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Dans les disjoncteurs électriques multipolaires, les pièces sous tension appartenant à chaque pale sont habi- tuellement séparées de celles appartenant à un autre pale soit par de l'air, soit par un liquide isolant. Dans cer- tains cas, en vue d'augmenter l'isolement entre ces pièces sous tension, on a prévu un écran en matière isolante dis- posé entre chaque pôle, cet écran n'occupant qu'une petite partie de l'intervalle existant entre deux pales voisins.
D'autre part, le plus souvent et, notamment, lorsque le dis- joncteur est un disjoncteur à faible volume d'huile, ses pô- les sont disposés sur un même plan, chaque chambre de cou- pure étant située dans une enveloppe extérieure isolante in- dividuelle.
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Tous ces modes de réalisation présentent, par suite, un encombrement considérable en raison des distances à mainte- nir entre les pôles du disjoncteur pour obtenir l'isolement convenable fonction de la tension nominale 'du disjoncteur.
En vue de diminuer au maximum possible l'encombre- ment dès-disjoncteurs multipolaires-, tout en maintenant l'iso- lement convenable entre leurs pôles en fonction de leur ten- sion nominale, la présente invention a pour objet un disjonc- teur multipolaire de genre généralement quelconque dans le- quel les pièces constitutives des pales, pièces'sous tension ou non, sont noyées, le plus souvent sans enveloppe exté- rieure, dans une-masse isolante solide, composite ou non, .à forte rigidité diélectrique,de préférence moulable et for- mant carter commun pour l'ensemble'des pôles, ledit carter comportant des embouts isolés servant de passage aux lignes d'amenée et de départ pour chaque p8le et un dispositif de manoeuvre isolé pour l'ensemble des pales.
De préférence, la masse isolante est constituée par une résine synthétique moulable à forte rigidité diélectrique, appartenant notamment à la classe des résines éthoxylines, telle que celle connue sous le nom de "Araldite".
Cette invention peut 's'appliquer à tous les types connus de disjoncteurs, et, en particulier, aux disjoncteurs à gros et faible volume de liquide extincteur, aux disjonc- teurs pneumatiques, aux disjoncteurs à coupure dans l'air, ces disjoncteurs pouvant utiliser toutes les formes connues d'extinction de l'arc produit au déclenchement-.
Cette disposition-permet de rapprocher sensiblement
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les parties sous tension appartenant aux différents pôles les unes des autres et, par là, de réaliser un appareil de très faible encombrement. Elle permet, en outre, de.réduire très fortement les distances à la masse des parties sous tension.
Les pôles du disjoncteur peuvent être disposés dans le carter commun soit dans un même plan, soit en triangle, soit sous la forme d'un polygone quelconque. De même, ce carter dans lequel sont noyés les pôles peut avoir une forme quelcon- que, telle que cylindrique, semi-cylindrique, polyédrique, etc.
De préférence, dans les installations comportant des disjoncteurs conformes à l'invention, on applique le même principe d'isolement par une masse isolante solide, à forte rigidité diélectrique et de préférence moulable, à toutes les parties sous tension, notamment aux jeux de barres et aux bran- chements. Les cellules ainsi réalisées, qu'elles soient ouvertes ou protégées, débrochables ou non, ont des encombrements très réduits.
En particulier, lorsque l'appareil est installé en cellule ouverte, les connexions en câble des arrivées et des départs sur le disjoncteur s'effectuent par l'intermédiaire de boites à câbles comportant une enveloppe réalisée par la masse isolante spécifiée ci-dessus et dans laquelle est enrobée l'ex- trémité du câble.
Lorsque l'appareil est'installé en cellules préfa- briquées non débrochables, l'isolement solide est réalisé tout le long des jeux de barres.
Lorsque l'appareil est installé en cellules préfa- briquées débrochables, on interpose entre la partie mobile et
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la partie fixe de ces cellules un ensemble comportant des cy- lindres concentriques en matière isolante à forte rigidité diélectrique contenant les parties métalliques et rentrant les uns dans les autres, de façon à obtenir de faibles dis- tances à la masse et une longue ligne de fuite.
Le jeu de barres proprement dit peut être réalisé soit en câbles isolés au polythène, câbles dits "secs", soit. en barres enrobées de matière isolante telle que l'Araldite, soit par une combinaison des deux.
De¯,même, les liaisons des disjoncteurs avec les jeux de barres ou avec les boites à câbles sont également réalisées en connexions à l'isolement solide. Dans le cas des liaisons entre disjoncteurs et jeux de barres, on peut utiliser des câbles dits "secs".
D'autres particularités de l'invention apparaitront dans la description qui va suivre, en regard des dessins an- nexés à titre d'exemples non limitatifs, et qui fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique, les particularités des dispositifs décrits faisant naturel- lement partie de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique d'une première forme de réalisation d'un disjoncteur tripolaire conforme à l'invention.
