WO2005106910A1 - Appareillage electrique de coupure en moyenne ou haute tension - Google Patents

Appareillage electrique de coupure en moyenne ou haute tension Download PDF

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gas
electric arc
oxide
fluoropolymer
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Jean-Luc Bessede
Oana Aitken
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Areva T&D SAS
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/22—Selection of fluids for arc-extinguishing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • 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
    • H01H33/76—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid wherein arc-extinguishing gas is evolved from stationary parts; Selection of material therefor
    • H01H33/78—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid wherein arc-extinguishing gas is evolved from stationary parts; Selection of material therefor wherein the break is in gas

Definitions

  • the present invention relates to an electrical switchgear for medium or high voltage.
  • an electrical switchgear for example, a circuit breaker, a disconnector, a contactor, or even a load switch.
  • medium or high voltage is meant a voltage greater than about 1000 volts.
  • such a switching device comprises a contact assembly, which is provided with two fixed and movable contact members, each of which is equipped with a respective contact element.
  • the movable element can thus be moved, relative to the fixed element, between a contact position and a separate cut-off position.
  • an electric arc is formed between the two contact elements, which disappears once the arc has been cut off.
  • the movable contact member is moreover provided with an insulating nozzle, which delimits an annular channel by which, during the movement of the movable member, an insulating gas, also called cutting gas, is directed towards the zone where produces the electric arc.
  • this gas is capable of ensuring a cut-off repeated electrical equipment, namely that the arc breaking is likely to occur several times.
  • sulfur hexafluoride SF 6
  • carbon tetrafluoride CF 4
  • these two gases have good insulating properties, which makes it possible to have electrical equipment in which the parts are placed under tension while being at a short distance from each other.
  • they undergo practically no loss of their properties, during the establishment of the arc, so that they do not substantially maintain the latter, then are able to quickly find these properties after the cut of 1 ' bow .
  • the two gases mentioned above involve an environmental disadvantage, since they generate a recognized greenhouse effect. In order to remedy this problem, the use of other types of insulating gases has been proposed. So,
  • EP-A-0 737 993 and EP-A-1 271 590 mention the possibility of using high pressure nitrogen. Although it is satisfactory in environmental terms, this alternative gas does not however have properties comparable to those of CF 4 or SF 6 .
  • the dielectric properties of nitrogen are less good than those of SF 6 or CF 4 . Under these conditions, it is necessary to give a higher pressure to this gas, or else to move away each other the different parts of the apparatus.
  • nitrogen is less satisfactory than CF 4 or SF 6 , in terms of cut quality. In fact, when the arc is established, the nitrogen maintains the arc for a longer period than that permitted by the CF 4 or SF 6 .
  • the invention aims to propose an electrical switching device which, while using a cutting gas substantially free of CF 4 and SF 6 , has performances, in particular in terms of switching and in dielectric terms, which are close to those of the prior art using the two aforementioned gases.
  • an electrical switchgear for medium or high voltage in particular a circuit breaker or a disconnector, comprising a breaking chamber containing a cutting gas substantially free of sulfur hexafluoride (SF 6 ) and tetrafluoride carbon (CF 4 ), this interrupting chamber comprising first and second contact members, each of which is provided with first and second arcing contacts respectively, these two arcing contacts being capable of occupying, in service, a first position in which they are in mutual contact, as well as a second position in which they are separated from each other, the displacement of these two arcing contacts between the first and second positions causing the formation of an electric arc, where provided, in the vicinity of these contacts arcing, at least one irradiation wall capable of being reached by this electric arc, at least two constituents belonging to at least one element from the breaking gas, the first and second arcing contacts, as well as the or each irradiation wall, being capable of decomposing under the effect of the electric arc, so
  • this oxide is combined with a fluoropolymer, such as polytetrafluoroethylene (PTFE), as well as with another solid fluoride.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the invention also relates to an electrical switchgear for medium or high voltage, in particular a circuit breaker or disconnector, comprising a breaking chamber containing a cutting gas substantially free of sulfur hexafluoride (SF 6 ) and carbon tetrafluoride (CF 4 ), this interrupting chamber comprising first and second contact members, each of which is provided with first and second arcing contacts respectively, these two arcing contacts being able to occupy, in service , a first position in which they are in mutual contact, as well as a second position in which they are separated from each other, the displacement of these two arcing contacts between the first and second positions causing the formation of 'an electric arc, while it is provided, in the vicinity of these arcing contacts, at least one irradiation wall capable of being reached by this electric
  • the subject of the invention is also an electrical switchgear for medium or high voltage, in particular a circuit breaker or a disconnector, comprising a breaking chamber containing a cutting gas substantially free of sulfur hexafluoride (SF 6 ) and carbon tetrafluoride (CF 4 ), this interrupting chamber comprising first and second contact members, each of which is provided with first and second arcing contacts respectively, these two arcing contacts being able to occupy, in service, a first position in which they are in mutual contact, as well as a second position in which they are separated from each other, the displacement of these two arcing contacts between the first and second positions causing the formation of an electric arc, where provided, in the vicinity of these contacts arcing, at least one irradiation wall capable of being reached by this electric arc, at least two constituents belonging to at least one element from the breaking gas, the first and second arcing contacts, as well as the or each irradiation wall, being capable of decomposing under the effect of the electric arc, so
  • the mass ratio of the oxide to the solid nitride is between 0.4 and 3, while this oxide and this solid nitride represent, in volume, between 25 and 40%, preferably between 30 and 35%, of the assembly formed by the fluoropolymer, the solid nitride and the oxide.
  • nitrogen, nitrogen oxide, argon , carbon dioxide and their mixtures.
  • At least two constituents are involved, for the formation of decomposed species which are liable, in turn, to recombine to form at least one new gaseous species.
  • These constituents two or more in number, belong to at least one element among the breaking gas, the arcing contacts, as well as the irradiation wall or walls. In other words, these constituents can belong to only one of these elements, or even to at least two of them.
  • the constituents mentioned above decompose, so as to form a plasma, within which are present decomposed species in the form of mono or polyatomic chemical species, possibly ionized. These species then recombine, extremely rapidly, according to reactions with both maximum stability and minimal energy requirement.
  • the dielectric properties of the gaseous medium located between the electrodes are improved compared to those of the breaking gas.
  • the invention guarantees dielectric strength properties after breaking fairly close to those authorized by the solutions of the prior art, using CF 4 or SF 6 .
  • the invention is clearly more advantageous than this latter prior art, from an environmental point of view. In fact, thanks to the invention, the filling of the electrical equipment, with a view to its initial commissioning, does not require the use of a gas having a strong greenhouse effect.
  • any new gaseous species with a recognized greenhouse effect which would be produced during establishment electric arc according to the decomposition and recomposition reactions mentioned above, are only present in very small quantities.
  • gaseous greenhouse species, formed in situ appear only when the arc is established, from a temporal point of view, and only in the vicinity of this arc, from a spatial point of view.
  • these fillers have a particle size less than 100 micrometers, that is to say that they are of the micronic or nanometric type.
  • the invention clearly differs from a prior art, in which the cutting chamber is provided with a nozzle, intended to channel the cutting gas, which is made of polytetrafluoroethylene (PTFE), or again TEFLON.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the proportions of the various constituents likely to decompose, during the establishment of the electric arc are not suitable for the formation of gaseous species, such as SF 6 or CF 4 , in amounts which make it possible to substantially increase the dielectric properties of the breaking gas.
  • the oxide used can be, for example, silicon oxide (Si0 2 ), titanium oxide (Ti0 2 ), aluminum oxide (Al 2 0 3 ) or alternatively phosphorus (P 2 O 5 ).
  • This oxide decomposes under the effect of the electric arc, so as to form in particular ions or free atoms of oxygen. The latter are then likely to react with carbon ions, themselves decomposed within the plasma. This leads to the formation of carbon monoxide (s), in particular carbon monoxide or carbon dioxide, which makes it possible to avoid the formation of pure carbon.
  • This measure is particularly advantageous, since it makes it possible to overcome a drop in performance of the apparatus, which would be due to the deposition of this carbon. pure on certain organs of this apparatus, such as the pipe nozzle.
  • the cut-off gas comprises at least one additional gas, which contains at least one gaseous constituent capable of decomposing, the or each additional gas being a fluorinated gas, in particular Xenon fluoride (XeF 4 ) and / or a carbon dioxide, such as carbon dioxide (C0 2 ) and / or a sulfur gas, such as sulfur dioxide (S0 2 ).
  • Xenon fluoride XeF 4
  • C0 2 carbon dioxide
  • S0 2 sulfur dioxide
  • Mention will also be made of the possibility of incorporating sulfur hexafluoride (SF 6 ) and / or carbon tetrafluoride (CF 4 ) into the breaking gas.
