CH645206A5 - Appareil interrupteur de circuit electrique de type hybride. - Google Patents

Description

La présente invention concerne des coupe-circuits et, plus particulièrement, un appareil interrupteur de circuit électrique comprenant un ensemble constitué par une combinaison de deux ou plusieurs unités interruptrices, montées en série, à savoir au moins un interrupteur à vide et au moins un interrupteur sans vide tel qu'un interrupteur à soufflage de gaz, notamment un interrupteur à soufflage d'hexafluorure de soufre SF6 ou un interrupteur à soufflage d'air ou bien tel qu'un interrupteur par immersion dans l'huile.

Dans le transport industriel d'énergie électrique, la capacité d'interruption des coupe-circuits, exprimée en termes de puissance, a récemment été notablement améliorée, du fait d'une grande augmentation aussi bien de la tension nominale que de l'intensité d'interruption, dans le cas des interrupteurs pour courant alternatif. Toutefois, une augmentation de la capacité des interrupteurs de ce genre, c'est-à-dire de leur aptitude à supporter une variation brusque du courant (di/dt) et une brusque élévation de tension (dv/dt) au voisinage d'un courant zéro reste toujours nécessaire.

D'autre part, en raison de la récente augmentation de la consommation d'énergie électrique, on a construit des installations de transmission de courant continu, plus stables et économiques, et on a donc fabriqué des interrupteurs de courant continu de types divers.

Contrairement au cas des interrupteurs pour courant alternatif, l'emploi des interrupteurs pour courant continu nécessite le recours à une méthode permettant l'établissement d'un courant zéro, puisque, comme cela est bien connu, le s courant continu ne présente, en tant que tel, pas de valeur zéro. Actuellement, la méthode la plus pratique implique la superposition d'un courant à haute fréquence au courant continu afin d'obtenir de manière efficace un courant zéro permettant d'effectuer avec succès l'interruption du circuit. Pour io pouvoir être utilisés dans les installations de transmission de courant continu, du type dit «à tension extra haute» (généralement désignées par les termes anglais extra high voltage ou EHV) ou du type dit «à tension ultra haute» (généralement désignées par les termes anglais ultra high voltage ou UHV), 15 les interrupteurs à courant continu se prêtant à la mise en œuvre d'une telle méthode doivent avoir une capacité d'interruption plus élevée, afin de pouvoir supporter une brusque variation de courant (di/dt) et une brusque élévation de tension (dv/dt), comme dans le cas des installations de transmis-2o sion de courant alternatif.

On va maintenant donner une description du fonctionnement des appareils interrupteurs de circuit pour courant continu du type usuel, dans lesquels on met en œuvre la méthode de superposition d'un courant à haut fréquence au courant 25 continu, dans une installation de transmission de courant continu.

La figure 1 du dessin annexé est un diagramme schématique du circuit électrique illustrant la manière suivant laquelle est effectuée la connection d'un interrupteur pour courant so continu à la ligne de transmission de courant continu. A la figure 1, on suppose qu'un courant alternatif, provenant d'un générateur de courant alternatif (non représenté) est transformé en courant continu au moyen d'un convertisseur 1 de courant alternatif en courant continu et que le courant con-35 tinu résultant de cette conversion est ensuite transmis, dans la direction indiquée par la flèche 3, à travers une bobine de filtrage 2, connectée en série avec la ligne de transmission, un interrupteur de courant continu 4 (entouré par la ligne en traits discontinus) étant également connecté en série à la ligne de tp transmission.

Lorsqu'une interruption du circuit est requise, l'interruption du courant continu s'effectue de la manière suivante: tout d'abord, on met en action un interrupteur sous vide 5 et un interrupteur 6 à soufflage de gaz (SF6), qui constituent les unités 45 interruptrices de l'interrupteur à courant continu 4, de manière à obtenir un écartement suffisant entre les électrodes.

Après quoi, on enclenche un générateur à haut fréquence 7, du type habituel (non représenté en détail), de manière à produire un courant à haute fréquence 8 qui est introduit en-5o suite dans la boucle représentée par la ligne en traits discontinus et qui se superpose alors au courant continu 3, dans les interrupteurs 5 et 6.

