EP0993012B1 - Montage de résistance d'une fermeture pour appareillage à haute tension. - Google Patents

Montage de résistance d'une fermeture pour appareillage à haute tension. Download PDF

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EP0993012B1 EP99402377A EP99402377A EP0993012B1 EP 0993012 B1 EP0993012 B1 EP 0993012B1 EP 99402377 A EP99402377 A EP 99402377A EP 99402377 A EP99402377 A EP 99402377A EP 0993012 B1 EP0993012 B1 EP 0993012B1
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electrical
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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
    • H01H33/16—Impedances connected with contacts
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    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/16—Impedances connected with contacts
    • H01H33/165—Details concerning the impedances

Definitions

  • the invention relates to a closing resistor arrangement for high voltage electrical equipment, comprising a multiplicity of electrical resistant components aligned in a row along an axis to form a resistor, and means for exerting on the electrical components a compression force directed along the axis to maintain electrical contact between them.
  • Such an assembly is intended to be fixed at the end of a breaking chamber of a compressed gas circuit breaker for example, to reduce the effects of strong currents when closing the circuit breaker by inserting the resistor in the electrical circuit of the circuit breaker. breaker.
  • the electrical components forming the closing resistor which are in the form of resistance wafer, are stacked inside a metal casing mounted at the end of the vertical breaking chamber and generally this An array of electrical components is mounted such that it extends coaxially with the interrupting chamber.
  • a spring is placed which is compressed by a cover which is fixed on an end opening of the housing.
  • the object of the invention is to remedy these various disadvantages.
  • FR-A-2625626 discloses a closing resistor assembly for high voltage electrical equipment, comprising a multiplicity of electrical resistant components 21 aligned in a row along an axis. D, and means for exerting on the electrical components a compression force directed along the axis to maintain the electrical contact between them.
  • the means for exerting said compressive force comprises a rigid tube 10 inside which said electrical components 21 are stacked and a floating structure with energy accumulation disposed in the tube 10 at one end of the row of electrical components 21, this floating structure consisting of a first piece 15 disposed between said end of the row of electrical components 21 and a second piece 12 fixedly mounted in the tube, and a spring 14 held in compression between the first 15 and the second piece 12 said first part 15 being further mounted semi-moving.
  • the invention relates to a closing resistor assembly for high voltage electrical equipment, comprising a multiplicity of electrical resistance components aligned in a row along an axis, and means for exerting on the electrical components a force of directed compression along the axis to maintain electrical contact therebetween, the means for exerting said compressive force comprising a rigid tube within which said electrical components are stacked and a floating energy storage structure disposed in the tube at one end of the electrical component row, this floating structure consisting of a first part arranged between said end of the row of electrical components and a second fixed part mounted in the tube and a spring maintained in compression between the first and the second characterized in that said first piece is further mounted semi-movable between two stops spaced along the axis D, and which are constituted by the ends of a light (15) of the tube, this light being traversed by a pawn (14) integral with the first semi-moving part.
  • the compression of the electrical components along the axis D is done simply by exerting a force directed axially on the other end of the row of electrical components and opposing the force exerted by the spring on the first piece, to release the energy of the spring of the floating structure without risk of ejection thereof.
  • This pressure can be exerted by the cover of a housing in which the tube loaded with electrical components is placed.
  • the row of electrical components is fixed at the end of a switchgear chamber of an electrical apparatus so as to extend perpendicular to the interrupting chamber to reduce the leverage effect.
  • a closure resistor assembly includes a plurality of resistive components 1, of the resistor block type, which are aligned in a row along an axis D within a rigid tube 2 of an electrically insulating material.
  • This tube 2 is disposed inside a metal housing 3 of generally cylindrical shape which extends longitudinally along the axis D and which is intended to be mounted at the end of the switchgear chamber of an apparatus high voltage electric as a compressed gas breaker.
  • the tube 2 is disposed between the bottom 4 of the housing and a cover 5 which closes the latter sealingly via a gasket 6.
  • the end 7 of the tube 2 rests in the recess of a boss 8 of the bottom of the housing for maintaining centered the tube inside the housing.
  • a first electrically conductive metal plate 9 is disposed inside the tube against the first electrical component 1A of the cell in electrical contact therewith and a second metal plate 10 is disposed inside the tube against the last electrical component. 1B of the battery in electrical contact with it.
