CA2526344A1

CA2526344A1 - Cinematique d'entrainement dans un disjoncteur hybride

Info

Publication number: CA2526344A1
Application number: CA002526344A
Authority: CA
Inventors: Andre Neveu; Andre Cimala; Alain Girodet; Mehdi Lebiad; Gwenael Marquezin
Original assignee: Individual
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2025-10-24
Also published as: FR2877136A1; JP2006128111A; CN100452271C; JP5037810B2; CN1797633A; EP1653491A2; US20060091112A1; EP1653491A3; CA2526344C; US7426100B2; FR2877136B1

Abstract

Un dispositif d'actionnement des contacts mobiles d'un disjoncteur hybride permet de réaliser le diagramme temporel suivant : commande d'ouverture de la chambre de coupure (10), décalage de l'ouverture de l'ampoule à vide (20) de façon à permettre aux contacts de la chambre de coupure de se séparer à une vitesse minimale et de façon synchrone à la séparation des contacts de l'ampoule à vide, fermeture de l'ampoule à vide (20) tout en maintenant 1a chambre de coupure (10) en position ouverte. De plus, la fermeture de la chambre de coupure (10) ne sollicite pas les contacts de l'ampoule à vide (20). Le dispositif d'actionnement est présenté sous plusieurs modes de réalisation, et permet de ménager l'ampoule à vide lors du déclenchement du disjoncteur ou de sa fermeture.

Description

B 15110 LP . EP-CA

CINEMATIQUE D'ENTRAINEMENT DANS UN DISJONCTEUR HYBRIDE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention se rapporte au domaine de l'actionnement par commande unique des contacts mobiles de deux unités d'interruption. Plus spécifiquement, l'actionnement de la chambre de coupure et de l'ampoule à vide d'un disjoncteur hybride est effectué selon l'invention par l'intermédiaire d'un seul agencement mécanique, bien que les contacts mobiles de chacun des interrupteurs suivent leur propre profil de déplacement dans le temps, et notamment que l'ampoule à vide soit protégée lors de l'ouverture de la chambre de coupure.
En particulier, l'invention concerne un disjoncteur hybride dont les moyens d'actionnement des contacts mobiles permettent une ouverture simultanée des chambre de coupure et ampoule à vide suivie d'une fermeture de l'ampoule anticipée par rapport à la remise en service de la chambre de coupure.
ÉTAT DE I~A TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Un dispositif interrupteur de type hybride fait coopërer deux techniques de coupure différentes.
Une telle coupure mixte s'applique notamment pour un dispositif interrupteur pour haute et moyenne tension qui comporte un interrupteur vide de gaz diélectrique, aussi appelé « ampoule à vide », et un interrupteur contenant un gaz diélectrique, appelé « chambre de coupure ».

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2 Chacun des interrupteurs comprend une paire de contacts d'arc mobile entre une position fermée de passage de courant, et une position d'ouverture. Des moyens d'actionnement permettent le mouvement des contacts.
L'agencement le plus simple est un alignement longitudinal des paires de contacts, un arbre permettant une séparation des contacts de l'interrupteur à vide simultanée à la séparation des contacts de l'interrupteur à gaz; parfois légèrement décalée par rapport au signal de commande d'ouverture, tel que décrit dans le document FR-A-2 840 729.
Il a aussi été envisagé de disposer la chambre de coupure à gaz et l'ampoule à vide selon deux axes inclinés . le contact mobile de la chambre de coupure est prolongé par un agencement longitudinal d'entraînement sur lequel est disposé, en contact permanent et selon un angle, un élément longitudinal relié au contact mobile de l'ampoule à vide. Une commande unique sollicite le contact mobile de la chambre de coupure en translation selon son axe, la longueur et la forme de l'agencement d'entraînement assurant une synchronisation entre les déplacements des contacts mobiles d'une position fermée à une position ouverte et inversement. Un tel agencement est décrit dans le document EP-A-1 310 970.
Cependant, avec les agencements connus, une fois les contacts mobiles de la chambre de coupure et de l'ampoule à vide en position ouverte, les deux interrupteurs restent dans cette position ouverte tant qu'une commande de fermeture n'a pas été effectuée. Or, B 15110 LP . EP-CA

3 en position ouverte, les contacts mobiles et les pièces chargées qui leur sont solidaires forment un ensemble à
potentiel dit flottant susceptible d'entraîner une dégradation du disjoncteur, en particulier lorsque la tension aux bornes, du disjoncteur est importante. Ceci peut entraîner des réamorçages, mais surtout soumet inutilemént l'ampoule à vide à des contraintes diélectriques.
EXPOSÉ DE I~' INVENTION
L'invention a pour principal objectif de pallier cet inconvénient des disjoncteurs hybrides haute ou moyenne tension existants. Plus généralement, l'invention concerne un mécanisme d'actionnement de deux contacts mobiles apte à suivre une séquence prédéterminée d'ouverture et fermeture des contacts.
Sous l'un de ses aspects, l'invention propose un disjoncteur hybride unipolaire ou multipolaire comprenant, pour chaque pôle, deux interrupteurs en série, comprenant chacun une paire de contacts mobile entre des positions ouverte et fermée.
De préférence, l'un des interrupteurs est une chambre de coupure à gaz diélectrique comportant un premier contact, habituellement fixe, et un second contact mobile disposés longitudinalement à un premier axe et dont le premier contact est relié à une première borne d'un réseau dans lequel est placé le disjoncteur, l'autre interrupteur étant une ampoule à vide comportant un contact fixe et un contact mobile disposés longitudinalement selon un second axe et dont le contact fixe est relié à une seconde borne du B 15110 LP . EP-CA

