EP0570266A1 - Fouet pour sectionneur à haute tension - Google Patents

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EP0570266A1
EP0570266A1 EP93401185A EP93401185A EP0570266A1 EP 0570266 A1 EP0570266 A1 EP 0570266A1 EP 93401185 A EP93401185 A EP 93401185A EP 93401185 A EP93401185 A EP 93401185A EP 0570266 A1 EP0570266 A1 EP 0570266A1
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section
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contact
base
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Hadi Alidou
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/12—Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts
    • H01H33/121—Load break switches
    • H01H33/123—Load break switches in which the auxiliary contact pivots on the main contact-arm and performs a delayed and accelerated movement
    • H01H33/124—Load break switches in which the auxiliary contact pivots on the main contact-arm and performs a delayed and accelerated movement the auxiliary contact being a whip contact

Definitions

  • the present invention relates to a current holding whip, usable in particular for a high voltage disconnector, in particular a disconnector with vertical opening.
  • An object of the present invention is to define a whip having a larger section in the electrical contact zone, while retaining good flexibility.
  • Another object of the invention is to produce a whip having greater lateral rigidity than the whips of the prior art.
  • Another object of the invention is to produce a more economical construction whip than that of the whips of the prior art.
  • the whip of the invention which can be used for a high-voltage disconnector, in particular with a vertical opening, comprising a flexible metal rod, characterized in that the section of the whip is a truncated circle whose surface gradually decreases from the base. at the tip of the whip.
  • the section of the whip varies from 80% to 50% of the section at the base of the whip.
  • a high voltage disconnector comprising an insulating column 1 placed on a metal frame 2; a female contact 3, in the form of a tulip, is fixed to the end of a metal support 4, placed at the end of the column 1, and carrying a socket 5.
  • a male contact 6 is fixed to the end of an operating arm 7 associated with an operating mechanism 8 actuated by a motor contained in a box 9 and which drives a transmission arm 10.
  • the mechanism is arranged to communicate to the operating arm 7, during an operation opening the disconnector, first a translational movement along its axis to allow the separation of the contacts 3 and 6, then a rotational movement in a vertical plane, allowing the arm to come occupy a position 90 ° from the initial position, as shown in dotted lines in FIG. 1.
  • a metal braid 11 connects the arm 7 to the frame 2 grounded.
  • the disconnector is provided with a whip 16, fixed at a fixed point 18 of the arm 7, and subject to remain, during an opening operation, in electrical contact with a part mechanically integral with the female contact 3 and electrically connected to the latter; this is obtained by means of a guide piece 17 fixed to the support 5 by bolting 15.
  • a piece 19 limits the angle between the whip 7 and the arm 15 during the disconnector opening phase.
  • Figure 3 illustrates a fouret of the prior art, of circular section gradually decreasing from the base to the end; seven equally spaced sections have been represented and their values in mm2 have been indicated in brackets.
  • the segment AB represents the electrical contact area of the whip.
  • FIG. 4 illustrates a whisk according to the invention, and the same sections are shown with their values in mm2.
  • the sections are truncated circles, that is to say amputated from a part delimited by a rectilinear secant; the whip therefore has a flat surface.
  • the section of the whip of the prior art is between 67% and 40% of the section of the base of the whip, while in the same area of contact , the section of the whip of the invention ranges from 80% to 55% of the section of the base.
  • the section of the whip in the electrical contact area is of the order of 16% to 36% greater than the section of the conical whip in the same area. This results in a better capacity for transferring electric current.
  • Measurements in electrostatic induction test have shown that the breaking capacity of the whip of the invention is greatly increased compared to the breaking capacity of the whip of the prior art, so that at equal current, the whip of the invention has reduced wear and , consequently, a greater longevity.
  • FIGS. 3 and 4 have also shown, for the whip of the prior art and for the whip of the invention, the moments of inertia lx and ly expressed in mm4, x and y designating two perpendicular directions in a section, x being parallel to the aforementioned secant. It can be seen from reading the figures that the whip of the invention has a lateral rigidity greater than the conventional conical whip, which results in limited lateral movements.
  • the whisk of the invention can be machined on conventional machine tools more economically than the conical whisk of the prior art, for example by means of a conventional milling machine instead of a complicated machine. This results in a cost price which can be divided by a factor of up to 4.
  • the invention finds application in the equipment of high voltage disconnectors, in particular disconnectors with vertical opening, that is to say in which the operating arm moves in a vertical plane.