Les fig. 2 et 3 sont des vues schématiques de deux autres formes d'exécution d'un disjoncteur tripolaire con- forme à l'invention.
La fig. 4 est une coupe schématique d'un disjonc- teur pneumatique tripolaire à pôles alignés, conforme à
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l'invention, coupe écoutée suivant la ligne des pâles.
La fig. 5 est une coupe du disjoncteur illustre à la fig. 4 suivant la ligne V-v.
La fig. 6 est une coupe d'une boîte à câbles oon- forme à l'invention.
Les fig. 7 et 8 sont deux soupes suivant deux plans orthogonaux d'une broche débrochable pour cellule préfabri-
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quée dêbroùhâble oonforme à l'ifivêntion.
Les fig. 9 et 10 sont des vues schématiques de deux modes d'exécution d'un disjoncteur tripolaire à faible volume de liquide extincteur conforme à l'invention.
Les fig. 11 et 12 2ont des vues extérieures, res- pectivement en élévation et en plan; d'un disjoncteur tripo- laire à faible volume de liquide extincteur conforme à l'in- vention, suivant un troisième mode d'exécution.
-la fig. 13 est une coupe partielle du disjoncteur illustré à la fig. 12 suivant la ligne XIII-XIII,
La fig. 14 est une coupe de la fig. 13 suivant la ligne XIV-XIV.
Les fig. 15 et 16 sont respectivement des vues en élévation avec arrachement partiel et en plan d'une variante de réalisation de l'étoile de commande des broches mobiles
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du disjoncteur tripo1aiê i11ustê aux fig< Il à 14.
La fig. 17 est une vue schématique d'une étoile de commande des broches mobiles d'un disjoncteur du genre illus- tré aux fig. Il à 14 associée à une commande hydraulique.
La fig. 18 est une coupe diamétrale du porte-tulipe supérieur du disjoncteur illustre aux fig. Il à 14.
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La fig. 19 est une coupe diamétrale du porte-tulipe inférieur du disjoncteur illustré aux fig. 11 à 14.
Les différentes figures se rapportent à un disjonc- teur tripolaire de genre généralement quelconque. Suivant l'invention, les trois pôles a, b,c de ce disjoncteur ont leurs pièces, sous tension ou non, noyées dans un bloc de ma- tière isolante solide, composite ou non, à forte rigidité di- électrique et de préférence moulable, ce bloc étant constitué, par exemple, par de la résine synthétique connue .sous le nom d'Araldite. Dans les réalisations illustrées aux fig. 1 à 3, les pâles a, b,c sont soit disposés en ligne dans un carter parallélépipédique A en araldite (fig. 1), soit disposés dans un carter triangulaire B (fig. 2), soit disposés en étoile dans un carter C (fig. 3) présentant une surface cylindrique d tronquée par un plan e.
Dans les modes d'exécution schématiquement représen- tés aux fig. 4 et 5, le disjoncteur tripolaire est un disjonc- teur pneumatique. Il comprend un carter 1 dans lequel sont aménagées trois chambres de coupure en ligne 2a, 2b, 2c, ces chambres étant fermées par des 'bouchons vissés 3a, 3b, 3c, formant buses d'éjection, en matière isolante, ne charbonnant pas sous l'influence de l'arc, telle que la fibre ou certaines résines acryliques. Sous les bouchons sont fixées des tulipes 4 reliées par des conducteurs 5 aux arrivées de courant, par exemple. Sur le fond des chambres 2a à 2c sont fixées des tu- lipes 6 reliées par des conducteurs 7 aux départs de courant.
Les broches mobiles 8 conductrices sont reliées à des embouts 9 isolants portés par un support commun 10 relié par une tige
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12 à la commande d'enclenchement et de déclenchement du dis- joncteur. Les chambres 2a à 2c sont, en outre, reliées par des canaux 13 avec une source d'air comprimé non représentée.
Les pièces isolantes 1 et 9 sont, de préférence, réalisées en araldite. Les embouts 9 ont pour but d'empêcher la formation intempestive d'un arc entre les broches conductrices 8'lors du déclenchement. Les conducteurs 5 et 7 passent dans des embouts isolants 14 et sont eux-mêmes revêtus d'un isolement solide en araldite ou d'un isolement sec. Le fonctionnement de cet appareil en soi-même bien connu n'a pas lieu d'être spécialement décrit.
