EP1406279A1 - Disjoncteur à gaz à arc tournant - Google Patents

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Publication number
EP1406279A1
EP1406279A1 EP03356144A EP03356144A EP1406279A1 EP 1406279 A1 EP1406279 A1 EP 1406279A1 EP 03356144 A EP03356144 A EP 03356144A EP 03356144 A EP03356144 A EP 03356144A EP 1406279 A1 EP1406279 A1 EP 1406279A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit breaker
gas circuit
creating
breaker according
induced current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03356144A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Wolfgang Grieshaber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grid Solutions SAS
Original Assignee
Areva T&D SAS
Alstom SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Areva T&D SAS, Alstom SA filed Critical Areva T&D SAS
Publication of EP1406279A1 publication Critical patent/EP1406279A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/18—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
    • 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
    • H01H33/98—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being initiated by an auxiliary arc or a section of the arc, without any moving parts for producing or increasing the flow
    • H01H33/982—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being initiated by an auxiliary arc or a section of the arc, without any moving parts for producing or increasing the flow in which the pressure-generating arc is rotated by a magnetic field

Definitions

  • the present invention relates to a gas circuit breaker rotating arc.
  • such a circuit breaker comprises a breaking chamber, which is provided with two members respectively fixed and mobile, each of which is equipped with a respective arcing contact.
  • the mobile contact can thus be moved, relative to the fixed contact, between a first position, in which they are in mutual contact, and a second position, in which these two arcing contacts are separated.
  • the fixed member is also provided with a nozzle insulating, delimiting an annular channel through which, during movement of the moving contact, an insulating gas is directed towards the area where the electric arc occurs.
  • a circuit breaker of this type is also called “self-blowing".
  • the invention relates more particularly to such a circuit breaker, which is provided with magnetic means associated with the fixed arcing contact, so as to cause rotation of the electric arc.
  • fault current inherent in the presence of the arc, crosses the coil and thus induces a current of Eddy in the tube supporting the fixed contact.
  • The, materials, dimensions and positioning of this tube are such that they generate a strong field magnetic by the induced current, which is out of phase with report to fault current.
  • This circuit breaker however involves certain disadvantages, particularly related to the use of a coil electromagnetic.
  • the enclosure of this circuit breaker has dimensions relatively large, leading to congestion Student. In this regard, it should be noted that, if one wished to reduce the dimensions of this circuit breaker, it would be advisable correspondingly reduce the coil electromagnetic.
  • turns of too small section can lead to overheating, or even melting of the conductor, while the electromagnetic forces acting on the coils can damage the coil to the destruction.
  • the invention proposes to remedy the various drawbacks of the prior art mentioned above.
  • a gas circuit breaker comprising a switching chamber which comprises a member fixed with a fixed arcing contact, as well as a member movable provided with a movable arcing contact, these two contacts arc being able to present a first position mutual, in which they are in contact, as well as a second mutual position, in which they are separated, in order to allow the interruption of the current in the circuit breaker,
  • this circuit breaker also comprising means magnetic allowing the arc to rotate in an arc zone, characterized in that the means magnetic arc rotation include means of creating a magnetic field, as well as separate means of creating an induced current, then that connection means are also provided electric between said means for creating the field magnetic and said means for creating the induced current, so the means of creating the magnetic field can be powered by this induced current.
  • FIG. 1 illustrates a breaking chamber 2 belonging to a circuit breaker, delimited by an insulating cylindrical envelope 3, which is filled with an insulating gas, such as SF 6 .
  • This chamber 2 first of all comprises a fixed member, generally assigned the reference 4, which comprises a fixed arcing contact 6, of annular shape.
  • This organ 4 which is electrically connected to a electrical connection, not shown, is also provided of a permanent current contact 8.
  • the structure of the fixed member 4 will also be described in more detail, in the following.
  • the interrupting chamber 2 also contains a member mobile, partially illustrated, which is designated in its together by the reference 10. This includes a support 12, to which a movable arcing contact 14 is attached.
  • the movable member 10 which is also connected to a other electrical connection, not shown, is equipped with a permanent current contact 16.
  • the movable member 10 can be moved between a closed position, not shown, in which the arcing contacts 6 and 14 are in mutual contact, as well as an open position, shown in Figure 1, in which these two contacts are mutually separate.
  • the movable member 10 When the movable member 10 moves from its closed position to its open position, it forms an arc electric between the two contacts 6 and 14, while insulating gas is directed towards zone 22 of this arc electric.
  • the fixed arcing contact 6 is mounted, at its periphery outer, on the end of a first tube 24, said tube outside.
  • the connection between this tube 24 and the fixed contact 6 is ensured for example by welding.