Landscapes

  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
  • Circuit Breakers (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

Fouet utilisable pour un sectionneur à haute tension, notamment à ouverture verticale, comprenant une tige métallique flexible, caractérisé en ce la section du fouet est un cercle tronqué dont la surface diminue progressivement de la base à la pointe du fouet.

Description

  • La présente invention est relative à un fouet de maintien de courant, utilisable notamment pour un sectionneur à haute tension, en particulier un sectionneur à ouverture verticale.
  • On sait que les sectionneurs à haute tension doivent posséder un certain pouvoir de coupure, pour permettre notamment l'interruption des courants inductifs et capacitifs induits par la proximité d'une autre ligne parallèle sous charge sur un tronçon de ligne mis à la terre.
  • Pour cela, il est connu de dériver le courant, à la séparation des contacts principaux, sur un élément conducteur flexible appelé fouet, solidaire du bras de manoeuvre portant le contact mobile du sectionneur, et asujetti à rester en contact avec un point fixe lié mécaniquement et électriquement au contact fixe du sectionneur, jusqu'à ce que les contacts soient écartés d'une distance suffisante. Alors le fouet, qui s'est courbé de plus en plus pendant l'éloignement des contacts, est libéré et se redresse brusquement, provoquant la coupure du courant sans risque de réamorçage.
  • On connaît, notamment par les brevets américains N° 2 831 931 et 4 243 854, un fouet constitué d'un élément tubulaire métallique dont la section est circulaire et va en diminuant depuis la base, liée au contact mobile, jusqu'à l'extrémité libre, voisine du point fixe précité.
  • On a constaté que ce type de fouet est sujet à une usure rapide.
  • Un but de la présente invention est de définir un fouet présentant une plus grande section dans la zone de contact électrique, tout en gardant une bonne flexibilité.
  • Un autre but de l'invention est de réaliser un fouet présentant une rigidité latérale plus grande que les fouets de l'art connu.
  • Un autre but de l'invention est de réaliser un fouet de construction plus économique que celle des fouets de l'art antérieur.
  • Ces buts sont atteints par le fouet de l'invention, utilisable pour un sectionneur à haute tension, notamment à ouverture verticale, comprenant une tige métallique flexible, caractérisé en ce la section du fouet est un cercle tronqué dont la surface diminue progressivement de la base à la pointe du fouet.
  • Dans la zone de contact électrique, la section du fouet varie de 80% à 50% de la section à la base du fouet.
  • L'invention sera bien comprise par l'exemple de réalisation donné ci-après, en référence au dessin annexé dans lequel:
    • la figure 1 est une vue en élévation d'un sectionneur à haute tension à ouverture verticale muni d'un fouet, représenté en position fermée,
    • la figure 2 est une vue partielle du même sectionneur, au cours d'une manoeuvre d'ouverture,
    • la figure 3 est une vue d'un fouet conique de l'art antérieur, avec représentation de diverses sections successives,
    • la figure 4 est une vue d'un fouet selon l'invention, avec illustration des mêmes sections.
  • Dans les figures 1 et 2, on a représenté un sectionneur à haute tension comprenant une colonne isolante 1 placée sur un bâti métallique 2; un contact femelle 3, en forme de tulipe, est fixée à l'extrémité d'un support métallique 4, placé à l'extrémité de la colonne 1, et portant une prise de courant 5. Un contact mâle 6 est fixé à l'extrémité d'un bras de manoeuvre 7 associé à un mécanisme de manoeuvre 8 actionné par un moteur contenu dans un coffret 9 et qui entraîne un bras de transmission 10. Le mécanisme est agencé pour communiquer au bras de manoeuvre 7, lors d'une opération d'ouverture du sectionneur, d'abord un mouvement de translation le long de son axe pour permettre la séparation des contacts 3 et 6, puis un mouvement de rotation dans un plan vertical, permettant au bras de venir occuper une position à 90° de la position initiale, comme montré en pointillés dans la figure 1. Dans le cas d'un sectionneur de terre, une tresse métallique 11 relie le bras 7 au bâti 2 mis à la terre.
