EP0570264B1 - Sectionneur à ouverture verticale et colonne oscillante - Google Patents

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EP0570264B1
EP0570264B1 EP93401183A EP93401183A EP0570264B1 EP 0570264 B1 EP0570264 B1 EP 0570264B1 EP 93401183 A EP93401183 A EP 93401183A EP 93401183 A EP93401183 A EP 93401183A EP 0570264 B1 EP0570264 B1 EP 0570264B1
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EP
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blade
column
contact
female
insulating column
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EP93401183A
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Daniel Demissy
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Alstom Canada Inc
Original Assignee
GEC Alsthom Energie Inc
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H31/00—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H31/26—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means with movable contact that remains electrically connected to one line in open position of switch
    • H01H31/28—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means with movable contact that remains electrically connected to one line in open position of switch with angularly-movable contact
    • H01H31/283—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means with movable contact that remains electrically connected to one line in open position of switch with angularly-movable contact wherein the contact or contacts are rectilinearly movable with respect to the carrying member

Definitions

  • the present invention relates to a disconnector usable in particular in high voltage, of the type comprising a socket outlet of the female type placed at one end of a first vertical insulating column, a hinged blade at one end of a second vertical insulating column and carrying at a first end a male contact intended to cooperate with said female contact, the movement of said blade being provided by a mechanism connected to an oscillating insulating column.
  • a disconnector of this type is described in English patent n ° 306,198.
  • the mechanism comprises a first lever articulated on the one hand to said blade and on the other hand to said oscillating column, a second lever articulated on the one hand to said blade and on the other hand to said second vertical insulating column, and a cam secured to said second vertical insulating column and cooperating with a roller disposed at the second end of said blade.
  • a first object of the invention is to produce a disconnector of the aforementioned type but of simpler construction.
  • Another object of the invention is to provide a disconnector whose operation is not disturbed by the presence of ice which would form either on the blade movement mechanism, or on the contacts.
  • Another object of the invention is to provide a disconnector using tulip contacts which have better short-circuit resistance than the jaw contacts.
  • a high voltage disconnector of the type comprising a socket of the female type placed at one end of a first vertical insulating column, an operating blade articulated at one end of a second vertical insulating column and carrying at a first end a male contact intended to cooperate with said female contact, the movement of the blade being ensured by a mechanism connected to an oscillating insulating column, characterized in that the articulation of said blade said second column is provided by means of two levers of unequal length each connected by a first end to a part integral with said second insulating column and by a second end at points distinct from said blade, said mechanism connecting the oscillating column and said blade comprising an arm articulated at one end to said oscillating column and at another end to said blade, said female contact being constituted by a tube with a substantially horizontal axis and split longitudinally over a part of its length to form contact fingers, said female contact being protected by a bell provided with ice-breaking lugs, said contact male having a
  • the reference 1 designates a metal beam constituting the upper part of the frame of a disconnector. This frame, produced in a conventional manner and not forming part of the invention, is not described in more detail.
  • a first vertical insulating column 2 carrying a protective cover 3 containing a female electrical contact 4, visible in detail in Figure 2, and consisting of a tube split longitudinally over part of its length so as to constitute contact fingers 4A arranged in the manner known as a tulip.
  • This female contact is intended to cooperate with a male contact which will be described later.
  • a spring 4B ensures the contact pressure.
  • the hood is open in the shape of a cone and has 4C icebreaker lugs and a 4D drip tray. Contact 4 is connected to a first socket 5.
  • the beam 1 also carries a second vertical insulating column 7 provided with a second outlet 8.
  • a vertical plate 9 provided with two points of articulation 10 and 11.
  • At the articulation 10 is connected to a first end of a first lever 12, the second end of which is articulated to one end 13A of a metal blade 13, the other end of which carries a male contact 13B cooperating with the female contact 4.
  • At the joint 11 is connected a first end of a second lever 14, the other end of which is articulated at a point 15 to the blade 13.
  • the male contact 13B is constituted by a tube having a bulged portion making it possible to ensure good contact pressure with the contact tulip.
  • a metal braid 16 electrically connects the socket 8 and the blade 13.
  • an oscillating insulating column produced in the form of an insulating part 20 of the same kind as columns 2 and 7, and articulated at its lower part around a fixed horizontal axis 21.
  • This column is provided with means not shown to allow it to perform oscillatory movements in a vertical plane, of amplitude not exceeding about twenty degrees around the vertical.
  • These means may for example comprise a rod fixed to the base of the column 20 associated with a mechanism for operating by traction on the rod.
  • the top of the column 20 carries a hinge 22 to which a first end of an arm 23 is hinged, the second end 24 of which is hinged to the blade 13.
  • the disconnector closing operation is obtained by carrying out the movements in the opposite direction.
  • the downward movement of the male contact below the horizontal, then its ascent, when the male contact approaches the female contact, makes it possible to break the ice that may have formed on the male contact, the latter coming up against the lugs 4C arranged at the input of the female contact.
  • the disconnector of the invention is of simple construction and consequently less expensive than the disconnects of the prior art.
  • the glass has less disadvantage than in the disconnectors of the prior art, since the entry of contacts are made horizontally and a protective cover can be used.
  • the invention applies to the production of high voltage disconnectors, from 25kV.

