A et 24A se séparent; un arc 51 jaillit entre eux; son amorcage est facilité par la présence du tube 24B en PTFE grâce à la décomposition qui favorise l'ionisation du gaz. La pression dans le volume V2 augmente rapidement et apporte ainsi une contribution importante à l'énergie nécessaire à la manoeuvre d'ouverture du disjoncteur. Au cours de cette phase, le clapet 22 reste fermé ainsi que le clapet 17, puisque la surface du clapet 17 est bien supérieure à la somme des surfaces des orifices 16.
Après une course de longueur limitée, le contact secondaire 24 s'immobilise, la butée 28 venant en contact avec le piston 14 par l'intermédiaire de l'amortisseur 30.

Grâce à cette disposition, la longueur de l'arc secondaire est limitée, de sorte qu'on ne craint ~i échauffement excessif du gaz du volume V2, ni détérioration des pièces délimitant ce volume, par vagabondage de l'arc secondaire.
Après l'arrêt du contact secondaire, l'équipage mobile poursuit sa course (figure 3).
Au premier passage par zéro du courant, l'arc SO est éteint par le soufflage énergique provenant du volume Vl à
travers la buse de soufflage lO.
On pourra dimensionner les divers éléments du disjoncteur pour que les arcs principal SO et secondaire Sl apparaîssent à peu près en même temps.
Le disjoncteur est de construction compacte et sa maintenance est aisée. Il trouve des applications dans les réseaux à moyenne et haute tension.

Claims (4)

1/ Disjoncteur à haute et moyenne tension à isolement par gaz diélectrique à auto-soufflage d'arc comprenant, à
l'intérieur d'une enveloppe isolante étanche:
- un ensemble fixe comprenant notamment un contact principal fixe et un contact d'arc fixe, - un ensemble mobile entraîné par une tringle de manoeuvre et comportant notamment un contact principal mobile et un contact d'arc mobile, - un premier volume de soufflage prolongé par une buse de soufflage, - un piston de soufflage, et - un premier et un second contacts secondaires disposés dans un second volume et destinés à générer un arc secondaire, caractérisé en ce que le premier contact secondaire (23, 23A) est fixe par rapport à l'ensemble fixe, le second contact secondaire (24, 24A) étant semi-mobile par rapport à l'ensemble mobile, possédant une source d'énergie propre (27) pour son déplacement lors d'une manoeuvre de déclenchement du disjoncteur et étant muni d'un moyen (28) pour lui conférer une course inférieure à
celle de l'ensemble mobile.
2/ Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second contact secondaire (24, 24A) est celui qui, lorsque le disjoncteur est en position ouverte, est le plus éloigné de la buse de soufflage (10).
3/ Disjoncteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite source d'énergie est un ressort (27) mis en compression lors d'une manoeuvre d'enclenchement du disjoncteur.
4/ Disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le moyen pour limiter la course du second contact secondaire est une butée (28) venant en contact avec le piston fixe (14).
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2661550B1 (fr) * 1990-04-26 1992-06-12 Alsthom Gec Disjoncteur a haute tension a arc serie.
FR2720188B1 (fr) * 1994-05-19 1996-06-14 Gec Alsthom T & D Sa Disjoncteur à autocompression réduite.
FR2725844B1 (fr) * 1994-10-12 1996-12-13 Schneider Electric Sa Appareillage electrique a haute tension et a isolement gazeux equipe d'un dispositif court-circuiteur d'arc
CN1173197A (zh) * 1994-12-08 1998-02-11 埃克森化学专利公司 可生物降解支链合成酯基料和由其制成的润滑剂
FI111711B (fi) * 1997-04-11 2003-09-15 Fortum Oil & Gas Oy Etenkin fluorattujen jäähdytysnesteiden kanssa käytettävät polyoli- ja kompleksiesterit
FR2783088B1 (fr) * 1998-09-09 2000-10-13 Alstom Technology Interrupteur avec un systeme d'insertion d'une resistance a longue duree d'insertion
FR2783348B1 (fr) * 1998-09-15 2000-10-13 Alstom Technology Methode de discrimination entre un arc interne et un arc de coupure dans un disjoncteur de moyenne ou de haute tension

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2666118A (en) * 1950-06-29 1954-01-12 Westinghouse Electric Corp Circuit interrupter
DE2403300A1 (de) * 1974-01-24 1975-07-31 Bbc Brown Boveri & Cie Elektrischer schalter
FR2575595B1 (fr) * 1985-01-02 1987-01-30 Alsthom Atlantique Disjoncteur a haute tension a gaz comprime
JP2528100B2 (ja) * 1986-07-08 1996-08-28 株式会社日立製作所 パツフア形ガス遮断器
FR2610763B1 (fr) * 1987-02-09 1989-04-28 Alsthom Disjoncteur a faible energie de manoeuvre
FR2619246B1 (fr) * 1987-08-03 1989-11-17 Alsthom Disjoncteur a haute ou moyenne tension a gaz sous pression a energie de coupure prelevee sur celle de l'arc

Also Published As

Publication number Publication date
EP0406794A1 (fr) 1991-01-09
DE69020441T2 (de) 1995-11-16
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US4996399A (en) 1991-02-26
CN1018404B (zh) 1992-09-23
FR2649531B1 (fr) 1995-11-10
BR9003160A (pt) 1991-08-27
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FR2649531A1 (fr) 1991-01-11
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JP2577116B2 (ja) 1997-01-29
ATE124568T1 (de) 1995-07-15
EP0406794B1 (fr) 1995-06-28
DE69020441D1 (de) 1995-08-03
CA2020281A1 (fr) 1991-01-05
ES2074103T3 (es) 1995-09-01

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