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"Interrupteur haute tension à gaz comprimé".
La présente invention concerne un interrupteur- haute tension à gaz comprimé.
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La puissance des centrales énergétiq,,<5 s qui fcoopèrent dans les reseaur co.^.:plexes à haute tension augmente annuellement, dans la plupart des systèmes d'énergie, 'de 6 à 12 %. Aux noeuds du réseau, les puissances en court-circuit qui se produisent augmentent dans la même proportion et peuvent être encore plus élevées par suite d'une extension croissante du système. Il s'ensuit que l'industrie doit suivre constam- vent une augmentation du pouvoir de coupure des interrupteurs haute tension à gaz comprimé.
Le travail de développement correspondant est, comme on le sait, accompagné d'expériences coûteuses et nombreuses, qui ne peuvent être effectuées que là où l'on dispose de laboratoires de grande puissance (laboratoire de court-cir- @
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cuit) ou de stations expérimentales.
A l'origine, on a élaboré pour chaque niveau de tension et chaque pouvoir de coupure des types dtinterrup- teurs presque indépendants les uns des autres, ce qui, non seulement augmente la durée et .le prix des études, mais aussi empêche la fabrication économique en grande Série, mais entrai-; ne aussi des difficultés d'exploitation et d'entretien (par exemple en ce qui concerne les pièces de rechange, etc...).
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Cette situation existe encore aujourd'hui dans le domaine des intexrupteurs à cuve à huile et des interrupteurs de puissance,, constitua suivant le principe avec d'autres moyens
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.'extinction. après la deuxième guerre mon- J diale, prm.=, ..: Pment en gaz est intervenu un changement : =cisif dans le domG, ne des inî,",, 'tpteurs hàùte tension à air cnpr.mé (pour 60 kV et au-de3sus,. puis, après les années ;i.W à 1962, dans le domaine des inttrrupteurs haute tension à :,ible contenu d'huile.
De plus en j.biJ, on a construit ceu@@ci sous forme de blocs de chambres ..'interrupteur élémentaires identiques, à chambres isolées ou à paires de chambres,
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les vterrunteu.rv à air comprimé comprenant en général des unitt.. de 35 à 45 kV tandis que les interrupteurs à faible contenu d'huile sont constitués par des unités destinées à des tensions comprises entre 35 et 110 kV.
Dans le cas de séries d'interrupteurs de puissance de ce genre, la partie principale du travail d'étude concerne l'élaboration de la chambre
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élémentaire, le problème d'interrupteurs de puissaiice à ten- sion de plus en plus élevée étant notablement simplifié par le ,montage en série de plusieurs chambres élémentaires du genre mentionné et par leur installation sur des isolateurs d'appui de plus en plus hauts.
De cette manière, on a réalisé des séries qui,
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par exemple sur la base des tensions adoptées par,la Commission Electrotechnique Internationale, pour les tensions nominales supérieures de 72,5, 123, 145, 170, 245, 300, 363, 420 525 kV ou encore plus hautes (par exemple 788 kV), sont constituées par des chambres élémentaires identiques. Il est évident que des séries d'interrupteurs de puissance de ce genre peuvent être fabriquées beaucoup plus économiquement que des interrupteurs qui doivent être élaborés séparément pour chaque niveau de tension et, par conséquent, ne peuvent être fa- briqués qu'en petites séries, moins rapidement et à un prix plus élevé. Les éléments des chambres élémentaires peuvent au contraire être fabriqués d'une manière continue et stockés.
Un nouveau procédé a récemment été développé avec beaucoup de succès aux Etats-Unis pour l'accroissement du pouvoir de coupure grâce à l'utilisation de gaz dits élec. tronégatifs c@mme moyen d'exti@ction de l'arc. On connaît
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de nombreux cas ('e4roneoifs, >...-mi. lesquels à l'heure actuelle l'hexafluorure de souix- (Sr -6:. se distingue par son , pouvoi isolant et ss propriétés avantageu3,, . rxtinction d'arc. Comme ces gas sont tous d'un prix compar' par exemple à celui de L'huile isolante utilisée dans 1. interrupteurs à huile, iln'est pas économique de laisser éoh ,, à ltai libre le gai extincteur après l'extinction de l;arc, \ comme on le fait habituellement avec les interrupteurs à air comprimé.
Au extraire, on enferme l'interrupteur dans une enceinte étanche)hors de laquelle le gaz ne peut pas s'échapper et l'opération d'extinction de l'arc est effectuée en circuit ferme, à l'aide d'un compresseur de gaz approprié et de valves. Comme; avec les interrupteurs à cuve à huile, ' l'enceinte étanche est ! généralement en métal (habituellement en fer, et le courant traverse la paroi de l'enceinte au moyen de traversées i taute Il tension pour atteindre le syetème de
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contacts fixes et mobiles.
Ce genre d'interrupteur? de puisa ce possède, outre le grand pouvoir de coupure, un certain nombr autres avantages (comme par exemple le fait que pour accr ftre la tension, on monte en série, dans ce cas également, lusieurs .systèmes de contacts ou plusieurs chambres de souff ag iden- tiques), mais présente l'inconvénient qu'il faut é abbrer pour différentes tensions des enceintes et des trav rsées de différentes dimensions, ce qui entraîne les inconv déjà mentionnés au sujet de la fabrication et du foncti marnent des interrupteurs à cuve à huile.
La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients et les insuffisances mentionnés plus haut des interrupteurs haute tension à gaz comprimé connus jusqu'à présent avec gaz d'extinction circulant en circuit fermé, en combinant les avantages des interrupteurs à air comprimé consti- tués par des blocs de chambres élémentaires et des interrup- teurs de puissance à gaz d'extinction électronégat circulant en circuit fermé,
Pour cela, selon l'invention, li'i@ @errupteur haute tension à gaz comprimé qui, d'une manière co@ en soi, fonctionne au moyen d'un gaz circulant en circuit @rmé et qui comprend un réservoir de gaz haute pression,
une et @mbre de soufflage et un réservoir basse pression, ainsi qu'un conduit pour la circulation du gaz entre le réservoir haute pression et la chambre de soufflage, est aussi pourvu d'un conduit re- liant la chambre de soufflage au réservoir basse pr@ ession, au moins un isolateur creux à l'air libre étant ' ' entre la chambre de soufflage et les réservoirs, les cond ts d'aller et,de retour du gaz d'extinction traversant le co@ de cet isolateur, et.comprend des contacts actionnés par @e gaz d'ex- tinction haute pression.
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En d'autres termes, l'invention consiste es- sentiellement dans le fait que, des trois tubes en matière
Isolante qui relient, l'un le réservoir métallique, mis à la erre, de gaz d'extinction haute pression à l'entrée de la ,chambre élémentaire sous tension, le second,le réservoir métallique, aussi à la terre, de gaz d'extinction basse pression détendu à la sortie basse pression de la chambre élémentaire, et le troisième une valve de commande, aussi à la terre, de l'interrupteur de puissance aux organes moteurs sous tension qui actionnent les contacts mobiles, au moins un passe dans des isolateurs de support tubulaires, au moyen desquel3 les 'chambres élémentaires sont portées ou soutenues une par une ou par paires.
Ces isolateurs de support, au moyen desquels 'les chambres élémentaires sont maintenues dans leur position par rapport à des pièces de base reliées à la terre, peuvent aussi être utilisées directement pour la circulation du gaz d'extinction, et peuvent alors remplacer l'un des trois tubes mentionnés plus haut. Les interrupteurs de puissance selon l'invention peuvent eux aussi être constitués par des chambres élémentaires montées en série (interrupteurs de put sance élémentaires) ou de telles chambres élémentaires d'interrup- tion identiques montées en série et de chambres élémentaires de sectionnement identique (sectionneurs élémentaires) également montés en série.
Dans les interrupteurs à air comprimé actuels, constitués par des chambres élémentaires, les isolateurs en porcelaine qui servent à porter ou à soutenir les chambres élémentaires sont aussi utilisés en général pour le passage de l'air d'extinction haute pression ou de l'air moteur ou, comme protection contre l'action de l'atmosphère extérieure, pour le passage des tubes en matière isolante traversés par l'air.
Cependant, une différence essentielle réside dans le
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fait que, tandis que.dans ces'interrupteurs de puissance, l'air
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d'extinction détendu est évacué dans le milieu environnants gaz d'extinction coûteux des tnterrupteurs de puissance selon' l'invention parvient, par un autre conduit tubulaire en matiè- re isolante, dans le réservoir basse pression d'où, au moyen d'un compresseur, il est renvoyé dans le réservoir haute pres-
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sion.
L'interrupteur de puissance selon 1' malgré la différence essentielle de son mode de for.ctionneae , s plutt semblable aux interrupteurs à air comprimé formés, de c,-hres élémentaires et na rappelle en rien les interrup 1 leurs haute tension connus qui fonctionnent également au moyen
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d'un gaz d'extii.;40n circulant en circuit fermé. i AvantageusGmnt, le conduit du gaz moteur de l'interrupteur de puissance slon l'invention passe aussi à. travers le corps d'isolateur.
Selon la disposition des trois conduits tubulaires et le principe de fonctionnement des chambres élémentaires, l'interrupteur à gaz comprimé selon l'invention peut être réalisé de différentes manières, comme le montrera la description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs.
- La figure 1 est une vue de profil, partiel-
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leoent en coupe, d'u.! interrupteur selon un mode de réalisatiion de l'invention. f ! ,.
- Les figures 2 et 3 sont respectivement une coupe transversale et une coupe longitudinale ; verticale d'un détail d'un interrupteur selon un autre mode de réalisation de l'invention.
- La figure 4 est une coupe verticale, avec
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arrachement partiel, d'un :Ln'.rrupteur selon un troisième mode
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de réalisation de l'inventioi.
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- La figure 5 est une coupe verti@ale, partiellement en élévation, d'un autre mode encore de réalisa- tion.
- La figure est une vue en plan de la par- ti@ supérieure de la figure 5.
- La figure 7 est une coupe horizontale d'un détail de la partie représentée sur la figure 6, à plus grande échelle, - Les figures 8 à 1'. sont des vues de profil, partiellement en selon d 4utres modes de réali- sation de l'invention.
- La figure 11 est un vue de profil d'un interrupteur selon l'invention à trois éle@ents.
Les figures 12 et 13 sont des vues de profil, partiellement ' coupe, d'une partie deux :Luter rupteurs selon deux autres @ de réalisation de l'inven- tion.
