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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.