  • the two plates 9 and 10 constitute input and output taps of the current through the closing resistor.
  • This compressive force is produced on the one hand by a floating energy storage structure mounted inside the tube at the end of the tube 7 which rests on the bottom of the housing. More particularly, this floating structure consists of the plate 9, of another possibly metallic plate 11 disposed in the tube and axially spaced from the plate 9 in the tube and of a compression spring 12 kept compressed between the plates 9 and 11. Plate 9 that is in contact with the first electrical component 1A of the cell is further mounted semi-mobile along the axis D inside the tube relative to the plate 11 which is fixed in the tube.
  • the lower face of the plate 11 abuts on pins 13 which pass through orifices provided in the wall of the tube 2 and extend inside the tube under the lower edge of the plate 11.
  • the upper face of the plate 11 has a kind of central recess within which engages one end of the spring 12, this recess for centering the spring 12 along the D axis.
  • the plate 9 also has a lower surface, opposite its surface in contact with the electrical component 1A, which has a central recess into which the other end of the spring 12 engages.
  • the plate 9 is mounted semi-moving according to the D axis since it is integral with pins 14 which each through a slot 15 provided in the tube 2, each light extending longitudinally along the axis D to allow some movement of the pin 14 between the two ends of the light spaced along the axis D. As shown in the figure, the pins 14 are inserted into the thickness of the plate 9. The spring is held compressed between the plates 9 and 11 regardless of the position of the plate 9 between the two ends of the light 15.
  • the upper face of the plate 10 has a boss 16 with a central recess in which engages an end of a pin 17.
  • the underside of the cover 5 also has a boss 18 with a central recess in which engages the other end of the pin 17.
  • the tube 2 is not biased in bending since the essential of the compressive force is located in the end 7 of the tube. Most of the tube 2 thus simply serves to hold the electrical components 1 in a stack so that the tube can be of a relatively light and inexpensive construction.
  • the number of electrical components in the tube may be more or less important depending on the desired resistance value but the axial compression of the battery of electrical components can be done simply by adjusting the length of the pin 17 along the axis D which is particularly economical.
  • the battery of electrical components 2 can be formed outside the housing as follows. From an empty tube 2, the plate 9 is first mounted in the tube with the pins 14 which engage in the slots 15. The spring 12 is then placed between the plate 9 and the plate 11. The spring 12 is then compressed between these two plates by means of a screw 19 which engages in the thickness of the plate 9 and which passes through the plate 11, this screw 19 being operated to bring the two plates together one by relative to the other until it is possible to insert the pins 13 through the tube under the plate 11. The screw 19 is then removed so that the plate 9 abuts against the upper end 15. At this point, the spring 12 between the plates 9 and 11 is compressed while leaving a compression guard. The electrical components are introduced into the tube 2 on the top of the plate 9 and thus the floating structure, after which the tube loaded with electrical components can be placed inside a housing.
  • the flange 20 for fixing the casing 3 to an interrupting chamber (not shown but which extends perpendicularly to the axis D) of a circuit breaker for example is disposed in the middle of the housing along the axis D to allow fixing of the housing in a T-arrangement at the end of the chamber, so an arrangement of the closing resistor perpendicular to the chamber.
  • the lever arm exerted by the closing resistor at the end of the interrupting chamber is considerably reduced.
  • the space at the end of the interrupting chamber is also reduced and it is possible to arrange two or more batteries of electrical components 1 in parallel with the casing 3 and this more easily than if the length of the casing 3 were located in the chamber. axial extension of the breaking chamber.
  • the arrangement of the resistance arrangement according to the invention further allows simple access to the electrical components 1 for their replacement without intervention in the switchgear chamber of the electrical equipment which is connected to the resistor.

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Description

  • L'invention concerne un montage de résistance de fermeture pour un appareillage électrique à haute tension, comprenant un multiplicité de composants résistants électriques alignés en une rangée le long d'un axe pour former une résistance, et un moyen pour exercer sur les composants électriques une force de compression dirigée selon l'axe pour maintenir le contact électrique entre eux.
  • Un tel montage est destiné à être fixé l'extrémité d'une chambre de coupure d'un disjoncteur à gaz comprimé par exemple, pour réduire les effets des forts courants lors de la fermeture du disjoncteur par insertion de la résistance dans le circuit électrique du disjoncteur.