Dans un autre exemple, on peut simplement raccorder un condensateur en série entre les interrupteurs 5 et 6, montés en 55 série, de manière à produire un courant à haute fréquence 8, en utilisant la caractéristique de résistance négative.

Ce générateur à haut fréquence 7 comprend, par exemple, des organes de commutation et un condensateur, branché en série l'un par rapport à l'autre, un dispositif de mise en 60 charge, ayant pour fonction de charger ce condensateur, étant branché à travers cet ensemble.

Ce courant de charge (c'est-à-dire le courant à haute fréquence 8) circulera dans la direction opposée à celle du courant continu 3. Ainsi, le courant ainsi superposé permet d'éta-65 blir un courant zéro dans les interrupteurs 5 et 6 ce qui permet de réaliser l'interruption du courant.

A ce moment, le réacteur de filtrage 2 accumule une grande quantité d'énergie qui est déterminée par les valeurs

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du courant continu interrompu 3 et de l'inductance du réac- plus haut ayant des performances satisfaisantes pour l'utilisateur de filtrage 2. Toutefois, cette énergie est absorbée par un tion dans des circuits de transmission de courant continu, dispositif d'absorption d'énergie 9. Ce dispositif d'absorption D'autre part, on considère que les capacités d'interruption d'énergie comprend habituellement une résistance à grande requises pour des interrupteurs pour circuits de transmission capacité ou une résistance ayant des caractéristiques non li- 5 de courant alternatif doivent être au moins dans la gamme de néaires telles que, par exemple, un varistor qui consiste essen- 40 KA à 50 KA, même dans le cas d'installations ayant des tiellement en oxyde de zinc. La tension limitée par ce disposi- puissances nominales de 500 KVA. On s'attend en outre à ce tif d'absorption d'énergie 9, c'est-à-dire la tension représentée que ces exigences augmentent notablement à l'avenir. D'autre par la référence 10 à la figure 2, comprendra la tension de rup- part, du fait de la nécessité de réaliser une interruption en cas ture des interrupteurs 5 et 6. 10 de défaut sur une section de ligne courte ou une interruption à

La figure 2 est une représentation graphique de ce phéno- vide, le besoin de disposer d'interrupteurs ayant des perfor-

mène par sa forme d'onde. Comme on le voit, les interrup- mances plus élevées s'est fait sentir de manière toujours accrue teurs 5 et 6 doivent être capables de résister à la variation ra- depuis quelques années.

pide de la tension à haute fréquence 8, représentée par la ligne Les conditions de fonctionnement, les plus sévères se pro-

en trait discontinu, ainsi qu'à la vitesse d'augmentation de xs duisent, en pratique, dans le cas des installations de 275 KV,

tension de la tension de rupture et à la valeur élevée de la ten- 50 Hz. Dans ce cas, lorsque le courant de rupture est, par sion de rupture 10 limitée par le dispositif d'absorption exemple, de l'ordre de 63 KA (r.m.s.), la vitesse de diminution d'énergie 9. du courant (di/dt) peut atteindre 30 A/|isec et la vitesse d'élé-

En outre, après épuisement de l'énergie de décharge du vation de tension peut atteindre 10 KV/n sec.On considère réacteur de filtrage 2, les interrupteurs 5 et 6 doivent résister à 20 que ces conditions dépassent déjà les limites de capacité de la tension qui est encore appliquée par le convertisseur de cou- rupture des interrupteurs à soufflage de gaz à SF6, qui sont rant continu 1. considérés pourtant comme les interrupteurs les plus appro-

Bien entendu, les caractéristiques des différents consti- priés à l'utilisation dans les installations du typ EHV ou tuants du dispositif représenté à la figure 1 sont déterminées UHV.

