CH634949A5 - Dispositif d'insertion d'une resistance a la seule fermeture d'un appareil d'interruption. - Google Patents

Description

L'invention concerne un dispositif d'insertion d'une résistance à la seule fermeture d'un appareil d'interruption comprenant, dans une chambre de coupure, des contacts principaux et deux contacts d'arc dont l'un est mobile et l'autre fixe. L'appareil d'interruption peut être un disjoncteur, muni d'un dispositif d'insertion de résistance de fermeture destiné à limiter les surtensions lors de la fermeture simple ou lors de la fermeture en cycle de réenclenchement rapide des longues lignes à vide. Or pour un assez grand nombre d'appareils de ce type, qui permettent aisément la coupure de l'arc sans insertion de résistance, il est généralement préférable que cette résistance de fermeture ne soit uniquement insérée qu'avant la fermeture des contacts principaux et que soit évitée l'insertion de cette résistance pendant la coupure.

Cette disposition évite l'installation d'un organe d'extinction d'arc sur les contacts d'insertion de résistance, et permet de réduire les dimensions de la résistance. Les dispositions de l'art connu consistent à mettre en parallèle avec la chambre principale du disjoncteur une chambre auxiliaire de fermeture comme,

2

par exemple, il est décrit dans la demande de brevet français n° 77 25777. Mais, de telles dispositions sont nécessairement encombrantes et par suite onéreuses.

L'invention a pour but de fournir un dispositif d'insertion de s résistance à la fermeture d'un appareil d'interruption présentant un encombrement réduit et de ce fait un prix de revient plus économique.

Selon l'invention, le dispositif d'insertion comprend des contacts d'insertion de ladite résistance disposés dans la chambre de io coupure qui est isolante, ladite résistance étant disposée coaxialement dans ladite chambre de coupure et longitudinalement en deçà desdits contacts.

L'un des contacts assurant l'insertion de la résistance de fermeture peut être fixé solidairement à l'un des contacts d'arc; 15 il peut aussi être disposé coulissant par rapport à l'un des contacts d'arc.

Les positions relatives du contact d'insertion coulissant par rapport au contact d'arc entre la position d'ouverture de l'appareil d'interruption et sa position de fermeture peuvent être dé-20 terminées par deux butées, l'une d'ouverture et l'autre de fermeture, la butée d'ouverture commandant la fermeture des contacts d'insertion avant la fermeture des contact d'arc et la butée de fermeture commandant l'ouverture des contacts d'insertion avant l'ouverture des contacts d'arc.

25 L'une des butées peut être fixée à un support fixe du contact d'arc mobile tandis que l'autre butée peut être soit également fixée au support fixe du contact d'arc mobile, soit à celui du contact d'arc fixe.

Le contact d'insertion coulissant peut être disposé soit sur le 30 contact d'arc mobile, l'autre contact d'insertion étant alors fixé solidairement à un support du contact d'arc fixe de façon à permettre un déplacement relativ du contact d'insertion coulissant par rapport au contact d'arc fixe, soit sur le contact d'arc fixe auquel cas il est muni d'un dispositif retardateur. 35 Le dispositif retardateur peut comporter un piston se déplaçant à l'encontre d'un ressort dans un cylindre muni d'un clapet unidirectionnel.

Les particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description donnée ci-après en regard des modes de 40 réalisation représentés à titre illustratif dans les dessins.

La figure 1 est une coupe axiale d'un appareil d'interruption comportant un dispositif d'insertion de résistance à fermeture selon l'invention.

La figure 2 est une vue fragmentaire du dispositif, selon la 45 figure 1, correspondant à la position d'ouverture.

La figure 3 est une vue fragmentaire du dispositif, selon la figure 1, correspondant au début de l'insertion de la résistance de fermeture.

La figure 4 est une vue fragmentaire du dispositif, selon la 50 figure 1, correspondant au court-circuitage de la résistance de fermeture.

La figure 5 est une vue fragmentaire du dispositif, selon la figure 1, correspondant à la position de fermeture.

La figure 6 est une vue fragmentaire du dispositif, selon la 55 figure 1, correspondant à la séparation des contacts d'arc.