  • Jusqu'à présent, les composants électriques formant la résistance de fermeture, qui se présentent sous la forme de galette de résistance, sont empilés à l'intérieur d'un carter métallique monté à l'extrémité de la chambre de coupure verticale et généralement cette rangée de composants électriques est montée de telle façon à s'étendre coaxialement à la chambre de coupure. A une extrémité de l'empilement de composants électriques, on place un ressort qui est mis en compression par un couvercle venant se fixer sur une ouverture d'extrémité du carter.
  • Pour une chambre de coupure montée horizontalement, une telle disposition de la résistance de fermeture est encombrante et induit un moment fléchissant en bout de chambre de coupure du fait de la masse et de la longueur importante de la résistance de fermeture, il s'avère que la mise en compression des composants électriques dans le carter est délicate en raison des risques de détente du ressort de compression avant la fixation définitive du couvercle sur le carter.
  • L'invention a pour objet de remédier à ces différents inconvénients.
  • D'autre part, le document FR-A-2 625 626 (ALSTHOM) décrit un montage de résistance de fermeture pour un appareillage électrique à haute tension, comprenant une multiplicité de composants résistants électriques 21 alignés en une rangée le long d'un axe D, et un moyen pour exercer sur les composants électriques une force de compression dirigée selon l'axe pour maintenir le contact électrique entre eux. Le moyen pour exercer ladite force de compression comprend un tube rigide 10 à l'intérieur duquel sont empilés lesdits composants électrique 21 et une structure flottante à accumulation d'énergie disposée dans le tube 10 à une extrémité de la rangée de composants électriques 21, cette structure flottante étant constituée d'une première pièce 15 disposée entre ladite extrémité de la rangée de composants électriques 21 et une seconde pièce 12 montée fixe dans le tube, et d'un ressort 14 maintenu en compression entre la première 15 et la seconde pièce 12, ladite première pièce 15 étant en outre montée semi-mobile.
  • L'invention a pour objet un montage de résistance de fermeture pour un appareillage électrique à haute tension, comprenant un multiplicité de composants résistants électriques alignés en une rangée le long d'un axe, et un moyen pour exercer sur les composants électriques une force de compression dirigée selon l'axe pour maintenir le contact électrique entre eux, le moyen pour exercer ladite force de compression comprenant un tube rigide à l'intérieur duquel sont empilés lesdits composants électriques et une structure flottante à accumulation d'énergie disposée dans le tube à une extrémité de la rangée de composants électrique, cette structure flottante étant constituée d'une première pièce disposée entre ladite extrémité de la rangée de composants électriques et une seconde pièce montée fixe dans le tube et d'un ressort maintenu en compression entre la première et la seconde pièce, caractérisé en ce que ladite première pièce étant en outre montée semi-mobile entre deux butées espacées suivant l'axe D, et qui sont constituées par les extrémités d'une lumière (15) du tube, cette lumière étant traversée par un pion (14) solidaire de la première pièce semi-mobile.
  • Avec un tel agencement, la mise en compression des composants électriques suivant l'axe D se fait simplement en exerçant une force dirigée axialement sur l'autre extrémité de la rangée de composants électriques et s'opposant à la force exercée par le ressort sur la première pièce, pour libérer l'énergie du ressort de la structure flottante sans risque d'éjection de ce dernier. Cette pression peut être exercée par le couvercle d'un carter dans lequel on place le tube chargé de composants électriques.
  • En outre selon l'invention, la rangée de composants électriques est fixée en bout de chambre de coupure d'un appareillage électrique de façon à s'étendre perpendiculairement à la chambre de coupure pour réduire l'effet de bras de levier.
  • Un exemple de réalisation du montage de résistance selon l'invention est décrit ci-après plus en détail et illustré sur la figure unique qui montre très schématiquement, en coupe longitudinale, un tel montage de résistance de fermeture.
  • Sur la figure, un montage de résistance de fermeture comprend une multiplicité de composants résistants électriques 1, du type blocs de résistance, qui sont alignés en une rangée le long d'un axe D à l'intérieur d'un tube 2 rigide en une matière isolante électriquement.
  • Ce tube 2 est disposé à l'intérieur d'un carter métallique 3, de forme générale cylindrique qui s'étend longitudinalement suivant l'axe D et qui est destiné à être monté à l'extrémité de la chambre de coupure d'un appareillage électrique à haute tension comme un disjoncteur à gaz comprimé. Sur la figure, le tube 2 est disposé entre le fond 4 du carter et un couvercle 5 qui ferme ce dernier de manière étanche par l'intermédiaire d'un joint 6.
