EP1191564A1 - Disjoncteur à isolation au gaz avec un transformateur de courant électronique intégré - Google Patents

Disjoncteur à isolation au gaz avec un transformateur de courant électronique intégré Download PDF

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EP1191564A1
EP1191564A1 EP01402352A EP01402352A EP1191564A1 EP 1191564 A1 EP1191564 A1 EP 1191564A1 EP 01402352 A EP01402352 A EP 01402352A EP 01402352 A EP01402352 A EP 01402352A EP 1191564 A1 EP1191564 A1 EP 1191564A1
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EP
European Patent Office
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circuit breaker
annular
support
tube
breaker according
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EP01402352A
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German (de)
English (en)
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EP1191564B1 (fr
Inventor
Bruno Luscan
Alain Libaud
Olivier Grejon
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Grid Solutions SAS
Original Assignee
Alstom SA
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H01H33/027—Integrated apparatus for measuring current or voltage

Definitions

  • a high-voltage single-phase circuit breaker comprising at least one interrupting chamber formed by an insulating tube filled with a insulating gas, comprising for at least one breaking chamber a current transformer which includes a primary and a secondary. The secondary is placed in the air around the primary at one end of the tube, and the primary is at the high voltage electrical potential of the phase.
  • Such a current transformer conventional has the disadvantage of requiring to bring the secondary winding wires to measuring devices connected to the earth, which is generally achieved by a metal tube protecting the wires and connecting the electrostatic screen to the earth potential. This implies in in particular a certain space requirement on the ground of the high voltage circuit breaker.
  • An object of the invention is to propose a circuit breaker of the first kind defined above, which reduces the maintenance costs of the current transformer as well as the size of the circuit breaker. Another goal is to propose a current transformer arranged in such a way modular to allow multiple mounting configurations of the transformer regardless of the circuit breaker configuration (column or T circuit breaker).
  • the invention relates to a circuit breaker of the type defined below. above, characterized in that the primary consists of a support metallic ring and in that the secondary is subject to a potential electric high voltage almost equal to the primary potential.
  • the transformer primary is therefore an annular electrical conductor surrounded by air, and the secondary directly surrounds the primary without a screen electrostatic interposed and without a secondary element being connected to the earth potential.
  • the secondary can thus be associated with an optical circuit or optoelectronics placed nearby in the air and subject to potential electric high voltage, such a circuit can be connected by optical fibers to devices placed on the ground.
  • Transformer maintenance such as for example the change of opto-electronic circuit boards, is facilitated by the layout of the secondary in the air.
  • the primary of transformer also provides a mechanical support function when it is placed at the interface of the circuit-breaker breaking chamber and a support column, or at the interface of the switching chamber of the circuit breaker and a closing resistance casing, or at the interface of the circuit breaker's breaking chamber and of a connection box to a support column in a T-configuration of circuit breakers.
  • the annular support constituting the primary comprises a part annular which has an outer collar, this collar being fixed coaxially to a metal flange electrically connected to a contact of the circuit breaker.
  • circuit breaker configurations depending on the invention for which the realization of a support in two parts annular is not necessary, for example in the case where the diameter of the circuit-breaker support column is small compared to the diameter of the chamber cutoff.
  • the annular support constituting the primary can then be formed of a single annular part with an L-shaped radial section around which the secondary is fitted before the assembly of the chamber on the support column.
  • the measurement signals recovered by the opto-electronic circuit can be driven to the ground by optical fibers which can advantageously be guided along and outside the support column without the use of watertight crossings.
  • the support column consists of a tube made of composite material such as glass fibers embedded in the resin and of an elastomer coating
  • the optical fibers can be guided the along the composite tube under the elastomeric coating.
  • Figure 1 shows schematically in axial section a first construction of a circuit breaker according to the invention.
  • Figure 2 shows schematically in axial section a second construction of a circuit breaker according to the invention.
  • Figure 3 shows schematically in axial section a third construction of a circuit breaker according to the invention.
  • Figure 4 shows schematically in axial section a fourth construction of a circuit breaker according to the invention.
  • Figure 5 shows schematically the construction of the circuit breaker of the Figure 2 with a column insulator for guiding the optical fibers to floor.