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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Tents Or Canopies (AREA)
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  • Earth Drilling (AREA)
  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
  • Refuge Islands, Traffic Blockers, Or Guard Fence (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)

Description

  • La présente invention est relative à un sectionneur utilisable notamment en haute tension, du type comprenant une prise de courant de type femelle placé à une extrémité d'une première colonne isolante verticale, une lame articulée à une extrémité d'une seconde colonne isolante verticale et portant à une première extrémité un contact mâle destiné à coopérer avec ledit contact femelle, le mouvement de ladite lame étant assuré par un mécanisme relié à une colonne isolante oscillante.
  • Un sectionneur de ce type est décrit dans le le brevet anglais n°306 198. Dans le sectionneur décrit dans ce document, le mécanisme comprend un premier levier articulé d'une part à ladite lame et d'autre part à ladite colonne oscillante, un second levier articulé d'une part à ladite lame et d'autre part à ladite seconde colonne isolante verticale, et une came solidaire de ladite seconde colonne isolante verticale et coopérant avec une roulette disposée à la seconde extrémité de ladite lame.
  • Un premier but de l'invention est de réaliser un sectionneur du type précité mais de construction plus simple.
  • On observe que le fonctionnement du sectionneur décrit dans le brevet précité peut être fortement altéré si de la glace se forme sur la came ou sur la roulette; en effet, la pression exercée par la roulette sur la came ne pourra pas briser la glace, de sorte que le mouvement de la lame sera perturbé au point de ne pas pouvoir fermer le sectionneur.
  • Un autre but de l'invention est de réaliser un sectionneur dont le fonctionnement ne soit pas perturbé par la présence de glace qui se formerait soit sur le mécanisme de mouvement de la lame, soit sur les contacts.
  • Un autre but de l'invention est de réaliser un sectionneur mettant en oeuvre des contacts à tulipe qui ont une meilleure résistance au court-circuit que les contacts à mâchoire.
  • Tous ce buts sont atteint par l'invention qui a pour objet un sectionneur à haute tension du type comprenant une prise de courant de type femelle placé à une extrémité d'une première colonne isolante verticale, une lame de manoeuvre articulée à une extrémité d'une seconde colonne isolante verticale et portant à une première extrémité un contact mâle destiné à coopérer avec ledit contact femelle, le mouvement de la lame étant assuré par un mécanisme relié à une colonne isolante oscillante, caractérisé en ce que l'articulation de ladite lame à ladite seconde colonne est assurée au moyen de deux leviers de longueur inégale reliés chacun par une première extrémité à une pièce solidaire de ladite seconde colonne isolante et par une seconde extrémité à des points distincts de ladite lame, ledit mécanisme reliant la colonne oscillante et ladite lame comprenant un bras articulé à une extrémité à ladite colonne oscillante et à une autre extrémité à ladite lame, ledit contact femelle étant constitué par un tube d'axe sensiblement horizontal et fendu longitudinalement sur une partie de sa longueur pour former des doigts de contact, ledit contact femelle étant protégé par une cloche munie d'ergots brise-glace, ledit contact mâle présentant une partie renflée pouvant s'engager entre lesdits doigts, la longueur et la disposition relative des leviers étant choisie pour assurer, lors d'une ouverture du sectionneur, tout d'abord un mouvement de la lame ayant une composante horizontale tendant à séparer les contacts mâle et femelle ainsi qu'une composante tendant à faire descendre l'extrémité de la lame au-dessous du niveau qu'elle possède lorsque le sectionneur est en position fermé, ledit mouvement étant suivi par un mouvement de rotation de la lame centrée sur l'extrémité de la seconde colonne isolante.
  • L'invention sera bien comprise à la lumière de la description d'un exemple de réalisation en référence au dessin annexé dans lequel:
    • la figure 1 est une vue en élévation d'un pôle d'un sectionneur selon l'invention, représenté en position fermée,
    • la figure 2 est une vue en coupe axiale du contact femelle du pôle du sectionneur,
    • la figure 3 est une vue en élévation du même pôle, représenté en position ouverte.
  • Dans la suite, on ne décrira qu'un pôle du sectionneur, étant entendu qu'un sectionneur pour ligne triphasée comprendra trois pôles identiques.
  • Dans la figure 1, la référence 1 désigne une poutre métallique constituant la partie supérieure du bâti d'un sectionneur. Ce bâti, réalisé de manière classique et ne faisant pas partie de l'invention, n'est pas décrit plus en détail.