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- La figure 14 est utK'.'-'upe vi;icae, avec -arrachement partiel, d'uci autre mode encb' ''4&li8&tion de l'invention.
Les éléments semblables sont yepr4ent, t' les mmes chiffres de références sur toutes les .,iz*s.
Selon un mode de réalisation, les trois tubes mentionnés plus haut sont disposés concentriquement, le tubé destina au gaz moteur, qui ne nécessite toujours que le plus petit diamètre, étant placé au milieu. Ce tube est entouré par le t.ube destiné au gaz d'extinction haute pression. Le tube destiné au gaz d'extinotion basse pression, qui a le plus grand diamètre, entoure les deux autres tubes. Le tube extérieur, constitué par un matériau isolant tenace résistant à la pression, par exemple du papier durci ou de l'araldite vitreuse, ou bien est entouré d'un tube isolant en porcelaine nervuré
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(en parapluie), placé généralement en plein air, ou bien est remplacé par ce tube isolant en porcelaine lui-même, consti- tuant en même temps un isolateur de support.
Une forme de réalisation de ce genre est représentée par exemple sur la figure 1, qui montre un in- terrupteur àe puissance à une seule paire de chambres élémen- taires. Un réservoir métallique basse pression 1 repose sur des galets 2 et sert ainsi de base à un isolateur de support qui sert en même temps au passage du gaz d'einction basse pression. Une chancre élémentaire entièrement close 4 con- tient des contacts fixes 5 et 6, un contact mobile 7, un piston 8 servant à déplacer celui-ci et un corps isolant 9 en matière résistante à la chaleur dans lequel est formée une buse dite de Ruppel, qui est aussi utilisée dans certaines for- mes de réalisation des interrupteurs à air comprimé.
La cham- bre 4 est ferm@e par un chapeau métallique 11; auquel est fixée une borne de connexion 12 pour l'arrivée du courant.
Lors d'une coupure, le gaz d'extinction chauffé ar l'arc, s'écoule dans le,chapeau 11 par les conduits 13 pourvus d'ailettes de refroidissement et il est ainsi refroidi de telle sorte que, en passant dans un conduit de sortie 15 ména- gé entre un cylindre isolant extérieur 14 de là chambre élé- mentaire et le corps isolant 9, il ne produise aucune dété- rioration des matières isolantes.
Un réervoir métallique haute pression 16 est disposé à l'intérieur du réservoir métallique basse pres- sion 1. De ce réservoir, sur un ordre de déconnexion, peut s'échapper dans un conduit d'entrée 19 de la chambre 4, en passant par une valve d'ouverture 17, et à travers un tube isolant 18, une quantité de gaz haute pression telle que le gaz soit retenu (par le fait que la buse 10 est fermée par le contact mobile 7 qui la traverse) et parvienne par un
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orifice 20 en avant du piston $1''., : ivo vers l'arrière et ainsi amène le con44 ,.a;
d'ouverture représentée.. pression s'écoule autour de l'arc ont s le contact fixe 5 et lecontact mobild 1,* efficacement par la détente da g,z. 1* te 10 et est empêché d'être réà1iàmÔ'aµàà'jià$' i = ' ,=é, de demi-onde du courant, te g<t :'.. conduits 13 et 15, puis par cû àwH -'f'teur de support 3 et le tub4 "18, 'pby 4- servoir 1, d'où, au moyen deun compriisot e4% , W%- ' ,... foulé dans le réservoir haute pxession,;/ 1µ, ,, pression pénètre dans le compresseur 2 ' . ,, filtre à gaz 23 connu en soi, au m" de décomposition solides, liquides ou ' 'ar4 et. qui peuvent être nuisibles \<tU foneH;<aufe<9U- l'interrupteur de puissance ou au per30Mn<l,8<m!&S séparés du gaz..
L'interrupteur de ¯ " ¯iÇmà ';] Y49ylon, d'une électro-valve de fermeture 24 qui 1'Ap g.,tr, haute pression par un tube 25 deî+î,r,*- Lis contact mobile 7 est -maintenu dans seà- d0 ' fermàllre et d'ouverture d'une manière cOBM)&j!.'a' !uà dispositif de verrouillage à ressort 26, , @i '1'," une encoche d'une tige 27 au pi6ton, des extrémités de cette tige. = ,: =n ' ' -. - ', ...#t s'écoule par les tubes 19 et 25, aiftat ug. ai" 21 de l'isolateur de support en.. '. taires de gauche et de droite est'eft' . j conduits 29, 30 et 31 amÀÀàà6x dge'Îxn .26,, ,-t ?-,-. .,1 et adaptés d"une manière appropriée. ,:, ' , " . i> , , .' Un autre mode de ¯ , '.t-.,, sur les figures et 3.
%f ' 'Wail' ' ' ' l$- Q ;.... , , ? ¯,,'
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vÉfture dd l'interrupteur sont obtii'-404.à' -T ,8.t au yen d'élactro-valves semblables 1 ),cqll%f'dfl)1'l#k$Ôïe f*1 fl¯ 1 figure "il Une différence résici d/1S'µl'jùoE.. à0 l. l figurejl 1' mobile 7 et de Irchàm -Wsflage 4.
! ntact mobile ' ) éX:, 1; y*?. , Le contact ,mobile 7 est creux . foi 1 j se# .' j ¯ µ¯ .=é 1'ouvert rJa.&4 'iorHue gaz d'extinction ft.,,"':.8tOdt t eillor e gaz d'extinction ! 1 -ut*> -APS3 t6com.utit 14 tub 19 et le conduit JO \.'''ùi:,:pace 62' autour des contacts fixes 5 et 6 àC ÉiµiùÉ'">8 '%st poussa par le gaz traversant des orifices t.0, frojye sur 1à dessin. L'arc électrique entre 1 du con ' ..... tact mobile 7 et le contact fixe pare-4tinceï. 61 est, dévié par le gaz haute pression,dans 1 contact, mobile 7 et refroidi efficacement dans on longîtudinale. Aprèa 'le passage 4V courant par ' µjQ, tinsion transitoire n'est plus suf.tisalllment'1 v,,. faire jaillir l'arc à travers la colonne de gaz rr01df,:fi¯inifie que la coupure est effectuée avec succès.
Les 4at ictaurt6s par la chaleur de l'arc pénètrent dans un ilïe'e3p"* creux 58 du raccord de tête 28, où ils son dêtendu;er.rid1$.
Au sortir de l'espace creux lée ças" stü4 des '" ' ' lames de refroidissement 59 où ils sont: - puis parviennent en passant par le conduit,, Îà . 1. tube Hi dans un réservoir basse pression non reprÀ##fi%é*+, ,) 4>;0 " .'x
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Leb isolateurs en porcelaine) et 14 sont
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protégés contre le gaz chaud et la pâleur '&q:. ' :'" ... , de l'arc par des manchons isolants rêt'racta1ra8:;. 6Ù ÀÔ . * (par *xem9: '"' F k." ' i%É"l Îl le en tétrefluoréthylène, etc...). 106' bontgo>, 5 et la contact consumable 61 sont fixés au cb4ô" (441- IX . qui porte aussi la borne de connexion ï%.
/ ; Dans les exemplei ,flpr#aÀ@Ééfi.l fç la figure 1 et sur les figures 2 et J%" un grand té 4U'aucun .: j. ;det3 éléments d'étanchéité r'ser?Oifft' rn-ess10!l ' . ¯
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16 et les tubes dans lesquels passe le gaz haute pression, ainsi qu'aucune aes'autres parties constituantes, n'est atteint par l'air extérieur. Ils sont entourés exclusivement par le gaz basse pression. Il s'ensuit que le gaz haute pression qui fuit par suite de défauts d'étanchéité éventuels ne s'échappe pas à l'air libre. La seule conséquence de défauts d'étanchéité est une fuite au gaz haute pression dans l'espace occupé par le gaz basse pression et ainsi un fonctionnement plus fréquent du compresseur 22.
Derrière les éléments de liaison qui sont en contact immddiat avec l'air extérieur ne se trouve que du gaz basse pression ne soulevant pour l'étanchéité parfaite que des problèmes relativement simples déjà résolus de nombreuses manières.
Comme il ressort de la description du fonctionnement des interrupteurs selon l'invention représentés sur la figure 1 et sur les figures 2 et ,., ces interrupteurs à gaz comprimé fonctionnent d'une manière sociable aux interrupteurs à air comprimé dont les chambres élémen@@ires, aussi bien dans l'état de fermeture que dans l'état d'ouve@ure, sont sous la pression atmosphérique, le passage de l'al@ d'ex- tinction haute pression par les chambres élémentaires n'aya@@@ lieu qu'au moment de la coupure (déconnexion).
Des interrupteurs à gaz comprimé selon un autre mode de réalisation de l'invention fonctionnent comme les interrupteurs à air comprimé dans lesquels une basse pression règne dans les chambres élémentaires lorsque les contacts sont fermés, tandis qu'il y règne une haute pression lorsque les contacts sont ouverts. Un exemple de ce genre est repré- senté sur la figure 4 et comprend aussi une paire de chambres élémentaires associées.
Dans la chambre élémentaire 4 de cet interrupteur, le contact fixe 5 est en forme de poi@teau et le
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contact mobile 7 est tubulaire. Sous l'action d'un essort
32, ces deux contacts restent appliqués l'un sur l'au re (fermés) jusqu'à ce que l'électro-valve d'ouverture 7 soit excitée, le gaz d'extinction haute pression arr ant alors par le tube 18 et le conduit 30 du raccord tête à la chambre de soufflage 33 à parois isolantes. L contact mobile 7 est poussé vers la gauche par le gaz haute ression au moyen d'un pister 35 et l'arc électrique qui pre nais- sance est dévié dans l'intérieur tubulaire du contact 7.
Les gaz passent par le siège 34 d'une soupape 36 formé sur le piston 35 et par le conduit 13 à ailettes de refroidis- sement, sn se détendant et en refroidissant'l'arc électrique de telle sorte que les conduits 15 et 31 entourés de ma- tière isolants ne subissent déjà aucun dommage causé par l'arc.
Le refroidissement efficace conduit à une extinction 9 l'arc après la première ou la deuxième demi-onde. Peu de temps après, la soupape 36 vient s'appliquer sur son siège 34, et l'écou- lement du gaz est arrêté. Par conséquent, lorsque le contacts sont séparés, l'élecro-valve d'ouverture 17 est ou@ rte, et du gaz d'extinction haute pression setrouve dans le tu 18, .dans le conduit 30 et dans la chambre d'extinction33.