  • this breaking gas is substantially free of these two additional gases so that the latter are present in very small quantities, at most equal to a few%.
  • the or each gaseous constituent capable of decomposing is suitable for combining with at least one constituent liable to decompose, which belongs to at least one solid element.
  • the invention involves successive decomposition and recombination reactions, which occur entirely in gaseous form.
  • the additional gas is a fluorinated gas preferably chosen from XeF 4 , XeF 2 , SiF 4 or NF 3 .
  • the fluorinated gas is present in proportions of 1 to 20% by volume.
  • the or each new gaseous species contains fluorine, as well as sulfur and / or carbon. They are, in particular, carbon tetrafluoride (CF 4 ) and / or sulfur hexafluoride (SF 6 ).
  • the or each new gaseous species contains oxygen, as well as carbon and / or nitrogen. These are, in particular, carbon dioxide (C0 2 ) and / or nitrous oxide (N 2 0).
  • At least one constituent capable of decomposing under the effect of the electric arc belongs to at least one solid element, the or each constituent being present at least on the surface of the irradiated solid element , in service, by electric arc.
  • the solid element considered is formed by at least one of the arcing contacts, and / or by at least one irradiation wall.
  • a solid element is constituted by an insulating nozzle for channeling the cutting gas.
  • this nozzle is affected, in addition to its conventional channeling function, with an additional function of supplying at least one constituent capable of decomposing.
  • At least one constituent capable of decomposing belongs to this nozzle insulating, while at least one other constituent capable of decomposing belongs to another irradiation wall, distinct from this nozzle. Under these conditions, this other wall is specifically assigned to the function of supplying at least one constituent, capable of decomposing under the effect of the electric arc.
  • at least one constituent, belonging to at least one solid element, and different from the element comprising the oxide associated with said at least one solid fluoride is a solid fluoride.
  • fluorinated polymers such as polytetrafluoroethylene or PTFE (CF 2 ) n .
  • TEFLON calcium fluoride CaF 2 , aluminum fluoride AlF 3 , copper fluoride Cu 2 F 2 , or also titanium fluoride TiF 4 .
  • a first constituent capable of decomposing is a fluoropolymer, such as polytetrafluoroethylene (PTFE), while another constituent liable to decompose is another fluoride, of different type.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • This other fluoride is for example CaF 2 , A1F 3 , Cu 2 F 2 or TiF 4 .
  • the mass proportion of PTFE is advantageously between 60 and 80%, preferably between 65 and 75 %, of the set consisting of the fluoropolymer and the other solid fluoride.
  • at least one constituent, belonging to at least one solid element is a solid sulphide. Mention will be made, by way of nonlimiting example, of antimony sulfides Sb 2 S 3 or SbS 5 , or also of molybdenum sulfide MoS 2 .
  • At least one constituent capable of decomposing is a solid fluoride, while at least one other constituent liable to decompose is a solid sulfide.
  • a first constituent is a fluoropolymer, such as polytetrafluoroethylene (PTFE), while another constituent is a solid sulfide.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the mass proportion of this fluoropolymer is advantageously between 50 and 80%, preferably between 60 and 70%, of the assembly consisting of the fluoropolymer and solid sulfide.
  • a first component is a fluoropolymer, such as polytetrafluoroethylene (PTFE)
  • a second component is another type of solid fluoride
  • a third component is a solid sulfide.
  • the mass ratio of the other fluoride to the sulfide is between 3 and 4, while this other fluoride and this sulfide represent, in volume, between 25 and 40%, preferably between 30 and 35% of the assembly formed by the fluoropolymer, the other fluoride and the sulfide.
  • at least one constituent capable of decomposing under the effect of the electric arc is a gaseous constituent.
  • FIG. 1 is a view in longitudinal section, illustrating a breaking chamber belonging an electrical switchgear for medium or high voltage, according to the invention
  • Figure 2 is a schematic view, illustrating more precisely the decomposition of certain elements of the breaking chamber of Figure 1, when establishing an electric arc
  • Figure 3 is a schematic view, similar to Figure 2, illustrating an alternative embodiment of the invention.
  • FIG. 1 illustrates a breaking chamber 2 belonging to a medium or high voltage breaking electrical apparatus, not shown, which is for example a circuit breaker.
  • This chamber 2 which is delimited by an insulating cylindrical envelope 4, is filled with an insulating gas different from CF 4 and SF 6 . It is by example of nitrogen, nitrogen oxide, argon, carbon dioxide or mixtures thereof.
  • This chamber firstly comprises a fixed contact member, assigned as a whole by the reference 6.
  • This member 6 comprises, in known manner, a support 8, on which is mounted an arcing contact element 10.
  • connection between the support 8 and the contact element 10 is provided for example by any mechanical means, such as screwing or pinning, or even any welding means with or without filler metal.
  • the contact member 6, which is electrically connected to an electrical connection, not shown, is further provided with a permanent current contact 12.
  • the breaking chamber 2 also contains a movable contact member, generally designated by the reference 14. This comprises a support 16, ' to which a movable contact element 18 is attached.
  • the connection between the support 16 and the contact element 18 is provided in a similar manner to the connection mentioned above, intervening between the support 8 and the element 10.
  • This movable member 14, which is also connected to another electrical connection, not shown, is equipped with a permanent current contact 20.
  • the latter supports an insulating nozzle or nozzle 22, delimiting an annular channel 24.
  • the movable member 14 can be moved between a contact position, shown on the left in FIG. 1, in which the elements 10 and 18 are in contact mutual, as well as a cut position, shown on the right of this figure 1, in which these two elements 10 and 18 are mutually separated.
  • a contact position shown on the left in FIG. 1
  • a cut position shown on the right of this figure 1
  • FIG. 2 illustrates only, schematically and on a larger scale, the arcing contacts 10 and 18, as well as the insulating nozzle 22.
  • We note 26 the electric arc which is established between the contacts 10 and 18, during of the separation of these.
  • the nozzle 22 is formed from two materials, namely polytetrafluoroethylene (PTFE), namely (CF 2 ) n / and an oxide, for example silica Si0 2 .
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • oxide for example silica Si0 2 .
  • the mass percentages of these two constituents are for example 65% of PTFE and 35% of Si0 2 .
  • the nozzle 22 is integrally formed by the two aforementioned components. It should however be noted that, as a variant, these two components may only be present on the surface of this nozzle, intended to be irradiated in service by the arc 26.
  • these two components are advantageously present on a minimum thickness of at least 1 mm.
  • the two components mentioned above may only be present on the neck C of the nozzle, which is more particularly illustrated in FIG. 2.
  • the arc 26 irradiates the facing surfaces of the nozzle 22, this induces the decomposition of PTFE and Si0 2 .
  • the species thus broken down, present within a plasma, are represented schematically in FIG. 2, and are assigned to them references e_ ⁇ and
  • Mo + Si + C + 0 + S + F ⁇ Mo + Si + C0 2 + SF 6 When the arc is established, the latter induces the decomposition of fluoride, sulfide and oxide. Then, the decomposed species thus formed recombine, so as to form in particular a new gaseous species, namely sulfur hexafluoride SF 6 .
  • the molybdenum sulfide MoS 2 can be replaced by the antimony sulfide Sb 2 S 5 .
  • the mass proportions, within the nozzle, are then evaluated so that the mass ratio of the oxide to the solid sulphide is between 2 and 3, while this oxide and this solid sulphide represent, by volume, between 25 and 40%, preferably between 30 and 35 %, of the whole formed by the fluoropolymer, the solid sulphide and the oxide.
  • Sb + Si + C + 0 + S + F ⁇ Sb + Si + C0 2 + SF 6 are then evaluated so that the mass ratio of the oxide to the solid sulphide is between 2 and 3, while this oxide and this solid sulphide represent, by volume, between 25 and 40%, preferably between 30 and 35 %, of the whole formed by the fluoropolymer, the solid sulphide and the oxide.
  • the nozzle 22 comprises, in addition to PTFE and Si0 2 as in equation [1], a solid nitride, which in this case is boron nitride BN.
  • a solid nitride which in this case is boron nitride BN.
  • (CF 2 ) n + BN + Si0 2 + energy -.
  • these different constituents decompose and then recombine, so as to form three different gases, the electrical properties of which are better than those of the initial cut-off gas.
  • the nozzle 22 comprises two or three constituents, capable of decomposing under the action of the electric arc, so as to form at least one new gaseous species, whose dielectric properties are better than those of the initial cut-off gas, such as nitrogen.
  • the aforementioned constituents at least two in number, may belong to solid elements of the electrical apparatus, which are different from the nozzle 22.