4 réseau. De préférence, le premier axe est distinct du second.
Des moyens d'actionnement assurent par une commande unique pendant la phase d'ouverture du disjoncteur, le déplacement entre une position d'ouverture et une position de fermeture des contacts mobiles, lesdits moyens d'actionnement comprenant un agencement permettant la fermeture du contact mobile de l'un des interrupteurs, en particulier de l'ampoule à
vide, grâce à ladite commande unique, alors que l'autre interrupteur, à savoir la chambre de coupure, reste en position ouverte. Selon un autre aspect, et éventuellement en combinaison, ces moyens d'actionnement peuvent être agencés pour permettre la fermeture de l'interrupteur resté ouvert en ne modifiant pas la position fermée de l'autre.
La fermeture de l'ampoule à vide est réalisée par la même commande unique que l'ouverture et la fermeture de la chambre de coupure, permettant ainsi un agencement de commande particulièrement optimisé.
Selon un mode de réalisation particulier et préféré, les contacts mobiles des deux interrupteurs se déplacent selon des directions sensiblement perpendiculaires.
Avantageusement, les moyens d'actionnement sont munis de moyens de retardement permettant de remplir la fonction d'ouverture de l'ampoule à vide à
quelques millisecondes de celle de la chambre de coupure, de préférence 3 ms après la commande de déclenchement du disjoncteur.

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De préférence, un mécanisme d'assistance en fermeture est disposé sensiblement selon l'axe du deuxième interrupteur afin de favoriser sa fermeture alors que le premier interrupteur reste en position

5 ouverte. Cet agencement peut comprendre, par exemple, un ressort mécanique indépendant des moyens d'actionnement en tant que tels. Par ailleurs, des moyens amortissant la fermeture peuvent étre prévus.
Selon une application préférée, le disjoncteur conforme à l'invention est constitué de plusieurs enveloppes, métalliques ou isolantes, remplies d'un gaz diélectrique sous atmosphère contrôlëe.
Différents modes de réalisation des moyens d'actionnement sont possibles. En particulier, la sollicitation du deuxième interrupteur peut être effectuée au moyen d'un cliquet ou d'une rampe solidarisés à un prolongement du premier contact mobile en translation, ou par un système à engrenages.
BR~VE DESCRIPTION DES DESSINS
Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre et en réfërence aux dessins annexés, donnés à titre illustratif et nullement limitatifs.
La figure 1 représente de façon générale un disjoncteur hybride.
La figure 2 montre un diagramme temporel d'ouverture et fermeture de deux interrupteurs d'un disjoncteur hybride conforme à l'invention.

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6 Les figures 3A à 3F montrent un mode de réalisation d'un disjoncteur hybride selon l'invention en différentes positions au cours des cycles d'ouverture et fermeture.
La figure 4 présente une alternative au mode de réalisation de la figure 3.
Les figures 5A à 5D montrent une alternative au mode de réalisation de la figure 3.
Les figures 6A à 6F montrent un autre mode de réalisation d'un disjoncteur hybride selon l'invention à différents moments au cours des cycles d'ouverture et fermeture.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Tel que schématisé sur la figure 1, un disjoncteur hybride 1 comprend une enveloppe 2. Selon un mode de réalisation préféré, l'enveloppe 2 délimite un volume rempli de gaz diélectrique sous atmosphère contrôlée. Bien que ceci ne soit pas obligatoire, l'enveloppe 2 peut être composée de plusieurs parties .
un isolateur de chambre 3 connecté, par l'intermédiaire d'un couvercle métallique, à une première borne 4 du réseau et un isolateur 5 côté support, ces deux parties de l'enveloppe 2 étant reliées l'une à l'autre par un carter intermédiaire 6, par exemple métallique, connecté à une seconde borne 7 du réseau. D'autres configurations et matériaux sont possibles.
Le disjoncteur illustré contient un seul pôle, mais il est clair que l'agencement décrit ci après peut être répété pour chaque pôle dans le cas d'un disjoncteur multipolaire.