Cela entraîne l'avantage que la distance d'ouverture entre Les con- tacts 5 et 7 peut être plus petite que dans le cas des exemples selon la figure 1 et les figures 2 et 3 car la résistance à la décharge disruptive du gaz haute pr@ss on est sensiblement proportionnelle à sa pression. Pour les ccéléra- tiens et des masses mobiles égales, la distance d'puverture plus faible permet des temps plus courts de couple et de fer- meture,ce qui comme on le sait est avantageux, @n particulier dans le cas de la coupure de courants de court@@@cuit.
La fermeture de l'interrupteau à gaz comprimé est effectuée par la fermeture de l'életro-va @ 17 suivie
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immédiatement de l'ouverture dé l'électro-valve 24. Le gaz d'extinction haute pression passe alors par le tube 18 de la ehambre élémentaire 4 au réservoir basse pression, après quoi le contact mobile 7 est appliqué sur le contact fixe 5 par le raccord 32.
Un troisième mode de réalisation de l'inter- rupteur à gaz comprimé selon l'invention fonctionne d'une ma- nièreanalogue aux interrupteurs à air comprimé dans lesquels une haute pression règne dans la chambre élémentaire aussi bien Riz ! lorsque les contacts sont fermée que lorsqu'ils sont ouverts.
Un interrupteur de ce genre est représenté sur les figures 5 à 7.
La figure 5 représente l'interrupteur de profil et, en coupe, les réservoirs et l'électro-valve de commande de cet interrupteur. La disposition des deux chambres élémentaires est visible sur la figure 6. La figure 7 représente une des chambres élémentaires, en coupe à plus grande échelle, ce qui permet de mieux suivre la description des diverses pièces et leur mode de fonctionnement.
La chambre élémentaire 4 peut être entière- ment métallique extérieurement. Un isolateur de traversée 37 pénètre dans la chambre 4. Il porte extérieurement la borne de connexion 12 et intérieurement le contact fixe 5 relié par un conducteur métallique à la borne de connexion 12. Le contact mobile tubulaire 7 est appliqué par un ressort 32 sur le contact fixe 5. Comme un espace 52 de la chambre 4 est constamment rempli de gaz haute pression arrivant par le tube 18, le conduit 30 du raccord de tête 28, un conduit 50 d'entrée dans la chambre 4 et un espace 51, une soupape 41 est appliquée par la pression du gaz sur son siège 42, fer- mant ainsi l'espace 52.
La coupure commence avec l'ouverture de l'élec-
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tro-valve 24, par suite de laquelle le gaz haute pression vient frapper par derrière, en passant par le-tube isolant 25 et un tube métallique 38, un piston 39 situé dans la chambre 4, de sorte que ce piston est déplacé à l'encontre d'un ressort 40 et écarte la soupape 41 de son siège 42.
Le gaz haute pression sort alors brusquement de l'espace 52
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' un conduit 45 de la chambre 4, le conduit 31 du racc,''1 de tête et le conduit 21 de l'isolateur de support 3 pour 'ilqqvenir au réservoir basse pression 1. Le contact mobile 7,"fi,ai assure une fer.meture à la manière d'une soupape,. est écarté .5,son siège à l'encontre du ressort .32 par le gaz haute pression qui remplit l'espace 51. Sans cela, ce gaz ne pourrait arriver que par un orifice étroit dans l'es- pace 52. L'ar@ électrique qui est ainsi produit est dévié dans l'espace 52. Le gaz passe alors par un refroidisseur
44 constitué par des lames métalliques ou des tubes à grande surface et par la soupape ouverte 41 pour pénétrer dans le conduit 45 et de là parvenir au réservoir 1.
Le gaz d'ex- tinction chauffé par l'arc est refroidi par la refroidisseur 44 de telle sorte qu'il ne puisse causer aucun dommage en venant en contact avec l'isolant de l'interrupteur. Le dé- placement du contact 7 dure jusqu'à ce qu'une soupape 43 qui en est solidaire s'applique sur un siège 49 solidaire de la soupape 41. Le gaz qui se trouve entre eux s'échappe par une soupape auxiliaire 48 à deux sièges,ouverte sous l'action d'un piston auxiliaire 47 et d'une tige 46, ainsi que par un trou 54 et le conduit de sortie 45 pour parve- nir au réservoir 1, tandis que la soupape 43 est mainte- nue appliquée sur son siège 49 par le gaz haute pression qui se trouve dans l'espace 52.
Entretemps, une quantité de gaz suffisante pénètre par un orifice étroite 53 du piston 39' dans l'espace où est logéle ressort 40 de façon que les
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pressions s'équilibrent sur les deux faces du piston 39, et
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celui-ci est ramené pac lftOf; j 4Ç à sa posit1on ,rt,i,7.l, de sorte que le contact' mobile 7 est amené à sa position d'ouverture complète par la soupape 43 appliquée sur le siège 49. Ensuite,.la soupape 41 retombe aussi sur son siège, de sorte que l'espace haute pression 52 est séparé du conduit de sortie 45.
Dans la position de coupure, les espaces 51 et 52 sont donc sous haute pression comme dans la position de fermeture. La seule différence entre les conditions de pression de la chambre élémentaire est que maintenant les deux faces du piston 39 sont soumises au gaz haute pression, tandis que dans la position de fermeture, lorsque l'électrovalve de coupure '24 a été fermée, c'était le gaz basse pression qui était appliqué aux deux faces de ce piston.
La fermeture des contacts est déclenchée par
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la fermeture de l'électro-valve z, La icupape 40 est écartée de soosiége par le gaz haute pressicn de 1,jPspace 52, passant par un conduit 55 nercé dans le siège 4 ]C<e conduit 55 était précédemment sépaâ par la soupape 4µ"'y l'orifice 54. relié au conduit de ortie basse pression t., " Comme la bas on règne déjà 6<"'riére le piston auxiliaire 47, le gaz h'w;:'; pression de .te"ace 52 déplace la soupape 46 jusqu'â\\\ qu'elle s'appliijue sur son autre siège et ainsi sépare lespacufe t.on'' 52 de l'orifice 54.
Comme la force qui applique.: aoupapb-,,-.,3 sur le siège 49 cesse, le 'contact mobile 7 est'p.iqu .7, ressort 32 sur le contact fixe 5.
Cet interrupteur présente, ,en cl 1',Ecartement réduit des contacts, le même avantage qu 0-orille 'e la figure 4. En outre, il présente l'avantage que 1 i';, parois extérieures des chambres élémçntaire 4e dans li '.\ !
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.. '" -;J' d'assurer une étanchéité parfaite eeçhnt'to fuite du gaz haute pression, sont en méta1-' ;p".s' '&P# P.t:, ür cela '1 r t 4 .i,, qu'une matière isolante.
L'isolation est' assuré uniquement par l'isolateur de traversée 37, d'où l'arc est maintenu éloigné gràce au courant de gaz haute pression, La forme de réalisation à paroi métallique des chambres . mentaires 4, avec un simple isolateur de traversée, peut nat; llement être utilisée, non seulement avec l 1 interrupteur elon les
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figures 5 à 7, <air aussi avec celui des fig es 2 et Il suffit pour cela de remplacer l'isolateur en rcelaine 14 par un tube métallique et le chapeau métallique par un isolateur de traversée.
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Dans les modes de réalisation r ésentés sur les fjgures 1 à 7, les tubes en matière isola te pour le pasage du gaz d'extinctior haute prlssion et du moteur 4v8ntuel Mont logée dans Itt4olatour 4. apport tubulaire a.r- , vant au passage du gaz d'extinction basse pressi et au support
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des chambres élémentaires. Naturellement, on PO eieposer autrement ces tubes isolants, en envi4çi geant dtaut modes de construction de l'interrupteur à g,omprimé, Avec les interrupïïeà P61ç'l -i, vention pour Î. 1 . \ 1 très haute tension, qui nécesstrt des 1$QQ' de support très haute, il peut être en outre néo,s1i'Q'a la rigi- . l ' ditµ du dispositif, par exemple en n%1#saù%' ambe4 de fo.
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ce obliques ou des isolateurs de'' '44>' '4m -cala'est neuei pour les interrupteurs à air comp-rll former' .. i mentaires. Dans ce cas, ces isoiiteùro, pety4g re; ut:sés avantageusement à la fois pour le pasage,di gaz mute ,j;essior et pour le passage du gaz moteur e éve'ïttuelle, idu al, basse pression, lit pression. De tels modes de 01 entés sur les figures 8 à 10. Dans 1@à, yempà* ràp)ésqn%) ) sur . lu:
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la'1 figures 8 et 9, deux isolateurs sont utilisés pour ch@que paire de chambres de soufflage, et trois isolateurs dans l'exemple de la figure 10.
On voit sur la figure 8 que le tube solant sert au passage du gaz d'extinction haute pression l'intérieur de l'isolateur creux 3 qui sert au passage du gaz d'extinction basse pression. Pour le gaz moteur haute pression on utilise un isolateur creux distinct 25.
Dans l'exemple représenté sur la figure 9, le tube isolant 25 qui sert au passage du gaz moteur est disposé à l'intérieur de l'isolateur creux 18 servant au passage du gaz d'extinction haute pression, tandis que le gaz
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d'extinction basse pression passe dans olateur creux 3 séparé. Enîin, dans l'exemple figuée ilµ !
Enfin, dans l'exemple de la figure 10 , les trois tubes servant au passage des trois gaz sont constitués chacun par un isolateur de support creux distinct, 3, 18 et ' 25 respectivement.
Comme on le sait, la tension transitoire no se partage pas également entre les diverses chambra dans les interrupteurs de puissance haute tension constitués par plu- sieurs chambres élémentaires. En conséquence, lors de la, fol' coupure, les chambres sont soumises à des charges inégales, On sait qu'on peut supprimer cette difficulté en montant des condensateurs en parallèle sur les diverses chambres,,
On peut appliquer cette mesure avantageuse- ment aux interrupteurs à gaz comprimé selon l'invention.
Un exemple de réalisation dans le cas de trois paires de chambres élémentaires est représenté sur la figure 11.
Les paires de chambres 4, sont dans cet exemole réunies par les raccord3 de tête 28 et supportées
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sur les isolateurs 3 qui à leur tour reposent sur le réservoir basse pression 1. Les bornes 12 adjacentes sont reliées entre elles par ' de:; conducteurs 57, de' sorte que les ' paires de chambres sont connectées en série. Un condensateur'' 56 est monté en parallèle avec chaque chambre élémentaire et est muni d'une enveloppe étanche à l'eau.
