EP1235243B1 - Disjoncteur incluant un canal de vidange de la chambre de compression par piston - Google Patents

Disjoncteur incluant un canal de vidange de la chambre de compression par piston Download PDF

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EP1235243B1
EP1235243B1 EP02290175A EP02290175A EP1235243B1 EP 1235243 B1 EP1235243 B1 EP 1235243B1 EP 02290175 A EP02290175 A EP 02290175A EP 02290175 A EP02290175 A EP 02290175A EP 1235243 B1 EP1235243 B1 EP 1235243B1
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EP
European Patent Office
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chamber
compression chamber
thermal
piston compression
circuit breaker
Prior art date
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EP02290175A
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German (de)
English (en)
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EP1235243A1 (fr
Inventor
Denis Dufournet
Wolfgang Grieshaber
Michel Perret
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Grid Solutions SAS
Original Assignee
Areva T&D SAS
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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
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/901—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism making use of the energy of the arc or an auxiliary arc

Definitions

  • Such a high-voltage circuit breaker is known to German patent DE-19613030 .
  • the cutoff space is delimited by the neck and the diverging of a nozzle integral with the movable contact of the circuit breaker.
  • the fixed contact of the circuit breaker crosses the neck of the nozzle.
  • the thermal blast chamber and the exhaust channel open directly into the neck of the nozzle and the valve is mounted between the piston compression chamber and the exhaust channel in such a manner as to prevent a return of gases from the space. cutting to the compression chamber by piston.
  • the evacuation channel is connected to the neck of the nozzle so that during an opening operation of the circuit breaker, the thermal blowing chamber is placed in communication with the cutoff space before the communication of the chamber of compression by piston with the chamber of cut through the channel of evacuation.
  • the dielectric gas When switching off a small current, the dielectric gas is more quickly put in overpressure in the piston compression chamber than in the thermal blowing chamber. Due to the difference in gas overpressure between these two chambers, the unidirectional valve, placed in the communication channel between the two chambers, opens and the overpressurized gas in the piston compression chamber is blown into the chamber. cutoff space through the thermal blowing chamber. But a portion of the overpressurized gas in the piston compression chamber is also discharged into the cutoff space through the exhaust channel. This escape of gas through the evacuation channel has the effect of reducing the intrinsic extinguishing capacity by blowing the piston compression chamber.
  • the gas in the thermal blast chamber is put in overpressure faster than in the compression chamber by piston. Due to the gas overpressure difference between these two chambers, the communication channel between these two chambers is closed by the unidirectional valve so that it is the gas at overpressure in the thermal blowing chamber that is blown into the chamber. gap between the two contacts.
  • the fixed contact discovers the mouth of the discharge channel in the neck of the nozzle, there is a risk that the electric arc develops at the mouth of the discharge channel due to the restricted diameter of the nozzle neck and, by heating, causes a discharge of the gases from the cutoff space to the piston compression chamber.
  • an object of the invention is to provide a circuit breaker which does not have the drawbacks indicated above.
  • an object of the invention is to provide a circuit breaker in which, during the breaking of a small current, all the gas at overpressure in the piston compression chamber passes through the thermal blowing chamber to blow the air. an electric arc which is established between the two contacts of the circuit breaker and in which, during the breaking of a strong current, the piston compression chamber is completely drained without using calibrated valves in the compression piston but by evacuation of the gas in the cutoff space through a separate exhaust channel, this injection of little or no ionized gas contributing to regenerate the hot gases present in the cutoff space to improve the dielectric strength of the circuit breaker during an operation of subsequent opening of it.
  • the invention relates to a circuit breaker according to claim 1 comprising two contacts arranged in a cutoff space filled with a dielectric gas under pressure and between which is established an electric arc during an opening operation of the circuit breaker, and including a thermal blast chamber communicating directly with the cutoff space and a piston compression chamber communicating with the compression chamber, and wherein the piston compression chamber communicates with the cutoff space by a discharge channel separated from the thermal blowing chamber and closed by a valve, characterized in that said valve is disposed between the thermal blast chamber and the piston compression chamber so as to open to allow the evacuation gases in overpressure from the piston compression chamber to the cutoff space through said channel when the overpressure of the gases in the chamber of Thermal ufflage is greater than the gas overpressure in the piston compression chamber.