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7 A l'intérieur de l'isolateur de chambre 3 se trouve un premier interrupteur, appelé interrupteur à gaz, constitué par une chambre de coupure 10 à gaz diélectrique, par exemple du SF6 ou de l' azote ou tout autre gaz diélectrique sous pression. Une telle chambre de coupure 10 comporte un premier contact 11, habituellement fixe, relié à la première borne 4 du réseau, et un deuxième contact 12 mobile longitudinalement selon un premier axe AA' par rapport au premier contact 11. Cette chambre de coupure 10 est connectée électriquement en série, à l'intérieur du carter intermédiaire 6, avec un deuxième interrupteur constitué par une ampoule à vide 20. L'ampoule à vide comporte un contact 21, habituellement fixe, 15 connecté à la seconde borne 7 et un contact 22 mobile par rapport au premier contact 21 longitudinalement selon un second axe BB'. De préférence, les deux axes AA' et BB' sont sensiblement à angle droit l'un par rapport à l'autre.
20 Chacun des contacts mobiles 12, 22 est solidaire d'un arbre longitudinal 13, 23 disposé selon son axe de déplacement AA', BB'. Les arbres 13, 23 relient les contacts mobiles 12, 22 à des moyens d'actionnement 30 qui assurent, sous l'action d'un système de commande unique 40, le déplacement des contacts mobiles 12, 22 entre une position d'ouverture de chaque interrupteur 10, 20, et une position de fermeture, et réciproquement. Le système de commande 40 peut agir de l'extérieur de l'enveloppe 2 sur une tige, ou bielle, isolante 14 prolongeant l'arbre 13 de la chambre de coupure 10.

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8 De préférence, l'arbre 23 de la chambre à
vide 20 se prolonge également au-delà des moyens d'actionnement 30 par une tige 24 reliée à un amortisseur 25 de fin de course afin de permettre au contact mobile 22 de l'ampoule à vide 20 de se refermer sans rebondissements.
Afin d'optimiser le fonctionnement du disjoncteur hybride 1, le mouvement des contacts mobiles 12, 22 suit de préférence un diagramme temporel tel que représenté sur la figure 2 (dans lequel I
indique un état de fermeture et 0 un état d'ouverture des contacts dans les interrupteurs 10, 20).
Lors d' un déclenchement à to du disj oncteur hybride 1 pour interrompre le courant, la mise en ceuvre du système de commande 40 assure l'entraînement en translation de l'arbre 13 de la chambre de coupure 10 selon son axe AA' et l'entraînement en translation de l'arbre auxiliaire 23 selon son axe BB' jusqu'à la séparation complète des contacts 21, 22 de l'interrupteur à vide 20.
De préférence, la paire de contacts 11, 12 de l'interrupteur à gaz 10 est agencée de façon à
présenter une course morte, définie comme la distance à
parcourir par l'arbre 13, et donc par le contact d'arc mobile 12 de l'interrupteur à gaz 10, avant sa séparation d' avec le contact fixe 11. Une telle course morte permet aux contacts 11, 12 de l'interrupteur à
gaz 10 de se séparer avec une certaine vitesse relative, par exemple de l'ordre de 1,2 m/s à 2,5 m/s.
La course morte est aussi appelée distance de mise en vitesse relative des contacts d'arc 11, 12 de B 15110 LP . EP-CA

9 l' interrupteur à gaz 10 et correspond typiquement à la distance de recouvrement mutuel des deux contacts d'arc 11, 12 de l'interrupteur 10 dans le cas d'une configuration des contacts 11, 12 en tulipe telle que schématisée sur la figure 1.
Les séparations entre les instants d'ouverture de l'ampoule à vide 20 et de la chambre de coupure 10, sont sensiblement synchronisées, c'est-à-dire que les contacts 11, 12 et 21, 22 se séparent en même temps. Il est préférable que les contacts 21, 22 de l'ampoule à vide 20 s'ouvrent légèrement après l'émission du signal de commande de déclenchement à l'instant to, après un temps de latence de quelques millisecondes, et avantageusement, après la course morte de l'interrupteur à gaz 10. De préférence, ce décalage temporel d'ouverture est de l'ordre de 3 ms ; cependant, selon la puissance du disjoncteur et selon le gaz diélectrique utilisé dans la chambre de coupure 10, ce décalage peut prendre une valeur différente. Grâce aux moyens d'actionnement conformes à
l'invention, il est aisé d'effectuer ce réglage, tel qu'il sera expliqué par la suite.
Par ailleurs, afin de ne pas solliciter l'ampoule à vide 20 et lui éviter de supporter des contraintes diélectriques inutilement, les moyens d'actionnement 30 selon l'un des aspects de l'invention permettent de refermer les contacts 21, 22 de l'ampoule à vide 20 après un certain délai, bien que la fermeture de l' interrupteur à gaz 10 ne soit pas commandée . les moyens d'actionnement 30 sont adaptés pour permettre la fermeture des contacts 21, 22 de l' ampoule à vide tout B 15110 LP . EP-CA
en maintenant les contacts 11, 12 de la chambre de coupure en position ouverte. De préférence, le contact mobile 22 de l'ampoule à vide 20 est mis en mouvement environ 3 ms après la séparation des contacts 11, 12 de 5 la chambre de coupure, puis refermé après 5 à 25 ms, par exemple 21 ms, après l'instant de déclenchement to du disjoncteur 1.
Pour ne pas manipuler inutilement les contacts 21, 22 de l'ampoule à vide 20, une fois