Le montage des conducteurs 5 et 7 et leur liaison avec les tulipes 4 et 6 seront décrits ci-après en regard des figures relatives aux disjoncteurs à faible vo- lume de liquide extincteur. @
Dans le cas où le disjoncteur est installé en cel- lule ouverte, pour assurer les connexions en câbles des ar- rivées et des départs sur le disjoncteur, on utilise, ainsi que représenté à la fig. 6, des boites à câbles comprenant un.corps 15 dans lequel est noyé le câble 16 dénudé à son extrémité, ce corps étant muni d'une embase 17 fixée par des vis 18 sur un bossage 19 aménagé sur le carter commun 1. Le corps 15 est réalisé soit en araldite seule, soit en aral- dite avec 'une chambre remplie de compound.
Dans le cas où le disjoncteur est installé en cel- lule préfabriquée débrochable, ainsi que représenté aux fig.
7 et 8, chaque connexion d'arrivée et de départ à la tulipe 4a comprend une broche métallique 20 fixée sur la tulipe par vissage et enrobée dans un revêtement cylindrique 21 en une
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matière telle que de l'araldite, ce revêtement et cette bro- che pénétrant dans un embout 22 aménagé sur le carter en aral- dite 1 avec interposition d'un joint 23. La broche 20 pénètre dans une tulipe 24 fixée sur une pièce conductrice 25 noyée dans une enveloppe 26 en une matière telle que l'araldite mu- nie d'une jupe 27 pour entourer l'embout 22. Les barres laté- rales 28a et 28c sont reliées aux tulipes correspondantes 24 par des pièces conductrices chantournées 25a et 25b.
Les piè- ces 25,25a, 25b sont respectivement reliées de toute manière connue aux barres 28a à 28c enrobées dans une enveloppe 29 en une matière telle que l'araldite. Ce montage permet de dimi- nuer les distances à la masse tout en maintenant des lignes de fuite de grande longueur.
Les différentes figures décrites jusqu'à maintenant se rapportent au montage général des disjoncteurs de type quelconque conformes à l'invention et aux accessoires d'ins- tallation de ces disjoncteurs en cellules ouvertes et cellu- les débroohables.
Les fig. 9 à 19 se rapportent plus spécialement à un disjoncteur tripolaire conforme à l'invention, dans lequel l'extinction est assurée par un faible volume de liquide ex- tincteur. De tels disjoncteurs comportent, d'une part, des chambres d'extinction et, d'autre part, des chambres de ré- serve et d'expansion pour le liquide extincteur.
Suivant l'invention, les chambres de réserve et d'expansion sont constituées par des cavités aménagées dans le carter 4solant commun aux p8les, au voisinage de ces pô- les dont les pièces sous tension sont enfermées dans une en-
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veloppe isolante de fortes caractéristiques mécaniques for- mant chambre d'extinction et communiquant avec ces chambres de réserve et d'expansion. Différents modes de montage peu- vent ainsi être réalisés. Suivant le mode d'exécution repré- senté schématiquement à la fig. 9, les chambres d'extinction a1, bl, c1 sont reliées individuellement à leur chambre d'ex- pansion a2, b2, c2 par des canaux a3' b3, c3, de telle sorte que chaque volume de liquide extincteur contenu dans une chambre d'extinction et une chambre d'expansion travaille isolément.
Dans la forme d'exécution schématiquement repré- sentée à la fig. 10, chaque pôle.est relié à une chambre d'ex- pansion commune aux trois pales.
Enfin, ainsi que représenté dans le mode d'exécu- tion illustré aux fig. 11 à 14, les chambres d'extinction et les chambres d'expansion peuvent déboucher dans une cavité commune aménagée dans le carter isolant.
Dans la forme d'exécution illustrée à ces fig. 11 à 14, le disjoncteur tripolaire à faible volume d'huile est du genre dans lequel l'huile dans la chambre de coupure est mise sous pression par un arc auxiliaire qui se forme en sé- rie avec l'arc à éteindre, de manière à diriger un violent jet d'huile sur ce dernier. Il est bien évident qu'un autre procédé d'extinction d'arc pourrait être utilisé.
Ce disjoncteur comprend une enveloppe ou carter extérieur 30 en forme de bac, réalisée en une matière iso- lante telle que de l'araldite. Ce carter est fermé à sa par- tie supérieure et à sa partie inférieure par des couvercles
31 et 32 réalisés eux aussi en matière isolante telle que
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l'araldite et fixés sur lui à l'aide de vis 33. Le couvercle inférieur 32 est muni d'un orifice de vidange 34 fermé par un bouchon 35. Ce bouchon, comme les vis 33, se visse dans une fourrure métallique 36 dont la surface extérieure est file- tée ou moletée et qui est enrobée lors du moulage dans la masse d'isolant. Un joint 37 assure l'étanchéité.
Le carter 30 est muni de trois cavités en forme de cheminée comprenant chacune une partie partiellement cylindri- que 38a, 38b et 38c, débouchant, pour les deux premières, dans deux cheminées 39a et 39b, et pour la dernière, dans deux che- minées latérales 40a et 40b. Les cheminées 39a, 39b et 40a, 40b servent de chambres de réserve et d'expansion et sont réu- nies entre elles à l'intérieur du carter. Dans les portions cy- lindriques 38a, 38b, 38c sont logées les chambres de coupure identiques aux'chambres de coupure utilisées dans de tels ap- pareils.