par les valeurs du courant de rupture, la tension du circuit 25 Pour ces applications, un ensemble consistant dans la dans lequel on utilise les interrupteurs ainsi que la tension li- combinaison d'un interrupteur à vide et d'un interrupteur mitée par 1 dispositif d'absorption d'énergie. Toutefois, les sans vide, par exemple un interrupteur à soufflage de gaz à

performances autorisées par les dispositifs existants sont in- SF6, désignée par le terme de «interrupteur de type hybride»

évitablement limitées et les interruptuers à courant alternatif est le plus approprié. En effet, une telle combinaison présente existants n'ont pas une capacité de rupture suffisante. 30 simultanément la capacité de rupture élevée des interrupteurs

Par exemple, la vitesse de variation de l'intensité du cou- dans le vide et la bonne résistance au claquage des interrup-

rant à haute fréquence 8, représentée à la figure 2, est de l'or- teurs à soufflage de gaz à SF6.

dre de 50 à 150 A/ usée, ou même davantage, et la vitesse Cependant, un ensemble consistant simplement en un rac-

d'augmentation de la tension de rupture, au cours de la pé- cordement en série d'interrupteurs de ces deux types ne per-

riode initiale, est de l'ordre de 5 à.10 KV/|isec ou même da- 35 met pas une utilisation efficace de leurs avantages.

vantage. Ainsi, la tension de rupture, par exemple dans le cas C'est pourquoi, les interrupteurs du type hybride doivent d'une tension de circuit de 250 KV, atteint une valeur maxi- fonctionner de manière que, au cours de la période comprise maie pouvant être de l'ordre de 420 KV et même atteindre 440 entre celle qui correspond au courant zéro et l'augmentation

KV. de la tension de rupture, l'interrupteur sous vide soit soumis à

En comparant des conditions de cycle de fonctionnement 40 la plus grande partie de la tension de rupture et que, après le aussi rigoureuses avec les caractéristiques de rupture des inter- moment pendant lequel la résistance non linéaire présente sa rupteurs à vide et à SF6, qui sont considérés comme les meil- caractéristique de tension constante, l'interrupteur à soufflage leurs interrupteurs existants actuellement, on constate que les de gaz à SF6 prenne en charge la plus grande partie de la ten-meilleurs interrupteurs à vide ont une gamme de vitesse de va- sion de rupture augmentée.

riation d'intensité allant de 150 A/(isec à 300 A/|xsec et peu- 45 En conséquence, l'invention a pour but de fournir un ap-

vent supporter une vitesse d'augmentation de la tension de pareil d'interruption de type nouveau, consistant en une com-

rupture pouvant atteindre 50 KV/usée. binaison de type hybride d'interrupteur à vide et d'interrup-

Toutefois, les tension nominales des interrupteurs à vide teur sans vide, notamment à soufflage de gaz à SF6, agencée qui sont actuellement fabriqués en vue de l'utilisation dans les de manière à permettre une exploitation efficace des avanta-

installations existantes de transport de courant alternatif sont so ges respectifs de ce type d'interrupteur, en vue de résoudre les comprises dans une gamme allant de 72 KV, seulement, jus- problèmes indiqués plus haut.

qu'à environ 125 KV. En outre, le plus grand inconvénient à A cet effet, l'interrupteur selon l'invention présente les ca-

signaler consiste dans le risque de réamorçage découlant du ractéristiques spécifiées dans la revendication 1.

fait que l'on ne connaît pas de moyens entièrement sûrs pour L'invention sera mieux comprise grâce à la description dééliminer ce risque. Dans le cas d'une installation de transport 55 taillée, qui va suivre, de quelques formes d'exécution de l'ap-de courant continu, il est impossible d'interrompre à nouveau pareil, cette description étant faite à titre d'exemples, en se ré-le circuit après un réamorçage. En ce qui concerne les inter- férant au dessin annexé, dans lequel:

rupteurs à soufflage de gaz à SFfi, leurs caractéristiques au La figure 1 est un schéma de circuit illustrant le principe voisinage d'un courant zéro sont généralement de l'ordre de d'un appareil interrupteur pour courant continu, d'un type