  • Le sectionneur est muni d'un fouet 16, fixé à un point fixe 18 du bras 7, et asujetti à rester, au cours d'une manoeuvre d'ouverture, en contact électrique avec une pièce mécaniquement solidaire du contact femelle 3 et électriquement relié à ce dernier; ceci est obtenu grâce à une pièce de guidage 17 fixée au support 5 par un boulonnage 15. Une pièce 19 limite l'angle entre le fouet 7 et le bras 15 au cours de la phase d'ouverture du sectionneur.
  • La figure 3 illustre un fouret de l'art antérieur, de section circulaire diminuant progressivement depuis la base jusqu'à l'extrémité; sept sections également espacées ont été représentées et leurs valeurs en mm² ont été indiquées entre parenthèses. Le segment AB représente la zone de contact électrique du fouet.
  • La figure 4 illustre un fouet selon l'invention, et l'on a représenté les mêmes sections avec leurs valeurs en mm². Les sections sont des cercles tronqués, c'est-à-dire amputés d'une partie délimitée par une sécante rectiligne; le fouet présente donc une surface plane.
  • L'examen des chiffres montre que, dans la zone AB de contact électrique, la section du fouet de l'art antérieur est comprise entre 67% et 40% de la section de la base du fouet, alors que dans la même zone de contact, la section du fouet de l'invention s'échelonne entre 80% et 55% de la section de la base.
  • Grâce à ces dispositions, la section du fouet, dans la zone de contact électrique, est de l'ordre de 16% à 36% supérieure à la section du fouet conique dans la même zone. Il en résulte une meilleure capacité de transfert du courant électrique. Des mesures en essai d'induction électrostatique ont montré que la capacité de coupure du fouet de l'invention était très augmentée par rapport à la capacité de coupure du fouet de l'art antérieur, de sorte qu'à courant égal, le fouet de l'invention présente une usure réduite et, par suite, une longévité plus grande.
  • On a également fait figurer, dans les figures 3 et 4, pour le fouet de l'art antérieur et pour le fouet de l'invention, les moments d'inertie lx et ly exprimés en mm4, x et y désignant deux directions perpendiculaires dans une section, x étant parallèle à la sécante précitée. On constate à la lecture des chiffres que le fouet de l'invention présente une rigidité latérale supérieure au fouet classique de forme conique, ce qui se traduit par des mouvements latéraux limités.
  • L'usinage du fouet de l'invention peut être effectué sur des machines-outils conventionnels de façon plus économique que le fouet conique de l'art antérieur, par exemple au moyen d'une fraiseuse classique au lieu d'une machine compliquée. Il en résulte un prix de revient qui peut être divisé par un facteur allant jusqu'à 4.
  • L'invention trouve application dans l'équipement des sectionneurs à haute tension, en particulier des sectionneurs à ouverture verticale, c'est-à-dire dans lesquels le bras de manoeuvre se déplace dans un plan vertical.

Claims (2)

1/ Fouet utilisable pour un sectionneur à haute tension, notamment à ouverture verticale, comprenant une tige métallique flexible, caractérisé en ce la section du fouet est un cercle tronqué dont la surface diminue progressivement de la base à la pointe du fouet.
2/ Fouet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section du fouet, dans la zone de contact électrique, varie de 80% à 50% de la section de la base du fouet.
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