Ces chambres de coupure sont enfermées dans une enve- loppe cylindrique 41 réalisée en une matière isolante à forte caractéristique mécanique, telle que, par exemple, en verre tissé imprégné d'araldite, ce qui permet de réduire de manière sensible l'épaisseur de ces enveloppes et, par suite, l'en- combrement des chambres de coupure, par rapport aux envelop- pes en tissu bakélisé utilisées généralement.
Chaque chambre de coupure comprend un porte-tulipe inférieur 42 muni des doigts de contact 43 et dans lequel est montée une électrode 44 sur laquelle se déplace une soupape 45 à l'encontre d'un ressort 46. Des entretoises 48, serrées en- tre le couvercle 49 et le déflecteur 47, supporté par le porte- tulipe inférieur 42, maintiennent en position la tulipe inter-
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médiaire comprenant les doigts de contact 50 et 51, ainsi que le tube 52 utilisé comme directeur de jet d'huile.
La broche mobile 53, du genre comprenant deux par- -ties conductrices séparées par une partie isolante et munie-¯ d'un embout pare-étincelles, vient'en contact avec les doigts 43, 50 et 51 et,avec la tulipe supérieure constituée par des doigts 54 portés par un porte-tulipe supérieur 54a. Le fonc- tionnement de cet ensemble est bien connu et n'a pas lieu d'être à nouveau décrit.
Les trois broches mobiles 53 disposées en triangle, compte tenu de 1.'isolement dans l'air entre conducteurs, sont reliées entre elles par un support 55 en araldite en forme d'étoile dont les branches sont à 120 C les unes des autres.
La liaison de chaque broche avec l'étoile 55 est semi-élasti- que pour éviter les coincements dus à un, ,excès de guidage, cette liaison comprenant une bague 56 en matière flexible, telle que du caoutchouc naturel ou synthétique, disposée dans un logement aménagé dans l'alésage 57 de la pièce 55 dans le- quel est montée avec jeu la queue 58 de la'broche mobile 53 maintenue par un écrou 59. Les alésages 57' sont prolongés par des jupes 60 destinées à augmenter les lignes de fuite de l'é- toile 55 qui, dans le même but, est munie d'ailettes 61 à sa partie supérieure. L'étoile .55 est solidarisée avec une tige métallique 62 enrobée dans une enveloppe 63 en araldite.
Cet ensemble est guidé dans le carter 30 et, dans la dernière par- tie de la course de déclenchement, ce guidage est assuré, en outre, par la jupe 64 du couvercle 31 qui, en même temps, as- sure la longueur des lignes de fuite vers le point supérieur.
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En position enclenchée, la tige de commande 62 si- tuée en presque totalité à l'extérieur de l'appareil dans la chambre 65 a son isolement assuré par rapport aux pièces sous tension de chaque pôle par son enveloppe en araldite 63 et 'l'huile. A la position déclenchée, son isolement est assuré par son enveloppe en araldite 63 et l'air, ce qui permet de- réduire les distances d'isolement dans l'air d'au moins 505.
La tige de commande 62 est reliée par deux biellettes 66 à l'une des extrémités d'un levier à un bras 67 articulé sur un axe 68 monté dans un bottier ouvert 69. L'autre extré- mité de ce levier 68 est reliée à une biellette 70 attelée sur le bras 71 d'un amortisseur 72 fonctionnant comme un dash-pot. Cet ensemble est relié à la commande générale du disjoncteur, assurée par un moteur 74 ou manuellement par une manette 74 a par l'intermédiaire d'un réducteur 73 et d'un pi- gnon conique 75 en prise avec un pignon conique 76 claveté sur l'arbre 68, ou oraboté directement sur le bras 67.
L'en- semble mécanique de la commande est monté dans un carter 77 placé contre le bac 30 de l'appareil, ce carter reposant sur la partie supérieure du bottier.0 et étant fixé à sa partie supérieure sur le capot'du disjoncteur.
Le porte-tulipe supérieur 54a est muni de logements latéraux extérieurs 78 servant à la fixation des doigts de la tulipe. Il est, en outre, muni d'un trou taraudé 79. Le porte- tulipe inférieur 42 comprend une partie circulaire inférieure
80 sur laquelle se visse l'électrode 44 et une partie supé- rieure 81 munie de logements latéraux extérieurs 82 servant à la fixation des doigts de la tulipe, ces pièces 80 et 81
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étant réunies entre elles par deux nervures latérales 83 et 83a dont une comporte un trou taraudé 84. De la sorte, l'huile s'échappant de la chambre de coupure pénètre dans la chambre d'expansion par le passage aménagé entre les nervures 83 et 83a.