  • these constituents can be integrated into one or more of the other of the arcing contacts 10 or 18.
  • FIG. 3 Another possibility is also illustrated by FIG. 3, in which the mechanical elements similar to those of FIG.
  • this part 23 can be produced at least in part in a fluoride, such as (CF 2 ) n or in a different fluoride such as CaF 2 , or in a sulphide , such as MoS 2 or Sb 2 S 5 .
  • a fluoride such as (CF 2 ) n
  • a different fluoride such as CaF 2
  • a sulphide such as MoS 2 or Sb 2 S 5
  • the part 23 can be produced in two different fluorides.
  • part 23 can be made with two different fluorides, such as (CF 2 ) n and CaF 2 , in mass proportions of 65 % PTFE and 35% CaF 2 . In addition, this part 23 can also integrate an oxide.
  • the various constituents liable to decompose under the action of the arc including the oxides intended to prevent the formation of pure carbon, belong to solid elements of the breaking chamber.
  • the or each gaseous component capable of decomposing under the effect of the electric arc, is formed by one or more additional gas (s) associated (s) with the actual cutting gas.
  • additional gas (s) associated (s) can be associated with the cleavage gas, which is for example nitrogen.
  • Xenon fluoride XeF 4 can be associated with the cleavage gas, which is for example nitrogen.
  • the nozzle 22 is made of PTFE loaded with oxide.
  • the cut-off gas can be associated with an additional fluorinated gas preferably chosen from XeF 4 , XeF 2 , SiF 4 or NF 3 , and the fluorinated gas can be present, for example, in proportions of 1 to 20% in volume.
  • the equations [8], [9] and [10] below illustrate three additional variant embodiments of the invention.
  • the nozzle can be made of PTFE and oxide, for example silica
  • the part 23 can be made of PTFE and solid nitride, and a gas is trapped inside the electrical switchgear.
  • Equation [8] illustrates the reaction of PTFE associated with gas, in this case sulfur dioxide SO 2 , as well as with solid nitride, in this case boron nitride BN.
  • gas in this case sulfur dioxide SO 2
  • solid nitride in this case boron nitride BN.
  • these different species decompose and then recombine so as to form the same three gases as those of equation [4] above.
  • (CF 2 ) n + S0 2 + BN + energy -.
  • CF 4 + N 2 0 + C0 2 + B + S Equations [9] and [10] involve decomposition, then combination reactions, which are entirely gaseous.
  • Xenon fluoride XeF 4 is associated therewith, either with sulfur dioxide S0 2 or with carbon dioxide C0 2 .
  • the invention is advantageous from an economic point of view. Indeed, the constituents liable to decompose, under the action of the electric arc, can be chosen such that their costs are relatively low. Furthermore, such constituents are readily available in industry, in large quantities.

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
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  • Disintegrating Or Milling (AREA)
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  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

Cet appareillage électrique comprend une chambre de coupure renfermant un gaz de coupure (G) sensiblement dépourvu de SF6 et de CF4, ainsi que des premier (10) et second (18) contacts d'arc, dont le déplacement entraîne la formation d'un arc électrique (26), alors qu'il est prévu au moins une paroi d'irradiation (22) propre à être atteinte par cet arc électrique. Au moins deux constituants appartenant à au moins un élément parmi le gaz de coupure, les premier et second contacts d'arc, ainsi que la ou chaque paroi d'irradiation, sont susceptibles de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique, de manière à former des espèces décomposées (e1, e2) propres à se combiner au sein de la chambre de coupure, afin de former, avant l'extinction de l'arc électrique, au moins une nouvelle espèce gazeuse (G1) dont les propriétés diélectriques sont supérieures à celles de ce gaz de coupure (G).

Description

APPAREILLAGE ELECTRIQUE DE COUPURE EN MOYENNE OU HAUTE TENSION DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension. Au sens de l'invention, un tel appareillage électrique de coupure est, par exemple, un disjoncteur, un sectionneur, un contacteur, ou encore un commutateur de charge. On entend, par moyenne ou haute tension, une tension supérieure à environ 1 000 Volt.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE De façon connue, un tel appareillage de coupure comprend un ensemble de contact, qui est pourvu de deux organes de contact fixe et mobile, dont chacun est équipé d'un élément de contact respectif. L'élément mobile peut ainsi être déplacé, par rapport à l'élément fixe, entre une position de contact et une position séparée de coupure . Lors du mouvement de l'organe mobile entre la position de contact et la position séparée, il se forme un arc électrique entre les deux éléments de contact, qui disparaît une fois la coupure de l'arc effectuée. L'organe de contact mobile est par ailleurs muni d'une buse isolante, qui délimite un canal annulaire par lequel, lors du mouvement de l'organe mobile, un gaz isolant, encore dénommé gaz de coupure, est dirigé vers la zone où se produit l'arc électrique. Il est à noter que, au sens de la présente invention, ce gaz est propre à assurer une coupure répétée de l'appareillage électrique, à savoir que la coupure de l'arc est susceptible d'intervenir plusieurs fois . Dans l'état de la technique, il est connu d'utiliser, en tant que gaz isolant de coupure, de l'hexafluorure de soufre (SF6) ou encore du tétrafluorure de carbone (CF4) . En effet, ces deux gaz présentent de bonnes propriétés isolantes, ce qui permet de disposer d'un appareillage électrique dans lequel les pièces sont placées sous tension tout en étant à une faible distance les unes des autres. Par ailleurs, ils ne subissent pratiquement aucune perte de leurs propriétés, lors de l'établissement de l'arc, de sorte qu'ils n'entretiennent sensiblement pas ce dernier, puis sont à même de retrouver rapidement ces propriétés après la coupure de 1 ' arc . Les deux gaz évoqués ci-dessus impliquent cependant un inconvénient environnemental, étant donné qu'ils génèrent un effet de serre reconnu. Afin de remédier à ce problème, on a proposé l'utilisation d'autres types de gaz isolants. Ainsi,
EP-A-0 737 993 et EP-A-1 271 590 mentionnent la possibilité de faire appel à de l'azote haute pression. Bien qu'il soit satisfaisant en termes environnementaux, ce gaz alternatif ne possède cependant pas des propriétés comparables à celles du CF4 ou du SF6. Ainsi, les propriétés diélectriques de l'azote sont tout d'abord moins bonnes que celles du SF6 ou du CF4. Dans ces conditions, il est nécessaire de conférer une pression plus élevée à ce gaz, ou bien d'éloigner les unes des autres les différentes pièces de l'appareillage. De plus, l'azote se révèle moins satisfaisant que le CF4 ou le SF6, en termes de qualité de coupure. En effet, lors de l'établissement de l'arc, l'azote entretient ce dernier pendant une durée plus élevée que celle permise par le CF4 ou SF6.