  • Figure 6 schematically shows a plan view of a fifth construction of a circuit breaker according to the invention.
  • the circuit breaker partially shown in Figure 1 is a circuit breaker column which comprises a breaking chamber 1 formed by a tube 2 in electrically insulating material, for example ceramic or other material fiberglass / resin composite, which here extends vertically in a axial direction A and in which a first contact 3 and a second contact 4.
  • the tube 2 is filled with an insulating gas capable of high dielectric such as SF6 under a few bars.
  • Contact 3 is connected electrically to a first outlet (not shown) provided at the upper end of the tube 2.
  • the contact 4 is movably mounted in the tube 2 with respect to contact 3 along axis A and an operating rod 6 in electrically insulating material passes through the tube 2 along the axis A and is mechanically connected to contact 4 to move it along this direction so as to open or close the circuit between the two sockets circuit breaker current.
  • Contact 4 is electrically connected to a frame metal or tubular fixing flange 5 formed by a metal tube 7 inserted into tube 2 and fixed to it by clamping.
  • Frame 5 has an annular flat flange 8 at the end of the tube 7 which extends radially outward of the tube 2 from the axis A.
  • FIG. 1 there is shown an insulating column 9 on which is coaxially mounted the tube 2 forming the breaking chamber 1.
  • This support column 9 which here extends vertically, is crossed by the rod operation 6, is also filled with dielectric gas and is intended for be placed on a chassis at ground potential.
  • Support column 9 also includes a tubular fixing flange 10 with a flange annular plane 11 similar to the flange 8 of the flange 5 but of a slightly smaller outside diameter.
  • a circuit breaker according to the invention comprises a current transformer built-in electronics which is arranged to be arranged indifferently at the top of the breaking chamber 1, or at the interface between the breaking chamber 1 and the support column 9, or also at the interface between the breaking chamber 1 and a closing resistance casing disposed at the end of the breaking chamber, or on a resistance casing closure attached to the end of the interrupting chamber 1, or the interface between the switching chamber 1 and a connection housing of the breaking chamber to a support column in a configuration of T-circuit breakers
  • the current transformer incorporated includes a primary circuit formed by a metallic conductor annular 12 which at the same time serves as a mechanical support when it located at the interface between the breaking chamber 1 and a support column such as 9, or a closing resistance casing or a connection as described above.
  • This annular metallic conductor 12 is preferably made of two annular parts 12A and 12B which fit or fit together coaxially and one inside the other to allow a setting simple place of the secondary circuit of the transformer. More specifically, part 12A is formed by a first tube provided with an annular collar outer end 13A extending radially and having a diameter exterior roughly identical to that of the flange 11. Part 12B is formed by a second tube having a slightly larger inside diameter larger than the outside diameter of the first tube for fitting onto the first tube of part 12A. The tube of part 12B is also provided an outer annular flange 13B extending radially and having an outer diameter roughly identical to that of the collar 8.
  • the tube of the part 12B has an annular inner shoulder 13C on which is clamped, for example by screws 13D, the tube of part 12A when the two parts 12A and 13A are nested one inside the other.
  • flanges 13A and 13B are spaced from each other along the axis A and delimit an annular space in which the secondary of the transformer.
  • An O-ring 14 is disposed between the two tubes of the parts 12A and 12B to seal the assembly.
  • annular metal support 12 in two parts 12A and 12B which fit into each other ensures good hold mechanical, whether the transformer is located at the interface or at the end of chamber, as well as a good gas-tight insulation under a pressure of a few bars in the switching chamber.
  • the transformer secondary is arranged around the primary 12 in air, and can be formed by coils of Rogowski or by a crystal of Faraday. As noted above, each Rogowski coil such as 15 or the Faraday crystal (not illustrated) is inserted first on the tube of one parts 12A or 12B by surrounding it with a small clearance and the tube on the other part of the primary reported in such a way that the secondary is found embedded between the flanges 13A and 13B of the primary.
  • the opto-electronic circuit 16 associated with the transformer secondary can advantageously be placed in the air near the secondary in the annular space between the flanges 13A and 13B, and a protective casing 17 removable sheet metal can be fixed on the flange 13A or 13B of so as to close the annular space to protect the secondary and its opto-electronic circuit of the external environment.