Les bornes d'amenée et de départ de courant servent à la fois de traversées et d'organes de fixation des chambres intérieures. Elles comportent les cylindres en araldite 21 (fig. 7 et 13) qui enrobent, les broches 20 réalisées en cuivre, lesdites broches se vissant dans les trous taraudés 79 ou 84 des porte-tulipes. Ces cylindres s'appuient par l'intermé- diaire des joints 23 sur les embouts 22a débordant latérale- ment du carter 30, tout en ménageant à l'intérieur de ces em- bouts un espace annulaire 84a rempli d'huile pour éviter le cheminement des effluves le long des parois de ces bornes.
Ces traversées, ainsi qu'indiqué ci-dessus, sont conçues de telle sorte que les broches 20 puissent s'embrocher dans la partie fixe d'une cellule blindée.
Sous la forme d'exécution illustrée sur les fig, 15 et'16, le dispositif de commande simultanée des trois broches mobiles des pôles de disjonction est constitué par une étoile 55a analogue à l'étoile 55 de la fig. 13, mais faisant corps avec une tige de commande 85 réalisée entière- ment en araldite et solidarisée ou non à son extrémité libre avec une pièce métallique 86 munie d'une ouverture 87 dans laquelle se monte l'axe d'articulation de la biellette 66.
Comme l'étoile 55, cette étoile 55a est munie d'ailettes su- périeures 6la. et, au droit de chaque broche mobile, d'une
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jupe 60a.
Si le disjoncteur, au lieu d'être commandé mécani- quement ainsi qu'illustré aux figures précédentes, est com- mandé hydrauliquement, le carter commun aux pales de disjonc- tion oomporte un chambrage central 88 fermé par un couvercle 89 avec interposition d'un joint 90. Dans ce chambrage se déplace la tige commune de commande 91 solidaire d'un piston 92 de façon à agir comme vérin à.double effet. la,.tige 91 est-réalisée soit comme représenté à la fige 13 pour l'em-- semble 62, 63. soit comme représenté à la fige 15 pour la tige 85, et est solidarisée avec une étoile 55b portant les broches mobiles 53. Le vérin est alimenté en huile par les orifices 92 et 93. Eventuellement,) un ressort 94 assure le déclenchement instantané du disjoncteur, comme bien connu.
Le carter 30 est muni, du côté de la commande du disjoncteur et à sa partie supérieure, d'un voyant 95 destiné à indiquer le,niveau de l'huile dans ce carter.
Il est bien évident que, sans sortir du cadre de la présente invention, des modifications pourraient être appor- tées aux dispositifs décrits.
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In multipolar electric circuit breakers, the live parts belonging to each blade are usually separated from those belonging to another blade either by air or by an insulating liquid. In certain cases, in order to increase the insulation between these live parts, a screen made of insulating material is provided between each pole, this screen occupying only a small part of the existing gap. between two neighboring blades.
On the other hand, most often and, in particular, when the circuit breaker is a circuit breaker with a low volume of oil, its poles are arranged on the same plane, each breaking chamber being located in an outer casing. individual insulator.
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All of these embodiments are therefore of considerable bulk due to the distances to be maintained between the poles of the circuit breaker in order to obtain the suitable insulation as a function of the nominal voltage of the circuit breaker.
With a view to reducing as much as possible the bulkiness of multipole circuit breakers, while maintaining the appropriate insulation between their poles as a function of their nominal voltage, the present invention relates to a multipolar circuit breaker. of generally any kind in which the constituent parts of the blades, parts under tension or not, are embedded, most often without an outer casing, in a solid insulating mass, composite or not, with high dielectric rigidity, preferably moldable and forming a common housing for all the poles, said housing comprising insulated end pieces serving as passage for the supply and departure lines for each pole and an isolated operating device for all the blades.
Preferably, the insulating mass consists of a moldable synthetic resin with high dielectric strength, belonging in particular to the class of ethoxylin resins, such as that known under the name of “Araldite”.
This invention can be applied to all known types of circuit breakers, and in particular to large and small volume circuit breakers of extinguishing liquid, to pneumatic circuit breakers, to air-cut circuit breakers, which circuit breakers can use. all known forms of extinction of the arc produced on triggering.
This arrangement makes it possible to bring
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the live parts belonging to the different poles of each other and, thereby, to achieve a device of very small size. It also makes it possible to very greatly reduce the distances to the ground of the parts under tension.
The poles of the circuit breaker can be arranged in the common casing either in the same plane, or in a triangle, or in the form of any polygon. Likewise, this casing in which the poles are embedded can have any shape, such as cylindrical, semi-cylindrical, polyhedral, etc.