  • the valve is displaced by the corresponding resultant force to the gap between the gas overpressure in the thermal blow chamber and the gas overpressure in the piston compression chamber.
  • the overpressure in the piston compression chamber is greater than in the thermal blowing chamber and the resulting force acting on the valve tends to maintain it in its closed position to prevent the draining the piston compression chamber through the evacuation channel.
  • the gases in the piston compression chamber are thus blown into the gap through the unidirectional valve and the thermal blow chamber.
  • breaking a strong current the resulting force acting on the valve instead tends to move to open the evacuation channel which allows the emptying of the piston compression chamber in the cutoff space.
  • the valve is a movable ring passing through the bottom of the thermal blast chamber and the ceiling of the piston compression chamber and the discharge channel has an opening which opens in the ceiling of the piston compression chamber.
  • the crown is pressed against the opening of the discharge channel under the action of a return spring working between the crown and the bottom of the thermal blowing chamber.
  • the cutoff space is defined by a nozzle having a neck and a diverging and the evacuation channel opens into the diverging downstream of the neck of the nozzle.
  • circuit breaker according to the invention is described below in detail and illustrated schematically in the single figure.
  • the figure shows schematically, in axial half-section, an embodiment of a high-voltage circuit breaker according to the invention.
  • the circuit breaker comprises a stationary bow contact 1 in the form of a rod and a movable arcing contact 2 which is displaced in the axial direction A.
  • the contact 2 is hollow and is part of a moving element including a blast nozzle 3 coaxial with the contacts 1 and 2, a thermal blowing chamber 4 and a compression chamber by piston 5.
  • the moving element also includes a permanent current contact 6 which cooperates in closing the circuit breaker with a permanent current contact 7 which is fixed.
  • the nozzle 3 made of an electrically insulating material, has a diverging portion 3B downstream of the neck 3A of narrowed section.
  • the arc contact 1 passes through the neck 3B of the nozzle and enters the hollow contact 2 arranged upstream of the neck 3A of the nozzle in the direction of closing movement of the contact 2.
  • the neck 3A and the diverging nozzle 3B define the gap of an electric arc that extends between the two contacts 1 and 2 during an opening operation of the circuit breaker.
  • This breaking space is filled with an insulating dielectric gas, such as SF6, at a pressure of a few bars, for example 3 bars.
  • the thermal blast chamber 4 defines an annular fixed volume coaxial with the contacts 1 and 2 in which the dielectric gas is put under overpressure by heating in contact with the electric arc which is established between the contacts 1 and 2 at the opening.
  • the piston compression chamber 5 is adjacent to the chamber 4 and defines an annular variable volume which is also coaxial with the contacts 1 and 2 in which the dielectric gas is put under overpressure by displacement of a piston 9 constituting the bottom 5A of the chamber 5
  • the ceiling 5B of the chamber 5 coincides with the bottom 4A of the chamber 4 and the channel 8 opens into the ceiling 4B of the chamber 4.
  • the thermal blowing chamber 4 communicates with the piston compression chamber 5 by a channel 10 passing through the bottom 4A and the floor 5B.
  • the channel 10 is closed by a one-way valve 11 allowing only a gas flow from the chamber 5 to the chamber 4.
  • the bottom 5A of the piston compression chamber also constituting the piston 9 is also traversed by a channel closed by a valve unidirectional 12 passing the gas from the rear of the piston to the chamber 5 when closing the circuit breaker.
  • the piston compression chamber 5 communicates with the cut-off space via an annular channel 13 coaxial with the contacts 1 and 2 and which opens, on the one hand, into the diverging portion 3B of the nozzle and, on the other hand, in the ceiling 5B of the piston compression chamber 5.