EXPOSÉ DE L'INVENTION Ceci étant précisé, l'invention vise à proposer un appareillage électrique de coupure qui, tout en utilisant un gaz de coupure sensiblement dépourvu de CF4 et de SF6, possède des performances, en particulier en termes de coupure et en termes diélectriques, qui sont voisines de celles de l'art antérieur faisant appel aux deux gaz précités. A cet effet, elle a pour objet un appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension, notamment un disjoncteur ou un sectionneur, comprenant une chambre de coupure renfermant un gaz de coupure sensiblement dépourvu d'hexafluorure de soufre (SF6) et du tétrafluorure de carbone (CF4) , cette chambre de coupure comportant des premier et second organes de contact, dont chacun est pourvu respectivement d'un premier et d'un second contacts d'arc, ces deux contacts d'arc étant aptes à occuper, en service, une première position dans laquelle ils sont en contact mutuel, ainsi qu'une seconde position dans laquelle ils sont séparés l'un de l'autre, le déplacement de ces deux contacts d'arc entre les première et seconde positions entraînant la formation d'un arc électrique, alors qu'il est prévu, au voisinage de ces contacts d'arc, au moins une paroi d'irradiation propre à être atteinte par cet arc électrique, au moins deux constituants appartenant à au moins un élément parmi le gaz de coupure, les premier et second contacts d'arc, ainsi que la ou chaque paroi d' irradiation, étant susceptibles de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique, de manière à former des espèces décomposées propres à se combiner au sein de la chambre de coupure, afin de former, au moins lors de l'extinction de l'arc électrique, au moins une nouvelle espèce gazeuse dont les propriétés diélectriques sont supérieures à celles du gaz de coupure, au moins un élément parmi le gaz de coupure, les premier et second contacts d'arc, ainsi que la ou chaque paroi d'irradiation comprenant un oxyde, susceptible de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique, de manière à former au moins une espèce décomposée auxiliaire, propre à se combiner avec les espèces décomposées, de manière à éviter la formation de carbone pur, cet oxyde étant associé à au moins un fluorure solide, au sein d'un même élément solide, ledit appareillage électrique de coupure étant caractérisé en ce que le fluorure solide est un polymère fluoré, tel que le PTFE et en ce que la proportion massique de ce polymère fluoré est comprise entre 50 et 80 %, de préférence entre 60 et 70 %, de l'ensemble formé par le polymère fluoré et cet oxyde. Selon une variante, cet oxyde est associé à un polymère fluoré, tel que le polytétrafluoroéthylène (PTFE), ainsi qu'à un autre fluorure solide. L'invention a- également pour objet un appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension, notamment disjoncteur ou sectionneur, comprenant une chambre de coupure renfermant un gaz de coupure sensiblement dépourvu d'hexafluorure de soufre (SF6) et de tëtrafluorure de carbone (CF4) , cette chambre de coupure comportant des premier et second organes de contact, dont chacun est pourvu respectivement d'un premier et d'un second contacts d'arc, ces deux contacts d'arc étant aptes à occuper, en service, une première position dans laquelle ils sont en contact mutuel, ainsi qu'une seconde position dans laquelle ils sont séparés l'un de l'autre, le déplacement de ces deux contacts d'arc entre les première et seconde positions entraînant la formation d'un arc électrique, alors qu'il est prévu, au voisinage de ces contacts d'arc, au moins une paroi d'irradiation propre à être atteinte par cet arc électrique, au moins deux constituants appartenant à au moins un élément parmi le gaz de coupure, les premier et second contacts d'arc, ainsi que la ou chaque paroi d'irradiation, étant susceptibles de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique, de manière à former des espèces décomposées propres à se combiner au sein de la chambre de coupure, afin de former, au moins lors de l'extinction de l'arc électrique, au moins une nouvelle espèce gazeuse dont les propriétés diélectriques sont supérieures à celles du gaz de coupure, au moins un élément parmi le gaz de coupure, les premier et second contacts d'arc, ainsi que la ou chaque paroi d'irradiation comprenant un oxyde, susceptible de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique, de manière à former au moins une espèce décomposée auxiliaire, propre à se combiner avec les espèces décomposées, de manière à éviter la formation de carbone pur, cet oxyde étant associé à au moins un fluorure solide, au sein d'un même élément solide, ledit appareillage électrique de coupure étant caractérisé en ce que cet oxyde est également associé, au sein d'un même élément solide, à un polymère fluoré, tel que le PTFE et à un sulfure solide et en ce que le rapport massique de l'oxyde sur le sulfure solide est compris entre 2 et 3 , alors que cet oxyde et ce sulfure solide représentent, en volume, entre 25 et 40 %, de préférence entre 30 et 35 %, de l'ensemble formé par le polymère fluoré, le sulfure solide et l'oxyde. L'invention a aussi pour objet un appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension, notamment disjoncteur ou sectionneur, comprenant une chambre de coupure renfermant un gaz de coupure sensiblement dépourvu d'hexafluorure de soufre (SF6) et de tétrafluorure de carbone (CF4) , cette chambre de coupure comportant des premier et second organes de contact, dont chacun est pourvu respectivement d'un premier et d'un second contacts d'arc, ces deux contacts d'arc étant aptes à occuper, en service, une première position dans laquelle ils sont en contact mutuel, ainsi qu'une seconde position dans laquelle ils sont séparés l'un de l'autre, le déplacement de ces deux contacts d'arc entre les première et seconde positions entraînant la formation d'un arc électrique, alors qu'il est prévu, au voisinage de ces contacts d'arc, au moins une paroi d'irradiation propre à être atteinte par cet arc électrique, au moins deux constituants appartenant à au moins un élément parmi le gaz de coupure, les premier et second contacts d'arc, ainsi que la ou chaque paroi d'irradiation, étant susceptibles de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique, de manière à former des espèces décomposées propres à se combiner au sein de la chambre de coupure, afin de former, au moins lors de l'extinction de l'arc électrique, au moins une nouvelle espèce gazeuse dont les propriétés diélectriques sont supérieures à celles de ce gaz de coupure, au moins un élément parmi le gaz de coupure, les premier et second contacts d'arc, ainsi que la ou chaque paroi d'irradiation comprenant un oxyde, susceptible de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique, de manière à former au moins une espèce décomposée auxiliaire, propre à se combiner avec les espèces décomposées, de manière à éviter la formation de carbone pur, cet oxyde étant associé à au moins un fluorure solide, au sein d'un même élément solide, ledit appareillage électrique de coupure étant caractérisé en ce que cet oxyde est également associé, au sein d'un même élément solide, à un polymère fluoré, tel que le PTFE, ainsi qu'à un nitrure solide. On citera, à titre d'exemple non limitatif, le nitrure de bore (BN) le nitrure de silicium Si3N4 ou encore le nitrure d' aluminium (AIN) . De façon avantageuse, le rapport massique de l'oxyde sur le nitrure solide est compris entre 0,4 et 3, alors que cet oxyde et ce nitrure solide représentent, en volume, entre 25 et 40 %, de préférence entre 30 et 35 %, de l'ensemble formé par le polymère fluoré, le nitrure solide et l'oxyde. A titre d'exemple non limitatif, pour illustrer les différents gaz de coupure susceptibles d'être utilisés dans les appareillages conformes à l'invention ci-dessus décrits, on citera notamment l'azote, l'oxyde d'azote, l'argon, le dioxyde de carbone ainsi que leurs mélanges . Selon l'invention, au moins deux constituants sont mis en jeu, pour la formation d'espèces décomposées qui sont susceptibles, à leur tour, de se recombiner pour former au moins une nouvelle espèce gazeuse. Ces constituants, au nombre de deux ou plus, appartiennent à au moins un élément parmi le gaz de coupure, les contacts d'arc, ainsi que la ou les paroi (s) d'irradiation. En d'autres termes, ces constituants peuvent appartenir à un seul de ces éléments, ou bien encore à au moins deux parmi ceux-ci. Lors de l'établissement de l'arc, les constituants évoqués ci-dessus se décomposent, de manière à former un plasma, au sein duquel sont présentes des espèces décomposées sous forme d' espèces chimiques mono ou polyatomiques, éventuellement ionisées. Ces espèces se recombinent alors, de façon extrêmement rapide, selon des réactions présentant à la fois une stabilité maximale, ainsi qu'un besoin énergétique minimal. Ceci conduit ainsi à la formation d'au moins une nouvelle espèce gazeuse, dont les propriétés en termes diélectriques sont nettement supérieures à celles du gaz de coupure initial, qui est en particulier l'azote. Etant donné que les réactions évoquées