CH373794A - Disjoncteur à gaz comprimé comprenant au moins un contact tubulaire - Google Patents

Description

  Disjoncteur à gaz     comprimé    comprenant au     moins    un contact     tubulaire       L'invention est relative à un disjoncteur à gaz  comprimé comprenant deux contacts cylindriques  alignés, dont au moins l'un est     tubulaire;    et une  paire d'écrans de guidage du jet de gaz de     soufflage,     ces écrans étant disposés autour des contacts.  



       Parmi    les problèmes qui se posent dans la cons  truction des disjoncteurs à gaz comprimé, deux  revêtent une importance particulière: la tension  disruptive entre les contacts en position d'ouverture  et l'écoulement des gaz de     soufflage    d'une manière  assurant le maximum d'efficacité du     fluide     extincteur.  



  La tension disruptive entre les contacts est  déterminée par la tension d'essai de la chambre.  Elle détermine, à son tour, la course du ou des     con-          tacts        mobiles.        Comme    on     s'efforce    de     maintenir     cette course aussi réduite que possible, on prévoit  des écrans, en général métalliques, qui entourent  les contacts en position d'ouverture et rendent le       champ    électrique entre eux aussi     uniforme    que  possible. Ces écrans déterminent, en position de fer  meture des contacts, un espace annulaire par lequel  s'écoule le gaz de soufflage au moment de la sépa  ration des contacts.

   L'épaisseur de cet espace annu  laire joue un rôle important dans l'écoulement du  gaz et l'on s'efforce de lui donner une valeur assu  rant un maximum d'efficacité du soufflage de l'arc.  Il se trouve que, pour les hautes tensions, la dis  tance d'isolement déterminée par la tension d'essai  et l'épaisseur optimale de l'espace annulaire sont  assez voisines de sorte que l'on ne rencontre pas de  difficultés particulières dans le     choix        des    dimen  sions appropriées pour l'une et pour l'autre.

   Par  contre, pour les disjoncteurs à très haute tension,  constitués par plusieurs chambres de coupure, on  est amené, 'afin de tenir leur nombre aussi réduit  que possible, à imposer aux chambres une con-         trainte        diélectrique    très élevée,     ce    qui conduit à  prévoir des distances d'isolement entre contacts ou  verts aussi longues que cela est compatible avec la  course du ou des contacts mobiles. Dans ce cas, les  écrans forment un espace annulaire dont l'épais  seur est considérablement supérieure à celle exi  gée par un bon écoulement du gaz et une efficacité  optimale du     soufflage.    On est donc     obligé    d'adopter  des solutions de compromis.  



  La présente     invention    a pour but d'éviter la  nécessité d'un compromis et de     permettre    le choix  d'une distance d'isolement et d'un espace     annulaire     de soufflage assurant des conditions optimales de       fonctionnement.     



  A cet     effet,    on rend variable la distance entre  les écrans de guidage du jet de gaz de     soufflage.    Le  disjoncteur suivant l'invention est caractérisé en ce  qu'il est agencé de telle manière que, pendant le  mouvement d'ouverture du disjoncteur,     dans    un pre  mier temps les écrans se rapprochent, les contacts  restant     fermés,    dans un     deuxième    temps les con  tacts se séparent et, dans un troisième temps, les  écrans reprennent leur position relative     initiale.     



  Dans une forme d'exécution de l'invention, les  deux contacts peuvent être mobiles et l'un des deux  écrans peut être disposé sur l'un des contacts, l'au  tre écran étant fixe. Les contacts peuvent être  agencés de telle manière qu'à partir du moment où  est donné l'ordre d'ouverture du disjoncteur, ils se  déplacent d'abord dans une même direction avant  de se séparer. Après avoir effectué une     certaine     course, le premier contact continue son mouvement  tandis que le deuxième, qui porte l'écran mobile,  marque un certain temps d'arrêt pour revenir en  suite à sa position initiale.