  • a protective casing 17 removable sheet metal can be fixed on the flange 13A or 13B of so as to close the annular space to protect the secondary and its opto-electronic circuit of the external environment.
  • the circuit associated with secondary may only understand purely means optics connected by optical fibers to electronic means arranged at the ground, and the electronic part of the global opto-electronic circuit is then not subject to the potential of high voltage.
  • the electronic current transformer is arranged at the interface between the tube 2 of the switching chamber and the support column 9 and is crossed by the operating rod 6. More particularly, the flange 13A is fixed coaxially by screws or the like to the flange 8 and the flange 13B is fixed coaxially by screws or the like to the flange 11.
  • the seal gas interface between the tube 2 and the support column 9 is provided by an O-ring 18 arranged between the flanges 13A and 8 and by another seal O-ring 19 disposed between the flanges 13B and 11.
  • the flange 13B serves as an outlet for the circuit breaker and the tube and the column communicate with each other through the annular support 12 which is therefore crossed by the insulating gas.
  • Figure 2 shows another construction of a circuit breaker according to the invention in which the electronic current transformer is arranged to the free end of the breaking chamber 1. More particularly, the tube 2 forming the breaking chamber at its end provided with an annular flange metal 20 on which the collar 13A of the support is fixed coaxially 12. The flange 13B serves as an outlet for the circuit breaker and its interior annular space which is closed in a gas-tight manner by a cover 21.
  • Figure 3 shows another construction of a circuit breaker according to the invention in which the electronic current transformer is arranged to the interface between the breaking chamber 1 and a metal casing 22 containing a closing resistance 23.
  • This construction corresponds more particularly to a T-mounting of two circuit breakers on a support column, the axis A of the tube 2 extending horizontally perpendicular to the support column.
  • the metal annular flange 20 mounted at the end of the tube 2 is fixed coaxially with the flange 13A of the support 12 and the flange 13B of the support 12 is fixed coaxially to a metallic annular flange 24 provided on the housing 22.
  • the collar 13B also serves as a socket for the circuit breaker and the casing 22 and the tube 2 communicate with each other at through the annular support 12 crossed by the insulating gas.
  • Support 12 interposed tightly between the casing 22 and the tube 2 is also crossed by an electrical conductor 30 which extends into the insulating gas between the closing resistance 23 in the casing 22 and a contact in the tube 2.
  • Figure 4 shows yet another construction similar to that of the Figure 3 but where the transformer is placed on the housing 22 of resistance closing.
  • the flange 13A of the support 12 is here coaxially fixed to a metallic annular flange 25 provided on the top of the casing 22, and the space inner annular part 12B is closed by the cover 21.
  • the flange 13B serves as an outlet for the circuit breaker.
  • a transformer can also be arranged at the interface of a switching chamber and a connection housing two circuit breakers mounted in T on the top of a support column.
  • a housing 31 connects the breaking chambers 1A and 1B of the two circuit breakers and overcomes an insulating support column 32, these chambers extending perpendicular to the support column 32 on either side of the casing 31.
  • each current transformer includes an annular support 12 forming the primary, a secondary 15 surrounding the primary 12, and a casing protection 17 containing the optoelectronic circuit with the secondary.
  • the primaries of the two current transformers are interposed so watertight on the one hand between the breaking chamber 1A and the casing 31 and on the other between the casing 31 and the breaking chamber 1B.
  • the measurement signals recovered by the opto-electronic circuit 16 can be driven to the ground by unrepresented optical fibers guided outside the column support 9 and / or of the tube forming the breaking chamber.
  • these optical fibers 24 are guided towards the ground by the interior of an insulator column 26 arranged parallel to the support column of the breaker 1.

Landscapes

  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Transformer Cooling (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)

Abstract

Le disjoncteur monophasé comprend au moins une chambre de coupure (1, 1A, 1B) formée par un tube (2) isolant rempli d'un gaz d'isolation, et comprend au moins un transformateur de courant dont le secondaire est disposé dans l'air autour du primaire à une extrémité du tube (2). Le primaire est au potentiel électrique haute tension de la phase, et est constitué d'un support annulaire métallique (12). Le secondaire (15) est soumis à un potentiel électrique haute tension quasiment égal au potentiel du primaire. Le transformateur de courant est ainsi intégré au disjoncteur, et l'électronique de mesure qui est associée au secondaire peut être disposée dans l'air au voisinage du secondaire.