  • L'extrémité 7 du tube 2 repose dans le renfoncement d'un bossage 8 du fond du carter servant à maintenir centré le tube à l'intérieur du carter.
  • Une première plaque métallique électriquement conductrice 9 est disposée à l'intérieur du tube contre le premier composant électrique 1A de la pile en contact électrique avec celui-ci et une seconde plaque métallique 10 est disposée à l'intérieur du tube contre le dernier composant électrique 1B de la pile en contact électrique avec celui-ci. De préférence, les deux plaques 9 et 10 constituent des prises d'entrée et de sortie du courant à travers la résistance de fermeture.
  • Quand le couvercle 5 ferme le carter 3, une force de compression axiale s'exerce sur les deux plaques 9 et 10 et sur les composants électriques 1 pour maintenir un bon contact électrique entre eux.
  • Cette force de compression est produite d'une part, par une structure flottante à accumulation d'énergie montée à l'intérieur du tube au niveau de l'extrémité 7 du tube qui repose sur le fond du carter. Plus particulièrement, cette structure flottante est constituée de la plaque 9, d'une autre plaque 11 éventuellement métallique disposée dans le tube et espacée axialement de la plaque 9 dans le tube et d'un ressort de compression 12 maintenu comprimé entre les plaques 9 et 11. La plaque 9 qui est en contact avec le premier composant électrique 1A de la pile est en outre montée semi-mobile suivant l'axe D à l'intérieur du tube par rapport à la plaque 11 qui est fixe dans le tube.
  • Comme visible sur la figure, en partant de l'extrémité 7 du tube, la face inférieure de la plaque 11 est en butée sur des pions 13 qui passent à travers des orifices prévus dans la paroi du tube 2 et qui s'étendent à l'intérieur du tube sous le bord inférieur de la plaque 11. A noter que la face supérieure de la plaque 11 présente une sorte de renfoncement central à l'intérieur duquel s'engage une extrémité du ressort 12, ce renfoncement servant au centrage du ressort 12 suivant l'axe D.
  • La plaque 9 a également une surface inférieure, opposée à sa surface en contact avec le composant électrique lA, qui présente un renfoncement central dans lequel s'engage l'autre extrémité du ressort 12. La plaque 9 est montée semi-mobile selon l'axe D du fait qu'elle est solidaire de pions 14 qui traversent chacun une lumière 15 prévue dans le tube 2, chaque lumière s'étendant longitudinalement suivant l'axe D pour permettre un certain déplacement du pion 14 entre les deux extrémités de la lumière espacées suivant l'axe D. Comme visible sur la figure, les pions 14 sont insérés dans l'épaisseur de la plaque 9. Le ressort est maintenu comprimé entre les plaques 9 et 11 quelle que soit la position de la plaque 9 entre les deux extrémités de la lumière 15.
  • La face supérieure de la plaque 10 présente un bossage 16 avec un évidemment central dans lequel s'engage une extrémité d'un pion 17. Par ailleurs la face inférieure du couvercle 5 présente également un bossage 18 avec un évidemment central dans lequel s'engage l'autre extrémité du pion 17. La longueur suivant l'axe D du pion 17 est réglée de manière que lorsque le couvercle 5 est fixé sur le carter 3, la plaque 10 est légèrement poussée suivant l'axe D pour déplacer la plaque 9 entre les deux extrémités des lumières 15 afin de libérer l'énergie du ressort 12 et établir une mise en compression de l'empilement de composants électrique par la force de compression du ressort 12.
  • Avec cet agencement, le tube 2 n'est pas sollicité en flexion puisque l'essentielle de la force de compression est localisée dans l'extrémité 7 du tube. La majeure partie du tube 2 sert donc simplement au maintien des composants électriques 1 en pile de sorte que le tube peut être d'une construction relativement légère et bon marché.
  • Le nombre de composants électriques dans le tube peut être plus ou moins important suivant la valeur de résistance recherchée mais la mise en compression axiale de la pile de composants électriques peut se faire simplement en réglant la longueur du pion 17 suivant l'axe D ce qui est particulièrement économique.