10 refermés, ces contacts ne sont de préférence plus actionnés sur une mannuvre de fermeture du disjoncteur, c'est-à-dire que lorsque la commande de fermeture de l'interrupteur à gaz 10 intervient, à l'instant tf par exemple 100 ms après to, les contacts 11, 12 sont actionnés, mais les contacts 21, 22 restent fermés. La fermeture de la chambre de coupure 10 proprement dite se produit après un temps de latence inhérent à
l'écartement final des contacts 11, 12 ;
habituellement, la course de séparation des contacts de la chambre de coupure 10 est de l'ordre de 100 à
250 mm.
Avantageusement, les mêmes moyens d'actionnement 30 comprennent un dispositif d'entraînement cinématique conçu de façon telle que le système de commande 40 peut être actionné une seule fois à l'instant to pour commander l'ouverture uniquement, ou pour commander l'ouverture et la fermeture, ou respectivement à to puis à tf, afin d'accomplir l'un ou l'autre des cycles temporels prédéfinis. En effet, la durée entre les instants to et tf peut être égale à quelques centaines de ms pour un B 15110 LP . EP-CA

11 cycle d'ouverture et de fermeture rapide, mais les mana~uvres d'ouverture peuvent être effectuées de manière indépendante l'une de l'autre sur des périodes de temps beaucoup plus longues.
Selon un mode de réalisation illustré dans les figures 3A et 3B, le dispositif d'entraînement cinématique 130 comprend un organe de mannuvre 132, avantageusement en forme de tube, coopérant avec les deux arbres 13, 23 reliés aux contacts mobiles 12, 22 respectivement. De préférence, l'organe de manoeuvre 132 est connecté de façon rigide à l'arbre 13 de l'interrupteur à gaz 10 ; un passage 134, en forme de rainure ou de fente, permet à un prolongement fixe de l'arbre 23, et de la tige 24 lorsqu'elle est présente, de l'ampoule à vide 20 de coulisser le long de l'axe AA' de déplacement de l'organe de manoeuvre 132.
Dans ce mode de réalisation, le dispositif d'entraînement cinématique 130 comprend une tige 136 reliée fixement à l' arbre 23 de l' ampoule à vide 20 et qui peut coulisser le long du passage 134 de l'organe de manoeuvre 132. Le mouvement d'ouverture de l'ampoule à vide 20 est effectué par l'intermédiaire d'un élément 138 monté coulissant dans la tige 136 selon l'axe BB' et coopérant avec une partie 140 du tube de manoeuvre 132, ladite partie 140 étant située dans le passage 134.
Comme l'illustrent les figures 3A et 3B, la partie 140 de l' organe de mannuvre 132 peut comprendre au moins une rampe ou un guide faisant saillie à
l'intérieur du passage 134, de préférence deux. La rampe 140 possède une portion 142 inclinée par rapport B 15110 LP . EP-CA

12 à l'axe de déplacement AA' de l'organe de manoeuvre 132. De préférence, la rampe 140 est munie de deux bras parallèles à l'axe longitudinal AA' de déplacement et situés de part et d' autre de la portion inclinée 142 le premier bras 144 situé en avant de la portion inclinée 142 dans le sens d'ouverture de la chambre de coupure 10, permet un engagement progressif avec l'élément 138 de la tige 136 coopérant avec le guide 140 ; par ailleurs, tel qu' il apparaîtra par la suite, le bras avant 144 sert aussi de moyen de retardement à
l'ouverture de la chambre à vide 20, suivant son dimensionnement. Le deuxième bras 146 est situé à
l'opposé du premier et permet également de dimensionner le temps d'ouverture de la chambre à vide 20.
Cependant, un positionnement adéquat et un dimensionnement correspondant de la longueur de la portion inclinée 142 et de son angle d'inclinaison peuvent rendre l'un des bras 144, 146, ou les deux, superflus.
L'élément 138 coopérant avec la rampe 140 peut se présenter sous la forme d'au moins un galet faisant saillie latéralement par rapport à la tige 136.
Les galets 138 sont supportés par un axe 148 traversant une rainure 150 aménagée dans la tige 136, de façon à
pouvoir coulisser dans la tige 136 le long de l'axe BB' de déplacement du contact mobile 22 de l'ampoule à vide 20. Les galets 138 sont maintenus dans leur position de repos, dans laquelle ils sont susceptibles d'être engagés par la rampe 140, par l'intermédiaire de moyens faisant ressort, par exemple un ressort 152 disposé
dans un évidement de la tige 136.