  • a valve 14 is also disposed between the thermal blast chamber 4 and the piston compression chamber 5. It passes through the ceiling 5B or the bottom 4A and opens on the side of the piston compression chamber 5.
  • This valve 14 is here in the form of a ring mounted movable in the direction A as indicated by the arrow.
  • the ring 14 comprises a peripheral annular stop 15 which extends radially under the opening of the channel 13 opening into the chamber 5.
  • An annular spring 16 operates between the bottom 4A of the thermal blast chamber 4 and the crown 14 to close the channel 13 while maintaining the stop 15 against the opening of the channel 13 opening into the chamber 5.
  • a displacement of the ring 14 to the left of the figure and thus in the chamber 5 opens the channel 13 while a displacement of the 14 crown to the right of the figure and therefore in the chamber 4 tends to close the channel 13.
  • the volume of gas in the chamber 4 rises faster in overpressure than the volume of gas in the chamber 5 and the unidirectional valve 11 closes the channel 10 between the compression chambers 4 and 5.
  • the overpressure in the chamber 4 being greater than the overpressure in the chamber 5, the resulting force tends to move the crown 14 to the left of the figure and thus to open the channel 13 which allows the evacuation of gases from the chamber 5 to the cutoff space in the diverging nozzle.
  • the overpressurized gas in the chamber 4 is blown at the outlet of the channel 8 on the root of the electric arc which extends between the two contacts 1 and 2 and a few hundred microseconds after the passage by zero of the current, the chamber 5 is drained into the cutoff space via the channel 13.
  • the little or no polluted gas from the chamber 5 is thus usefully used to regenerate the hot gases present in the downstream portion of the nozzle after cutting the arc.
  • This regeneration of the dielectric medium in the breaking gap is important because a circuit breaker is usually designed to perform an open-close sequence with a subsequent opening. It is therefore important that the second opening is performed under conditions of optimum dielectric strength.
  • this additional blowing makes it possible to improve the resistance of the restored voltage a few hundred microseconds after the zero crossing of the current.
  • the volume of gas in the chamber 5 rises more rapidly in overpressure than the volume of gas in the chamber 4 and the unidirectional valve 11 opens the channel 10 placing the chambers 4 and 5 in communication.
  • the overpressure in the chamber 5 being greater than the overpressure in the chamber 4, the resultant force tends to move the ring 14 to the right of the figure and is added to that exerted by the spring 16 so that the stop 15 of the crown closes the evacuation channel 13.
  • all the overpressurized gas in the chamber 5 is blown into the cutoff space on the root of the electric arc through the channel 10, the chamber 4 and the channel 8.
  • the discharge channel 13 is always closed by the ring 14 which prevents the return of hot gases from the cutoff space to the chamber 5.
  • the evacuation channel 13 comprises a portion of length that extends parallel to the direction A in the thickness of the outer wall of the thermal blast chamber. 4.
  • the exhaust channel 13 does not cross the gas volume defined by the thermal blowing chamber.

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  • Circuit Breakers (AREA)
  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)

Description

  • L'invention concerne un disjoncteur comprenant deux contacts disposés dans un espace de coupure rempli d'un gaz diélectrique sous pression et entre lesquels s'établit un arc électrique lors d'une opération d'ouverture du disjoncteur, et incluant une chambre de soufflage thermique communiquant directement avec l'espace de coupure et une chambre de compression par piston communiquant avec la chambre de soufflage thermique, et dans lequel la chambre de compression par piston communique avec l'espace de coupure par un canal d'évacuation qui est séparé de la chambre de soufflage thermique et qui est fermé par un clapet.