20 A/[isec à 30 A/|isec ou tout au plus jusqu'à 50 A/^sec, pour 60 connu, dont la description a été donnée plus haut;

di/dt et 8 KV/p.sec pour la valeur maximale de dv/dt. La figure 2 est un diagramme représentatif de formes d'ondes montrant l'évolution de la tension de rupture dans le

Ces valeurs correspondent à la plus grande capacité d'in- circuit représenté à la figure 1 ;

terruption de ces appareils, pour leur cycle de fonctionnement La figure 3 est un schéma de circuit illustrant une forme réel, de sorte qu'il est impossible de leur imposer des cycles de 65 d'exécution de l'appareil interrupteur selon l'invention;

fonctionnement correspondant à des conditions excédant les La figure 4 est un diagramme représentatif de formes valeurs indiquées ci-dessus. Il est donc clair qu'il est très diffi- d'ondes montrant l'évolution de la tension de rupture dans le cile de disposer d'interrupteurs des deux types mentionnés circuit représenté à la figure 3;

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La figure 5 est un schéma de circuit d'une autre forme structure et qu'il y a également un risque de réamorçage dans d'exécution de l'appareil interrupteur selon l'invention; et les interrupteurs sous vide.

La figure 6 est un schéma plus détaillé représentant l'agen- D'autre part, dans le cas des interrupteurs à soufflage de cernent d'un appareil interrupteur selon l'invention. gaz par SF6, on envoie un jet de SF6 gazeux en direction de

Dans l'appareil représenté à la figure 3, un interrupteur 5 l'arc à souffler lors de la coupure de sorte que les valeurs de la sous vide 5 est branché en parallèle avec une résistance 12, à vitesse de chute de l'intensité (di/dt) et la vitesse d'augmenta-

caractéristique non linéaire, et un interrupteur 6, à soufflage tion de la tension (dv/dt) à proximité du courant zéro sont dé-

de gaz à SF6, est branché en parallèle avec un condensateur terminantes en ce qui concerne la réussite de la coupure.

13, de manière à constituer un interrupteur à courant continu. Il est donc impossible de réuissir la coupure, au moyen

La manière dont se produit l'interruption du courant et 10 d'interrupteurs à base de SF6, dans le cas de cycles de service l'application de la tension à travers l'ensemble des deux inter- correspondants à des valeurs trop élevées de la vitesse de rupteurs ainsi que dans les interrupteurs individuels 5 et 6, fai- chute de l'intensité (di/dt) et de la vitesse d'augmentation de la sant partie du circuit, sont identiques à ceux qui ont été décrits tension (dv/dt).

en relation avec l'appareil représenté aux figures 1 et 2. Toutefois, lorsque l'on utilise l'appareil selon l'invention,

Bien que la tension 10 soit appliquée aux deux interrup- 15 au voisinage du courant zéro, l'interrupteur sous vide 5 pro-

teurs 5 et 6, comme représenté à la figure 4, au cours de la pé- voque la coupure du courant, en mettant à profit efficacement riode initiale d'augmentation de tension, le condensateur 13 les avantages de cet interrupteur, alors que, dans le domaine n'est pas chargé, du fait de la présence de la résistance non li- de tension dans lequel l'interrupteur sous vide 5 est suscepti-

néaire 12. Ainsi, dans ce cas, toute la tension est appliquée à ble de donner lieu à des défauts de fonctionnement, l'interrup-

l'interrupteur sous vide 5 et l'interrupteur 6 à soufflage de gaz 20 teur 6 à soufflage de gaz à SF6 reçoit une partie de la tension,

à SF6 n'est pas utilisé. Bien que, dans l'exemple représenté à la figure 4, les parts

Toutefois, lorsque la tension totale augmente suffisam- de tension attribuées à chacun des deux interrupteurs sont ap-

ment pour que la résistance non linéaire 12 atteigne sa carac- proximativement égales, cette proportion peut varier suivant téristique de tension constante, correspondant au moment où les performances de l'interrupteur sous vide et de l'interrup-

la résistance on linéaire 12 permet le passage d'une intensité 25 teur à soufflage de gaz à SF6 que l'on utilise.