La figure 7 est une vue fragmentaire du dispositif, selon la figure 1, correspondant à l'extinction de l'arc.

La figure 8 est une vue fragmentaire du dispositif, correspondant à une variante de réalisation de l'invention en position 60 d'ouverture.

La figure 9 est une vue fragmentaire d'une autre variante de réalisation du dispositif selon l'invention, en position d'ouverture.

La figure 10 est une vue fragmentaire du dispositif selon la 65 figure 9, correspondant à la position de fermeture.

La figure 11 est une vue partielle en coupe axiale d'un interrupteur analogue à celui de la figure 1 et comportant une variante de résistance de fermeture.

3

634 949

La figure 12 est une coupe suivant A—A de la résistance de d'accompagner la partie mobile et la bille 19, qui est solidaire de fermeture selon la figure 11. cette dernière, s'est déplacée de l'encoche 21 à l'encoche 20.

Dans la figure 1 on a représenté un disjoncteur à haute Pour réaliser une manœuvre d'ouverture à partir de la posi-

tension comportant à l'intérieur d'une enveloppe isolante 1 une tion de fermeture de la figure 5, les éléments 5,7,8,14,15,16,

chambre de coupure remplie d'un gaz diélectrique tel que de 517 de la partie mobile se déplacent vers la gauche. Lorsque la l'hexafluorure de soufre. position de la figure 6 est atteinte, les contacts permanents 8 et 9

L'enveloppe isolante 1 de la chambre de coupure renferme sont déjà séparés, le contact mobile 2 d'insertion de la résis-

un contact principal mobile tubulaire 8 et un contact principal tance, entraîné par la bille 19 dans l'encoche 20, va se séparer fixe formé par un ensemble de doigts de contact 9 disposés à du contact fixe d'insertion 3 mais les contacts d'arc 5 et 6 sont l'extrémité de supports 23, un contact tubulaire mobile 2, un io toujours en prise et court-circuitent le circuit de la résistance,

contact tubulaire 3 fixe assurant l'insertion d'une résistance de dont on évite ainsi l'insertion à l'ouverture. En poursuivant le fermeture 4 et les contacts d'arc de coupure mobile 5 et fixe 6 ; déplacement de la partie mobile dans le sens de l'ouverture, les le contact d'arc mobile 5 est muni d'une buse de soufflage 7. Les pièces mobiles parviennent dans la position de la figure 7, où la contacts principaux 8 et 9 assurent le passage du courant en distance entre les contacts tabulaires d'insertion 2 et 3 est supé-

position de fermeture du disjoncteur. A gauche, du côté de la is rieure à la distance entre les contacts d'arc 5 et 6, et où le partie mobile, le courant arrive par un tube fixe 10 solidaire contact mobile d'insertion 2 rencontre la butée fixe 12. Au cours d'un piston fixe 11, d'une butée fixe 12, du contact tubulaire du déplacement ultérieur la butée 12 empêche le contact tubu-

mobile 2 ainsi que des doigts fixes 13. Ces derniers assurent le laire d'insertion 2 d'accompagner la partie mobile et la bille 19,

passage du courant entre le tube 10 et un axe mobile 14 entraîné qui est solidaire de cette dernière, se déplace de l'encoche 20 à

par une tige d'entraînement 15 et guidée par un épaulement 16 20 l'encoche 21, ce qui correspond à la position de pleine ouverture dans le tube 10 qui sert de support aux éléments mobiles. Laxe de la figure 2.

14 supporte un cylindre mobile 17 dans le fond duquel sont Sur la figure 8, les butées 12 et 24 sont remplacées respecti-

creusés les alvéoles 18 contenat chacun une bille 19 repoussée vement par les butées 29 et 30 et c'est l'arrivée sur ces butées de par un ressort. Les billes 19 coopèrent avec deux encoches 20 et l'appendice 31 de l'extrémité du contact tubulaire mobile 2,