  • a volume is conventionally provided thermal 25 connected to the arc zone 22 by a channel 25 ', which opens in the vicinity of the fixed contact 6.
  • the outer tube 24 receives a flange 26, on which is screwed a tab axial 28 conductive.
  • the latter is extended by a truncated inner ring 30, more particularly visible in Figures 2 and 3.
  • This ring 30 is truncated, in the sense that it extends along an angular sector less than 360 °, for example close to 330 °.
  • This ring 30 is secured, via at least one conductive screw 32, to a first end 34 1 belonging to a winding 34 of a thin conductive sheet, such as a foil.
  • This winding 34 is more particularly visible in Figure 2, where it is shown schematically.
  • the second end 34 2 of this winding 34 is extended into a sheet 36, extending axially opposite the fixed arcing contact 6.
  • This output sheet 36 is connected to the terminal (not shown) of the circuit breaker.
  • the inner ring 30 is further extended axially, opposite the tab 28, by a conductive bridge 38, U-shaped lying in the axial direction, the core 38 1 of which extends radially outward.
  • This bridge 38 is integral with an outer conductive ring 40, which is also truncated, that is to say that it extends along an angular sector less than 360 °, for example close to 330 °.
  • This ring 40 is extended by an axial tab 41 conductive, more particularly visible in FIG. 3, which is fixed by screwing on a bent flange 42 integral a second tube 44, called the inner tube.
  • This inner tube 44 is surrounded coaxially by the outer tube 24 and is electrically isolated from it by a layer tubular 45 made of insulating material.
  • the inner tube 44 is hollowed out with a helical groove 46.
  • this groove is intended to delimit the turns of a coil formed in a part 44A of the inner tube 44, this coil having three turns in the example shown.
  • contacts 6 and 14, the tubes 24 and 44, as well as the rings 30 and 40, which are co-axial, have a main axis A corresponding to that of the breaking chamber.
  • the rings 30 and 40 are eccentric with respect to the breaking chamber.
  • the outside diameter of the tube 44 is lower than that of the fixed contact 6.
  • this tube 44 may have a larger diameter or equal to that of the fixed contact 6.
  • Figure 4 illustrates an electrical diagram of the circuit breaker of the previous figures.
  • This node 32 is first of all connected to the winding 34, which forms a so-called primary coil, connected to an output via sheet 36.
  • This node 32 is also connected to a so-called coil secondary, having a first turn constituted by the inner ring 30, as well as a second turn constituted by the outer ring 40, these two turns being connected via bridge 38.
  • the second turn 40 is then extended by a another electrical branch of the circuit formed by the lug 41, the flange 42, as well as the part of the inner tube 44 adjacent to the latter.
  • This electrical branch is then connected to a third coil, formed by the part 44A of the inner tube 44.
  • this part 44A As mentioned earlier, the digging of this part 44A by a helical groove 46 allows transform this part of the tube 44 into a coil with turns not joined. In what follows, we will use the reference 44A to designate this third coil.
  • This third coil 44A is finally connected electrically on fixed arcing contact 6.
  • FIG. 5 illustrates an alternative embodiment of the invention.
  • the mechanical elements similar to those of the previous figures are assigned to it of the same reference numbers, increased by 100.
  • the coils respectively primary 134 and secondary 130, 140 are associated with a frame 150.
  • the latter comprises a body 152, U-shaped, as well as a bar 154, extending between the ends of the two wings of this U.
  • the body 152 and the bar 154 are both formed by a stack of ferromagnetic sheets, of a type known per se, which can be used for manufacturing transformers.
  • the frame 150 thus defines a median free space 156, inside which the two partially extend rings 130 and 140, as well as winding 134. By elsewhere, the bar 154 extends into the interior volume of the ring 130.
  • This frame 150 thus surrounds the rings 130 and 140 at the like a chain link.
  • this frame 150 makes it possible to modify the electromagnetic coupling between the coils respectively primary 134 and secondary 130, 140.
  • the magnetic field lines are substantially maintained in the sheets ferromagnetic components of this frame 150, which can ensure an increase in the value of the induced current of phase.
  • the third 44A coil is able to create a magnetic field ensuring the rotation of the arc, in a manner known as such.
  • the means of creating the field magnetic namely the helical coil 44A formed in the inner tube 44
  • the means of creation of the induced current namely the coil 34 and the coil equivalent to the two rings 30 and 40, which are connected by bridge 38.
  • the separate means of creation of the induced current and the field respectively both can be sized optimally.
  • the organs of creation of the current armature can be performed in a particularly satisfactory, given that they are at a distance from the region of the arc, region in which it is necessary to take into account gas flow rules and fields dielectrics.
  • the invention makes it possible to dispense with a piston blowing for breaking low currents, hence a reduction in the amount of energy required for the circuit breaker operation.
  • the secondary coil formed in the example by two rings arranged on either side of a winding interlayer, can be made in the form of a single winding, provided inside or outside of this winding forming the primary coil.
  • each coil whether primary, secondary or tertiary, can be realized in a form different from that described above.
  • We will thus cite, at non-limiting title, achievements in the form of at least a tube, in which is formed a helical groove, or still in the form of at least one sheet winding of conductive material.