plus élevée pour une augmentation donnée de tension, le con- En outre, si nécessaire, on peut utiliser, au lieu des inter-

densateur 13 branché en parallèle avec l'interrupteur 6 à rupteurs respectifs de l'appareil qui vient d'être décrit, deux soufflage de gaz à SF6 est chargé. ou plusieurs interrupteurs sous vide connectés en série ou

Ceci se traduit par le fait que la tension résiduelle obtenue deux interrupteurs à soufflage de gaz à SF6 connectés en série,

par soustraction de la tension limitée par la résistance non li- 30 Dans ce cas, les interrupteurs sous vide respectifs sont bran-

néaire 12 de la valeur totale de la tension correspond à la pro- chés en parallèle avec des résistances non linéaire correspon-

portion du voltage appliquée à l'interrupteur 6 à soufflage de dantes, alors que les interrupteurs à soufflage de gaz à SF6

gaz à SF6. sont également branchés en parallèle avec des condensateurs

On peut déterminer cette proportion de manière idéale, respectifs. Eventuellement, des résistances ordinaires respecti-

grâce à l'excellente non linéarité de la résistance découlant de 35 ves peuvent être, en outre, branchées en parallèle avec les con-

l'utilisation de l'oxyde de zinc comme constituant principal de densateurs respectifs.

la résistance non linéaire 12. Le dispositif décrit ci-dessus peut également être utilisé

La figure 4 donne une représentation graphique de ce phé- comme interrupteur de courant alternatif, c'est-à-dire que,

nomène. On voit que, au cours de la période initiale de la ten- même dans le cas où la chute d'intensité (di/dt) et la vitesse sion de rupture, la plus grande partie de la tension est appli- 40 d'augmentation de la tension (dv/dt) prennent des valeurs très quée à l'interrupteur à vide 5 et que, après le moment à partir grandes du fait que leur courant de court circuit est plus élevé,

duquel la résistance non linéaire 12 présente ses caractéristi- ces augmentations de valeur peuvent être prises en charge par ques de tension constante, l'interrupteur 6 à SF6 prend en les interrupteurs sous vide et les tensions de rupture plus éle-

charge l'ensemble de la tension accrue. vées peuvent être ultérieurement partagées par les interrup-

Lorsque la tension a atteint sa valeur la plus élevée l'inter- 45 teurs respectifs, selon les performances de ces derniers.

rupteur sous vide 5 reçoit une tension constante 14 limitée par Toutefois, lorsque l'on utilise l'appareil comme interrup-

la résistance non linéaire 12 et l'interrupteur 6 à soufflage de teur de courant alternatif, le générateur de courant à haute

SF6 reçoit la tension résiduelle 15 obtenue par soustraction de fréquence 7 et le circuit d'absorption d'énergie 9, représentés à

la tension 14, qui correspond à la proportion reçue par l'inter- la figure 3, ne sont pas nécessaires.

rupteurs sous vide 5, de la valeur totale de la tension 10. so Dans la forme d'exécution de l'appareil représentée à la

On peut déterminer sélectivement les proportions de ten- figure 5, un interrupteur 6 à soufflage de gaz à SF6 est branché

sion appliquées aux interrupteurs respectifs en fonction de la en parallèle avec le condensateur 13 qui est branché en série tension limitée par la résistance non linéaire 12 branchée en avec une résistance 16.

parallèle avec l'interrupteur sous vide 5. Pour l'interrupteur 6 à soufflage de gaz à SF6, la vitesse

Comme décrit ci-dessus, lorsque la valeur totale de la ten- ss d'augmentation de la tension au cours d'une période d'une sion est partagée par les interrupteurs respectifs, on peut met- durée de 5 à 10 [is, immédiatement après l'interruption du tre à profit, de manière efficace, les avantages respectifs de ca- courant, est déterminante en ce qui concerne le succès de l'o-

ractéristiques de rupture de ces deux types d'interrupteur. pération de coupure. Toutefois, dans certains cas, selon les caractéristiques de la résistance non linéaire 12 branchée en pa-