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13 Le déplacement de la tige 136 est illustré
dans les figures 3C-3F, qui sont purement schématiques . en particulier, la représentation des contacts 21, 22 est très simplifiée. Lorsque le système de commande 40 déplace l'arbre 13 de la chambre de coupure 10, chaque rampe 140 vient s'engager avec un galet 138 (figure 3A). Le premier bras 144 permet à
l'arbre 13 de continuer son déplacement tout en laissant l'arbre 23 immobile . les galets 138 coulissent le long de la rampe 140 dans le passage 134 aménagé dans l'organe de manoeuvre 132. Une fois que les galets 138 atteignent la portion inclinée 142, les galets 138 sont forcés en éloignement du contact fixe 21 par la rampe 140 selon le second axe BB', et ils entraînent la tige 136 ainsi que l'arbre 23 . le contact mobile 22 de l'ampoule à vide 20 s'ouvre (figure 3C). La course du contact mobile 22 de l'ampoule à vide 20 est égale à la longueur de la projection de la rampe 140 sur l'axe BB', par exemple de l'ordre de 25 mm.
Une fois que le galet 138 dépasse l'extrémité de la rampe 140 la plus proche de l'interrupteur à gaz 10, il n'est plus sollicité. Du fait, entre autres, du vide régnant dans l'interrupteur 20, le contact mobile 22 est rappelé vers le contact fixe 21, l'arbre 23 et les galets 138 reprennent leur position de repos (figure 3D). De préférence, les moyens d'amortissement 25 (voir figure 1) permettent une fermeture maîtrisée des contacts 21, 22 de l'ampoule à vide 20.

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14 A l' instant tf de la commande de fermeture et remise en service de l'interrupteur à gaz 10, l'arbre 13 se déplace dans le sens inverse 1e long de l'axe AA' (vers la droite sur la figure 3E). La face de la rampe 140 tournée vers l'interrupteur 20 vient engager les galets 138 et les sollicite dans une direction de fermeture des contacts 21, 22 . l' axe 148 des galets 138 coulisse donc dans la rainure 150 le long de l'axe BB' de la chambre 136, et les contacts 21, 22 de l'ampoule à vide 20 restent en position fermée lors de la fermeture de la chambre de coupure 10 (figure 3F). Une fois l'extrémité de la rampe 140 la plus éloignée de l'interrupteur 10 dépassée par une surcourse de la chambre de coupure 10, le ressort 152 ramène le galet 138 dans sa position initiale (figure 3A) . le disjoncteur 1 est ainsi prêt pour un autre cycle.
I1 est clair que l'agencement par galets 138 n'est qu'un mode de réalisation . par exemple, il est possible de remplacer les galets 138 qui font saillie de la tige 136 par une plaque coulissante 154 tel que schématisé sur la figure 4. Le fonctionnement est similaire, avec un engagement entre un seul guide 140 par exemple et la plaque 154.
Selon une alternative illustrée sur les figures 5, l'arbre 23 est connecté directement au dispositif d'entraînement cinématique 230 . l'organe de mannuvre 232 est muni d'un passage 234 permettant à une extrémité 236 de l'arbre 23 de coulisser le long de l' axe BB' . L' extrémité 236 de l' arbre 23 peut être une protubérance de taille supérieure au passage 234, par B 15110 LP . EP-CA
exemple sous forme d' un pivot avec galets, ou d' un axe glissant, ou tout autre alternative.
De façon similaire (figure 5A), l'organe de manoeuvre 232 est muni d'une partie faisant saillie 5 240, sous forme de cliquet. Le cliquet 240 est connecté
de façon rotative avec l'organe de manoeuvre 232 par l'intermédiaire d'un pivot 242. Le cliquet 240 peut être composé d'un simple doigt escamotable, ou comprendre des moyens de retardement 244, de façon 10 analogue aux figures 3 et 4. Des moyens de butée 246 agencés sur l'organe de manceuvre 232 ne permettent la rotation du cliquet 240 que dans une direction (sens inverse des aiguilles d'une montre sur les figures 5) afin de pouvoir s'engager de façon active avec

15 l'extrémité 236 de l'arbre 23, et l'entraîner dans le sens de l' ouverture de l' interrupteur 20 selon son axe BB'.
Lorsque le système de commande déplace l'arbre 13 dans le sens de l'ouverture du contact 10, le mécanisme à cliquet 240 est déplacé
longitudinalement avec l'organe de manceuvre 232 selon l'axe AA' et vient s'engager avec l'axe glissant formant l' extrémité 236 de l' axe 23 (figure 5B) . Après une certaine course morte équivalente à la longueur du bras de retardement 244 et à la distance séparant son extrémité avant de l'axe glissant 236, le mécanisme à
cliquet 240, bloqué par la butée 246, force l'axe glissant 236 à se déplacer longitudinalement en éloignement de l' interrupteur 20 le long de l' axe BB' , et donc entraîne l'ouverture de l'ampoule à vide 20.
Une fois l'axe glissant 236 arrivé au niveau du pivot B 15110 LP . EP-CA