Preferably, in installations comprising circuit breakers in accordance with the invention, the same principle of isolation by a solid insulating mass, with high dielectric strength and preferably moldable, is applied to all live parts, in particular to the busbars. and to the connections. The cells thus produced, whether they are open or protected, withdrawable or not, have very small dimensions.
In particular, when the device is installed in an open cell, the cable connections of the inlets and outlets on the circuit breaker are made through cable boxes comprising a casing made by the insulating mass specified above and in which is coated at the end of the cable.
When the device is installed in prefabricated, non-removable cubicles, solid insulation is carried out all along the busbars.
When the device is installed in removable prefabricated cells, it is interposed between the mobile part and
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the fixed part of these cells an assembly comprising concentric cylinders of insulating material with high dielectric strength, containing the metal parts and entering into each other, so as to obtain small distances to ground and a long line of leak.
The busbar itself can be made either from polythene insulated cables, so-called "dry" cables, or. in bars coated with insulating material such as Araldite, or by a combination of the two.
Likewise, the connections of the circuit breakers with the busbars or with the cable boxes are also made with solid insulation connections. In the case of connections between circuit breakers and busbars, so-called "dry" cables can be used.
Other particularities of the invention will appear in the description which follows, with reference to the appended drawings by way of nonlimiting examples, and which will make it clear how the invention can be put into practice, the particularities of the devices. described naturally forming part of the invention.
Fig. 1 is a schematic view of a first embodiment of a three-pole circuit breaker according to the invention.
Figs. 2 and 3 are schematic views of two other embodiments of a three-pole circuit breaker according to the invention.
Fig. 4 is a schematic sectional view of a three-pole pneumatic circuit breaker with aligned poles, conforming to
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the invention, cut listening along the line of the blades.
Fig. 5 is a section through the circuit breaker illustrated in FIG. 4 along line V-v.
Fig. 6 is a sectional view of a cable box in accordance with the invention.
Figs. 7 and 8 are two soups following two orthogonal planes of a withdrawable spindle for a prefabricated cell.
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quée dêbroùhâble oonforme à l'ifivêntion.
Figs. 9 and 10 are schematic views of two embodiments of a three-pole circuit breaker with a low volume of extinguishant liquid according to the invention.
Figs. 11 and 12 2 have exterior views, respectively in elevation and in plan; of a three-pole circuit breaker with a low volume of extinguishant liquid in accordance with the invention, according to a third embodiment.
-the fig. 13 is a partial section of the circuit breaker illustrated in FIG. 12 along line XIII-XIII,
Fig. 14 is a section of FIG. 13 along line XIV-XIV.
Figs. 15 and 16 are respectively elevation views partially cut away and in plan of an alternative embodiment of the control star of the movable spindles
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of the three-way circuit breaker i11ustê in figs <11 to 14.
Fig. 17 is a schematic view of a control star for the movable pins of a circuit breaker of the type illustrated in FIGS. It has 14 associated with a hydraulic control.
Fig. 18 is a diametral section of the upper tulip holder of the circuit breaker illustrated in FIGS. He at 14.
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Fig. 19 is a diametrical section of the lower tulip holder of the circuit breaker illustrated in FIGS. 11 to 14.
The various figures relate to a three-pole circuit breaker of generally any type. According to the invention, the three poles a, b, c of this circuit breaker have their parts, under voltage or not, embedded in a block of solid insulating material, composite or not, with high dielectric rigidity and preferably moldable. , this block being constituted, for example, by the synthetic resin known. under the name of Araldite. In the embodiments illustrated in FIGS. 1 to 3, the blades a, b, c are either arranged in line in a parallelepipedic casing A in araldite (fig. 1), or arranged in a triangular casing B (fig. 2), or arranged in a star pattern in a casing C (fig. 3) having a cylindrical surface d truncated by a plane e.
In the embodiments schematically represented in FIGS. 4 and 5, the three-pole circuit breaker is a pneumatic circuit breaker. It comprises a casing 1 in which are arranged three in-line breaking chambers 2a, 2b, 2c, these chambers being closed by 'screwed caps 3a, 3b, 3c, forming ejection nozzles, made of insulating material, not charring under the influence of the arc, such as fiber or certain acrylic resins. Under the plugs are fixed tulips 4 connected by conductors 5 to the current inlets, for example. Tubes 6 connected by conductors 7 to the current outlets are fixed to the bottom of the chambers 2a to 2c.
The movable conductive pins 8 are connected to insulating end pieces 9 carried by a common support 10 connected by a rod
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12 to the circuit breaker closing and tripping control. The chambers 2a to 2c are, moreover, connected by channels 13 with a source of compressed air, not shown.
The insulating parts 1 and 9 are preferably made of araldite. The purpose of the end pieces 9 is to prevent the inadvertent formation of an arc between the conducting pins 8 ′ during the triggering. The conductors 5 and 7 pass through insulating ferrules 14 and are themselves coated with a solid araldite insulation or a dry insulation. The operation of this device in itself well known does not need to be specially described.