  • Sur la poutre 1 est fixé une première colonne isolante verticale 2 portant un capot protecteur 3 contenant un contact électrique femelle 4 , visible de manière détaillée dans la figure 2, et constitué d'un tube fendu longitudinalement sur une partie de sa longueur de manière à constituer des doigts de contact 4A disposés de la manière connue sous le nom de tulipe. Ce contact femelle est destiné à coopérer avec un contact mâle qui sera décrit plus loin. Un ressort 4B assure la pression de contact. Le capot est ouvert en forme de cornet et comporte des ergots brise-glace 4C et un égouttoir 4D. Le contact 4 est relié à une première prise de courant 5.
  • La poutre 1 porte également une seconde colonne isolante verticale 7 munie d'une seconde prise de courant 8. Au sommet de la colonne 8 est fixée une plaque verticale 9 munie de deux points d'articulation 10 et 11. A l'articulation 10 est reliée une première extrémité d'un premier levier 12 dont la seconde extrémité est articulée à une extrémité 13A d'une lame métallique 13 dont l'autre extrémité porte un contact mâle 13B coopérant avec le contact femelle 4. A l'articulation 11 est reliée une première extrémité d'un second levier 14 dont l'autre extrémité est articulée en un point 15 à la lame 13. Lorsque le sectionneur est en position fermée, le contact mâle est engagé dans le contact femelle et la liaison électrique entre les deux prises 5 et 8 est assurée par la lame 13. Le contact mâle 13B est constitué par un tube présentant une portion renflée permettant d'assurer une bonne pression de contact avec la tulipe de contact. Une tresse métallique 16 relie électriquement la prise 8 et la lame 13.
  • Comme on le voit, une première caractéristique de l'invention est d'utiliser des contacts à tulipe en lieu et place de la mâchoire utilisée classiquement; ceci présente un double avantage:
    • d'une part, le contact à tulipe a une meilleure résistance au court-circuit,
    • d'autre part, la glace sur le contact femelle se forme plus difficilement puisque le contact femelle est protégé par le capot et que son ouverture n'est pas tournée vers le ciel.
  • Le mouvement de la lame est assuré par une colonne isolante oscillante, réalisée sous la forme d'une pièce isolante 20 de même nature que les colonnes 2 et 7, et articulée à sa partie inférieure autour d'un axe horizontal fixe 21. Cette colonne est munie de moyens non représentés pour lui permettre d'effectuer des mouvements oscillatoires dans un plan vertical, d'amplitude ne dépassant pas vingt degrés environ autour de la verticale. Ces moyens peuvent comprendre par exemple une tringle fixée à la base de la colonne 20 associée à un mécanisme de manoeuvre par traction sur la tringle.
  • Le sommet de la colonne 20 porte une articulation 22 à laquelle est articulée une première extrémité d'un bras 23 dont la seconde extrémité 24 est articulée à la lame 13.
  • Le fonctionnement du sectionneur est le suivant:
    • en position fermée, la colonne 20 est inclinée au maximum de sa course et dans l'illustration de la figure 1, vers la gauche de la figure.
    • pour ouvrir le sectionneur, on va imprimer au mécanisme de commande un mouvement tendant à faire basculer la colonne 20 vers la droite de la figure. On se référera à la figure 3, dans laquelle la ligne 40 représente le déplacement du contact mâle au cours d'une manoeuvre d'ouverture du sectionneur. Compte tenu de la nature du mécanisme de liaison entre la colonne oscillante 20 et la lame 13, et particulier grâce à la longueur inégale des leviers 12 et 14, l'extrémité de la lame 13 effectue d'abord un mouvement rectiligne le long de son axe dans le sens qui tend à séparer les contacts 4 et 13B, ce mouvement étant associé à un léger mouvement de descente de la lame. Puis la lame effectue un mouvement de pivotement dans un plan vertical, jusqu'à atteindre la position représentée dans la figure 3, correspondant à la position ouverte du sectionneur, la lame étant alors verticale et assurant la distance d'isolement électrique entre les contacts.
  • La manoeuvre de fermeture du sectionneur est obtenue en effectuant les mouvements en sens inverse. Le mouvement de descente du contact mâle au-dessous de l'horizontale, puis sa remontée, lorsque le contact mâle approche du contact femelle, permet de briser la glace qui a pu se former sur le contact mâle, ce dernier venant se heurter aux ergots 4C disposés à l'entrée du contact femelle.
  • Le sectionneur de l'invention est de construction simple et par suite moins onéreurse que les sectionneurs de l'art antérieur.
  • La possibilité d'utiliser une tulipe de contact permet une meilleure résistance au court-circuit que les contacts à machoire.
  • La glace a moins d'inconvénient que dans les sectionneurs de l'art antérieur, puisque l'entrée des contacts se fait horizontalement et qu'un capot protecteur peut être utilisé.
  • Bien entendu, dans ce qui précède, on a donné une description schématique de l'appareil. On a décrit notamment des leviers 12 et 14, un bras 23, etc... Il est évident que ces éléments peuvent être doublés et disposés respectivement de part et d'autre de la lame, avec des écartements convenables pour pouvoir se croiser, et afin de réaliser un ensemble symétrique et équilibré.
  • L'invention s'applique à la réalisation de sectionneurs à haute tension, à partir de 25kV.