21 ménagées à l'intérieur du contact tubulaire 2 qui est disposé 25 assurant l'insertion de la résistance de fermeture qui provoque concentriquement autour du cylindre mobile 17 de long duquel le passage de la bille 19 de l'encouche 20 à l'encoche 21 de il peut coulisser d'une encoche à l'autre. Le cylindre mobile est l'extrémité du contact 2 et vice-versa, lors du déplacement de la muni d'un contact glissant 53 qui assure la conductibilité électri- tige 15 et du cylindre mobile 17 qui en est solidaire. Comme les que avec le contact tubulaire 2. Le cylindre mobile 17 entourant butées 12 et 24, les butées 29 et 30 sont fixes, mais elles sont le piston fixe 11 assure la compression du gaz. Du côté des 30 situées toutes les deux du côté du contact mobile 8.

contacts fixes, le courant provenant d'une embase 22 passe par La figure 8 correspondant à la position d'ouverture de la les supports 23 dont les extrémités opposées sont constituées figure 2, lors d'une manœuvre de fermeture, le dispositif passe par des bras 23 ' qui comportent entre eux de larges ouvertures, par une position identique à celle de la figure 3. Lors du passage les doigts 9 et la butée 24. de la position correspondant à la figure 4 à celle correspondant à

Les doigts de l'extrémité du contact tubulaire 3 sont isolés 35 la figure 5, c'est l'entrée en contact de l'appendice 31 et de la du support 23 par des pièces isolantes 25. Grâce à un ressort 26, butée fixe-30, et non plus celle du contact 2 et de la butée 24,

la résistance 4 est montée élastiquement entre d'une part l'ex- qui empêche le contact 2 d'accompagner la partie mobile et trémité métallique 27 de l'enveloppe 1 électriquement reliée à déplace la bille 19 de l'encoche 21 à l'encoche 20 (comme sur la l'embase 22 et d'autre part des connexions 28 passant à travers figure 5). Lors de l'ouverture, le dispositif passe par une position les ouvertures entre les bras 23 ' du support 23, ce qui les isolent 40 identique à celle de la figure 6. Lors du passage de la position de ces supports. correspondant à la figure 7 à celle d'ouverture correspondant à

Le fontionnement du dispositif est le suivant. la figure 2, c'est l'entrée en contact de l'appendice 31 et de la

Les figures 2 à 7 schématisent une séquence de positions butée fixe 29 (et non plus celle du contact 2 et de la butée fixe caractéristiques d'une manœuvre de fermeture suivie d'une ma- 12) qui empêche le contact 2 d'accompagner la partie mobile et nœuvre d'ouverture du dispositif de la figure 1. Elles correspon- 45 déplace la bille 19 de l'encoche 20 à l'encoche 21 (comme sur la dent à des représentations fragmentaires du dispositif de la fi- figre 2).

gure 1 dans lesquelles toutes les désignations de la figure 1, Sur les figures 9 et 10, les pièces fixes, tube 10, piston 11, et auxquelles il est fait référence, n'ont pas été représentées. En doigts de contact 13 qui sont identiques aux mêmes pièces fixes position de pleine ouverture de la figure 2, la tension est tenue des figures 1 et 8 n'ont pas été représentées. Un des contacts entre d'une part les contacts mobiles 2 d'insertion, 5 d'arc et 8 50 d'insertion de la résistance de fermeture 32 est fixé solidaire-

principal et d'autre part les contacts fixes 3 d'insertion et 6 d'arc, ment à la partie mobile ainsi que les contacts 5 et 8 à l'extrémité

La butée 24 et le contact principal 9 sont plus en retrait. du cylindre 17. Par contre le second contact d'insertion 33 est

Le déplacement des éléments 5,7,8,14,15,16,17 de la fixé sur un piston 34 se déplaçant dans un cylindre fixe 35.

partie mobile entraîne le contact d'insertion 2 grâce à la bille 19 Ce dernier est solidaire des éléments fixes 6,9 ainsi que du dans l'encoche 21. Les contacts tubulaires 2 et 3 entrent en 55 support 23 et isolé de ce dernier par la pièce isolante 25. Quand,

contact ce qui provoque l'insertion de la résistance 4, le circuit lors de la fermeture, le contact 32 repousse le contact 33, le

étant constitué par les éléments conducteurs 10,13,14,17,53, piston 34 refoule le ressort de compression 36 et le gaz com-