Description

L'invention porte sur un disjoncteur haute tension monophasé comprenant au moins une chambre de coupure formée par un tube isolant rempli d'un gaz d'isolation, comportant pour au moins une chambre de coupure un transformateur de courant qui comprend un primaire et un secondaire. Le secondaire est disposé dans l'air autour du primaire à une extrémité du tube, et le primaire est au potentiel électrique haute tension de la phase.
On connaít du document de brevet FR 2 525 807 un disjoncteur haute tension de ce genre, dans lequel le primaire est constitué d'un conducteur tubulaire immergé dans le gaz isolant de la chambre de coupure. Dans une réalisation représentée à la figure 3 de ce document, le secondaire est disposé autour d'un manchon métallique qui entoure le primaire à une extrémité du tube isolant de la chambre de coupure. Ce manchon est solidaire d'un carter métallique relié au potentiel de la terre et constitue ainsi un écran électrostatique qui permet au secondaire d'être à un potentiel électrique quasiment égal au potentiel de la terre. Le transformateur de courant réalisé est de type dit conventionnel, du fait que les fils du bobinage du secondaire sont quasiment à la masse. Un tel transformateur de courant conventionnel présente notamment l'inconvénient de nécessiter d'amener les fils du bobinage du secondaire à des appareils de mesure reliés à la terre, ce qui est généralement réalisé par un tube métallique protégeant les fils et reliant l'écran électrostatique au potentiel de la terre. Ceci implique en particulier un certain encombrement au sol du disjoncteur haute tension.
On connaít d'autre part du document de brevet DE 19608285 un disjoncteur à isolation au gaz avec un ou plusieurs transformateurs de courant de type dit électronique incorporé, dans lequel le secondaire du transformateur est disposé dans le gaz d'isolation de la chambre de coupure à une extrémité du tube isolant formant cette chambre. Une telle disposition a pour avantage d'être peu encombrante au sol mais a pour inconvénient d'entraíner une maintenance du transformateur qui peut s'avérer coûteuse de par la difficulté d'accéder au secondaire du transformateur et la nécessité dans pareil cas de vidanger le gaz d'isolation du disjoncteur.
Un but de l'invention est de proposer un disjoncteur du premier genre défini ci dessus, qui permette de réduire les coûts de maintenance du transformateur de courant ainsi que l'encombrement du disjoncteur. Un autre but est de proposer un transformateur de courant agencé de façon modulaire pour permettre plusieurs configurations de montage du transformateur indépendamment de la configuration du disjoncteur (disjoncteur colonne ou en T).
A cet effet, l'invention a pour objet un disjoncteur du genre défini ci dessus, caractérisé en ce que le primaire est constitué d'un support annulaire métallique et en ce que le secondaire est soumis à un potentiel électrique haute tension quasiment égal au potentiel du primaire.
Le primaire du transformateur est donc un conducteur électrique annulaire entouré d'air, et le secondaire entoure directement le primaire sans écran électrostatique interposé et sans qu'un élément du secondaire soit relié au potentiel de la terre.
Le secondaire peut ainsi être associé à un circuit optique ou optoélectronique disposé à proximité dans l'air et soumis au potentiel électrique haute tension, un tel circuit pouvant être relié par fibres optiques à des appareils disposés au sol. La maintenance du transformateur, comme par exemple le changement de cartes du circuit opto-électronique, est facilitée par la disposition du secondaire dans l'air.
En plus de sa fonction de conduction électrique, le primaire du transformateur assure également une fonction de support mécanique lorsqu'il est disposé à l'interface de la chambre de coupure du disjoncteur et d'une colonne support, ou encore à l'interface de la chambre de coupure du disjoncteur et d'un carter de résistance de fermeture, ou encore à l'interface de la chambre de coupure du disjoncteur et d'un carter de raccordement à une colonne support dans une configuration en T de disjoncteurs.