Claims (1)

  1. Sectionneur à haute tension du type comprenant une prise de courant de type femelle (4) placé à une extrémité d'une première colonne isolante verticale (2), une lame de manoeuvre (13) articulée à une extrémité d'une seconde colonne isolante verticale (7) et portant à une première extrémité un contact mâle (13B) destiné à coopérer avec ledit contact femelle, le mouvement de la lame étant assuré par un mécanisme relié à une colonne isolante oscillante (20), caractérisé en ce que l'articulation de ladite lame (13) à ladite seconde colonne (7) est assurée au moyen de deux leviers (12, 14) de longueur inégale reliés chacun par une première extrémité à une pièce (9) solidaire de ladite seconde colonne isolante (7) et par une seconde extrémité à des points distincts (24, 15) de ladite lame, ledit mécanisme reliant la colonne oscillante (20) et ladite lame (13) comprenant un bras (23) articulé à une extrémité à ladite colonne oscillante (20) et à une autre extrémité à ladite lame (13), ledit contact femelle étant constitué par un tube (4) d'axe sensiblement horizontal et fendu longitudinalement sur une partie de sa longueur pour former des doigts de contact (4A), ledit contact femelle (4) étant protégé par une cloche (3) munie d'ergots brise-glace (4C), ledit contact mâle présentant une partie renflée (13B) pouvant s'engager entre lesdits doigts (4A), la longueur et la disposition relative des leviers 12, 14) étant choisie pour assurer, lors d'une ouverture du sectionneur, tout d'abord un mouvement de la lame ayant une composante horizontale tendant à séparer les contacts mâle et femelle ainsi qu'une composante tendant à faire descendre l'extrémité de la lame au-dessous du niveau qu'elle possède lorsque le sectionneur est en position fermé, ledit mouvement étant suivi par un mouvement de rotation de la lame centrée sur l'extrémité de la seconde colonne isolante (7).
EP93401183A 1992-05-11 1993-05-07 Sectionneur à ouverture verticale et colonne oscillante Expired - Lifetime EP0570264B1 (fr)

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