  • Un tel disjoncteur à haute tension est connu du brevet allemand DE-19613030 . Dans ce disjoncteur connu, L'espace de coupure est délimité par le col et le divergeant d'une buse solidaire du contact mobile du disjoncteur. En position de fermeture du disjoncteur, le contact fixe du disjoncteur traverse le col de la buse. La chambre de soufflage thermique et le canal d'évacuation débouchent directement dans le col de la buse et le clapet est monté entre la chambre de compression par piston et le canal d'évacuation de telle manière à empêcher un retour des gaz de l'espace de coupure vers la chambre de compression par piston. Le canal d'évacuation est raccordé au col de la buse de telle façon que lors d'une opération d'ouverture du disjoncteur, la chambre de soufflage thermique est mise en communication avec l'espace de coupure avant la mise en communication de la chambre de compression par piston avec la chambre de coupure à travers le canal d'évacuation.
  • Lors de la coupure d'un faible courant, le gaz diélectrique est mis plus rapidement en surpression dans la chambre de compression par piston que dans la chambre de soufflage thermique. Du fait de l'écart de surpression du gaz entre ces deux chambres, la valve unidirectionnelle, placée dans le canal de communication entre les deux chambres, s'ouvre et le gaz en surpression dans la chambre de compression par piston est soufflé dans l'espace de coupure à travers la chambre de soufflage thermique. Mais une partie du gaz en surpression dans la chambre de compression par piston est également évacué dans l'espace de coupure à travers le canal d'évacuation. Cet échappement de gaz par le canal d'évacuation à pour effet de diminuer la capacité intrinsèque d'extinction par soufflage de la chambre de compression par piston.
  • Lors de la coupure d'un fort courant, le gaz dans la chambre de soufflage thermique est mis plus rapidement en surpression que dans la chambre de compression par piston. Du fait de l'écart de surpression du gaz entre ces deux chambres, le canal de communication entre ces deux chambres est fermé par la valve unidirectionnelle de sorte que c'est le gaz en surpression dans la chambre de soufflage thermique qui est soufflé dans l'espace de coupure entre les deux contacts. Quand le contact fixe découvre l'embouchure du canal d'évacuation dans le col de la buse, il y a un risque que l'arc électrique se développe à l'embouchure du canal d'évacuation du fait du diamètre restreint du col de buse et, par échauffement, entraîne un refoulement des gaz de l'espace de coupure vers la chambre de compression par piston. Si ce refoulement est stoppé par le clapet anti-retour du canal d'évacuation, il en résulte que la chambre de compression par piston ne peut plus être vidangée et la surpression de gaz dans cette chambre produit un effort résistant qui s'oppose au déplacement du contact mobile du disjoncteur ce qui peut provoquer un arrêt intempestif de l'opération d'ouverture du disjoncteur.
  • On connaît encore de la demande de brevet européen EP-806049 , un disjoncteur dans lequel le piston de compression dans la chambre de compression par piston est muni de clapets tarés qui s'ouvrent quand la surpression de gaz dans la chambre de compression par piston franchit un seuil critique. De cette manière, lors de la coupure d'un fort courant, la chambre de compression par piston est vidangée par l'arrière du piston mais alors le gaz en surpression dans cette chambre n'est pas utilisé pour la coupure de l'arc et est donc perdu.