Par exemple, l'interrupteur sous vide permet d'effectuer 6o rallèle avec l'interrupteur sous vide 5, l'augmentation de la une interruption de courant en supportant une vitesse d'aug- tension totale est si rapide que la vitesse d'augmentation de la mentation d'intensité de l'ordre de 50 A/usée à 150 A/usée, tension au cours de la période qui vient d'être mentionnée de-

pouvant même atteindre 300 A/^sec ainsi qu'une vitesse vient trop grande pour permettre de réussir la coupure,

d'augmentation de tension de 10 KV/^sec à 50 KV/^sec. Dans un tel cas, si l'interrupteur 6 à soufflage de gaz à SF6

Cependant, dans l'état actuel de la technologie, la fabrica- 65 est branché en parallèle avec l'ensemble constitué par la com-

tion d'interrupteurs sous vide destinés à l'utilisation dans des binaison de la résistance 6 et du condensateur 13, montés en installations de transport du type EHV ou UHV est difficile. série, conformément à une autre forme d'exécution de l'appa-

Ceci résulte du fait que l'on rencontre des problèmes de reil, on peut réduire la vitesse d'augmentation de la tension

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totale, grâce à la présence de la résistance 16 raccordée en série avec le condensateur 13, ce qui permet de réussir une coupure au moyen de l'interrupteur à soufflage de gaz à SF6.

La forme d'exécution de l'appareil illustrée à la figure 3 est représentée, en coupe, plus en détail, à la figure 6. Comme on le voit sur cette dernière figure, l'unité interruptrice est composée de l'interrupteur sous vide 5, de l'interrupteur 6 à SF6 gazeux, de la résistance non linéaire 12 et du condensateur 14. Cette résistance et ce condensateur sont respectivement branchés en parallèle avec l'interrupteur 5 et l'interrupteur 6 en étant placé dans la même enceinte que ces derniers. L'appareil comprend en outre le générateur de courant à haute fréquence 7 et le dispositif absorbeur d'énergie 9 qui ne sont pas représentés à la figure.

A la figure 6, les unités interruptrices sont représentées en position fermée, un piston 101, relié à une manivelle 105,

étant en communication avec un réservoir d'air comprimé 106 par l'intermédiaire d'une vanne électromagnétique de fermeture 102 et d'une vanne électromagnétique d'interruption 103.

Les vannes électromagnétiques 102 et 103 sont toutes les deux des vannes croisées qui, lorsqu'elles sont excitées, fonctionnent de manière à envoyer l'air comprimé du réservoir 106 dans le cylindre tout en relachant l'air dans l'atmosphère lorsqu'elles ne sont pas excitées. Le réservoir 106 est constamment maintenu sous une pression d'air suffisante pour permettre la manœuvre des interrupteurs 5 et 6.

En supposant maintenant que l'interrupteur sous vide 5 et que l'interrupteur 6 à soufflage de gaz à SF6, représentés en position fermée, doivent être manœuvrés de façon à passer en position ouverte, on commence par exciter la vanne électromagnétique d'interruption 103 et de l'air comprimé est ainsi envoyé dans le cylindre de manière à déplacer le piston 101 vers la gauche, comme illustré. Le piston 101, à son tour, transmet, par l'intermédiaire d'une tige de connexion et de la manivelle 105, un mouvement à l'unité interruptrice. Un ressort à bascule 104 tourne ensuite dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, à partir de la position représentée, et, après être passé au-delà de son point mort, il applique une force tendant au déplacement vers la position d'ouverture.

Ceci a pour effet de provoquer la manœuvre des articulations 31,32,33 et 34, à la suite de quoi les tiges de manœuvre, telles que la tige 35 de l'interrupteur sous vide 5 et la tige 36 de l'interrupteur 6 à soufflage de gaz à SF6, sont manœuvrées à leur tour, par l'intermédiaire de tiges de connexion isolées électriquement, telles que la tige 63 et la tige 62, ce qui provoque l'ouverture des deux interrupteurs 5 et 6.