The assembly of the conductors 5 and 7 and their connection to the tulips 4 and 6 will be described below with reference to the figures relating to circuit breakers with low volume of extinguishing liquid. @
If the circuit breaker is installed in an open cell, to ensure the cable connections of the inlets and outlets on the circuit breaker, as shown in fig. 6, cable boxes comprising un.corps 15 in which is embedded the cable 16 stripped at its end, this body being provided with a base 17 fixed by screws 18 on a boss 19 provided on the common housing 1. The body 15 is made either of araldite alone or of araldite with a chamber filled with compound.
If the circuit breaker is installed in a prefabricated withdrawable cell, as shown in fig.
7 and 8, each inlet and outlet connection to the tulip 4a comprises a metal pin 20 fixed to the tulip by screwing and embedded in a cylindrical covering 21 in one
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material such as araldite, this coating and this pin penetrating into a tip 22 arranged on the housing in araldite 1 with the interposition of a gasket 23. The pin 20 enters a tulip 24 fixed on a conductive part 25 embedded in a casing 26 of a material such as araldite provided with a skirt 27 to surround the end piece 22. The side bars 28a and 28c are connected to the corresponding tulips 24 by scalloped conductive pieces 25a and 25b.
The parts 25, 25a, 25b are respectively connected in any known manner to the bars 28a to 28c coated in a casing 29 of a material such as araldite. This assembly makes it possible to reduce the distances to the earth while maintaining very long creepage lines.
The various figures described up to now relate to the general assembly of circuit breakers of any type in accordance with the invention and to the installation accessories of these circuit breakers in open cells and withdrawable cells.
Figs. 9 to 19 relate more especially to a three-pole circuit breaker according to the invention, in which the extinction is ensured by a small volume of extinguishant liquid. Such circuit breakers comprise, on the one hand, extinguishing chambers and, on the other hand, reserve and expansion chambers for the extinguishing liquid.
According to the invention, the reserve and expansion chambers are formed by cavities formed in the 4solant casing common to the p8les, in the vicinity of these poles, the live parts of which are enclosed in an enclosure.
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insulating casing with strong mechanical characteristics forming an extinguishing chamber and communicating with these reserve and expansion chambers. Different mounting methods can thus be implemented. According to the embodiment shown schematically in FIG. 9, the extinguishing chambers a1, bl, c1 are individually connected to their expansion chamber a2, b2, c2 by channels a3 'b3, c3, so that each volume of extinguishing liquid contained in a chamber extinguishing and an expansion chamber works in isolation.
In the embodiment shown schematically in FIG. 10, each pole is connected to an expansion chamber common to the three blades.
Finally, as shown in the embodiment illustrated in FIGS. 11 to 14, the extinguishing chambers and the expansion chambers can open into a common cavity arranged in the insulating casing.
In the embodiment illustrated in these figs. 11 to 14, the three-pole low volume oil circuit breaker is of the kind in which the oil in the interrupting chamber is pressurized by an auxiliary arc which forms in series with the arc to be extinguished, so to direct a violent jet of oil on it. It is obvious that another arc extinguishing process could be used.
This circuit breaker comprises an outer casing or casing 30 in the form of a tray, made of an insulating material such as araldite. This casing is closed at its upper part and at its lower part by covers.
31 and 32 also made of insulating material such as
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araldite and fixed to it using screws 33. The lower cover 32 is provided with a drain hole 34 closed by a plug 35. This plug, like the screws 33, is screwed into a metal sleeve 36 of which the outer surface is threaded or knurled and which is embedded during molding in the mass of insulation. A seal 37 provides sealing.
The casing 30 is provided with three chimney-shaped cavities each comprising a partially cylindrical part 38a, 38b and 38c, opening, for the first two, into two chimneys 39a and 39b, and for the last, into two chimneys. side 40a and 40b. The chimneys 39a, 39b and 40a, 40b serve as reserve and expansion chambers and are joined together inside the casing. In the cylindrical portions 38a, 38b, 38c are housed the interrupting chambers identical to the interrupting chambers used in such apparatus.
These interrupting chambers are enclosed in a cylindrical casing 41 made of an insulating material with a strong mechanical characteristic, such as, for example, in woven glass impregnated with araldite, which makes it possible to significantly reduce the thickness of these. envelopes and, consequently, the size of the interrupting chambers, compared with the envelopes of bakelized fabric generally used.
Each interrupting chamber comprises a lower tulip holder 42 provided with contact fingers 43 and in which is mounted an electrode 44 on which a valve 45 moves against a spring 46. Spacers 48, clamped between the cover 49 and the deflector 47, supported by the lower tulip holder 42, hold the inter-
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medial comprising the contact fingers 50 and 51, as well as the tube 52 used as an oil jet director.