2,3,28,4,27,22 comme représenté dans la figure 3. Sur la primé dans le cylindre 35 s'échappe par le clapet unidirectionnel figure 4, la continuation du déplacement de la partie mobile 37. Le contact 33 est relié électriquement au cylindre 35 par un amène les contacts d'arc 5 et 6 à se toucher et à court-circuiter la60 contact glissant 38. Le guidage du piston 34 dans le cylindre 35

résistance 4, le circuit étant alors constitué par les éléments comporte une fuite calibrée schématisée en 39, qui détermine en conducteurs 10,13,14,5,6,23 et 22. En même temps, le liaison avec le clapet 37 son retard à l'ouverture.

contact d'insertion 2 touche le butée 24. La poursuite du dépla- Dans la position de pleine ouverture de la figure 9, la course cernent de la partie mobile conduit à la position de la figure 5 du piston 34 est limitée par une butée 40 fixée dans le cylindre qui correspond à la position de fermeture ; les contacts princi- 65 35.

paux 8 et 9 se touchent et court-circuitent les contacts d'arc. Le Le fonctionnement du dispositif des figures 9 et 10 est le circuit est constitué par les éléments conducteurs 10,13,14,8, suivant: lors de la fermeture, passage de la figure 9 à la figure

9,23 et 22. Simultanément la butée 24 a empêché le contact 2 10, on obtient successivement les entrées en contact des pièces

634 949

32 et 33, ce qui insère dans le circuit la résistance de fermeture 4 (comme dans la figure 3), puis des contacts d'arc 5 et 6, ce qui court-circuite la résistance (comme dans la figure 4), puis des contacts permanents 8 et 9, ce qui correspond à la position de fermeture (figure 10). Pendant ce temps, le contact 32 repousse le contact 33 et le piston 34 en refoulant le ressort de compression 36. Le gaz comprimé dans le cylindre 35 s'échappe par le clapet 37, ce qui évite de ralentir le mouvement de la partie mobile. Lors de l'ouverture, correspondant au passage de la figure 10 à la figure 9, le contact 33 suit le contact 32 avec un certain retard, car le clapet unidirectionnel 37 est fermé par la dépression dans le cylindre 35. Compte tenu de fuites calibrées 39 dans le guidage du piston 34, la pression dans le cylindre 35 tend à être équilibrée peu à peu avec la pression de la chambre, le ressort 36 doit vaincre la différence de pression entre les deux faces du piston et déplace lentement le contact 33. Dans ces conditions, les contacts 32 et 33 se séparent avant les contacts d'arc 5 et 6, ce qui évite l'insertion de la résistance lors de l'ouverture. Le dispositif atteint ainsi la position de pleine ouverture de la figure 9.

La longueur totale de la chambre de coupure peut être réduite tout en conservant la même enveloppe isolante 1 en remplaçant la résistance de fermeture longitudinale 4 de la figure 1 par une résistance 42 de forme annulaire représentée sur les figures 11 et 12. Cette modification permet de diminuer fortement la longueur de l'extrémité métallique 41 de l'enveloppe 1. La résistance 42, formée d'un ensemble d'éléments 43 empilés dans un volume de forme torique par exemple, est contenue dans une gaine isolante annulaire 44 et isolée de l'extrémité métallique 22 par des cales isolantes 34. Les éléments de résistance 43 sont maintenus par des plaques de serrage 46 et 47. La plaque 46 est reliée aux connexions 28 des figures 1 à 11 et 33 des figures 9 et 10 par une connexion 48 tandis que la plaque 47 est reliée à l'extrémité métallique 41 par la connexion 49.

La résistance annulaire 42 peut également être une spirale au lieu d'un cercle.

Les avantages des dispositifs selon l'invention sont les suivants:

4

— les dispositifs des figures 1 à 10 permettent de disposer dans une même enveloppe 1 les contacts principaux et les contacts d'arc ainsi que les contacts d'insertion permettant d'insérer la résistance seulement lors de la fermeture et non lors de l'ou-

s verture. Ils permettent deplus de loger la résistance de fermeture dans la même enveloppe.