Comme on le voit à la figure 6, l'interrupteur sous vide 5 comprend une chambre étanche dont l'étanchéité complète est maintenue au moyen d'une cloison à soufflet 40 montée sur une plaque d'extrémité 38 faisant partie d'une paire de plaques d'extrémité métalliques 38 et 39 supportant un tube isolant 37.

Le mouvement de la tige de manœuvre 35 dans la direction d'ouverture indiquée par la flèche 41 sépare une électrode mobile 43 d'une électrode stationnaire 44 de l'interrupteur sous vide, de sorte que l'arc s'amorce entre ces deux électrodes.

Dans le cas de l'interrupteur 6 à soufflage de gaz à SF6, le mouvement de la tige de manœuvre 36 dans la direction indiquée par la flèche 42 provoque la séparation d'une électrode mobile 41 d'une électrode fixe 46 ce qui provoque l'amorçage de l'arc entre ces électrodes. En même temps, un cylindre de soufflage 47, monté de manière à se déplacer solidairement avec l'électrode mobile 45, est également manœuvré.

Un piston 48, placé à l'intérieur de ce cylindre 47, est raccordé, par l'intermédiaire d'un connecteur 49, à un conducteur de ligne 51, placé à l'intérieur d'un capot protecteur 50. Le mouvement du cylindre 47, dans la direction indiquée par la flèche 42, comprime du SF6 gazeux, contenu dans une chambre de soufflage à l'intérieur du cylindre 47, ce qui a pour effet de souffler et d'étouffer l'arc amorcé entre l'électrode fixe 46 et l'électrode mobile 45.

s Dans la position fermée des interrupteurs, représentée à la figure 6, le courant 3 à interrompre circule à partir d'un conducteur de ligne 53, placé à l'intérieur d'un capot protecteur 52, par l'intermédiaire d'un connecteur 54 et de la tige de manœuvre 35, puis à travers la paire d'électrodes 43 et 44 de l'in-io terrupteur sous vide, en direction d'un tige de connexion 56 disposée de manière à pénétrer à travers une plaque d'écarte-ment 55, isolée électriquement, qui supporte l'interrupteur sous vide 5.

En outre, le courant 3 circule à partir de l'électrode fixe 46 15 de l'interrupteur 6 à soufflage de gaz à SF6 vers l'électrode mobile 45 puis, à travers la tige de manœuvre 36, vers le conducteur de ligne 51 contenu à l'intérieur de l'autre capot protecteur 50.

Comme décrit ci-dessus, la manœuvre du mécanisme peut 20 provoquer l'amorçage d'un arc entre les électrodes 43 et 44 de l'interrupteur sous vide 5 et également entre les électrodes 45 et 46 de l'interrupteur 6 soufflé à SF6.

Dans la forme d'exécution représentée à la figure 3, la coupure du courant peut être réalisée de la manière décrite 25 plus haut, qui correspond au fonctionnement en interrupteur de courant continu. En outre, lorsqu'on utilise l'appareil en tant qu'interrupteur de courant alternatif, l'interruption du courant peut être effectuée en synchronisme avec le courant 0 du courant alternatif.

30 Bien entendu, la fermeture du circuit est effectuée en procédant de manière inverse à celle qui est décrite ci-dessus en relation avec l'opération d'interruption. Par exemple, pour fermer le circuit, on excite la vanne 102 ce qui provoque le déplacement du piston 101 vers la droite et permet la ferme-35 ture de l'interrupteur comme représenté à la figure 6.

A la figure 6, l'une des extrémités de la résistance non linéaire 12 est raccordée électriquement à une plaque d'extrémité métallique 38 de l'interrupteur sous vide 5 l'autre extrémité de cette résistance 12 étant raccordée à l'une des extrémi-40 tés du condensateur par l'intermédiaire d'une tige de connexion 61 supportée par la plaque de séparation 55 et pénétrant également à travers cette plaque. L'autre extrémité du condensateur 13 est connectée électriquement à une pièce métallique qui permet le maintien à un même potentiel de l'électrode 45 mobile 45 de l'interrupteur 6 soufflé à SF6.