Il est aussi connu, pour'diminuer les surten- s'ions de rupture dans les interrupteurs à air comprimé, de monter de fortes résistances ohmiques en'parallèle sur les
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,'e,nbres élémentaires. Au contraire, pour augmenter le pou- voir de coupure, on monte en parallèle avec les chambres élémentaires des résistances assez faibles pour que la tension , transitoire soit apéniodique.Un autre avantage des deux résistances est qu'elles permettent plus efficacement une distribution, uniforme de la tension transitoire entre les chatn- ' bres élémentaires que des condensateurs présentant des dimen- sions et des poi-ds encore économiquement et techniquement acceptables, Elles présentant au contraire 1'inconvénient que, afin d'éviter un échauffement dangereux de ces résistances, il faut,
après interruption du courant principal, interrompraaussi le courant qui passe dans les résistances, autant que possible en moins d'une période. Dans le cas des' ' à air comprimé formés de chambres élémentaires, on a proposé pour cela trois sortes de moyens.
Un moyen très simple, qui'cependant ne peut être utilisé qu'avec des résistances servant à limiter les surtensions, est de monter la résistance en série avec un éclateur soumis à l'action d'air extincteur à haute pression. éclateur n'est excité que par .les surtensions supérieures à une valeur déterminée. Il empêche ainsi d'améliorer au moyen de la résistance l'uniformité de la distribution de la tension transitoire entre les chambres élémentaires.
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Le deuxième moyen consiste à monter un interrupteur auxiliaire de plus faible puissance en série avec la résistance, cet interrupteur auxiliaire étant commandé mécani- que;.ont de telle sorte qu'il soit ouvert qu'environ 0,5 à 1 période après l'interruption finale du codrant passant par les contacts principaux. Ce:; interrupteurs auxiliaires de plus faible puissance (intens@té de courant plus faible, mais haute tension),sont, afin d'assuren la coopération appropriée, associas à la maière us@ aux chambres élémentaires conte- mant les contacts pr@ @@@@@
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Enfin, 1'-= . c sLn:
,¯ ven consista :. -itiliser des charbres élémentaiie& do deux sortes -4es en séri nombre approprié ouelconqu:-, constituant les une=->.,,; sinter ruoteurs" et les autres .i? "sectionneurs". Seuls le=:.nr terrupteurs sont munis @'une résistance en parallèle, tandis que les sectionneurs sont commandés de telle sorte qu'ils' s'ouvrent entre une demi-période et une période entière après ..'interruption du courant principal. Les sectionneurs sont constitués de telle sorte que, lorsqu'ils sont fermés, ils peuvent laisser passer des courants de court-circuit et des courants de charge et que, en s'ouvrant, ils peuvent couper le courant traversant la résistance.
Habituellement, pour favoriser une répartition uniforme de la tension transitoire entre les chambres élémentaires, on monte, en outre, des con- densateurs en parallèle avec les chambres des sectionneurs.
Pour la môme raison, i@ est aussi avantageux, pour les interrupteurs à gaz comprimé selon l'invention, d'utiliser des résistances en parallèle, et l'on utilise alors ces dispositifs auxiliaires qui servent à couper le courant traversant les résistances, et qui fonctionnent suivant le même principe que ceux a'interrupteurs à air comprimé formés de chambres élénentaires. Une différence est flue, avec les
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interrupteurs à gaz comprimé selon l'invention, le g d'ex- tinction qui se détend lors de l'extinction de l'arc u courant de résistance, comme pour les contacts servant à l'i terrup- tion du circuit du courant principal, ne s'échappe p s à l'air libre, mais dans le réservoir 1 destiné à recevoir le gaz d'extinction basse pression.
Des exemples de réalisation d'inter upteurs à gaz comprimé de ce genre selon l'invention sont re résentés sur les figures 12 à 14.
Dans l'exemple représenté sur la f ' ure 12, une résistance 63 et un éclateur 65 en série ave cette résistance sont disposés dans l'intérieur clos d'un solateur creux 64. L'extrémité gauche de la résistance 63 est reliée électriquement au chapeau métallique 11 et l'électrode droi- te de l'éclateur 65, au moyen d'un raccord 67, a raccord de tête 28. L'espace intérieur de l'isolateur 64 est rem- pli de gaz d'extinction basse pression arrivant par e con- duit 31 et un conduit 66 ménagé dans le raccord 67.
Si une surtension se produit à la séparation des conta s dans la chambre élémentaire 4, sous l'effet de laquelle 1 clateur 65 s'allume, une dérivation est établie sur la chat bre 4 à travers la résistance 63, ce qui limite la surt@nsion, A la coupure, le gaz d'extinction haute pression se/,: tend de la chambre 4 dans le conduit 31, où la pressi de gaz s'élève momentanément. Par suite de cette augme@a ion de pression, du gaz pénètre à l'intérieur de l'isol @e 64 par le conduit 66.
L'éclateur 65 est placé a@@ v@isinage du débouché du conduit 66 de façon que le faible @pu ant qui passe dans la résistance 63 soit interrompu gn@@e à l'extinc- tion de l'arc de l'éclateur par le souffle du ga
Dans la forme de réalisation r@@ésentée sur la figure 13, un interrupteur auxiliaire 73 st monté au
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lieu d'un éclateur en série avec la résistance 63. Lors d'une coupure, le gaz d'extinction haute pression arrivant par le conduit 30 parvient, par un conduit 66 ménagé dans cylindre métallique jumelé 74 relié-- au raccord de tête 2 , sous un piston 70 qui est déplace vers le haut à l'encontre d'un ressort 72.
Ainsi, des contacts fixes 68 e 69 sont reliés par un contact mobile 71 de l'interrup- teur auxiliaire 73 en matière isolante. Comme le contact flxe 69 est relié à l'extrémité droite de la résistance 63 et que le contact fixe 68 est relié, au moyen d'un conduc- non représenté, au cylindre double 74 et, par celui-ci, raccord de tête 28, la chambre élémentaire 4 et la résistance 63 sont mises en parallèle. Entretemps, un es- pace creux 35 de l'interrupteur auxiliaire 73 s'est rempli de gaz d'extinction h@@@@ @@ession passant par un trou lon- gitudinal 75 traversant le contact mobile 71.
L'interrup- teur auxiliaire 73 resste fermé jusqu'à ce que la coupure soit effectuée dans la encore 4 et que du gaz haute pres- sion se trouve dans le conduit 30. L'intérieur du double cylindre 71+ est relié constatent par un conduit no@@ repré- senté, situé en arrière cu en avant du plan du dessin, avec Le conduit basse pression 31, que la pression dans le nduit 30 tombe, le piston 70 et le contact mobile 31 sont déplacés brusquement vers le bas par le ressort 72 et gaz haute pression situé dans l'espace creux 85, passant par le trou 75, vient éteindre l'arc produit entre les con- tacts 71 et 69, coupant ainsi le courant qui traverse la si.stance 63.
Un exemple de réalisation d'interrupteur à z comprimé selon l'invention, comprenant non seulement une ambre d'interrupteur, mais aussi une chambre de sectionneur, t représenté sur la figure 14. La chambre de gauche consti- tue l ;interrupteur, tandis que la chambre de droite constitue
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le sectionneur. Le gaz d'extinction haute pression remplit, sous l'action de la valve de coupure 17, en passant par le tube 18, le conduit 30 et la tubulure d'entrée 19, un espace 62 de l'isolateur creux 14 et produit un déplacement brusque vers la droite du contact mobile 7. Finalement, l'arc est éteint par le gaz s'écoulant à travers l'espace 62, comme on l'a décrit pour l'exemple représenté sur les figures 2 et 3.
Une différence est que, dans ce cas, lorsque la coupure est achevée, le contact 7 ne reste pas dans la position d'ouverture, mais, sous l'action d'un ressort 84 qui a été comprimé lors de la coupure, revient sur la contact 5 dès que, 4 la fermeture de l'électro-valve 17, la pression régnant dans l'espace 62 est tombée. Ainsi, de cette maniè- re, il s'est produit une fermeture rapide automatique, l'intervalle de coupure étant court et réglé par le fonctionnement de l'électro-valve 17. Entretemps, la chambre d'interrupteur gauche est mise en parallèle avec la résistance 63 et la co@@ure est facilitée ou la surtension limitée.
Cette rési@nce se-'-, ussi à rendre plus uniforme la répartition de la tenn@@@ trans@@@@e entre les diverses chambres d'interrupteur dans .: cas ou @@@terrupteur de puissance est constitué par le @@ntage en s@@ie de deux ou plusieurs paires conformes à la figure 14. Si la court-circuit n'est pas supprimé ou que, pour d'autres raisons quelconques, une coupure définitive doit être effectuée, une électro-valve 77 est ouverte avant la fermeture de l'électro-valve 17, de sorte que, par l'intermédiaire d'un tube isolant 79 et d'un conduit 80,
le côté droit du piston associé au contact mobile 7 de la chambre de sectionneur droite est soumis à l'action du gaz haute pression et le piston ouvre les contacts de cette chambre. Comme alors les extrémités adjacentes des contacts mobiles 7 des deux chambres opposées se rapprochent l'une
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de l'autre dans l'espace creux $'8 durco-t<-'- une partie du gaz d'extinction haute pr;z*'t tlzs ' '"J l' -.t ' ' par le contact 7 de la chambre d33.ntexx h r passant par le contact creux 1''' de la c)1a1l"';', ':, ";".: eur un espace basse pression 83 d'où il sté,ha.:'1Jtl""c;..
.' '--'&'' ' 58 par un orifice 82. Ce courant, de gai a. f,-tn les contacts 5 et de la chambre de seC's â.aixtsi , coupe le courant traversant la résistant , !4:on;. a. l" . ' connue l'interruption est favorisée par, un <?,!t!MÏ<a$<!gM* 56 )0 J ..fi'tÍf monté en parallèle avec la chambre de &éC.ts.t " , sort en outre à distribuer uniformément la te'aM''--' , ' ' IF, "r1 .. , tre les diverses chambres de setionne.d69;.