  • Le but de l'invention est de fournir un disjoncteur qui ne présente pas les inconvénients indiqués ci-dessus. En particulier, un but de l'invention est de fournir un disjoncteur dans lequel, lors de la coupure d'un faible courant, tout le gaz en surpression dans la chambre de compression par piston transite par la chambre de soufflage thermique pour souffler l'arc électrique qui s'établit entre les deux contacts du disjoncteur et, dans lequel, lors de la coupure d'un fort courant, la chambre de compression par piston est vidangée complètement sans utilisation de clapets tarés dans le piston de compression mais par évacuation du gaz dans l'espace de coupure à travers un canal d'évacuation séparé, cette injection de gaz peu ou pas ionisé contribuant à régénérer les gaz chauds présents dans l'espace de coupure pour améliorer la tenue diélectrique du disjoncteur lors d'une opération d'ouverture subséquente de celui-ci.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un disjoncteur selon la revendication 1 comprenant deux contacts disposés dans un espace de coupure rempli d'un gaz diélectrique sous pression et entre lesquels s'établit un arc électrique lors d'une opération d'ouverture du disjoncteur, et incluant une chambre de soufflage thermique communiquant directement avec l'espace de coupure et une chambre de compression par piston communiquant avec la chambre de compression, et dans lequel la chambre de compression par piston communique avec l'espace de coupure par un canal d'évacuation séparé de la chambre de soufflage thermique et fermé par un clapet, caractérisé en ce que ledit clapet est disposé entre la chambre de soufflage thermique et la chambre de compression par piston de telle manière à s'ouvrir pour permettre l'évacuation des gaz en surpression de la chambre de compression par piston vers l'espace de coupure à travers ledit canal quand la surpression des gaz dans la chambre de soufflage thermique est supérieure à la surpression des gaz dans la chambre de compression par piston. Ainsi, avec cet agencement, le clapet est déplacé par la force résultante correspondante à l'écart entre la surpression des gaz dans la chambre de soufflage thermique et la surpression des gaz dans la chambre de compression par piston. Lors de la coupure d'un faible courant, la surpression dans la chambre de compression par piston est plus importante que dans la chambre de soufflage thermique et la force résultante qui agit sur le clapet tend à le maintenir dans sa position de fermeture pour empêcher la vidange de la chambre de compression par piston à travers le canal d'évacuation. Les gaz dans la chambre de compression par piston sont donc soufflés dans l'espace de coupure à travers la valve unidirectionnelle et la chambre de soufflage thermique. Lors de la coupure d'un fort courant, la force résultante qui agit sur le clapet tend au contraire à le déplacer pour ouvrir le canal d'évacuation ce qui permet la vidange de la chambre de compression par piston dans l'espace de coupure.
  • Selon un mode de réalisation particulièrement simple du disjoncteur selon l'invention, le clapet est une couronne mobile traversant le fond de la chambre de soufflage thermique et le plafond de la chambre de compression par piston et le canal d'évacuation a une ouverture qui débouche dans le plafond de la chambre de compression par piston. La couronne est plaquée contre l'ouverture du canal d'évacuation sous l'action d'un ressort de rappel travaillant entre la couronne et le fond de la chambre de soufflage thermique. Avec cet agencement, à l'équilibre des pressions dans la chambre de soufflage thermique et dans la chambre de compression par piston, la couronne obture le canal d'évacuation et empêche une vidange de la chambre de compression par piston vers l'espace de coupure.
  • Selon encore un mode de réalisation particulier du disjoncteur selon l'invention, l'espace de coupure est défini par une buse ayant un col et un divergeant et le canal d'évacuation débouche dans le divergeant en aval du col de la buse. Cette construction élimine le risque d'un bouchage du canal d'évacuation par l'arc électrique.
  • Le disjoncteur selon l'invention est décrit ci-après en détail et illustré schématiquement sur la figure unique.
  • La figure montre schématiquement, en demi-coupe axiale, un exemple de réalisation d'un disjoncteur à haute tension selon l'invention. Le disjoncteur comprend un contact d'arc fixe 1 en forme de tige et un contact d'arc mobile 2 qui est déplacé selon la direction axiale A. Le contact 2 est creux et fait partie d'un équipage mobile incluant une buse de soufflage 3 coaxiale aux contacts 1 et 2, une chambre de soufflage thermique 4 et une chambre de compression par piston 5. L'équipage mobile inclut également un contact de courant permanent 6 qui coopère à la fermeture du disjoncteur avec un contact de courant permanent 7 qui est fixe.
  • La buse 3, en une matière électriquement isolante, comporte un divergeant 3B en aval du col 3A de section rétrécie. Quand le disjoncteur est fermé, le contact d'arc 1 traverse le col 3B de la buse et pénètre dans le contact creux 2 disposé en amont du col 3A de la buse selon la direction de déplacement de fermeture du contact 2.
  • Le col 3A et le divergeant 3B de la buse définissent l'espace de coupure d'un arc électrique qui s'étire entre les deux contacts 1 et 2 lors d'une opération d'ouverture du disjoncteur. Cet espace de coupure est rempli d'un gaz diélectrique d'isolation, tel que du SF6, sous une pression de quelques bars, par exemple 3 bars.