Un conducteur 57 est fixé et raccordé électriquement à la jonction entre la résistance non linéaire 12 et le condensateur 13. Le conducteur 57 permet de connecter électriquement cette jonction à la tige de connexion 36 qui complète une liai-50 son électrique entre l'interrupteur sous vide 5 et l'interrupteur soufflé par SF6.

Un gaz isolant électrique, tel que SF6 gazeux, est contenu à l'intérieur des deux chambres 58 et 59 séparées par la plaque de séparation 55 isolée électriquement, à l'intérieur d'une en-55 ceinte 60 dans laquelle sont logés les deux interrupteurs 5 et 6.

Du fait que la cloison à soufflet 40 de l'interrupteur sous vide 5 ne peut pas résister à la pression extérieure, la pression dans la chambre 58 est maintenue à une valeur légèrement inférieure à celle qui règne dans la chambre 59, par exemple, de so l'ordre de 2 à 3 kg/cm2. Ceci requiert que les tiges de connexion 56 et 61, ainsi que la plaque de séparation isolée 55, soient montées de manière à permettre une étachéité complète entre ces éléments.

En outre, les éléments connecteurs de courant 54 et 49 65 sont supportés dans l'enceinte 60 en étant séparés des parois de celle-ci au moyen d'isolateurs électriques.

Comme décrit ci-dessus, du fait que l'interrupteur 6 soufflé à SF6 et l'interrupteur sous vide 5 sont séparés par la pia-

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que de séparation isolée 55, l'arc amorcé à l'intérieur de l'in- période initiale, en fonction des caractéristiques de la résistan-terrupteur 6 soufflé par SF6 ne peut pas pénétrer du côté de l'i- ce non linéaire et, après le moment auquel cette résistance non solateur sous vide 5. Ceci permet d'éviter que les caractéristi- linéaire a atteint la partie à tension totale qui se produit ulté-

ques de tension de rupture de ce dernier ne soient affectées. rieurement est partagée par l'interrupteur soufflé à SF6. Ceci

Dans l'appareil interrupteur décrit ci-dessus, la tension de 5 permet de mettre efficacement à profit les avantages de ces rupture est appliquée à l'interrupteur sous vide au cours de la deux types d'interrupteur.

C

2 feuilles dessins

Claims (9)

645 206 REVENDICATIONS

1. Appareil interrupteur de circuit électrique, comprenant au moins un interrupteur à vide et au moins un interrupteur sans vide connectés en série, caractérisé par le fait qu'il comprend une résistance non linéaire connectée en parallèle avec l'interrupteur à vide et un condensateur connecté en parallèle avec l'interrupteur sans vide.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit interrupteur sans vide comprend un interrupteur à soufflage de gaz.

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le gaz de l'interrupteur à soufflage de gaz est l'hexafluorure de soufre SF6.

4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit interrupteur sans vide comprend un coupe-circuit à air.

5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit interrupteur sans vide comprend un coupe-circuit à huile.

6. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre, des moyens d'interruption de courant continu comprenant un générateur de courant haute fréquence connecté en parallèle avec l'ensemble constitué par l'interrupteur à vide et l'interrupteur sans vide connectés en série, de manière à produire un courant de référence zéro dans le courant continu, et par le fait qu'il comprend également un absorbeur d'énergie connecté en parallèle avec cet ensemble interrupteur de manière à limiter la tension appliquée dans ce dernier.

7. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la résistance non linéaire comprend, comme constituant essentiel, de l'oxyde de zinc.

8. Appareil selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que l'interrupteur à soufflage de gaz est connecté en parallèle avec un ensemble de condensateur et résistance raccordés en série.

9. Appareil selon l'une des revendications 2,3 et 8, caractérisé par le fait qu'il comprend une enceinte remplie de gaz isolant, l'interrupteur à vide et l'interrupteur à soufflage de gaz étant connectés en série entre eux et disposés dans l'enceinte avec leurs atmosphères gazeuses isolées l'une de l'autre.