   Pendant la première  phase du mouvement,     c'est-à:    dire jusqu'à l'arrêt du  deuxième contact, c'est ce dernier qui chasse le pre-           mier    contact vers sa position     d'ouverture.    La course  du deuxième contact peut être telle que l'écran     fixe,     qui, d'une manière connue, entoure le     premier    con  tact dans sa position     d'ouverture,        délimite    avec  l'écran mobile, au moment où les deux contacts se  séparent,

   un espace     annulaire    par lequel le     gaz     comprimé     emmagasiné    dans la chambre s'écoule  dans des conditions qui assurent un     soufflage    de  l'arc avec un     maximum    d'efficacité. En fin de course  de retour du deuxième contact, la distance d'isole  ment entre les deux écrans correspond à la valeur  nécessaire pour la tenue de la tension d'essai.  



  On sait que l'évacuation des gaz ionisés produits  par l'arc peut être obtenue par des soupapes qui,       pendant    un     certain    temps, mettent à l'air libre l'in  térieur des contacts creux. Selon une forme d'exé  cution de l'invention, on peut     utiliser    une soupape  qui     commande    l'évacuation des gaz à travers le  deuxième contact également pour     commander    le  mouvement de ce contact.  



  La     figure    unique du dessin annexé représente, à  titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention.  Dans cette     figure,    on a représenté schématique  ment et en coupe axiale un disjoncteur comprenant  une chambre d'extinction d'arc qui se trouve tou  jours sous pression. Dans cette figure, 11 désigne  un corps en matière isolante constituant l'enceinte  de ladite chambre et qui, par une conduite 12, est  relié à un réservoir     d'air    comprimé 13. La chambre  est     fermée    à sa partie supérieure par un couver  cle 14 et à sa partie inférieure par une cloche 15.       Solidaire    du couvercle 14 est un cylindre 16 dans  lequel se déplace un piston 17.

   Sur le     cylindre    16  est monté un écran     fixe    18. Le piston 17 est destiné  à entraîner, à un moment donné, un premier con  tact mobile 19 qui, est creux et débouche dans une       cavité    33, fermée par un clapet 34 qui peut la mettre  à l'air     libre.    Sur le     contact    19 est     fixé    un man  chon 20. Sur ce manchon agit, d'une part, un res  sort 30     qui    prend appui sur le     piston    17 et, d'autre  part, un second ressort 31 qui prend appui sur le  couvercle 14.

   Le premier contact mobile 19 coopère  avec un deuxième contact     mobile    23, également  creux, qui porte à son extrémité inférieure un cla  pet 25. Ce clapet est actionné par un piston 26 qui  coulisse dans un     cylindre    27 et sur lequel agit un       ressort        2$.    Le contact 23 est muni, au     vosinage    du  clapet 25,     d'orifices    d'échappement 24. Sur le  deuxième contact     mobile    est     fixé    un écran 29 qui  se trouve à une distance   a   de l'écran fixe 18.

    Le clapet 25 est     commandé    par un relais pneuma  tique à temporisation 37, 38, 39, 40 par     l'intermé-          diaire    du piston 26.     Des,        valves        pneumatiques    telles  que 42, 43 peuvent mettre en     comunication    l'in  térieur de la chambre 11 et     l'intérieur    du     cylindre    16       par    des conduites 44 et 45 et mettre à l'air     libre     l'intérieur du     cylindre    16     par    les conduites 44.

   Le  clapet 34 est commandé par un relais pneumatique  à temporisation 46, 47 par l'intermédiaire du pis  ton 36. L'ensemble des valves et des relais pneu-         matiques    est     commandé,    à partir d'un poste de com  mande, par     l'intermédiaire    d'une conduite 48.  



  Le disjoncteur décrit fonctionne comme suit  Lorsque le disjoncteur est en position de ferme  ture, les contacts 19 et 23 se trouvent dans la posi  tion     indiquée    sur la figure. Lorsque le disjoncteur  est en position d'ouverture, le premier contact  mobile 19 se trouve retiré entièrement à l'intérieur  de l'écran 18 tandis que le deuxième contact 23 se  trouve dans la position indiquée sur le dessin. L'in  térieur de la chambre 11,     constamment    en commu  nication directe avec le réservoir 13, est toujours  sous pression. Pour ouvrir le disjoncteur, on envoie  de l'air comprimé dans la conduite 48. Dans un pre  mier temps, cet air agit sur les pistons 26 et 36 et,  de plus, soulève les clapets des valves pneu  matiques 42, 43 de leur siège.