". '" \'::..'ttl: ;., ",1.-., gaz comprimé constitués par deux ou plus1e 2, it bres seloa figure " .!tt'!.. bres selon la figure 11. ¯ ."ll ), .*¯ ' l j Dans les exemples repre't='i F ,',e It réservoir haute pression et le cOmpre1!HJQur, q1" .Ôléc%to- <.., . '1 valves de commande sont tous disposés dàna lé.' , " pression. Cette disposition présente .'s.v . . ; fauts d'étanchéité 'éventuels de ces él5 .. '" . une perte de gaz par suite de fuite, ¯ .¯ µt . x . . * les ,,1.sposer chacun ou tous à 1'#xtérieur du zil h8aSe . '"'":i;':. ""';.)"f7-i pres5i, de façon qu'ils soient plus !Ienble8.
- - L J - Les particularit4a dEI J:t;-,,',., >,,'1..., quées s')mmCl. .1ell'lent, d'une manière non 11'U1;ti',."',." ,'" '31'4- '1 "'H' "1 .,, sumé qui suit.' " ' - 5i ' .. s u ...,c ,/ <i-.$-.' 7- ,- .. ..';, RE S ü .N t3 .. ,:-'!1" ,"f ---#- p f dyw Interrupt.'.. haute tens1- ... " , &"" extinction d'arc au moyen ., '.4n ',,iz cir y :$ #' y .' " i' ....
..>.W' comprenant un réservoir de \ az h&".té pX"us11n,: vne ,,1>'d. soufflage et un réservoir b se p.sioni3 ' * ".L: " pOW:o ...! lu circulation du gaz entre r-.'erToir hqɵé "'à' [ @oj¯ ¯, " circulation1 gaz entre X:é'er 'roui:.:: "fl ' 1. t. ",.,t" -o. }. " '11
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la chambre de soufflage, ainsi qu'un conduit reli ¯la cham- bre de soufflage au réservoir basse pression, au ins un iso- lateur creux à l'air libre étant monté entre la chambre de soufflage et les réservoirs, les conduits d'aller et de retour du gaz d'extinction traversant le corps de cet i dateur, et comprenant des contacts actionnés par le gaz d' @tinotion haute pression, cet interrupteur pouvant présent en outre, notamment, les particularités suivantes,
séparém ou en diverses combinaisons : 1.- Un conduit pour le gaz moteur passe aussi dans l'intérieur creux de l'isolateur.
2.- Les tubes pour le passage du gaz haute pression, du gaz basse pression et du gaz moteur sont disposés concentriquement, avec, à partir du milieu, le tue destiné au gaz moteur, puis le tube destiné au gaz d'extinction haute pression, et enfin le tube destiné au gaz d'extinction basse pression et/ou un isolateur tubulaire placé à l'a libre.
3.- Le tube de passage du gaz d @@tinction haute pression et le tube de gaz moteur sont dis@ @sés l'un à côté de l'autre dans le tube de gaz d'extinction @asse pression ou dans un isolateur de support extérieur remplaç t ce dernier.
4.- Les trois tubes destinés respectivement au gaz d'extinction haute pression, au gaz d'extinction basse pression et au gaz moteur sont disposée dans deux isolateurs de support extérieurs.
5. - Le tube destiné au gaz d'extinction haute pression est placé à l'intérieur du tube du gaz d extinction basse pression ou dans l'isolateur de support qui le remplace, tandis que le tube de gaz moteur est disposé dans un autre isolateur de support extérieur ou éventuell@@ent remplacé par celui-ci.
6.- Le tube destiné au gaz d'extinction basse
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;'pression passe dans un isolateur de support extérieur et le tube du gaz d'extinction haute pression dans un autre isolas leur de support extérieur, ou ces deux tubes sont constitué par ces isolateurs de support, tandis que le tube destiné au gaz moteur est placé à l'intérieur d'un des deux premiers tubes.
7.- Les trois tubes sont disposés respective- ment dans trois isolateurs de support extérieurs ou sont consti- tués par ces isolateurs.
8.- Un réservoir métallique de gaz d'extinc- tion haute pression est disposé à l'intérieur d'un réservoir métallique de gaz d'extinction basse pression.
9.- Un compresseur destiné à produire le gaz d'extinction haute pression est disposé avec sa commande élec- trique dans un réservoir métallique destiné à recevoir le gaz d'extinction basse pression. ,
10.- Au moins une électro-valve destinée à ,commander l'interrupteur est disposée dans un réservoir métal- clique de gaz d'extinction haute pression.
11.- Une électro-valve destinée à la formeture ,de l'interrupteur est disposée dans un réservoir desting à recevoir le gaz basse pression.
12.- Les contacts de l'interrupteur sont dis- posés dans une chambre qui, aussi bien à l'état d'ouverture qu'à l'état de fer'neture, sont reliés à un réssrvoir du gaz d'extinction basse pression.
13. - Les contacts de l'interrupteur sont dis- posés dans une chambre qui, lorsque les contacts sont fermés, est reliée à un réservoir de gaz basse pression, tandis que, quand les contacts sont ouverts, elle est reliée à un réser- oir de gaz d'extinction haute pression, le gaz d'extinction haute pression et le gaz moteur passant par un conduit commun.
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14.- Les contacts de l'interrupteur sont dis- posés dans une chambre qui, aussi bien lorsque ces contacts sont 'ouverts que lorsqu'ils sont fermés, est reliée à un ré- servoir de gaz d'extinction haute pression.
15. - Les diverses chambres élémentaires mon- tées en série sont shuntées chacune par un dispositif constitué par une résistance en série avec un éclateur.
16.- Les diverses chambres élémentaires mon- tées en série sont shuntées chacune par un dispositif consti- tué par une résistance et un interrupteur auxiliaire en série av@@cette résistance actionné par le gaz d'extinction de l'interrdpteur principal.
17.- En série avec les chambres d'interrupteur sont montées des chambres de sectionneur destinées à couper un courant passant à travers une résistance.
18.- Chaque chambre d'interrupteur élémentai- re est shuntée par un condensateur.
19.- Les chambres de sectionneur montéesen série sont shuntées chacune par un condensateur.
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"High voltage compressed gas switch".
The present invention relates to a high voltage compressed gas switch.
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The power of energy plants which co-operate in high voltage plexes grows annually in most energy systems by 6 to 12%. At the nodes of the network, the short-circuited powers which occur increase in the same proportion and may be even higher as a result of increasing expansion of the system. It follows that the industry must constantly monitor an increase in the breaking capacity of high voltage compressed gas switches.
The corresponding development work is, as we know, accompanied by expensive and numerous experiments, which can only be carried out where there are high-power laboratories (short-cir- @ laboratory)
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cooked) or experimental stations.
Originally, almost independent types of switches were developed for each voltage level and each breaking capacity, which not only increases the duration and cost of studies, but also prevents manufacturing. economical in large series, but driven; not also operating and maintenance difficulties (for example with regard to spare parts, etc ...).
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This situation still exists today in the field of oil tank switches and power switches, constituted according to the principle with other means
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.'extinction. after the second world war, prm. =, ..: Gas component there has been a change: = cisive in the domG, not inî, ",, 'high voltage air cnpr.mé teters (for 60 kV and beyond ,. then, after the years; iW to 1962, in the field of high voltage switches with: low oil content.
In addition in j.biJ, we built ceu @@ ci in the form of blocks of chambers .. 'identical elementary switches, with isolated chambers or pairs of chambers,
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the compressed air vterrunteu.rv generally comprising units from 35 to 45 kV while the low oil content switches are formed by units intended for voltages between 35 and 110 kV.
In the case of series of power switches of this kind, the main part of the study work concerns the elaboration of the chamber.
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elementary, the problem of increasingly high voltage power switches being notably simplified by the series connection of several elementary chambers of the type mentioned and by their installation on increasingly tall support insulators.
In this way, we have produced series which,
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for example on the basis of the voltages adopted by the International Electrotechnical Commission, for higher nominal voltages of 72.5, 123, 145, 170, 245, 300, 363, 420 525 kV or even higher (for example 788 kV) , consist of identical elementary chambers. It is obvious that series of power switches of this kind can be manufactured much more economically than switches which have to be developed separately for each voltage level and, therefore, can only be produced in small series, less quickly and at a higher price. The elements of the elementary chambers can on the contrary be manufactured in a continuous manner and stored.
A new process has recently been developed with great success in the United States for increasing the breaking capacity through the use of so-called elec gases. truncated as the same means of exti @ ction of the arc. We know
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many cases ('e4roneoifs,> ...- mi. which at present the hexafluoride of souix- (Sr -6 :. is distinguished by its, insulating power and its advantageous properties,. arc extinction As these gases are all comparatively priced, for example, with that of the insulating oil used in oil switches, it is not economical to leave the gas extinguisher free after the extinguisher has been extinguished. arc, \ as is usually done with compressed air interrupters.
When extracting, the switch is enclosed in a sealed enclosure) out of which the gas cannot escape and the arc extinguishing operation is carried out in a closed circuit, using a compressor of suitable gas and valves. As; with oil tank switches, 'the sealed enclosure is! usually made of metal (usually iron, and the current passes through the wall of the enclosure by means of crossings i taute Il tension to reach the syeteme of
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fixed and mobile contacts.
That kind of switch? This has, in addition to the great breaking capacity, a certain number of other advantages (such as for example the fact that to increase the tension, one connects in series, in this case also, several contact systems or several chambers of blow. agents), but has the drawback that it is necessary to abbreviate for different voltages the enclosures and crossings of different dimensions, which leads to the drawbacks already mentioned with regard to the manufacture and operation of tank switches oil.
The object of the present invention is to eliminate the aforementioned drawbacks and shortcomings of the high-voltage compressed gas switches known until now with extinguishing gas circulating in a closed circuit, by combining the advantages of the compressed air switches constituted. killed by elementary chamber blocks and electronegate extinguishing gas power switches circulating in a closed circuit,
For this, according to the invention, the high voltage compressed gas li'i @errupteur which, in a manner co @ in itself, operates by means of a gas circulating in circuit @ rmé and which comprises a high gas tank pressure,
a blowing chamber and a low pressure tank, as well as a duct for the circulation of gas between the high pressure tank and the blowing chamber, is also provided with a duct connecting the blowing chamber to the low tank pr @ ession, at least one hollow insulator in the open air being '' between the blowing chamber and the tanks, the outgoing and return cond ts of the extinguishing gas passing through the co @ of this insulator, and .Includes contacts actuated by high pressure extinguisher gas.
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In other words, the invention consists essentially in the fact that, of the three tubes of material
Insulating which connects, one the metallic tank, grounded, of high pressure extinguishing gas to the inlet of the elementary chamber under tension, the second, the metallic tank, also to earth, of gas d 'low pressure extinguishing relaxed at the low pressure outlet of the elementary chamber, and the third a control valve, also earthed, from the power switch to the live motor parts which actuate the moving contacts, at least one passes through tubular supporting insulators, by means of which the elementary chambers are carried or supported one by one or in pairs.