16 242, il n'est plus sollicité par le cliquet 240. Du fait du vide régnant dans l'interrupteur à vide 20, l'ampoule à vide se referme (figure 5C).
Avantageusement, pour assister l'action du vide lors de la fermeture de l'ampoule à vide 20, le disjoncteur comprend des moyens de rappel 248 aptes à
déplacer le contact mobile 22 vers le contact fixe 21 afin de refermer l'ampoule 20. Ces moyens peuvent prendre la forme d'un ressort de compression 248 interposé entre l'arbre 23 et une butëe fixe. Le ressort 248 est de préférence précontraint et assure par exemple un effort de 3600 kN entre les contacts.
Lors de l'ouverture de l'ampoule à vide 20 (figure 5B), le ressort 248 est comprimé. Dès que l'extrémité 236 de l' arbre 23 est libre, la force du ressort 248 permet à
l'arbre 23 de se déplacer le long de l'axe BB' . ceci permet une fermeture de l'ampoule à vide 20 plus contrôlée et rapide, tout en sollicitant moins l'étanchéité de cette ampoule 20.
Les moyens de rappel 248 peuvent bien entendu être prévus également dans les modes de réalisation présentés précédemment (voir d'ailleurs figures 1 et 4). La localisation du ressort 248 n'est qu'illustrative . par exemple, il est possible de prévoir un ressort de rappel au niveau de l'amortisseur 25, ou agissant sur la tige 24. En particulier, tel que schématisé sur la figure l, le ressort de rappel 48 peut être comprimé en bout de tige 24 par un piston, à
une pression d'environ 10 bars par exemple, et devenir actif lors d'une perte de pression, ce qui permet en outre de gagner de l'énergie à chaque manoeuvre.

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17 Tout comme la rampe 140, la partie d' engagement du cliquet 240 est calibrée de façon à ce que la course de séparation des contacts fasse avantageusement de 12 à 25 mm, pour une vitesse de séparation de 1,2 à 2,5 m/s.
Lors de la fermeture de l'interrupteur à
gaz 10, l'arbre 13 se déplace en sens inverse. L'axe glissant formant l'extrémité 236 de l'arbre 23 de l'interrupteur à vide 20 est mis en contact avec la face supérieure du cliquet 240 qui est en appui sur la butée 246 (figure 5D) . Lors du déplacement, le cliquet 240 subit ainsi une rotation autour de son pivot 242, dans le sens inverse des aiguilles d' une montre sur la figure 5D, alors que l'arbre 23 de l'interrupteur à
vide 20 n'est pas sollicité. Avantageusement, le mécanisme à cliquet 240 comprend des moyens de rappel 250, tels qu'un ressort de traction, lui permettant de reprendre sa position initiale une fois l'axe glissant 236 passé. Le disjoncteur est ainsi prêt pour un autre cycle.
Ces modes de réalisation sont simples à
réaliser et utilisent peu de pièces supplémentaires par rapport aux moyens d'actionnement existants. Pour cependant s'affranchir totalement de l'influence de la pression dans la chambre de coupure pour la fermeture de l'ampoule à vide, un autre mode de réalisation est envisageable, schématisé dans les figures 6.
Les deux arbres longitudinaux 13, 23 sont ici reliés au moyen d'un système à engrenages 330. En particulier, l'extrémité de l'arbre 13 est connectée, par l'intermédiaire d'une bielle 332, à une première B 15110 LP . EP-CA

18 roue 334 dont l'axe est perpendiculaire aux axes AA' et BB' et porté par l'enveloppe du disjoncteur. Cet agencement engendre un mouvement de rotation de la première roue 334 lors du déplacement longitudinal de l'arbre 13 selon l'axe AA'. La bielle 332 est connectée avec la roue 334 en faisant un angle 9o non nul entre l'axe AA' et le rayon de la roue 334 passant par l'articulation de la bielle 332 sur celle-ci. Lors de l'ouverture maximale des contacts 11, 12 de la chambre de coupure 10, c'est-à-dire pour la course maximale de l' arbre 13 (par exemple 25 mm) et de la bielle 332, la roue 334 se déplace entre la position initiale (figure 6A) et une position finale 6m (figure 6E) dans laquelle moins d'un demi-tour a été effectué par la roue 334. En général, la bielle 332 fait tourner la première roue 334 de 6m - 60 = 60 ° en 20 ms .
Un engrenage 336, sous la forme d'une deuxième roue est en prise sur la première roue 334.
L' axe de la deuxième roue 336, parallèle à celui de la première roue 334, est porté par l'enveloppe du disjoncteur. La deuxième roue 336 est calibrée de façon à tourner de 360° autour de son axe à chaque cycle d'ouverture du système de commande, c'est-à-dire à
faire un tour complet lorsque la première roue 334 fait sa course maximale 6m - 80. La deuxième roue 336 est reliée par une deuxième bielle 338 à l'arbre 23 de l'ampoule à vide 20. Avantageusement, la connexion entre l'arbre 23 et la bielle 338 est effectuée par l'intermédiaire d'une lumière 340 servant de moyen de retardement entre les mouvements de la bielle 338 et de l'arbre 23 de façon à décaler la séparation des B 15110 LP . EP-CA