- ces dispositifs permettent d'utiliser les mécanismes normaux des disjoncteurs prévus pour la fermeture et la coupure sans insertion de résistance et le dispositif d'insertion qui est io ajouté est bien adapté aux longues courses des parties mobiles qui sont générales aux tensions élevées, où l'on adopte des résistances de fermeture.

15 Le dispositif augmente peu le diamètre de l'enveloppe. Les dispositifs des figures 1 à 8 présentent l'avantage d'avoir un très faible encombrement et de ne pas utiliser de ressort en dehors des ressorts des billes.

Le dispositif de la figure 8 présente l'avantage de supprimer 20 tout choc sur l'extrémité du contact d'insertion 2, ce qui évite de modifier la courbure de la surface correspondante. De plus, les butées 29 et 30 peuvent être munies de dispositifs d'amortissement car l'espace disponible est plus grand qu'avec les dispositifs des figures 1 à 7.

25

Le dispositif des figures 9 et 10 tantôt amortit, tantôt évite les chocs sur les butées. A la fermeture, l'entrée en contact de 32 et 33 repousse le ressort 36 et comprime un gaz en 35 ce qui correspond à un choc élastique. A l'ouverture, c'est le fonction-30 nement du retardateur à gaz qui remplace la butée et évite un choc. Cette disposition peut être utilisée avantageusement dans les appareils à faible course de déplacement tels que les appareils à air comprimé à haute tension.

Les résistances annulaires des figures 11 et 12 présentent les 35 avantages suivants: la longueur de l'extrémité métallique 41 de l'enveloppe 1 est plus faible. La forme de l'extrémité 41, moins longue et de plus grand diamètre, réduit les effluves. Le montage et la fixation de la résistance 42 sont plus simples.

C

4 feuilles dessins

Claims (9)

1. 634 949

   REVENDICATIONS

   1. Dispositif d'insertion d'une résistance à la seule fermeture d'un appareil d'interruption comprenant, dans une chambre de coupure, des contacts principaux et deux contacts d'arc dont l'un est mobile et l'autre fixe, caractérisé en ce qu'il fcomporte des contacts d'insertion (2,3 ; 32,33) de ladite résistance (4 ; 42) disposés dans la chambre de coupure (1) qui est isolante, ladite résistance étant disposée coaxialement dans ladite chambre de coupure et longitudinalement en deçà desdits contacts.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des contacts (3 ; 32) assurant l'insertion de la résistance (4) est fixé solidairement à l'un des contacts d'arc (6,5).
3. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'un des contacts (2 ; 33) aussurant l'insertion de la résistance (4 ; 42) est disposé coulissant par rapport à l'un des contacts d'arc (5,6).
4. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les positions relatives du contact d'insertion coulissant (2 ; 33) par rapport au contact d'arc (5,6) entre la position d'ouverture de l'appareil d'interruption et sa position de fermeture sont déterminées par deux butées, l'une d'ouverture (12 ; 29 ; 40) et l'autre de fermeture (24; 30; 32), la butée d'ouverture commandant la fermeture des contacts d'insertion avant la fermeture des contacts d'arc et la butée de fermeture commandant l'ouverture des contacts d'insertion avant l'ouverture des contacts d'arc.
5. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une des butées (12) est fixée à un support fixe (10) du contact d'arc mobile (5) et la seconde butée (24) est fixée à un support (23) du contact d'arc fixe (6).
6. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux butées (29,30) sont fixées à un support fixe du contact d'arc mobile (5).
7. 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le contact d'insertion coulissant (2) est disposé sur le contact d'arc mobile (5), l'autre contact d'insertion (3) étant fixé solidairement à un support (23) du contact d'arc fixe (6) de façon à permettre un déplacement relatif du contact d'insertion coulissant par rapport au contact d'arc fixe (6).
8. 8. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le contact d'insertion coulissant (33) est disposé sur le contact d'arc fixe (6) et est muni d'un dispositif retardateur (35,34,39).
9. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif retardateur comporte un piston (34) se déplaçant à rencontre d'un ressort (36) dans un cylindre (35) muni d'un clapet unidirectionnel (37).