These support insulators, by means of which the elementary chambers are held in their position relative to grounded base parts, can also be used directly for the circulation of extinguishing gas, and can then replace one of the three tubes mentioned above. The power switches according to the invention can themselves also be constituted by elementary chambers mounted in series (elementary put sance switches) or of such identical elementary interrupting chambers mounted in series and of elementary chambers with identical disconnection (disconnectors. elementary) also mounted in series.
In current compressed air switches, consisting of elementary chambers, the porcelain insulators which serve to carry or support the elementary chambers are also generally used for the passage of high pressure extinguishing air or air. motor or, as protection against the action of the external atmosphere, for the passage of tubes of insulating material through which the air passes.
However, an essential difference lies in the
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causes that, while. in these power switches, the air
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Expensive extinguishing gas from the power switches according to the invention is discharged into the surrounding environment through a further tubular conduit made of insulating material into the low pressure tank from where, by means of a compressor, it is returned to the high pressure tank
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if we.
The power switch according to 1 'despite the essential difference in its mode of operation, s rather similar to the compressed air switches formed, of elementary c, -hres and does not recall the known high voltage interrupts that operate. also by means
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an extii. gas; 40n circulating in a closed circuit. i AvantageusGmnt, the engine gas conduit of the power switch according to the invention also passes. through the insulator body.
According to the arrangement of the three tubular conduits and the operating principle of the elementary chambers, the compressed gas switch according to the invention can be produced in different ways, as will be shown in the description which follows, with reference to the accompanying drawings by way of illustration. nonlimiting examples.
- Figure 1 is a side view, partial-
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leoent in cut, from u.! switch according to one embodiment of the invention. f! ,.
- Figures 2 and 3 are respectively a cross section and a longitudinal section; vertical of a detail of a switch according to another embodiment of the invention.
- Figure 4 is a vertical section, with
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partial tearing, of a: Ln '. switch according to a third mode
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of carrying out the inventioi.
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FIG. 5 is a vertical section, partially in elevation, of yet another embodiment.
- The figure is a plan view of the upper part of figure 5.
- Figure 7 is a horizontal section of a detail of the part shown in Figure 6, on a larger scale, - Figures 8 to 1 '. are side views, partially in accordance with other embodiments of the invention.
- Figure 11 is a side view of a switch according to the invention with three éle @ ents.
FIGS. 12 and 13 are side views, partially in section, of part two: Luter breakers according to two other embodiments of the invention.
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- Figure 14 is utK '.' - 'upe vi; icae, with -partial tearout, uci another embodiment encb' '' 4 & li8 & tion of the invention.
Similar elements are yepr4ent, t 'the same reference digits on all., Iz * s.
According to one embodiment, the three tubes mentioned above are arranged concentrically, the tube intended for the driving gas, which still only requires the smallest diameter, being placed in the middle. This tube is surrounded by the tube intended for the high pressure extinguishing gas. The tube for the low pressure extinguishing gas, which has the largest diameter, surrounds the other two tubes. The outer tube, made of a tough insulating material resistant to pressure, for example hardened paper or vitreous araldite, or is surrounded by a ribbed porcelain insulating tube
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(in umbrella), generally placed in the open air, or is replaced by this insulating porcelain tube itself, constituting at the same time a support insulator.
One such embodiment is shown, for example, in FIG. 1, which shows a power switch with a single pair of elementary chambers. A low pressure metal tank 1 rests on rollers 2 and thus serves as a base for a support insulator which at the same time serves for the passage of the low pressure ejection gas. A fully enclosed elementary chancre 4 contains fixed contacts 5 and 6, a movable contact 7, a piston 8 serving to move the latter and an insulating body 9 made of heat-resistant material in which a so-called Ruppel nozzle is formed. , which is also used in certain embodiments of compressed air switches.
Chamber 4 is closed by a metal cap 11; to which is fixed a connection terminal 12 for the arrival of the current.
During an interruption, the extinguishing gas heated by the arc flows into the cap 11 through the ducts 13 provided with cooling fins and is thus cooled so that, passing through a duct outlet 15 formed between an outer insulating cylinder 14 of the elementary chamber and the insulating body 9, it produces no deterioration of the insulating materials.
A high pressure metal tank 16 is placed inside the low pressure metal tank 1. From this tank, on a disconnection order, can escape into an inlet duct 19 of the chamber 4, passing through an opening valve 17, and through an insulating tube 18, a quantity of high pressure gas such that the gas is retained (by the fact that the nozzle 10 is closed by the movable contact 7 which passes through it) and arrives by a
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orifice 20 in front of the piston $ 1 ''.,: ivo towards the rear and thus brings the con44, .a;
opening shown .. pressure flows around the arc have the fixed contact 5 and the mobild contact 1, * effectively by the expansion da g, z. 1 * te 10 and is prevented from being reset to $ 'i =', = é, half-wave current, te g <t: '.. conduits 13 and 15, then by cû à wH -' support f'teur 3 and tub4 "18, 'pby 4- tank 1, from where, by means of a compriisot e4%, W% -', ... trod in the high pxession tank,; / 1µ,, , pressure enters the compressor 2 '. ,, gas filter 23 known per se, at m "of decomposition solids, liquids or' 'ar4 and. which can be harmful \ <tU foneH; <aufe <9U- the power switch or at the per30Mn <l, 8 <m! & S separated from the gas ..
The switch of ¯ "¯iÇmà ';] Y49ylon, of a closing solenoid valve 24 which 1'Ap g., Tr, high pressure by a tube 25 ofî + î, r, * - Lis mobile contact 7 is -maintained in seà- d0 'close and open in a cOBM manner) & j!.' a '! ua spring-loaded locking device 26,, @i' 1 ', "a notch of a rod 27 at the foot , of the ends of this rod. =,: = n '' -. - ', ... # t flows through tubes 19 and 25, aiftat ug. ai "21 of the left and right side support insulator est'eft '. j ducts 29, 30 and 31 amÀÀàà6x dge'Îxn .26 ,,, -t? -, -., 1 and appropriately adapted. ,:, ', ". i>,,.' Another mode of ¯, '.t -. ,, in figures and 3.
% f '' Wail '' '' l $ - Q; ....,,? ¯ ,, '
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vÉfture dd the switch are obtained at '-T, 8.t at yen of similar electrovalves 1), cqll% f'dfl) 1'l # k $ Ôïe f * 1 fl¯ 1 figure "There is a difference resici d / 1S'µl'jùoE .. à0 l. l figurejl 1 'mobile 7 and Irchàm -Wsflage 4.
! ntact mobile ') éX :, 1; y * ?. , The mobile contact 7 is hollow. faith 1 j se #. ' j ¯ µ¯. = open rJa. & 4 'iorHue extinguishing gas ft. ,, "' :. 8tOdt t eillor e extinguishing gas! 1 -ut *> -APS3 t6com.utit 14 tub 19 and the conduit JO \. '' 'ùi:,: pace 62' around the fixed contacts 5 and 6 toC ÉiµiùÉ '"> 8'% st pushed by the gas passing through orifices t.0, frojye on 1à drawing. The electric arc between 1 of the con '..... movable tact 7 and the fixed 4tinceï barrier contact. 61 is, deflected by the high pressure gas, in 1 contact, movable 7 and effectively cooled in one longitudinal. After the passage of 4V current through 'µjQ, transient tinsion is no longer suf.tisalllment' 1 v ,,. make the arc burst through the gas column rr01df,: finalizes that the cut has been carried out successfully.
Arc heat damage enters a hollow ilie'e3p "* 58 of head fitting 28, where they are released; er.rid1 $.
On leaving the hollow space there is "stü4" cooling blades 59 where they are: - then arrive by passing through the duct ,, Îà. 1. Hi tube in a low pressure tank not shown ## fi% é * +,,) 4>; 0 ".'x
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Leb porcelain insulators) and 14 are
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protected against hot gas and pallor '& q :. ':' "..., of the arc by insulating sleeves rêt'racta1ra8:;. 6Ù ÀÔ. * (by * xem9: '"' F k. "'i% É" l Îl le in tetrefluoroethylene, etc ...). 106 'bontgo>, 5 and the consumable contact 61 are attached to the cb40 "(441-IX. Which also carries the connection terminal ï%.
/; In the examples, flpr # aÀ @ Ééfi.l fç in figure 1 and in figures 2 and J% "a large tee 4U'un.: J.; Det3 sealing elements r'ser? Oifft 'rn-ess10! the. ¯
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16 and the tubes through which the high pressure gas passes, as well as no aes'other constituent parts, is reached by the outside air. They are surrounded exclusively by low pressure gas. It follows that the high pressure gas which leaks as a result of possible leaks does not escape into the open air. The only consequence of leaks is a leak of high pressure gas in the space occupied by the low pressure gas and thus more frequent operation of the compressor 22.
Behind the connecting elements which are in immediate contact with the outside air is only low pressure gas, raising for perfect sealing only relatively simple problems already solved in many ways.
As emerges from the description of the operation of the switches according to the invention shown in Figure 1 and in Figures 2 and,., These compressed gas switches operate in a sociable manner to compressed air switches whose chambers elemen @@ ires, both in the closed state and in the open state, are under atmospheric pressure, the passage of the high-pressure extinguisher through the elementary chambers does not occur. @ instead of when the power cut (disconnection).
Compressed gas switches according to another embodiment of the invention function like the compressed air switches in which a low pressure prevails in the elementary chambers when the contacts are closed, while a high pressure prevails there when the contacts are closed. are open. An example of this type is shown in FIG. 4 and also comprises a pair of associated elementary chambers.
In the elementary chamber 4 of this switch, the fixed contact 5 is in the form of a pole and the
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movable contact 7 is tubular. Under the action of a spring
32, these two contacts remain applied one on the other (closed) until the opening solenoid valve 7 is energized, the high pressure extinguishing gas then arriving through the tube 18 and the duct 30 from the head connector to the blowing chamber 33 with insulating walls. The movable contact 7 is pushed to the left by the high pressure gas by means of a track 35 and the electric arc which begins is deflected into the tubular interior of the contact 7.
The gases pass through the seat 34 of a valve 36 formed on the piston 35 and through the cooling fin duct 13, expanding and cooling the electric arc so that the ducts 15 and 31 surrounded insulation materials do not already suffer any damage caused by the arc.