Dans un mode de réalisation avantageux d'un disjoncteur selon l'invention, le support annulaire constituant le primaire comprend une partie annulaire qui comporte une collerette extérieure, cette collerette étant fixée de façon coaxiale à une bride métallique électriquement reliée à un contact du disjoncteur. Cette réalisation n'est cependant pas la seule façon de relier le primaire au potentiel électrique haute tension de la phase: on peut en effet envisager une liaison électrique entre le support et le contact sans faire appel à une bride métallique, et l'élément de liaison employé n'est pas nécessairement à symétrie de révolution. Dans un mode complémentaire de réalisation, le support annulaire comprend une autre partie annulaire qui s'emboíte coaxialement et de façon étanche dans la première partie annulaire. Il existe toutefois des configurations de disjoncteurs selon l'invention pour lesquelles la réalisation d'un support en deux parties annulaires n'est pas nécessaire, par exemple dans le cas où le diamètre de la colonne support du disjoncteur est petit devant le diamètre de la chambre de coupure. Le support annulaire constituant le primaire peut alors être formé d'une seule partie annulaire à section radiale en forme de L autour de laquelle le secondaire vient s'emmancher avant le montage de la chambre de coupure sur la colonne support.
Dans une configuration de disjoncteur colonne ou de disjoncteurs en T, les signaux de mesure récupérés par le circuit opto-électronique peuvent être conduit au sol par fibres optiques qui peuvent être avantageusement guidées le long et à l'extérieur de la colonne support sans utilisation de traversées étanches. En particulier, si la colonne support est constituée d'un tube en matériau composite du type fibres de verre noyées dans la résine et d'un revêtement en élastomère, les fibres optiques peuvent être guidées le long du tube composite sous le revêtement élastomère. Ces fibres optiques sont ainsi protégées au départ usine du disjoncteur monté sur la colonne support. En exploitation du disjoncteur, les fibres optiques peuvent également être guidées vers le sol à l'intérieur d'un isolateur colonne supplémentaire disposé parallèlement à la colonne support de la chambre de coupure du disjoncteur.
D'autres caractéristiques et avantages d'un disjoncteur selon l'invention apparaítront encore à la lecture de la description en rapport avec les figures qui suivent concernant différents exemples de réalisation.
La figure 1 montre schématiquement en coupe axiale une première construction d'un disjoncteur selon l'invention.
La figure 2 montre schématiquement en coupe axiale une seconde construction d'un disjoncteur selon l'invention.
La figure 3 montre schématiquement en coupe axiale une troisième construction d'un disjoncteur selon l'invention.
La figure 4 montre schématiquement en coupe axiale une quatrième construction d'un disjoncteur selon l'invention.
La figure 5 montre schématiquement la construction du disjoncteur de la figure 2 avec une isolateur colonne pour le guidage des fibres optiques vers le sol.
La figure 6 montre schématiquement une vue en plan d'une cinquième construction d'un disjoncteur selon l'invention.
Le disjoncteur représenté partiellement sur la figure 1 est un disjoncteur colonne qui comprend une chambre de coupure 1 formée par un tube 2 en matière électriquement isolante, par exemple en céramique ou en matière composite fibres de verre/résine, qui s'étend ici verticalement suivant une direction axiale A et dans lequel sont disposés un premier contact 3 et un second contact 4. Le tube 2 est rempli d'un gaz d'isolation à pouvoir diélectrique élevé tel que du SF6 sous quelques bars. Le contact 3 est relié électriquement à une premier prise de courant (non illustrée) prévue à l'extrémité supérieure du tube 2. Le contact 4 est monté mobile dans le tube 2 par rapport au contact 3 suivant l'axe A et une tige de manoeuvre 6 en matière électriquement isolante traverse le tube 2 suivant l'axe A et est raccordée mécaniquement au contact 4 pour le déplacer suivant cette direction de façon à ouvrir ou fermer le circuit entre les deux prises de courant du disjoncteur. Le contact 4 est relié électriquement à une armature métallique ou bride tubulaire de fixation 5 formée par un tube métallique 7 inséré dans le tube 2 et fixé à celui-ci par serrage. L'armature 5 comporte une collerette plane annulaire 8 à l'extrémité du tube 7 qui s'étend radialement vers l'extérieur du tube 2 depuis l'axe A.