The movable pin 53, of the kind comprising two conductive parts separated by an insulating part and provided with a spark arrester end piece, comes into contact with the fingers 43, 50 and 51 and, with the upper tulip formed by fingers 54 carried by an upper tulip holder 54a. The operation of this assembly is well known and does not need to be described again.
The three movable pins 53 arranged in a triangle, taking into account the insulation in air between conductors, are interconnected by a star-shaped araldite support 55, the branches of which are at 120 ° C. from each other.
The connection of each pin with the star 55 is semi-elastic to avoid jamming due to an excess of guiding, this connection comprising a ring 56 made of flexible material, such as natural or synthetic rubber, arranged in a housing arranged in the bore 57 of the part 55 in which is mounted with clearance the tail 58 of the movable spindle 53 held by a nut 59. The bores 57 'are extended by skirts 60 intended to increase the lines of leakage of the starter 55 which, for the same purpose, is provided with fins 61 at its upper part. The star .55 is secured to a metal rod 62 encased in an envelope 63 of araldite.
This assembly is guided in the casing 30 and, in the last part of the tripping stroke, this guidance is ensured, in addition, by the skirt 64 of the cover 31 which, at the same time, ensures the length of the lines. of flight to the upper point.
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In the engaged position, the control rod 62, situated almost entirely outside the apparatus in the chamber 65, has its isolation from the live parts of each pole by its araldite envelope 63 and the oil. In the tripped position, its isolation is provided by its araldite 63 envelope and the air, which makes it possible to reduce the isolation distances in air by at least 505.
The control rod 62 is connected by two connecting rods 66 at one end of a lever to an arm 67 articulated on an axis 68 mounted in an open housing 69. The other end of this lever 68 is connected to a rod 70 coupled to the arm 71 of a shock absorber 72 functioning as a dash-pot. This assembly is connected to the general control of the circuit breaker, provided by a motor 74 or manually by a handle 74 a via a reduction gear 73 and a bevel pinion 75 in engagement with a bevel pinion 76 keyed on the shaft 68, or oraboté directly on the arm 67.
The mechanical assembly of the control is mounted in a housing 77 placed against the tank 30 of the apparatus, this housing resting on the upper part of the casing.0 and being fixed at its upper part on the circuit breaker cover.
The upper tulip holder 54a is provided with outer side housings 78 for fixing the fingers of the tulip. It is furthermore provided with a threaded hole 79. The lower tulip holder 42 comprises a lower circular part.
80 on which is screwed the electrode 44 and an upper part 81 provided with external lateral housings 82 serving for fixing the fingers of the tulip, these parts 80 and 81
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being joined together by two lateral ribs 83 and 83a, one of which has a threaded hole 84. In this way, the oil escaping from the interrupting chamber enters the expansion chamber through the passage formed between the ribs 83 and 83a.
The current supply and departure terminals serve both as feedthroughs and as fasteners for the interior chambers. They comprise the araldite cylinders 21 (fig. 7 and 13) which surround the pins 20 made of copper, said pins screwing into the threaded holes 79 or 84 of the tulip holders. These cylinders are supported by the intermediary of the gaskets 23 on the end pieces 22a projecting laterally from the casing 30, while leaving inside these end caps an annular space 84a filled with oil in order to prevent the passage. aromas along the walls of these terminals.
These bushings, as indicated above, are designed so that the pins 20 can plug into the fixed part of a shielded cell.
In the embodiment illustrated in FIGS, 15 and 16, the device for simultaneous control of the three movable pins of the disjunction poles is constituted by a star 55a similar to the star 55 of FIG. 13, but integral with a control rod 85 made entirely of araldite and secured or not at its free end with a metal part 86 provided with an opening 87 in which the hinge pin of the rod 66 is mounted. .
Like star 55, this star 55a is provided with upper fins 6a. and, to the right of each mobile spindle, a
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skirt 60a.
If the circuit breaker, instead of being controlled mechanically as illustrated in the preceding figures, is hydraulically controlled, the casing common to the circuit breaker blades has a central recess 88 closed by a cover 89 with the interposition of a a seal 90. In this recess moves the common control rod 91 integral with a piston 92 so as to act as a double-acting cylinder. the, .stem 91 is made either as shown in fig 13 for the em-- seems 62, 63. or as shown in fig 15 for the rod 85, and is secured to a star 55b carrying the movable pins 53 The jack is supplied with oil through the orifices 92 and 93. Optionally, a spring 94 ensures instantaneous tripping of the circuit breaker, as is well known.
The casing 30 is provided, on the control side of the circuit breaker and at its upper part, with a sight glass 95 intended to indicate the level of the oil in this casing.
It is obvious that, without departing from the scope of the present invention, modifications could be made to the devices described.