The efficient cooling results in the arc quenching after the first or second half wave. Shortly thereafter, the valve 36 comes to rest on its seat 34, and the flow of gas is stopped. Consequently, when the contacts are separated, the opening solenoid valve 17 is turned on, and high pressure extinguishing gas is found in the tube 18, in the conduit 30 and in the extinguishing chamber33.
This has the advantage that the opening distance between contacts 5 and 7 can be smaller than in the case of the examples according to figure 1 and figures 2 and 3 because the resistance to the disruptive gas discharge is high pr @ss on is substantially proportional to its pressure. For accelerators and equal moving masses, the smaller opening distance allows shorter torque and closing times, which as we know is advantageous, especially in the case of shutdown. short currents @@@ cooked.
The closing of the compressed gas switch is effected by the closing of the electro-va @ 17 followed by
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immediately from the opening of the solenoid valve 24. The high pressure extinguishing gas then passes through the tube 18 of the elementary chamber 4 to the low pressure tank, after which the movable contact 7 is applied to the fixed contact 5 by fitting 32.
A third embodiment of the compressed gas switch according to the invention operates in a manner analogous to the compressed air switches in which a high pressure prevails in the elementary chamber as well as Rice! when the contacts are closed only when they are open.
A switch of this kind is shown in Figures 5 to 7.
FIG. 5 shows the profile switch and, in section, the reservoirs and the control solenoid valve of this switch. The arrangement of the two elementary chambers is visible in FIG. 6. FIG. 7 represents one of the elementary chambers, in section on a larger scale, which makes it possible to better follow the description of the various parts and their mode of operation.
The elementary chamber 4 can be entirely metallic on the outside. A feed-through insulator 37 enters the chamber 4. It carries the connection terminal 12 on the outside and the fixed contact 5 connected by a metallic conductor to the connection terminal 12 on the outside. The tubular mobile contact 7 is applied by a spring 32 to the terminal. fixed contact 5. As a space 52 of the chamber 4 is constantly filled with high pressure gas arriving through the tube 18, the conduit 30 of the head connector 28, a conduit 50 entering the chamber 4 and a space 51, a valve 41 is applied by the pressure of the gas on its seat 42, thus closing the space 52.
The cut begins with the opening of the electricity
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tro-valve 24, as a result of which the high pressure gas strikes from behind, passing through the insulating tube 25 and a metal tube 38, a piston 39 located in the chamber 4, so that this piston is moved to the 'against a spring 40 and removes the valve 41 from its seat 42.
The high pressure gas then suddenly leaves the space 52
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'a conduit 45 of the chamber 4, the conduit 31 of the connector,' '1 head and the conduit 21 of the support insulator 3 to' ilqqvenir at the low pressure tank 1. The movable contact 7, "fi, ai ensures a closure in the manner of a valve ,. is moved away .5, its seat against the spring .32 by the high pressure gas which fills the space 51. Without this, this gas could only arrive by a narrow orifice in the space 52. The electrical arra which is thus produced is diverted into the space 52. The gas then passes through a cooler.
44 formed by metal blades or tubes with a large surface area and by the open valve 41 to enter the duct 45 and from there to the reservoir 1.
The arc-heated extinguishing gas is cooled by cooler 44 so that no damage can be caused by contacting the switch insulation. The displacement of the contact 7 lasts until a valve 43 which is integral with it is applied to a seat 49 integral with the valve 41. The gas which is between them escapes through an auxiliary valve 48 to two seats, open under the action of an auxiliary piston 47 and a rod 46, as well as through a hole 54 and the outlet duct 45 to reach the reservoir 1, while the valve 43 is maintained applied to its seat 49 by the high pressure gas which is in the space 52.
In the meantime, a sufficient quantity of gas enters through a narrow orifice 53 of the piston 39 'into the space where the spring 40 is housed so that the
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pressures are balanced on the two faces of the piston 39, and
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this one is brought back pac lftOf; j 4Ç to its position, rt, i, 7.l, so that the movable contact 7 is brought to its fully open position by the valve 43 applied to the seat 49. Then, the valve 41 also falls back on its seat, so that the high pressure space 52 is separated from the outlet duct 45.
In the cut-off position, the spaces 51 and 52 are therefore under high pressure as in the closed position. The only difference between the pressure conditions of the elementary chamber is that now the two faces of the piston 39 are subjected to the high pressure gas, while in the closed position, when the cut-off solenoid valve '24 has been closed, it is was the low pressure gas that was applied to both sides of this piston.
Contact closure is triggered by
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the closing of the solenoid valve z, The icupape 40 is moved away from soosiége by the high pressure gas of 1, jPspace 52, passing through a conduit 55 pierced in the seat 4] C <e conduit 55 was previously separated by the valve 4µ "'y the orifice 54. connected to the low pressure nettle duct t.," As the bottom one already reigns 6 <"' riére the auxiliary piston 47, the gas h'w ;: '; pressure of .te" ace 52 moves the valve 46 until it rests on its other seat and thus separates lespacufe t.on '' 52 from orifice 54.
As the force applied: aoupapb - ,, -., 3 on the seat 49 ceases, the 'moving contact 7 is' p.iqu. 7, spring 32 on the fixed contact 5.
This switch has, in cl 1 ', Reduced contact spacing, the same advantage as 0-orille' e Figure 4. In addition, it has the advantage that 1 i ';, outer walls of the 4th elementary chambers in li '. \!
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.. '"-; J' to ensure a perfect seal eeçhnt'to leakage of high pressure gas, are in meta1- '; p" .s' '& P # Pt :, ür that' 1 rt 4 .i ,, than an insulating material.
Insulation is provided only by the feedthrough insulator 37, from which the arc is kept away by the high pressure gas stream. The metal-walled embodiment of the chambers. mental 4, with a simple feedthrough insulator, can nat; can be used, not only with the switch according to
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FIGS. 5 to 7, <air also with that of FIGS. 2 and It suffices for this to replace the rcelaine insulator 14 with a metal tube and the metal cap by a feedthrough insulator.
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In the embodiments shown in fjgures 1 to 7, the tubes of insulated material for the passage of the high-prlssion extinguisher gas and of the 4v8ntuel engine Mount housed in Itt4olatour 4. tubular intake ar-, before the passage of gas low pressure extinguishing and support
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elementary rooms. Naturally, we PO epose these insulating tubes differently, envi4çi geant dtaut modes of construction of the switch to g, omitted, With the interrupts to P61ç'l -i, vention for Î. 1. \ 1 very high voltage, which requires very high support, it can also be neo, if it is rigi-. the ditµ of the device, for example in n% 1 # saù% 'ambe4 of fo.
.-. ' 1 - .. "\, t"
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This oblique or insulators of '' '44> '' 4m -cala is neuei for comp-rll train '.. i mentary air switches. In this case, these isoiiteùro, pety4g re; ut: sés advantageously both for the passage, di gas mute, j; essior and for the passage of the engine gas e éve'ïttuelle, idu al, low pressure, bed pressure. Such modes of 01 entered in Figures 8 to 10. In 1 @ to, yempà * ràp) ésqn%)) on. read:
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la'1 Figures 8 and 9, two insulators are used for each pair of blowing chambers, and three insulators in the example of Figure 10.
It can be seen in FIG. 8 that the solvent tube is used for the passage of the high pressure extinguishing gas inside the hollow insulator 3 which is used for the passage of the low pressure extinguishing gas. For the high pressure driving gas, a separate hollow insulator 25 is used.
In the example shown in Figure 9, the insulating tube 25 which serves for the passage of the driving gas is arranged inside the hollow insulator 18 serving for the passage of the high pressure extinguishing gas, while the gas
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low pressure extinguisher passes through a separate hollow olator 3. Finally, in the example shown ilµ!
Finally, in the example of FIG. 10, the three tubes serving for the passage of the three gases are each constituted by a separate hollow support insulator, 3, 18 and '25 respectively.
As is known, the transient voltage is not shared equally between the various chambers in the high voltage power switches formed by several elementary chambers. Consequently, during the breaking, the chambers are subjected to unequal loads. We know that this difficulty can be eliminated by mounting capacitors in parallel on the various chambers.
This measure can advantageously be applied to compressed gas switches according to the invention.
An exemplary embodiment in the case of three pairs of elementary chambers is shown in FIG. 11.
The pairs of chambers 4, are in this example joined by the head connector3 28 and supported
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on the insulators 3 which in turn rest on the low pressure tank 1. The adjacent terminals 12 are interconnected by 'de :; conductors 57, so that the pairs of chambers are connected in series. A capacitor 56 is mounted in parallel with each elementary chamber and is provided with a waterproof casing.
It is also known, to reduce breaking surges in compressed air switches, to mount high ohmic resistances in parallel on the
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, 'e, elementary numbers. On the contrary, to increase the breaking power, resistances low enough for the transient voltage to be apeniodic are mounted in parallel with the elementary chambers. Another advantage of the two resistors is that they allow a uniform distribution more efficiently. of the transient voltage between the elementary chains as capacitors having dimensions and weights still economically and technically acceptable, they having on the contrary 1'inconvantage that, in order to avoid a dangerous heating of these resistors, it is necessary,
after interrupting the main current, will also interrupt the current flowing through the resistors, as much as possible in less than one period. In the case of compressed air '' formed of elementary chambers, three kinds of means have been proposed for this.
A very simple means, which however can only be used with resistors serving to limit overvoltages, is to mount the resistor in series with a spark gap subjected to the action of high pressure extinguisher air. spark gap is only excited by overvoltages greater than a determined value. It thus prevents improving by means of resistance the uniformity of the distribution of the transient voltage between the elementary chambers.
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The second way is to mount a lower power auxiliary switch in series with the resistor, this auxiliary switch being mechanically controlled; .ont so that it is open only about 0.5 to 1 period after the final interruption of the encoder passing through the main contacts. This:; Auxiliary switches of lower power (lower current intensity, but high voltage), are, in order to ensure the appropriate cooperation, associated in the us @ matter with the elementary chambers containing the contacts pr @ @@@@ @
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Finally, 1 '- =. c sLn:
, ¯ ven consisted:. -using elementary charbres & of two kinds -4es in series appropriate number orelconqu: -, constituting one = ->. ,,; sinter ruoteurs "and the other .i?" disconnectors ". Only the = :. nr switches are fitted with a resistance in parallel, while the disconnectors are controlled in such a way that they 'open between half a period and a whole period after ... 'interruption of the main current The disconnectors are constructed in such a way that, when closed, they can allow short-circuit currents and load currents to pass and that, when opening , they can cut off the current through the resistor.