Sur la figure 1, on a représenté une colonne isolante 9 sur laquelle est montée coaxialement le tube 2 formant la chambre de coupure 1. Cette colonne support 9 qui s'étend ici verticalement , est traversée par la tige de manoeuvre 6, est également remplie du gaz diélectrique et est destinée à être placée sur un châssis au potentiel de la terre. La colonne support 9 comporte également une bride tubulaire de fixation 10 avec une collerette plane annulaire 11 analogue à la collerette 8 de la bride 5 mais d'un diamètre extérieur un peu plus petit.
Un disjoncteur selon l'invention comprend un transformateur de courant électronique incorporé qui est agencé pour pouvoir être disposé indifféremment en haut de la chambre de coupure 1, ou à l'interface entre la chambre de coupure 1 et la colonne support 9, ou encore à l'interface entre la chambre de coupure 1 et un carter de résistance de fermeture disposé à l'extrémité de la chambre de coupure, ou encore sur un carter de résistance de fermeture fixé à l'extrémité de la chambre de coupure 1, ou encore à l'interface entre la chambre de coupure 1 et un carter de raccordement de la chambre de coupure à une colonne support dans une configuration de disjoncteurs en T.
Dans un disjoncteur selon l'invention, le transformateur de courant incorporé comprend un circuit primaire formé par un conducteur métallique annulaire 12 qui sert en même temps de support mécanique lorsqu'il se trouve à l'interface entre la chambre de coupure 1 et une colonne support telle que 9, ou un carter de résistance de fermeture ou un carter de raccordement comme exposé ci-dessus.
Ce conducteur métallique annulaire 12 est de préférence constitué en deux parties 12A et 12B annulaires qui s'emboítent ou s'emmanchent coaxialement et de façon l'une dans l'autre pour permettre une mise en place simple du circuit secondaire du transformateur. Plus particulièrement, la partie 12A est formée par un premier tube muni d'une collerette annulaire extérieure d'extrémité 13A s'étendant radialement et ayant un diamètre extérieur à peu près identique à celui de la collerette 11. La partie 12B est formée par un second tube ayant un diamètre intérieur légèrement plus grand que le diamètre extérieur du premier tube pour s'emmancher sur le premier tube de la partie 12A. Le tube de la partie 12B est également muni d'une collerette annulaire extérieure d'extrémité 13B s'étendant radialement et ayant un diamètre extérieur à peu près identique à celui de la collerette 8. Par ailleurs comme cela apparaít sur la figure 1, le tube de la partie 12B comporte un épaulement intérieur annulaire 13C sur lequel est bridé, par exemple par des vis 13D, le tube de la partie 12A quand les deux parties 12A et 13A sont emboítées l'une dans l'autre. Dans cette réalisation, les collerettes 13A et 13B sont espacées l'une de l'autre suivant l'axe A et délimitent un espace annulaire dans lequel est monté le secondaire du transformateur. Un joint torique 14 est disposé entre les deux tubes des parties 12A et 12B pour assurer une étanchéité de l'assemblage.
La construction du support métallique annulaire 12 en deux parties 12A et 12B qui s'emboítent l'une dans l'autre permet d'assurer une bonne tenue mécanique, que le transformateur soit situé à l'interface ou en extrémité de chambre, ainsi qu'une bonne étanchéité au gaz d'isolation sous une pression de quelques bars dans la chambre de coupure.
Le secondaire du transformateur est disposé autour du primaire 12 dans l'air, et peut être formé par des bobines de Rogowski ou par un cristal de Faraday. Comme indiqué plus haut, chaque bobine de Rogowski telle que 15 ou le cristal de Faraday (non illustré) est inséré d'abord sur le tube de l'une des parties 12A ou 12B en l'entourant avec un faible jeu et le tube de l'autre partie du primaire rapporté de telle façon que le secondaire se trouve encastré entre les collerettes 13A et 13B du primaire. Le circuit opto-électronique 16 associé au secondaire du transformateur peut avantageusement être disposé dans l'air à proximité du secondaire dans l'espace annulaire entre les collerettes 13A et 13B, et un carter de protection 17 amovible en tôle métallique peut être fixé sur la collerette 13A ou 13B de manière à fermer l'espace annulaire pour protéger le secondaire et son circuit opto-électronique de l'environnement extérieur. Dans le cas particulier de l'utilisation d'un cristal de Faraday comme circuit secondaire, le circuit associé au secondaire peut ne comprendre que des moyens purement optiques reliés par fibres optiques à des moyens électroniques disposés au sol, et la partie électronique du circuit opto-électronique global n'est alors pas soumise au potentiel de la haute tension.