  • Avec l'agencement selon l'invention, la pile de composants électriques 2 peut être constituée à l'extérieur du carter de la façon suivante. A partir d'un tube 2 vide, la plaque 9 est d'abord montée dans le tube avec les pions 14 qui s'engagent dans les lumières 15. Le ressort 12 est ensuite placé entre la plaque 9 et la plaque 11. Le ressort 12 est ensuite comprimé entre ces deux plaques à l'aide d'une vis 19 qui vient en prise dans l'épaisseur de la plaque 9 et qui traverse la plaque 11, cette vis 19 étant manoeuvrée pour rapprocher les deux plaques l'une par rapport à l'autre jusqu'à ce qu'il soit possible de d'insérer les pions 13 à travers le tube sous la plaque 11. La vis 19 est ensuite retirée de sorte que la plaque 9 vient en butée contre l'extrémité supérieure des lumières 15. A ce stade, le ressort 12 entre les plaques 9 et 11 est comprimé en laissant encore une garde de compression. Les composants électriques sont introduits dans le tube 2 sur le dessus de la plaque 9 et donc de la structure flottante, après quoi, le tube chargé avec des composants électriques peut être mis en place à l'intérieur d'un carter.
  • Comme visible sur la figure, la bride 20 de fixation du carter 3 sur une chambre de coupure (non représentée mais qui s'étend perpendiculairement à l'axe D) d'un disjoncteur par exemple, est disposée au milieu du carter suivant l'axe D pour permettre une fixation du carter suivant une disposition en T à l'extrémité de la chambre, soit donc une disposition de la résistance de fermeture perpendiculairement à la chambre. Avec cette disposition, on réduit considérablement le bras de levier exercé par la résistance de fermeture à l'extrémité de la chambre de coupure. On réduit également l'encombrement en bout de chambre de coupure et il est possible de disposer en parallèle à l'intérieur du carter 3 deux ou plusieurs piles de composants électriques 1 et ce plus facilement que si la longueur du carter 3 était située dans le prolongement axial de la chambre de coupure.
  • L'agencement du montage de résistance selon l'invention permet en outre un accès simple aux composants électriques 1 pour leur remplacement sans intervention dans la chambre de coupure de l'appareillage électrique qui est connecté à la résistance.

Claims (4)

  1. Un montage de résistance de fermeture pour un appareillage électrique à haute tension, comprenant une multiplicité de composants résistants électriques (1) alignés en une rangée le long d'un axe (D), et un moyen pour exercer sur les composants électriques une force de compression dirigée selon l'axe pour maintenir le contact électrique entre eux, le moyen pour exercer ladite force de compression comprenant un tube rigide (2) à l'intérieur duquel sont empilés lesdits composants électriques et une structure flottante à accumulation d'énergie disposée dans le tube à une extrémité de la rangée de composants électriques, cette structure flottante étant constituée d'une première pièce (9) disposée entre ladite extrémité de la rangée de composants électriques et une seconde pièce (11) montée fixe dans le tube, et d'un ressort (12) maintenu en compression entre la première et la seconde pièce, caractérisé en ce que ladite première pièce étant en outre montée semi-mobile entre deux butées qui sont espacées suivant l'axe (D) et qui sont constituées par les extrémités d'une lumière (15) du tube, cette lumière étant traversée par un pion (14) solidaire de la première pièce semi-mobile.
  2. Le montage selon la revendication 1, dans lequel l'autre pièce (11) montée fixe dans le tube repose sur des pions (13) traversant le tube et pénétrant à l'intérieur de celui-ci.
  3. Le montage selon l'une des revendications 1, 2, dans lequel le tube (2) est disposé dans un carter (3) de forme générale cylindrique dont une extrémité est fermée par un couvercle (5) et dans lequel un pion (17) est disposé entre le couvercle et l'autre extrémité de la rangée de composées électriques de telle façon que lorsque le couvercle est fermé, ce pion appuie sur ladite rangée de composants électriques pour libérer l'énergie du ressort (12).
  4. Le montage selon la revendication 3, dans lequel le carter comporte une bride (20) de fixation à une chambre de coupure d'un appareillage électrique à haute tension, cette bride de fixation étant disposée dans une partie centrale du carter de telle façon qu'une fois fixée à la chambre de coupure, la rangée de composants électriques (1) s'étende perpendiculairement à la chambre de coupure.
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