ci-dessus de décomposition puis de recomposition sont sensiblement instantanées, la (les) nouvelle (s) espèce (s) gazeuse (s) se forme (nt) avant la coupure de l'arc électrique. De la sorte, ce dernier se trouve dans un milieu gazeux dont les propriétés diélectriques sont améliorées par rapport à celles du gaz de coupure, ce qui est avantageux pour le bon fonctionnement global de l'appareillage électrique. Dans ces conditions, l'invention garantit des propriétés de coupure qui sont sensiblement voisines de celles autorisées par les solutions de l'art antérieur, faisant appel au CF4 ou SF6. De même, lorsque le courant diminue et atteint une valeur nulle, et que l'arc ^électrique s'éteint, les propriétés diélectriques du milieu gazeux se trouvant entre les électrodes sont améliorées par rapport à celles du gaz de coupure. Dans ces conditions également, l'invention garantit des propriétés de tenue diélectrique après coupure assez proches de celles autorisées par les solutions de l'art antérieur, faisant appel au CF4 ou SF6. En revanche, l'invention est nettement plus avantageuse que ce dernier art antérieur, sur un plan environnemental. En effet, grâce à l'invention, le remplissage de l'appareillage électrique, en vue de sa mise en service initiale, ne nécessite pas l'utilisation d'un gaz à fort effet de serre. Par ailleurs, d'éventuelles nouvelles espèces gazeuses présentant un effet de serre reconnu, qui seraient produites lors de l'établissement de l'arc électrique selon les réactions de décomposition et de recomposition évoquées ci-dessus, ne sont présentes qu'en quantité très faible. A cet égard, il convient de noter que de telles espèces gazeuses à effet de serre, formées in situ, apparaissent uniquement lors de l'établissement de l'arc, d'un point de vue temporel, et seulement au voisinage de cet arc, d'un point de vue spatial. Afin d'optimiser la mise en œuvre de l'invention, et donc d'obtenir une quantité substantielle d'espèces gazeuses à propriétés diélectriques élevées, l'homme du métier sera à même d'influer sur les paramètres suivants : quantité stœchiométrique des différents constituants, en particulier lorsque ceux-ci appartiennent à un même élément ; - pourcentage volumique de charge, lorsqu'on utilise un polymère fluoré, avantageusement inférieur à 40%, garantissant la tenue mécanique de ce polymère ; - pureté et répartition granulometrique des charges éventuelles ; - valeur de la surface utile irradiée par l'arc, en particulier dans le cas où l'élément considéré est de type solide ; - distance entre le plasma et le (les) matériau (x) susceptible (s) de se décomposer : Il doit être entendu que, dans la description et les revendications de la présente demande, les différentes charges sont considérées pures, c'est-à- dire présentant moins de 5 % d'éléments autres que l'espèce chimique de la charge considérée. De plus, ces charges possèdent une granulométrie inférieure à 100 micromètres, c'est-à-dire qu'elles sont de type micronique ou nanométrique . Il convient par ailleurs de souligner que l'invention se démarque clairement d'un art antérieur, dans lequel la chambre de coupure est pourvue d'une buse, destinée à canaliser le gaz de coupure, qui est réalisée en polytétrafluoroéthylène (PTFE) , ou encore TEFLON. En effet, dans cette solution illustrée par exemple par US-B-6, 437, 273 , les proportions des différents constituants susceptibles de se décomposer, lors de l'établissement de l'arc électrique, ne sont pas adaptées à la formation d'espèces gazeuses, telles que le SF6 ou le CF4, en des quantités permettant d'augmenter substantiellement les propriétés diélectriques du gaz de coupure. L'oxyde utilisé peut être par exemple de l'oxyde de silicium (Si02) , de l'oxyde de titane (Ti02) , de l'oxyde d'aluminium (Al203) ou encore de l'oxyde de phosphore (P2O5) . Cet oxyde se décompose sous l'effet de l'arc électrique, de manière à former notamment des ions ou atomes libres d'oxygène. Ces derniers sont alors susceptibles de réagir avec les ions carbone, eux mêmes décomposés au sein du plasma. Ceci conduit à la formation d'oxyde (s) de carbone, notamment de monoxyde ou de dioxyde de carbone, ce qui permet d'éviter la formation de carbone pur. Cette mesure est tout particulièrement avantageuse, puisqu'elle permet de s'affranchir d'une baisse de performance de l'appareillage, qui serait due au dépôt de ce carbone pur sur certains organes de cet appareillage, tels que la buse de canalisation. De manière avantageuse, le gaz de coupure comprend au moins un gaz additionnel, qui contient au moins un constituant gazeux susceptible de se décomposer, le ou chaque gaz additionnel étant un gaz fluoré, notamment du fluorure de Xénon (XeF4) et/ou un gaz carboné, tel que le dioxyde de carbone (C02) et/ou un gaz soufré, tel que le dioxyde de soufre (S02) . On citera également la possibilité d'intégrer, dans le gaz de coupure, de l'hexafluorure de soufre (SF6) et/ou du tétrafluorure de carbone (CF4) . Cependant, on rappellera que, au sens de l'invention, ce gaz de coupure est sensiblement dépourvu de ces deux gaz additionnels de sorte que ces derniers sont présents en quantités très faibles, au maximum égales à quelques %. Il est également possible d'intégrer, dans le gaz de coupure, de l'hexafluorure de tungstène (WF6) , du fluorure d'azote (NF3) , ou encore de l'hexafluorure d'uranium (UF6) . Selon une première alternative de l'invention, le ou chaque constituant gazeux susceptible de se décomposer est propre à se combiner avec au moins un constituant susceptible de se décomposer, qui appartient à au moins un élément solide. Selon une autre alternative de l'invention, il est prévu plusieurs constituants gazeux susceptibles de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique. Dans ces conditions, l'invention fait intervenir des réactions successives de décomposition et de recombinaison, qui se produisent entièrement sous forme gazeuse. Avantageusement, le gaz additionnel est un gaz fluoré choisi de préférence parmi XeF4, XeF2, SiF4 ou NF3. De préférence, le gaz fluoré est présent dans des proportions de 1 à 20% en volume. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la ou chaque nouvelle espèce gazeuse contient du fluor, ainsi que du soufre et/ou du carbone. Il s'agit, en particulier, du tétrafluorure de carbone (CF4) et/ou de l'hexafluorure de soufre (SF6) . Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la ou chaque nouvelle espèce gazeuse contient de l'oxygène, ainsi que du carbone et/ou de l'azote. Il s'agit, en particulier, du dioxyde de carbone (C02) et/ou du protoxyde d'azote (N20) . Selon une variante de l'invention, au moins un constituant susceptible de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique appartient à au moins un élément solide, le ou chaque constituant étant présent au moins sur la surface de l'élément solide irradiée, en service, par l'arc électrique. Dans ces conditions, l'élément solide considéré est formé par au moins un des contacts d'arc, et/ou par au moins une paroi d' irradiation . De façon avantageuse, un élément solide est constitué par une buse isolante de canalisation du gaz de coupure. Ainsi, cette buse est affectée, outre sa fonction classique de canalisation, d'une fonction supplémentaire de fourniture d'au moins un constituant susceptible de se décomposer. Selon une autre variante, au moins un constituant susceptible de se décomposer appartient à cette buse isolante, alors qu'au moins un autre constituant susceptible de se décomposer appartient à une autre paroi d'irradiation, distincte de cette buse. Dans ces conditions, cette autre paroi est spécifiquement dévolue à la fonction de fourniture d'au moins un constituant, propre à se décomposer sous l'effet de l'arc électrique. Selon une possibilité de l'invention, au moins un constituant, appartenant à au moins un élément solide, et différent de l'élément comprenant l'oxyde associé audit au moins un fluorure solide, est un fluorure solide. A titre d'exemple non limitatif, on citera notamment les polymères fluorés, tels que le polytétrafluoroéthylène ou PTFE (CF2)n. encore dénommé TEFLON, ainsi que le fluorure de calcium CaF2, le fluorure d'aluminium AlF3, le fluorure de cuivre Cu2F2, ou encore le fluorure de titane TiF4. Selon une autre variante de l'invention, il est possible d'associer des premier et second types différents de fluorures, en particulier lorsque ces derniers appartiennent au même élément solide. De façon avantageuse, un premier constituant susceptible de se décomposer est un polymère fluoré, tel que le polytétrafluoroéthylène (PTFE) , alors qu'un autre constituant susceptible de se décomposer est un autre fluorure, de type différent. Cet autre fluorure est par exemple CaF2, A1F3, Cu2F2 ou TiF4. Dans le cas où le polymère fluoré et l'autre type de fluorure appartiennent au même élément solide, la proportion massique du PTFE est avantageusement comprise entre 60 et 80 %, de préférence entre 65 et 75 %, de l'ensemble constitué par le polymère fluoré et l'autre fluorure solide. Selon une autre possibilité de l'invention, au moins un constituant, appartenant à au