   L'air     comprimé    pénè  tre dans le     cylindre    27, et le piston 26; en même  temps qu'il soulève le clapet 25 de son siège, pousse  le deuxième contact 23 vers le haut. Celui-ci  pousse le premier contact 19 dans la même direction.       L'intérieur    de la cloche 15 et de l'espace 33 sont mis  à l'air libre. Les clapets des valves pneumatiques 42,  43 ont obstrué les conduits 45 et mis à l'air     libre     l'intérieur du     cylindre    16. L'air comprimé, dans la  chambre de coupure, peut maintenant agir sur le  piston 17.

   Si nous désignons la distance entre les  écrans 18 et 29, en position de fermeture de la cham  bre, par   a   et la course qu'effectue le deuxième  contact 23, par   b  , le piston 17     agira    sur le man  chon 20 après avoir effectué la course   b   plus  une course supplémentaire de compression du res  sort 30.A cet instant, et ayant acquis une certaine  vitesse, il     entraîne    le contact 19 et provoque une  séparation brusque des deux contacts 19 et 23 car le  contact 23 s'est arrêté, retenu par le piston 26.

   La       distance    entre     les    deux     écrans,    au moment de la sépa  ration des contacts et de la naissance de l'arc de  rupture, est donc de     a-b.    Les deux écrans détermi  nent donc à ce moment un espace annulaire de souf  flage d'une épaisseur     a-b    par lequel l'air comprimé  présent dans la chambre s'engouffre dans les deux  contacts creux, refroidit l'arc dans des conditions  optimales et-entraîne les     gaz    ionisés d'abord respec  tivement dans la cloche 15 et l'espace 33, ensuite  dans l'atmosphère.

   Après un certain temps corres  pondant à celui nécessaire à l'extinction de l'arc, les  relais 37, 38, 39, 40 et 46, 47, dont de fonctionnement  est connu et ne sera pas décrit plus en détail, ferment  l'arrivée de l'air comprimé par la conduite 48 et met  tent en même temps à l'air     libre    les cylindres 27  et 36. Le piston 26 poussé par le ressort 28 et, en  conséquence, le deuxième contact 23 reviennent à  leur position initiale, de     sorte    que les     écrans    repren  nent leur position relative initiale. 31 en est de même  pour le     piston    36 et le     clapet    34 qui ferment à nou  veau l'espace 33.

   L'intérieur du cylindre 16 est tou  jours à l'air libre, ce qui permet au piston 17 de  continuer sa course jusqu'à ce que le contact 19 se  trouve à l'intérieur de l'écran 18. La chambre étant      complètement fermée par les clapets 25 et les cla  pets des valves pneumatiques 42, 43, la pression se  rétablit rapidement. La distance entre les     écrans    est  à nouveau égale à   a  .

   Pour fermer les contacts,  il suffit de mettre la conduite 48 à l'air     libre.    Les  clapets des valves pneumatiques 42, 43 reviennent à  leur position initiale, l'air comprimé pénètre par les  conduits 44 et 45 dans le     cylindre    16, la pression se  rétablit sur les deux faces du piston 17 et le ressort 31  entraîne maintenant le contact 19 dans sa position  de     fermeture.     



  On reconnaît que la construction décrite permet  de donner indépendamment à la course   b   du con  tact 23 et à la distance   a   entre les écrans les  valeurs qui assurent un soufflage     d'efficacité    maxi  mum, et à la distance d'isolement, la valeur exigée  par la tension d'essai de la chambre.

Claims (1)

1. REVENDICATION Disjoncteur à gaz comprimé comprenant deux contacts cylindriques alignés, dont au moins l'un est tubulaire, et une paire d'écrans de guidage du jet de gaz de soufflage, ces écrans étant disposés autour des contacts, caractérisé en ce qu'il est agencé de telle manière que, pendant le mouvement d'ouver ture du disjoncteur, dans un premier temps les écrans se rapprochent, les contacts restant fermés, dans un deuxième temps les contacts se séparent et, dans un troisième temps, les écrans. reprennent leur position relative initiale. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Disjoncteur selon la revendication, caractérisé en ce que l'un des écrans est fixe, l'autre étant dis posé sur l'un des deux contacts, ce dernier étant mobile. 2. Disjoncteur selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que les deux contacts sont mobiles, le contact porte-écran entraînant dans ledit premier temps l'autre contact. 3. Disjoncteur -selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que le contact porte-écran est soli daire d'une soupape de soufflage.