  • Cet espace de coupure communique avec la chambre de soufflage thermique 4 par l'intermédiaire d'un canal annulaire 8 formé dans la buse 3 et qui s'ouvre du côté de l'espace de coupure dans le col 3A de la buse.
  • La chambre de soufflage thermique 4 définit un volume fixe annulaire coaxial aux contacts 1 et 2 dans lequel le gaz diélectrique est mis en surpression par échauffement au contact de l'arc électrique qui s'établit entre les contacts 1 et 2 à l'ouverture.
  • La chambre de compression par piston 5 est adjacente à la chambre 4 et définit un volume variable annulaire également coaxial aux contacts 1 et 2 dans lequel le gaz diélectrique est mis en surpression par déplacement d'un piston 9 constituant le fond 5A de la chambre 5. Comme visible sur la figure, le plafond 5B de la chambre 5 est confondu avec le fond 4A de la chambre 4 et le canal 8 débouche dans le plafond 4B de la chambre 4.
  • La chambre de soufflage thermique 4 communique avec la chambre de compression par piston 5 par un canal 10 traversant le fond 4A et le plancher 5B. Le canal 10 est fermé par une valve unidirectionnelle 11 autorisant seulement un écoulement du gaz de la chambre 5 vers la chambre 4. Le fond 5A de la chambre de compression par piston constituant également le piston 9 est traversé également par un canal fermé par une valve unidirectionnelle 12 laissant passer le gaz de l'arrière du piston vers la chambre 5 lors de la fermeture du disjoncteur.
  • Comme visible sur la figure, la chambre de compression par piston 5 communique avec l'espace de coupure par un canal annulaire 13 coaxial aux contacts 1 et 2 et qui débouche, d'une part, dans le divergeant 3B de la buse et, d'autre part, dans le plafond 5B de la chambre de compression par piston 5. Un clapet 14 est par ailleurs disposé entre la chambre de soufflage thermique 4 et la chambre de compression par piston 5. Il traverse le plafond 5B ou le fond 4A et s'ouvre du côté de la chambre de compression par piston 5. Ce clapet 14 se présente ici sous la forme d'une couronne montée mobile suivant la direction A comme indiqué par la flèche. La couronne 14 comporte une arrête annulaire périphérique 15 qui s'étend radialement sous l'ouverture du canal 13 débouchant dans la chambre 5. Un ressort annulaire 16 travaille entre le fond 4A de la chambre de soufflage thermique 4 et la couronne 14 pour fermer le canal 13 en maintenant l'arrête 15 contre l'ouverture du canal 13 débouchant dans la chambre 5. Un déplacement de la couronne 14 vers la gauche de la figure et donc dans la chambre 5 ouvre le canal 13 tandis qu'un déplacement de la couronne 14 vers la droite de la figure et donc dans la chambre 4 tend à fermer le canal 13.
  • Lors de la coupure d'un fort courant, le volume de gaz dans la chambre 4 monte plus rapidement en surpression que le volume de gaz dans la chambre 5 et la valve unidirectionnelle 11 ferme le canal 10 entre les chambres de compression 4 et 5. La surpression dans la chambre 4 étant supérieure à la surpression dans la chambre 5, la force résultante tend à déplacer la couronne 14 vers la gauche de la figure et donc à ouvrir le canal 13 ce qui permet l'évacuation des gaz de la chambre 5 vers l'espace de coupure dans le divergeant de la buse. Au passage par zéro du courant, le gaz en surpression dans la chambre 4 est soufflé à la sortie du canal 8 sur la racine de l'arc électrique qui s'étire entre les deux contacts 1 et 2 et quelques centaines de microsecondes après le passage par zéro du courant, la chambre 5 est vidangée dans l'espace de coupure par l'intermédiaire du canal 13. Le gaz peu ou pas pollué provenant de la chambre 5 est ainsi utilisé utilement pour régénérer les gaz chauds présents dans la partie aval de la buse après la coupure de l'arc. Cette régénération du milieu diélectrique dans l'espace de coupure est importante car un disjoncteur est habituellement conçu pour effectuer une séquence ouverture-fermeture avec une ouverture subséquente. Il importe donc que la seconde ouverture soit réalisée dans des conditions de tenue diélectrique optimum. D'autre part, ce soufflage additionnel permet d'améliorer la tenue de la tension rétablie quelques centaines de microsecondes après le passage par zéro du courant.