moins un élément solide, est un sulfure solide. On citera, à titre d'exemple non limitatif, des sulfures d'antimoine Sb2S3 ou SbS5, ou encore le sulfure de molybdène MoS2. Selon une autre variante de l'invention, au moins un constituant susceptible de se décomposer est un fluorure solide, alors qu'au moins un autre constituant susceptible de se décomposer est un sulfure solide. Selon une première alternative, un premier constituant est un polymère fluoré, tel que le polytétrafluoroéthylène (PTFE) , alors qu'un autre constituant est un sulfure solide. Dans le cas où le polymère fluoré et le sulfure appartiennent au même élément solide, la proportion massique de ce polymère fluoré est avantageusement comprise entre 50 et 80 %, de préférence entre 60 et 70 %, de l'ensemble constitué par le polymère fluoré et le sulfure solide. Selon une autre alternative, un premier constituant est un polymère fluoré, tel que le polytétrafluoroéthylène (PTFE) , un second constituant est un autre type de fluorure solide, alors qu'un troisième constituant est un sulfure solide. Dans le cas où le polymère fluoré, l'autre fluorure et le sulfure appartiennent au même élément solide, le rapport massique de l'autre fluorure sur le sulfure est compris entre 3 et 4, alors que cet autre fluorure et ce sulfure représentent, en volume, entre 25 et 40 %, de préférence entre 30 et 35 % de l'ensemble formé par le polymère fluoré, l'autre fluorure et le sulfure. Selon une autre variante de l'invention, au moins un constituant susceptible de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique est un constituant gazeux.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention va être décrite ci-après, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, dans lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe longitudinale, illustrant une chambre de coupure appartenant à un appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension, conforme à l'invention ; La figure 2 est une vue schématique, illustrant de façon plus précise la décomposition de certains éléments de la chambre de coupure de la figure 1, lors de l'établissement d'un arc électrique ; et La figure 3 est une vue schématique, analogue à la figure 2, illustrant une variante de réalisation de l'invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La figure 1 illustre une chambre de coupure 2 appartenant à un appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension, non représenté, qui est par exemple un disjoncteur. L'agencement de cette chambre de coupure est classique, de sorte qu'il sera décrit de façon succincte dans ce qui suit. Cette chambre 2, qui est délimitée par une enveloppe cylindrique isolante 4, est remplie d'un gaz isolant différent du CF4 et du SF6. Il s'agit par exemple d'azote, d'oxyde d'azote, d'argon, de dioxyde de carbone ou de leurs mélanges . Cette chambre comprend tout d'abord un organe fixe de contact, affecté dans son ensemble par la référence 6. Cet organe 6 comporte, de façon connue, un support 8, sur lequel est monté un élément de contact d'arc 10. La liaison entre le support 8 et l'élément de contact 10 est assurée par exemple par tout moyen mécanique, tel le vissage ou le goupillage, ou encore tout moyen de soudure avec ou sans métal d'apport. L'organe de contact 6, qui est électriquement connecté à un raccord électrique, non représenté, est en outre pourvu d'un contact de courant permanent 12. La chambre de coupure 2 renferme également un organe mobile de contact, désigné dans son ensemble par la référence 14. Celui-ci comprend un support 16,' sur lequel est rapporté un élément de contact mobile 18. La liaison entre le support 16 et l'élément de contact 18 est assurée de façon analogue à la liaison évoquée ci-dessus, intervenant entre le support 8 et l'élément 10. Cet organe mobile 14 , qui est également connecté à un autre raccord électrique, non représenté, est équipé d'un contact de courant permanent 20. Ce dernier supporte une tuyère ou buse isolante 22, délimitant un canal annulaire 24. En service, de façon classique, l'organe mobile 14 peut être déplacé entre une position de contact, représentée sur la gauche de la figure 1, dans laquelle les éléments 10 et 18 sont en contact mutuel, ainsi qu'une position de coupure, représentée sur la droite de cette figure 1, dans laquelle ces deux éléments 10 et 18 sont mutuellement séparés. Lors du déplacement de l'organe mobile 14 de sa position de contact à sa position de coupure, il se forme un arc électrique entre les deux éléments de contact 10 et 18, alors qu'un gaz isolant se trouve dirigé, via le canal annulaire 24, dans la zone 25 de cet arc électrique. La figure 2 illustre uniquement, de façon schématique et à plus grande échelle, les contacts d'arc 10 et 18, ainsi que la buse isolante 22. On note 26 l'arc électrique qui s'établit entre les contacts 10 et 18, lors de la séparation de ces derniers. Cet arc 26 se propage également contre les parois en regard de la buse 22, au sein du gaz isolant qui est noté G. Dans cet exemple, la buse 22 est formée de deux matériaux, à savoir du polytétrafluoroéthylène (PTFE) , soit (CF2)n/ et un oxyde, par exemple de la silice Si02. Les pourcentages massiques de ces deux constituants sont par exemple de 65 % de PTFE et de 35 % de Si02. Dans l'exemple illustré, la buse 22 est intégralement formée par les deux constituants précités. Il est cependant à noter que, à titre de variante, ces deux composants peuvent être uniquement présents sur la surface de cette buse, destinée à être irradiée en service par l'arc 26. Dans cette optique, ces deux composants sont avantageusement présents sur une épaisseur minimale d'au moins 1 mm. A titre de variante supplémentaire, les deux composants évoqués ci-dessus peuvent être uniquement présents sur le col C de la buse, qui est plus particulièrement illustré sur la figure 2. Lorsque l'arc 26 irradie les surfaces en regard de la buse 22, ceci induit la décomposition du PTFE et du Si02. Les espèces ainsi décomposées, présentes au sein d'un plasma, sont représentées de façon schématique sur la figure 2, et y sont affectées des références e_ι et
__2" En l'occurrence, on retrouve dans ce plasma les espèces par exemple ioniques C+ et F". Puis, au sein de ce plasma, les espèces décomposées e_ι et e2 se recombinent, selon une réaction sensiblement immédiate, de manière à former une nouvelle espèce gazeuse, qui est notée Gi sur la figure 2. Dans le présent exemple, deux nouveaux gaz apparaissent, le tétrafluorure de carbone CF4 et le dioxyde de carbone C02, dont la production s'accompagne de la formation de silicium solide . Les différents phénomènes physico-chimiques évoqués ci-dessus sont illustrés par l'équation suivante [1], dont on soulignera qu'elle présente uniquement un caractère de principe . [1] (CF2)n + Si02 + énergie -. C + F + Si + O → CF4 + C02 + Si II convient de souligner que, grâce à la présence de l'oxyde, l'oxygène appartenant initialement à celui- ci se combine avec le carbone décomposé du PTFE, de manière à former du dioxyde de carbone . Ceci permet donc d'éviter la production de carbone pur, qui aurait tendance à se déposer sur les parois de la buse et ainsi à altérer les performances de l'appareillage, notamment en termes diélectriques . Dans l'exemple ci-dessus, on a associé, au sein de la buse 22, un fluorure solide et un oxyde. A titre de variante, on peut associer un fluorure, tel que le
PTFE, avec un sulfure solide, en l'occurrence du sulfure de molybdène MoS2 et avec un oxyde, par exemple de la silice. Les proportions massiques, au sein de la buse, sont alors évaluées de sorte que le rapport massique de l'oxyde sur le sulfure solide soit compris entre 2 et 3 , alors que cet oxyde et ce sulfure solide représentent, en volume, entre 25 et 40 %, de préférence entre 30 et 35 %, de l'ensemble formé par le polymère fluoré, le sulfure solide et l'oxyde. Les différents phénomènes décrits ci-dessus sont illustrés par l'équation [2] ci-après : [2] (CF2)n + MoS2 + Si02 + énergie —. Mo + Si + C + 0 + S + F → Mo + Si + C02 + SF6 Lors de l'établissement de l'arc, ce dernier induit la décomposition du fluorure, du sulfure et de l'oxyde. Puis, les espèces décomposées ainsi formées se recombinent, de manière à former notamment une nouvelle espèce gazeuse, à savoir l'hexafluorure de soufre SF6. Selon une variante, on peut remplacer le sulfure de molybdène MoS2 par le sulfure d'antimoine Sb2S5. Les proportions massiques, au sein de la buse, sont alors évaluées de sorte que le rapport massique de l'oxyde sur le sulfure solide soit compris entre 2 et 3 , alors que cet oxyde et ce sulfure solide représentent, en volume, entre 25 et 40 %, de préférence entre 30 et 35 %, de l'ensemble formé par le polymère fluoré, le sulfure solide et l'oxyde. [3] Sb2S5 + (CF2)n + Si02 + énergie —. Sb + Si + C + 0 + S + F → Sb + Si + C02 + SF6. L'équation [4] ci-après illustre une variante supplémentaire de réalisation, dans laquelle la buse 22 comprend, outre du PTFE et du Si02 comme dans l'équation [1], un nitrure solide, qui est en l'occurrence du nitrure de bore BN. [4] (CF2)n + BN + Si02 + énergie -. C + F + B + N + Si + 0 -, CF4 + N20 + C02 + Si + B Lors de l'établissement de l'arc, ces différents constituants se décomposent puis se recombinent, de manière à former trois gaz différents, dont les propriétés électriques sont meilleures que celles du gaz de coupure initial. Il s'agit en l'occurrence de l'hexafluorure de carbone CF4, du protoxyde d'azote N20, ainsi que du dioxyde de carbone C02. Dans les différents exemples ci-dessus, illustrés par les équations [1] à [4] , la buse 22 comprend deux ou trois constituants, susceptibles de se décomposer sous l'action de l'arc électrique, de manière à former au moins une nouvelle espèce gazeuse, dont les propriété diélectriques sont meilleures que celles du gaz de coupure initiale, tel que l'azote. A titre de variante, les constituants précités, au nombre d'au moins deux, peuvent appartenir à des éléments solides de l'appareillage électrique, qui sont différents de la buse 22. Ainsi, ces constituants peuvent être intégrés à l'un ou l'autre des contacts d'arc 10 ou 18. Une autre possibilité est également illustrée par la figure 3, sur laquelle les éléments mécaniques analogues à ceux de la figure 2 y sont désignés par les mêmes numéros, affectés de la référence « prime ». On retrouve ainsi une pièce intermédiaire additionnelle 23, globalement cylindrique, qui est spécifiquement dévolue à la fonction de fourniture d'une espèce décomposée, sous l'action de l'arc électrique. En reprenant les différents exemples des équations [1] à [4] , cette pièce 23 peut être réalisée au moins en partie en un fluorure, tel que le (CF2)n ou en un fluorure différent comme CaF2, ou en un sulfure, tel que le MoS2 ou encore le Sb2S5. Par exemple, la pièce 23 peut être réalisée en deux fluorures différents. Dans ce cas, il y aura formation d'un nouveau gaz, le tétrafluorure de carbone CF4, avec formation de calcium solide selon l'équation suivante [5], dont on soulignera qu'elle présente uniquement un caractère de principe . [5] (CF2)n + CaF2 + énergie → C + F + Ca -. Ca + CF4 Par exemple, si la buse est réalisée avec du PTFE et de l'oxyde, la pièce 23 peut être réalisé avec deux fluorures différents, comme le (CF2)n et le CaF2, dans des proportions massiques de 65% de PTFE et de 35% de CaF2. En outre, cette pièce 23 peut également intégrer un oxyde . Dans ce qui précède, les différents constituants susceptibles de se décomposer sous l'action de l'arc, y compris les oxydes destinés à éviter la formation de carbone pur, appartiennent à des éléments solides de la chambre de coupure. A titre de variante supplémentaire, on peut prévoir qu'au moins un tel constituant se présente initialement sous forme gazeuse. Dans cette éventualité, le ou chaque constituant gazeux, susceptible de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique, est formé par un ou plusieurs gaz additionnel (s) associé (s) au gaz de coupure proprement dit. Ainsi, du fluorure de Xénon XeF4 peut être associé au gaz de coupure, qui est par exemple de l'azote. On retrouve alors, par exemple, entre 1 et 20 % en volume de XeF . On suppose par ailleurs que la buse 22 est réalisée en PTFE chargé en oxyde. Dans ces conditions, lors de l'établissement de l'arc électrique, il se produit une décomposition à la fois du gaz additionnel, du PTFE et de l'oxyde. Les espèces ainsi décomposées se recombinent alors, de façon sensiblement immédiate, de manière à former notamment du CF4 et du Xénon Xe . A cet égard, il peut être prévu de piéger ce Xénon pur ainsi formé, par exemple au moyen de tamis moléculaires. Les différents phénomènes évoqués ci-dessus sont illustrés par l'équation [6] ci-après : [6] XeF + (CF2)n + Si02 + énergie -» Xe + C + F + Si + O -. Xe + CF + Si + C02. II est également envisageable d'associer le fluorure de Xénon, à la fois avec un fluorure solide et un sulfure solide, tels que le PTFE et le MoS2. Ces deux derniers constituants sont alors intégrés, soit dans un même élément solide tel que la buse 22, soit au sein de deux éléments solides distincts, tels que la buse 22' et la pièce 23 de la figure 3. Les phénomènes intervenant lors de l'apparition de l'arc électrique sont illustrés par l'équation [7] ci-après : [7] XeF4 + (CF2)n + MoS2 + Si02 + énergie -» Xe + Mo + C + S + F + Si + 0 →Xe + Mo + CF4 + SF6 + Si + C02 Il est à noter que, dans l'exemple de l'équation [7], l'association de fluorure de Xénon avec un fluorure solide et un sulfure solide conduit à la formation, à la fois de CF4 et de SFS. A titre de variante, on notera qu'il est possible d'utiliser d'autres types de fluorures gazeux, tels que le XeF2, le SiF4 ou le NF3. En effet, le gaz de coupure peut être associé à un gaz additionnel fluoré choisi de préférence parmi XeF4, XeF2, SiF4 ou NF3, et le gaz fluoré peut être présent, par exemple, dans des proportions de 1 à 20% en volume. Les équations [8], [9] et [10] ci-après illustrent trois variantes supplémentaires de réalisation de 1' invention. Selon un exemple, la buse peut être réalisée en PTFE et en oxyde, par exemple en silice, et la pièce 23 peut être réalisée en PTFE et nitrure solide, et un gaz est enfermé à l'intérieur de l'appareillage électrique de coupure. L'équation [8] illustre la réaction du PTFE associé au gaz, en l'occurrence du dioxyde de soufre S02, ainsi qu'au nitrure solide, en l'occurrence du nitrure de bore BN. Dans cet exemple, lors de l'établissement de l'arc, ces différentes espèces se décomposent puis se recombinent de manière à former les trois mêmes gaz que ceux de l'équation [4] ci-dessus. [8] ( CF2 ) n + S02 + BN + énergie — . C + F + S + O + B + N -. CF4 + N20 + C02+ B + S Les équations [9] et [10] font intervenir des réactions de décomposition, puis de combinaison, qui sont entièrement gazeuses. Le fluorure de xénon XeF4 y est associé, soit au dioxyde de soufre S02, soit au dioxyde de carbone C02. [9] S02 + XeF4 + énergie -» S + 0 + Xe + F -. SF6 + Xe + 0 [10] C02 + XeF4 + énergie → C + O + Xe + F —. CF4 + Xe + 0 Il est à noter que l'invention trouve son application à tout type d'appareillages de coupure en moyenne ou haute tension, en particulier quelle que soit la géométrie de ces derniers, à savoir notamment de révolution ou pas. Dans cette optique, la coupure d'un tel appareillage peut intervenir selon différents mouvements relatifs des organes de contact, que ce soit en translation ou en rotation. II convient également de souligner le caractère avantageux de l'invention, sur le plan économique. En effet, les constituants susceptibles de se décomposer, sous l'action de l'arc électrique, peuvent être choisis tels que leurs coûts sont relativement faibles. Par ailleurs, de tels constituants sont facilement disponibles dans l'industrie, en grande quantité.

Claims

REVENDICATIONS
1. Appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension, notamment disjoncteur ou sectionneur, comprenant une chambre de coupure (2) renfermant un gaz de coupure (G ; G' ) sensiblement dépourvu d'hexafluorure de soufre (SF6) et de tétrafluorure de carbone (CF) , cette chambre de coupure comportant des premier (6) et second (14) organes de contact, dont chacun est pourvu respectivement d'un premier (10 ; 10') et d'un second (18 ; 18') contacts d'arc, ces deux contacts d'arc étant aptes à occuper, en service, une première position dans laquelle ils sont en contact mutuel, ainsi qu'une seconde position dans laquelle ils sont séparés l'un de l'autre, le déplacement de ces deux contacts d'arc (10, 18 ; 10', 18') entre les première et seconde positions entraînant la formation d'un arc électrique (26 ; 26'), alors qu'il est prévu, au voisinage de ces contacts d'arc, au moins une paroi d'irradiation (22 ; 22', 23) propre à être atteinte par cet arc électrique, au moins deux constituants appartenant à au moins un élément parmi le gaz de coupure (G, G' ) , les premier (10 ; 10') et second (18 ; 18') contacts d'arc, ainsi que la ou chaque paroi d'irradiation (22 ; 22', 23), étant susceptibles de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique (26 ; 26'), de manière à former des espèces décomposées (elf e2) propres à se combiner au sein de la chambre de coupure, afin de former, au moins lors de l'extinction de l'arc électrique, au moins une nouvelle espèce gazeuse (Gi) dont les propriétés diélectriques sont supérieures à celles du gaz de coupure (G, G' ) , au moins un élément parmi le gaz de coupure (G ; G'), les premier (10 ; 10') et second (18 ; 18') contacts d'arc, ainsi que la ou chaque paroi d'irradiation (22 ; 22', 23) comprenant un oxyde, susceptible de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique, de manière à former au moins une espèce décomposée auxiliaire, propre à se combiner avec les espèces décomposées, de manière à éviter la formation de carbone pur, cet oxyde étant associé à au moins un fluorure solide, au sein d'un même élément solide, ledit appareillage électrique de coupure étant caractérisé en ce que le fluorure solide est un polymère fluoré, tel que le PTFE et en ce que la proportion massique de ce polymère fluoré est comprise entre 50 et 80 %, de préférence entre 60 et 70 %, de l'ensemble formé par le polymère fluoré et cet oxyde.
2. Appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension, notamment disjoncteur ou sectionneur, comprenant une chambre de coupure (2) renfermant un gaz de coupure (G ; G' ) sensiblement dépourvu d'hexafluorure de soufre (SF6) et de tétrafluorure de carbone (CF4) , cette chambre de coupure comportant des premier (6) et second (14) organes de contact, dont chacun est pourvu respectivement d'un premier (10 ; 10') et d'un second (18 ; 18') contacts d'arc, ces deux contacts d'arc étant aptes à occuper, en service, une première position dans laquelle ils sont en contact mutuel, ainsi qu'une seconde position dans laquelle ils sont séparés l'un de l'autre, le déplacement de ces deux contacts d'arc (10, 18 ; 10', 18') entre les première et seconde positions entraînant la formation d'un arc électrique (26 ; 26'), alors qu'il est prévu, au voisinage de ces contacts d'arc, au moins une paroi d'irradiation (22 ; 22', 23) propre à être atteinte par cet arc électrique, au moins deux constituants appartenant à au moins un élément parmi le gaz de coupure (G, G' ) , les premier (10 ; 10') et second (18 ; 18') contacts d'arc, ainsi que la ou chaque paroi d'irradiation (22 ; 22', 23), étant susceptibles de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique (26 ; 26'), de manière à former des espèces décomposées (e , e2) propres à se combiner au sein de la chambre de coupure, afin de former, au moins lors de l'extinction de l'arc électrique, au moins une nouvelle espèce gazeuse (G) dont les propriétés diélectriques sont supérieures à celles du gaz de coupure (G, G' ) , au moins un élément parmi le gaz de coupure (G ; G'), les premier (10 ; 10') et second (18 ; 18') contacts d'arc, ainsi que la ou chaque paroi d'irradiation (22 ; 22', 23) comprenant un oxyde, susceptible de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique, de manière à former au moins une espèce décomposée auxiliaire, propre à se combiner avec les espèces décomposées, de manière à éviter la formation de carbone pur, cet oxyde étant associé à au moins un fluorure solide, au sein d'un même élément solide, ledit appareillage électrique de coupure étant caractérisé en ce que cet oxyde est également associé, au sein d'un même élément solide, à un polymère fluoré, tel que le PTFE et à un sulfure solide et en ce que le rapport massique de l'oxyde sur le sulfure solide est compris entre 2 et 3 , alors que cet oxyde et ce sulfure solide représentent, en volume, entre 25 et 40 %, de préférence entre 30 et 35 %, de l'ensemble formé par le polymère fluoré, le sulfure solide et l'oxyde.
3. Appareillage électrique de coupure en moyenne ou haute tension, notamment disjoncteur ou sectionneur, comprenant une chambre de coupure (2) renfermant un gaz de coupure (G ; G' ) sensiblement dépourvu d'hexafluorure de soufre (SF6) et de tétrafluorure de carbone (CF4) , cette chambre de coupure comportant des premier (6) et second (14) organes de contact, dont chacun est pourvu respectivement d'un premier (10 ; 10') et d'un second (18 ; 18') contacts d'arc, ces deux contacts d'arc étant aptes à occuper, en service, une première position dans laquelle ils sont en contact mutuel, ainsi qu'une seconde position dans laquelle ils sont séparés l'un de l'autre, le déplacement de ces deux contacts d'arc (10, 18 ; 10', 18') entre les première et seconde positions entraînant la formation d'un arc électrique (26 ; 26'), alors qu'il est prévu, au voisinage de ces contacts d'arc, au moins une paroi d'irradiation (22 ; 22', 23) propre à être atteinte par cet arc électrique, au moins deux constituants appartenant à au moins un élément parmi le gaz de coupure (G, G' ) , les premier (10 ; 10') et second (18 ; 18') contacts d'arc, ainsi que la ou chaque paroi d'irradiation (22 ; 22', 23), étant susceptibles de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique (26 ; 26'), de manière à former des espèces décomposées (el7 e2) propres à se combiner au sein de la chambre de coupure, afin de former, au moins lors de l'extinction de l'arc électrique, au moins une nouvelle espèce gazeuse (Gx) dont les propriétés diélectriques sont supérieures à celles de ce gaz de coupure (G, G' ) , au moins un élément parmi le gaz de coupure (G ; G'), les premier (10 ; 10') et second (18 ; 18') contacts d'arc, ainsi que la ou chaque paroi d'irradiation (22 ; 22', 23) comprenant un oxyde, susceptible de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique, de manière à former au moins une espèce décomposée auxiliaire, propre à se combiner avec les espèces décomposées, de manière à éviter la formation de carbone pur, cet oxyde étant associé à au moins un fluorure solide, au sein d'un même élément solide, ledit appareillage électrique de coupure étant caractérisé en ce que cet oxyde est également associé, au sein d'un même élément solide, à un polymère fluoré, tel que le PTFE, ainsi qu'à un nitrure solide.
4. Appareillage électrique de coupure selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le rapport massique de l'oxyde sur le nitrure solide est compris entre 0,4 et 3, et en ce que cet oxyde et ce nitrure solide représentent, en volume, entre 25 et 40 %, de préférence entre 30 et 35 %, de l'ensemble formé par le polymère fluoré, l'oxyde et le nitrure solide.
5. Appareillage selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le gaz de coupure (G ; G' ) comprend au moins un gaz additionnel, qui contient au moins un constituant gazeux susceptible de se décomposer, le ou chaque gaz additionnel étant un gaz fluoré, notamment du fluorure de Xénon (XeF4) et/ou un gaz carboné, notamment du dioxyde de carbone (C02) et/ou un gaz soufré, notamment du dioxyde de souffre (S02) .
6. Appareillage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le gaz additionnel est un gaz fluoré choisi de préférence parmi XeF4, XeF2, SiF4 ou NF3.
7. Appareillage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le gaz fluoré est présent dans des proportions de 1 à 20% en volume.
8. Appareillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque nouvelle espèce gazeuse (Gx) contient du fluor ainsi que du soufre et/ou du carbone.
9. Appareillage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la ou les nouvelle (s) espèce (s) gazeuse (s) est (sont) le tétrafluorure de carbone (CF4) et/ou l'hexafluorure de soufre (SF6) .
10. Appareillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque nouvelle espèce gazeuse contient de l'oxygène, ainsi que du carbone et/ou de l'azote.
11. Appareillage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la ou les nouvelle (s) espèce (s) gazeuse (s) est (sont) le dioxyde de carbone (C02)- et/ou le protoxyde d'azote (N20) .
12. Appareillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un constituant susceptible de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique appartient à au moins un élément solide (22 ; 22', 23), le ou chaque constituant étant présent au moins sur la surface de cet élément solide qui est irradiée, en service, par l'arc électrique.
13. Appareillage selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'un élément solide est constitué par une buse isolante (22 ; 22') de canalisation du gaz de coupure.
14. Appareillage selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins un constituant susceptible de se décomposer appartient à cette buse isolante (22'), alors qu'au moins un autre constituant susceptible de se décomposer appartient à une autre paroi d'irradiation (23), distincte de cette buse .
15. Appareillage selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'au moins un constituant, appartenant à au moins un élément solide, et différent de l'élément comprenant l'oxyde associé audit au moins un fluorure solide, est un fluorure solide.
16. Appareillage selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'un premier constituant susceptible de se décomposer est un polymère fluoré, tel que le polytétrafluoroéthylène (PTFE), alors qu'un autre constituant susceptible de se décomposer est un autre fluorure, de type différent.
17. Appareillage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le polymère fluoré et l'autre fluorure appartiennent au même élément solide, et en ce que la proportion massique du polymère fluoré est comprise entre 60 et 80 %, de préférence entre 65 et 75 %, de l'ensemble constitué par le PTFE et l'autre fluorure solide.
18. Appareillage selon l'une quelconque des revendications 12 à 17, caractérisé en ce qu'au moins un constituant, appartenant à au moins un élément solide, est un sulfure solide.
19. Appareillage selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, prise en combinaison avec la revendication 18, caractérisé en ce qu'au moins un constituant susceptible de se décomposer est un fluorure solide, alors qu'au moins un autre constituant susceptible de se décomposer est un sulfure solide.
20. Appareillage selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'un premier constituant est un polymère fluoré, tel que le polytétrafluoroéthylène (PTFE) , alors qu'au autre constituant est un sulfure solide.
21. Appareillage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le polymère fluoré et le sulfure solide appartiennent au même élément solide, et en ce que la proportion massique du polymère fluoré est comprise entre 50 et 80 %, de préférence entre 60 et 70 %, de l'ensemble constitué par le polymère fluoré et le sulfure solide.
22. Appareillage selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'un premier constituant est un polymère fluoré, tel que le polytétrafluoroéthylène, un second constituant est un autre type de fluorure solide, alors qu'un troisième constituant est un sulfure solide.
23. Appareillage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le polymère fluoré, l'autre fluorure et le sulfure appartiennent au même élément solide, et en ce que le rapport massique de l'autre fluorure sur le sulfure est compris entre 3 et 4, alors que cet autre fluorure et ce sulfure représentent, en volume, entre 25 et 40 %, de préférence entre 30 et 35 % de l'ensemble formé par le polymère fluoré, l'autre fluorure et le sulfure.
24. Appareillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un constituant susceptible de se décomposer sous l'effet de l'arc électrique est un constituant gazeux.
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