Dans la construction du disjoncteur colonne de la figure 1, le transformateur de courant électronique est disposé à l'interface entre le tube 2 de la chambre de coupure et la colonne support 9 et est traversé par la tige de manoeuvre 6. Plus particulièrement, la collerette 13A est fixée coaxialement par des vis ou analogue à la collerette 8 et la collerette 13B est fixée coaxialement par des vis ou analogues à la collerette 11. L'étanchéité au gaz de l'interface entre le tube 2 et la colonne support 9 est assurée par un joint torique 18 disposé entre les collerettes 13A et 8 et par un autre joint torique 19 disposé entre les collerettes 13B et 11. Dans cette construction, la collerette 13B sert de prise de courant pour le disjoncteur et le tube et la colonne communiquent entre eux à travers le support annulaire 12 qui est donc traversé par le gaz d'isolation.
La figure 2 montre une autre construction d'un disjoncteur selon l'invention dans laquelle le transformateur de courant électronique est disposé à l'extrémité libre de la chambre de coupure 1. Plus particulièrement, le tube 2 formant la chambre de coupure a son extrémité munie d'une bride annulaire métallique 20 sur laquelle est fixée coaxialement la collerette 13A du support 12. La collerette 13B sert de prise de courant pour le disjoncteur et a son espace annulaire intérieur qui est fermé de façon étanche au gaz par un couvercle 21.
La figure 3 montre une autre construction d'un disjoncteur selon l'invention dans laquelle le transformateur de courant électronique est disposé à l'interface entre la chambre de coupure 1 et un carter 22 métallique renfermant une résistance de fermeture 23. Cette construction correspond plus particulièrement à un montage en T de deux disjoncteurs sur une colonne support, l'axe A du tube 2 s'étendant horizontalement perpendiculairement à la colonne support. Sur la figure 3, on voit que la bride annulaire métallique 20 montée à l'extrémité du tube 2 est fixée coaxialement à la collerette 13A du support 12 et la collerette 13B du support 12 est fixée coaxialement à une bride annulaire métallique 24 prévue sur le carter 22. La collerette 13B sert encore de prise de courant pour le disjoncteur et le carter 22 et le tube 2 communiquent entre eux à travers le support annulaire 12 traversé par le gaz d'isolation. Le support 12 interposé de façon étanche entre le carter 22 et le tube 2 est également traversé par un conducteur électrique 30 qui s'étend dans le gaz d'isolation entre la résistance de fermeture 23 dans le carter 22 et un contact dans le tube 2.
La figure 4 montre encore une autre construction analogue à celle de la figure 3 mais où le transformateur est placé sur le carter 22 de résistance de fermeture. La collerette 13A du support 12 est ici fixée coaxialement à une bride annulaire métallique 25 prévue sur le dessus du carter 22, et l'espace annulaire intérieur de la partie 12B est fermé par le couvercle 21. La collerette 13B sert de prise de courant au disjoncteur.
Selon l'invention, un transformateur peut également être disposé à l'interface d'une chambre de coupure et d'un carter de raccordement de deux disjoncteurs montés en T sur le dessus d'une colonne support. Sur la figure 6, dans une telle configuration de disjoncteurs en T, un carter 31 raccorde les chambres de coupure 1A et 1B des deux disjoncteurs et surmonte une colonne isolante support 32, ces chambres s'étendant perpendiculairement à la colonne support 32 de part et d'autre du carter 31. De même que pour les réalisations montrées aux figures précédentes, chaque transformateur de courant comprend un support annulaire 12 formant le primaire, un secondaire 15 entourant le primaire 12, et un carter de protection 17 renfermant le circuit optoélectronique avec le secondaire. Les primaires des deux transformateurs de courant sont interposés de façon étanche d'une part entre la chambre de coupure 1A et le carter 31 et d'autre part entre le carter 31 et la chambre de coupure 1B.