  • Lors de la coupure d'un faible courant, le volume de gaz dans la chambre 5 monte plus rapidement en surpression que le volume de gaz dans la chambre 4 et la valve unidirectionnelle 11 ouvre le canal 10 mettant en communication les chambres 4 et 5. La surpression dans la chambre 5 étant supérieure à la surpression dans la chambre 4, la force résultante tend à déplacer la couronne 14 vers la droite de la figure et s'ajoute à celle exercée par le ressort 16 de sorte que l'arrête 15 de la couronne ferme le canal d'évacuation 13. Au passage par zéro du courant, tout le gaz en surpression dans la chambre 5 est soufflé dans l'espace de coupure sur la racine de l'arc électrique à travers le canal 10, la chambre 4 et le canal 8. Après le passage par zéro du courant, le canal d'évacuation 13 est toujours obturé par la couronne 14 ce qui empêche le retour de gaz chauds de l'espace de coupure vers la chambre 5.
  • Sur la figure, on voit que le canal d'évacuation 13 comporte une partie de longueur qui s'étend parallèlement à la direction A dans l'épaisseur de la paroi extérieure de la chambre de soufflage thermique 4. Ainsi, le canal d'évacuation 13 ne traverse pas le volume de gaz défini par la chambre de soufflage thermique.

Claims (4)

  1. Disjoncteur comprenant deux contacts (1,2) disposés dans un espace de coupure rempli d'un gaz diélectrique sous pression et entre lesquels s'établit un arc électrique lors d'une opération d'ouverture du disjoncteur, et incluant une chambre de soufflage thermique (4) communiquant directement avec l'espace de coupure et une chambre de compression par piston (5) communiquant avec la chambre de soufflage thermique (4) par une valve unidirectionnelle (11) autorisant seulement un écoulement du gaz de la chambre de compression par piston (5) vers la chambre de soufflage thermique (4) et dans lequel la chambre de compression par piston (5) communique avec l'espace de coupure par un canal d'évacuation (13) séparé de la chambre de soufflage thermique et fermé par un clapet (14), caractérisé en ce que ledit clapet (14) est disposé entre la chambre de soufflage thermique (4) et la chambre de compression par piston (5) de telle manière à s'ouvrir pour permettre l'évacuation du gaz en surpression de la chambre de compression par piston (5) vers l'espace de coupure à travers ledit canal (13) quand la surpression des gaz dans la chambre de soufflage thermique est supérieure à la surpression des gaz dans la chambre de compression par piston.
  2. Disjoncteur selon la revendication 1, dans lequel le clapet (14) est une couronne mobile traversant le fond (4A) de la chambre de soufflage thermique et le plafond (5B) de la chambre de compression par piston, dans lequel le canal d'évacuation (13) a une ouverture qui débouche dans le plafond (5B) de la chambre de compression par piston et dans lequel ladite couronne est plaquée contre l'ouverture du canal d'évacuation sous l'action d'un ressort de rappel (16) travaillant entre la couronne et le fond de la chambre de soufflage thermique.
  3. Disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel l'espace de coupure est défini par une buse (3) ayant un divergeant (3B) dans lequel débouche le canal d'évacuation (13).
  4. Disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le canal d'évacuation (13) est formé dans une paroi de la chambre de soufflage thermique (4).
EP02290175A 2001-02-27 2002-01-24 Disjoncteur incluant un canal de vidange de la chambre de compression par piston Expired - Lifetime EP1235243B1 (fr)

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EP1235243A1 EP1235243A1 (fr) 2002-08-28
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