19 contacts de 3 ms. Alternativement, la lumière peut être localisée sur la deuxième roue 336.
En outre, un moyen anti-retour 342 (figure 6F) est monté sur l'engrenage 334, 336 . le moyen anti retour 342 permet à la roue 336 de tourner seulement lors de la mannuvre d'ouverture et désengage les deux roues lorsque la première fait un mouvement dû à la fermeture de la chambre de coupure 10.
La deuxième roue 336 est au repos (lorsque les deux interrupteurs sont fermés) à la position 0°, c'est-à-dire telle que la bielle 338 et l'arbre 23 sont alignés, et dans laquelle la distance entre le contact mobile 22 et le point de connexion de la bielle 338 et de la deuxième roue 336 est minimale. En appelant 8S
l'angle entre l'axe AA' et le rayon de la roue 334 passant par l' articulation de la bielle 332 sur celle-ci correspondant à la séparation des contacts 11, 12, le mouvement de séparation se décompose ainsi .
- Lors de la course morte du contact mobile 12, la première roue 334 se déplace sur un arc [80, 9S] , la deuxième roue 336 fait de 0° à a ; la lumière 340 empêche le déplacement de l'ampoule à vide

20 (figure 6B).
- Lors de l'ouverture de la chambre de coupure 10, la première roue tourne selon un arc [9S, 90°], la deuxième roue tourne selon un arc [a, 180°] ;
l'ampoule à vide s'ouvre (figure 6C).
- Lorsque la chambre de coupure 10 continue son mouvement d'ouverture avec la première roue 334 se déplaçant entre 90° et 9m, la deuxième roue B 15110 LP . EP-CA
336 tourne entre 180° et 360°, ce qui implique un changement de sens de mouvement de l'arbre 23 (figures 6D-6E) . la différence de pression et/ou le ressort de rappel 248 de l'ampoule à vide 20 donnent l'énergie 5 nécessaire pour fermer l'ampoule. Le surplus de l'énergie est fourni à la chambre de coupure 10 par le système d'engrenage 330.
- Pendant la fermeture du disjoncteur (figure 6F), l'ampoule à vide 20 ne bouge pas car le 10 système anti-retour 342 empêche la deuxième roue 336 de tourner.
Avantageusement, la rotation initiale de 180° de la première roue 334 se fait dans un ordre de grandeur de 10 ms et pendant cette période l' ampoule à
15 vide parcourt 12 à 25 mm, ce qui donne une vitesse supérieure à 2,5 m/s pour une ouverture de 25 mm.
Bien entendu, d'autres agencements sont possibles afin de réaliser les moyens d'actionnement.
De plus, les modes de réalisation peuvent être 20 combinés.

Claims

1. Disjoncteur hybride (1) comprenant :
- un premier interrupteur (10) comprenant une première paire de contacts (11, 12) dans laquelle un premier contact mobile (12) peut être déplacé selon un premier axe (AA') entre une position fermée et une position ouverte de la première paire de contacts, - un deuxième interrupteur (20) comprenant une deuxième paire de contacts (21, 22) dans laquelle un deuxième contact mobile (22) peut être déplacé selon un deuxième axe (BB') entre une position fermée et une position ouverte de la deuxième paire de contacts, - des moyens d'actionnement (30) assurant, sous l'action d'une commande unique, le déplacement desdits premier et deuxième contacts mobiles (12, 22) entre une position de fermeture et une position d'ouverture, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement sont adaptés, lors de la phase d'ouverture du disjoncteur (1), à ouvrir la première (11, 12) et la deuxième paire (21, 22) de contacts, puis à refermer la deuxième paire (21, 22) de contacts tout en maintenant la première paire (11, 12) ouverte.

2. Disjoncteur selon la revendication 1 dans lequel les moyens d'actionnement (130, 230, 330) comprennent des moyens de retardement (144, 244, 340) de l'ouverture de la deuxième paire de contacts (21, 22) par rapport à une commande de déclenchement (t 0).

3. Disjoncteur selon la revendication 2 dans lequel les moyens de retardement sont adaptés à
ouvrir la deuxième paire de contacts (21, 22) après l'ouverture de la première paire de contacts (11, 12), de préférence 3 ms après.

4. Disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel les moyens d'actionnement (30) sont en outre adaptés à refermer ensuite la première paire de contacts (11, 12) tout en maintenant la deuxième paire (21, 22) fermée.

5. Disjoncteur hybride (1) comprenant :
- un premier interrupteur (10) comprenant une première paire de contacts (11, 12) dans laquelle un premier contact mobile (12) peut être déplacé selon un premier axe (AA') entre une position fermée et une position ouverte de la première paire de contacts, - un deuxième interrupteur (20) comprenant une deuxième paire de contacts (21, 22) dans laquelle un deuxième contact mobile (22) peut être déplacé selon un deuxième axe (BB') entre une position fermée et une position ouverte de la deuxième paire de contacts, - des moyens d'actionnement (30) assurant, sous l'action d'une commande unique, le déplacement desdits premier et deuxième contacts mobiles (12, 22) entre une position d'ouverture et une position de fermeture, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement sont adaptés, lors de la phase de fermeture du disjoncteur (1), à maintenir la deuxième paire (21, 22) de contacts fermée lors du passage de la première paire de contacts (11,12) de la position ouverte à la position fermée.

6. Disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel le premier interrupteur (10) est une chambre de coupure à gaz.

7. Disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel le deuxième interrupteur (20) est une ampoule à vide.

8. Disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 7 dans lequel les premier (AA') et deuxième (BB') axes sont sensiblement perpendiculaires.

9. Disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 8 comprenant au moins une enveloppe (2) à l'intérieur de laquelle les interrupteurs (10, 20) et moyens d'actionnement (30) sont localisés.

10. Disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 9 comprenant un moyen de rappel (48, 248) sollicitant la deuxième paire de contacts (21, 22) dans le sens de la fermeture.

11. Disjoncteur selon la revendication 10 dans lequel le moyen de rappel comprend un ressort (48, 248) mécanique indépendant desdits moyens d'actionnement (30, 130, 230, 330).

12. Disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 11 dans lequel les moyens d'actionnement (130, 230) comprennent un organe de manoeuvre (132, 232) relié de façon fixe au premier contact mobile (12), et un élément (136, 236) relié au deuxième contact mobile (22) et coopérant avec l'organe de manceuvre (132, 232) de façon à pouvoir se déplacer le long du premier axe (AA').

13. Disjoncteur selon la revendication 12 dans lequel l'élément relié au deuxième contact mobile (22) comprend une protubérance (236) formée sur un arbre (23) relié au deuxième contact mobile (22) et s'étendant dans la direction du deuxième axe (BB'), ladite protubérance (236) coulissant dans l'organe de manceuvre (232).

14. Disjoncteur selon la revendication 13 comprenant un mécanisme faisant cliquet (240) susceptible d'engager la protubérance coulissante (236).

15. Disjoncteur selon la revendication 14 dans lequel le mécanisme faisant cliquet (240) est rotatif autour d'un pivot (242) connecté à l'organe de manoeuvre (232) et muni d'une butée (246).

16. Disjoncteur selon l'une des revendications 14 à 15 dans lequel le mécanisme faisant cliquet (240) comprend un bras de retardement (244) parallèle à l'axe (AA') de déplacement de l'organe de manoeuvre (232), en position de repos.

17. Disjoncteur selon l'une des revendications 14 à 16 dans lequel le mécanisme faisant cliquet (240) comprend des moyens de rappel (250).

18. Disjoncteur selon la revendication 12 dans lequel l'élément relié au deuxième contact mobile (22) comprend une tige (136) qui supporte un élément (138, 154) monté coulissant le long du deuxième axe (BB').

19. Disjoncteur selon la revendication 18 dans lequel la tige (136) comprend des moyens de rappel (152) de l'élément coulissant (138, 154).

20. Disjoncteur selon l'une des revendications 18 à 19 dans lequel l'organe de manoeuvre (132) comprend une partie faisant saillie (140) susceptible de s'engager avec l'élément coulissant (138, 154).

21. Disjoncteur selon la revendication 20 dans lequel la partie faisant saillie (140) comprend une rampe (142) inclinée par rapport à l'axe (AA') de déplacement du premier contact mobile (12).

22. Disjoncteur selon l'une des revendications 20 à 21 dans lequel la partie faisant saillie (140) comprend un bras (144) de retardement.

23. Disjoncteur selon l'une des revendications 12 à 22 comprenant en outre un amortisseur (25) de fermeture du deuxième interrupteur (20).

24. Disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 11 dans lequel les moyens d'entraînement (330) comprennent un engrenage (334, 336).

25. Disjoncteur selon la revendication 24 dans lequel l'engrenage comprend une première roue (334) reliée par l'intermédiaire d'une première bielle (332) au premier contact mobile (12) de sorte que le déplacement du premier contact mobile (12) dans le sens longitudinal (AA') entraîne la rotation de la première roue (334).

26. Disjoncteur selon la revendication 25 dans lequel la course complète du premier contact mobile (12) entraîne la rotation de la première roue (334) sur 60°.

27. Disjoncteur selon l'une des revendications 24 à 26 dans lequel l'engrenage comprend une deuxième roue (336) reliée par l'intermédiaire d'une deuxième bielle (338) au deuxième contact mobile (22).

28. Disjoncteur selon la revendication 27 dans lequel la course complète du premier contact mobile (12) entraîne la rotation de la deuxième roue (336) sur 360°.

29. Disjoncteur selon l'une des revendications 27 à 28 dans laquelle la deuxième bielle (338) et/ou la deuxième roue (336) comprennent des moyens de retardement (340).

30. Disjoncteur selon l'une des revendications 27 à 29 dans lequel l'engrenage comprend un système anti-retour (342) tel que la rotation de la deuxième roue (336) ne peut être effectuée que dans un sens.