Usually, in order to promote a uniform distribution of the transient voltage between the elementary chambers, capacitors are also mounted in parallel with the chambers of the disconnectors.
For the same reason, i @ is also advantageous, for the compressed gas switches according to the invention, to use resistors in parallel, and one then uses these auxiliary devices which serve to cut the current passing through the resistors, and which operate on the same principle as those with compressed air switches formed of elementary chambers. A difference is obvious, with
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compressed gas interrupters according to the invention, the extinguisher g which expands when the arc is extinguished u resistance current, as for the contacts serving to interrupt the main current circuit , does not escape into the open air, but into the tank 1 intended to receive the low pressure extinguishing gas.
Examples of embodiments of compressed gas switches of this type according to the invention are shown in FIGS. 12 to 14.
In the example shown in frame 12, a resistor 63 and a spark gap 65 in series with this resistor are arranged in the closed interior of a hollow solator 64. The left end of resistor 63 is electrically connected to the resistor. metal cap 11 and the right spark gap electrode 65, by means of a fitting 67, to a head fitting 28. The interior space of the insulator 64 is filled with low pressure extinguishing gas arriving through the conduit 31 and a conduit 66 formed in the connector 67.
If an overvoltage occurs at the separation of the conta s in the elementary chamber 4, under the effect of which 1 clator 65 lights up, a bypass is established on the cat bre 4 through the resistor 63, which limits the overvoltage. @nsion, On shutdown, the high pressure extinguishing gas flows from chamber 4 into line 31, where the gas pressure rises momentarily. As a result of this increase in pressure, gas enters the interior of the insulation 64 through the conduit 66.
The spark gap 65 is placed in line with the outlet of the duct 66 so that the weak power which passes through the resistor 63 is interrupted when the arc of the arc is extinguished. spark gap by the breath of the ga
In the embodiment r @@ shown in Figure 13, an auxiliary switch 73 is mounted on the
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instead of a spark gap in series with resistance 63. During an outage, the high-pressure extinguishing gas arriving through pipe 30 arrives, through a pipe 66 formed in twin metal cylinder 74 connected to the head connection 2 , under a piston 70 which is moved upwards against a spring 72.
Thus, fixed contacts 68 and 69 are connected by a movable contact 71 of the auxiliary switch 73 made of insulating material. As the fixed contact 69 is connected to the right end of the resistor 63 and the fixed contact 68 is connected, by means of a conduc- not shown, to the double cylinder 74 and, through this, to the head connector 28 , the elementary chamber 4 and the resistor 63 are placed in parallel. In the meantime, a hollow space 35 of the auxiliary switch 73 has filled with extinguishing gas passing through a longitudinal hole 75 passing through the movable contact 71.
Auxiliary switch 73 remains closed until cut-off is made in still 4 and high pressure gas is in line 30. The interior of double cylinder 71+ is connected by a duct no @@ shown, located behind or in front of the drawing plane, with the low pressure duct 31, that the pressure in the duct 30 drops, the piston 70 and the movable contact 31 are suddenly moved downwards by the spring 72 and high pressure gas located in the hollow space 85, passing through the hole 75, extinguishes the arc produced between the contacts 71 and 69, thus cutting off the current which passes through the si.stance 63.
An exemplary embodiment of a compressed z switch according to the invention, comprising not only a switch amber, but also a disconnector chamber, shown in FIG. 14. The left chamber constitutes the switch, while that the room on the right constitutes
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the disconnector. The high pressure extinguishing gas fills, under the action of the cut-off valve 17, passing through the tube 18, the conduit 30 and the inlet tube 19, a space 62 of the hollow insulator 14 and produces a sudden movement to the right of the movable contact 7. Finally, the arc is extinguished by the gas flowing through the space 62, as has been described for the example shown in FIGS. 2 and 3.
A difference is that, in this case, when the cut is completed, the contact 7 does not remain in the open position, but, under the action of a spring 84 which was compressed during the cut, returns to the contact 5 as soon as, 4 the closing of the solenoid valve 17, the pressure prevailing in the space 62 has fallen. Thus, in this way, an automatic rapid closing took place, the cut-off interval being short and regulated by the operation of the solenoid valve 17. Meanwhile, the left switch chamber is put in parallel. with the resistor 63 and the co @@ ure is facilitated or the overvoltage limited.
This resi @ nce -'-, ussi to make more uniform the distribution of the tenn @@@ trans @@@@ e between the various switch chambers in.: Case where @@@ power switch is constituted by the @@ ntage in s @@ ie of two or more pairs according to figure 14. If the short-circuit is not eliminated or if, for any other reasons, a final cut must be made, a solenoid valve 77 is open before the solenoid valve 17 closes, so that, via an insulating tube 79 and a conduit 80,
the right side of the piston associated with the movable contact 7 of the right disconnector chamber is subjected to the action of high pressure gas and the piston opens the contacts of this chamber. As then the adjacent ends of the movable contacts 7 of the two opposite chambers approach one another
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on the other in the hollow space $ '8 durco-t <-'- part of the high extinguishing gas pr; z *' t tlzs' '"J l' -.t '' by contact 7 of the chamber d33.ntexx hr passing through the hollow contact 1 '' 'of the c) 1a1l "'; ',':,"; ".: eur a low pressure space 83 from which it sté, ha.: '1Jtl ""vs;..
. ' '-' & '' '58 by an orifice 82. This current, of gay a. f, -tn contacts 5 and the secC's â.aixtsi chamber, cuts off the current passing through the resistor,! 4: on ;. at. l ". 'known the interrupt is favored by, a <?,! t! MÏ <a $ <! gM * 56) 0 J ..fi'tÍf mounted in parallel with the chamber of & éC.ts.t", further comes out to evenly distribute the te'aM '' - ',' 'IF, "r1 .., be the various chambers of setionne.d69 ;.
". '" \' :: .. 'ttl:;., ", 1.-., compressed gas consisting of two or more 1e 2, it bres according to figure".! tt'! .. bres according to figure 11. ¯. "Ll),. * ¯ 'lj In the examples repre't =' i F, ', e It high pressure tank and cOmpre1! HJQur, q1" .Ôléc% to- <..,. '1 control valves are all arranged dàna le.' , "pressure. This provision presents .'s.v.; possible leaks of these el5 .. '". a loss of gas due to a leak, ¯ .¯ µt. x. . * the ,, 1. place each or all inside the zil h8aSe. '"'": i; ':. "" ';.) "f7-i pres5i, so that they are more! Ienble8.
- - L J - The particularities of EI J: t; - ,, ',.,> ,,' 1 ..., quées s') mmCl. .1ell'lent, in a way not 11'U1; ti ',. "' ,." , '"' 31'4- '1"' H '"1. ,, sum that follows.' "'- 5i' .. s u ..., c, / <i -. $ -. ' 7-, - .. .. ';, RE S ü .N t3 ..,: -'! 1 "," f --- # - pf dyw Interrupt. '.. high tension1- ... ", & "" arc extinction using., '.4n' ,, iz cir y: $ # 'y.' "i '....
..>. W 'comprising a reservoir of \ az h & ". Tee pX" us11n ,: vne ,, 1>' d. blowing and a tank b is p.sioni3 '* ". L:" pOW: o ...! lu circulation of gas between r -. 'erToir hqɵé "' à '[@ oj¯ ¯," circulation1 gas between X: é'er' roui:. :: "fl '1. t.",., t "- o.}. "'11
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the blowing chamber, as well as a duct connected to the blowing chamber to the low pressure tank, in addition a hollow insulator to the open air being mounted between the blowing chamber and the tanks, the conduits of go and return of the extinguishing gas passing through the body of this indicator, and comprising contacts actuated by the high-pressure detergent gas, this switch being able to present in addition, in particular, the following particularities,
separately or in various combinations: 1.- A duct for the driving gas also passes through the hollow interior of the insulator.
2.- The tubes for the passage of high pressure gas, low pressure gas and engine gas are arranged concentrically, with, from the middle, the killer intended for the engine gas, then the tube intended for the high pressure extinguishing gas , and finally the tube for the low pressure extinguishing gas and / or a tubular insulator placed free.
3.- The high pressure extinguishing gas passage tube and the engine gas tube are arranged next to each other in the low pressure extinguishing gas tube or in an insulator. external support replaces the latter.
4.- The three tubes intended respectively for high pressure extinguishing gas, low pressure extinguishing gas and engine gas are arranged in two external support insulators.
5. - The tube for the high pressure extinguishing gas is placed inside the low pressure extinguishing gas tube or in the support insulator which replaces it, while the engine gas tube is placed in another external support insulator or possibly replaced by it.
6.- The tube for the low extinguishing gas
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; 'pressure passes through an outer support insulator and the high pressure extinguishing gas tube into another outer support insulator, or these two tubes are formed by these support insulators, while the tube for the driving gas is placed inside one of the first two tubes.
7.- The three tubes are respectively arranged in three external support insulators or are constituted by these insulators.
8.- A metal tank for high pressure extinguishing gas is placed inside a metal tank for low pressure extinguishing gas.
9.- A compressor intended to produce the high pressure extinguishing gas is placed with its electric control in a metal tank intended to receive the low pressure extinguishing gas. ,
10.- At least one solenoid valve intended to control the switch is placed in a metallic tank of high pressure extinguishing gas.
11.- An electro-valve intended for the forming of the switch is placed in a tank intended to receive the low pressure gas.
12.- The contacts of the switch are arranged in a chamber which, both in the open state and in the closed state, are connected to a low pressure extinguishing gas tank. .
13. - The switch contacts are arranged in a chamber which, when the contacts are closed, is connected to a low pressure gas tank, while, when the contacts are open, it is connected to a tank. High pressure extinguishing gas oir, the high pressure extinguishing gas and the engine gas passing through a common duct.
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14. The contacts of the switch are arranged in a chamber which, both when these contacts are open and when they are closed, is connected to a reservoir of high pressure extinguishing gas.
15. - The various elementary chambers connected in series are each shunted by a device constituted by a resistance in series with a spark gap.
16. The various elementary chambers connected in series are each shunted by a device consisting of a resistor and an auxiliary switch in series with this resistor actuated by the extinguishing gas of the main switch.
17.- In series with the switch chambers are mounted disconnector chambers intended to cut a current flowing through a resistor.
18.- Each elementary switch chamber is shunted by a capacitor.
19.- The disconnector chambers mounted in series are each shunted by a capacitor.