Ainsi la conception du transformateur de courant électronique dans un disjoncteur selon l'invention rend ce transformateur modulaire et adaptable à de nombreuses configurations de montage sans compromettre ses performances.
Dans le disjoncteur colonne des figures 1 et 2, les signaux de mesure récupérés par le circuit opto-électronique 16 peuvent être conduit au sol par des fibres optiques non représentées guidées à l'extérieur de la colonne support 9 et/ou du tube formant la chambre de coupure. Sur la figure 5, ces fibres optiques 24 sont guidées vers le sol par l'intérieur d'un isolateur colonne 26 disposé parallèlement à la colonne support de la chambre de coupure 1 du disjoncteur.

Claims (11)

  1. Un disjoncteur haute tension monophasé comprenant au moins une chambre de coupure (1, 1A, 1B) formée par un tube (2) isolant rempli d'un gaz d'isolation, comportant pour au moins une chambre de coupure un transformateur de courant qui comprend un primaire et un secondaire, le secondaire (15) étant disposé dans l'air autour du primaire à une extrémité dudit tube (2), le primaire étant au potentiel électrique haute tension de la phase, caractérisé en ce que ledit primaire est constitué d'un support annulaire métallique (12) et en ce que le secondaire (15) est soumis à un potentiel électrique haute tension quasiment égal au potentiel du primaire.
  2. Le disjoncteur selon la revendication 1, dans lequel ledit support annulaire (12) comprend une partie annulaire (12A) qui comporte une collerette extérieure (13A), ladite collerette étant fixée de façon coaxiale à une bride métallique (5, 20, 25) électriquement reliée à un contact (4) du disjoncteur.
  3. Le disjoncteur selon la revendication 2, dans lequel ledit support annulaire comprend une autre partie annulaire (12B) qui s'emboíte coaxialement et de façon étanche dans ladite partie annulaire (12A).
  4. Le disjoncteur selon la revendication 3, dans lequel chacune des deux parties annulaires (12A, 12B) comporte un tronc cylindrique creux, ladite autre partie annulaire (12B) étant munie à une extrémité d'une autre collerette extérieure (13B) pouvant servir de prise de courant.
  5. Le disjoncteur selon la revendication 4, dans lequel ledit secondaire (15) est associé à un circuit optoélectronique et est disposé avec ce dernier dans l'espace annulaire situé entre les deux collerettes extérieures (13A, 13B) dudit support annulaire (12), ledit espace annulaire étant fermé par un carter amovible (17).
  6. Le disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel ledit secondaire (15) est constitué de bobines de Rogowski ou d'un cristal de Faraday.
  7. Le disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le tube (2) formant la chambre de coupure est monté coaxialement sur une colonne support (9), le support annulaire (12) étant interposé de façon étanche entre ledit tube et ladite colonne support, le tube et la colonne communiquant à travers ledit support annulaire.
  8. Le disjoncteur selon la revendication 7, dans lequel ledit support annulaire (12) est traversé par une tige de manoeuvre (6) isolante qui s'étend dans le gaz d'isolation entre ledit tube (2) et ladite colonne support (9) et qui peut déplacer un contact (4) du disjoncteur.
  9. Le disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant une résistance de fermeture (23) et dans lequel ledit support annulaire (12) est interposé de façon étanche entre un carter (22) de ladite résistance de fermeture et le tube (2) formant la chambre de coupure, le carter et le tube communiquant à travers le support annulaire.
  10. Le disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant une résistance de fermeture (23) disposée dans un carter (22) qui communique avec l'intérieur du tube (2) formant la chambre de coupure, dans lequel ledit support annulaire est fixé à une bride annulaire métallique (25) qui est fixée audit carter de façon coaxiale.
  11. Le disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel les deux chambres de coupures (1A,1B) sont raccordées en T à une colonne support (32) par l'intermédiaire d'un carter de raccordement (31), et dans lequel un support annulaire (12) est interposé de façon étanche entre chaque chambre de coupure et ledit carter de raccordement.
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