Landscapes

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  • Circuit Breakers (AREA)

Abstract

Ce disjoncteur comprend une chambre de coupure (2) qui comporte un organe fixe (4) pourvu d'un contact d'arc fixe (6), ainsi qu'un organe mobile (10) pourvu d'un contact d'arc mobile (14), ces deux contacts (4, 10) étant aptes à présenter une position mutuelle de contact, ainsi qu'une position mutuelle de séparation, afin de permettre l'interruption du courant dans le disjoncteur, ce disjoncteur comprenant également des moyens magnétiques, permettant la mise en rotation de l'arc dans une zone d'arc (22) .
Ces moyens magnétiques de mise en rotation de l'arc comprennent des moyens (44A) de création d'un champ magnétique, ainsi que des moyens distincts (30, 34, 38, 40) de création d'un courant induit, alors qu'il est également prévu des moyens (24, 26, 28, 41, 42, 44) de connexion entre les moyens de création du champ magnétique et les moyens de création du courant induit, de sorte que les moyens de création du champ magnétique peuvent être alimentés par ce courant induit.

Description

La présente invention concerne un disjoncteur à gaz à arc tournant.
De façon classique, un tel disjoncteur comprend une chambre de coupure, qui est pourvue de deux organes respectivement fixe et mobile, dont chacun est équipé d'un contact d'arc respectif. Le contact mobile peut ainsi être déplacé, par rapport au contact fixe, entre une première position, dans laquelle ils sont en contact mutuel, et une seconde position, dans laquelle ces deux contacts d'arc sont séparés.
Lors du mouvement du contact mobile entre la position de contact et la position séparée, il se forme un arc électrique, qui disparaít une fois la coupure de l'arc effectuée. L'organe fixe est par ailleurs muni d'une buse isolante, délimitant un canal annulaire par lequel, lors du mouvement du contact mobile, un gaz isolant est dirigé vers la zone où se produit l'arc électrique.
Un disjoncteur de ce type est encore dénommé « à auto-soufflage ».
L'invention a plus particulièrement trait à un tel disjoncteur, qui est muni de moyens magnétiques associés au contact d'arc fixe, de manière à provoquer une rotation de l'arc électrique.
Une telle solution est notamment décrite dans EP-A-0 734 035. Selon l'enseignement de ce document, le contact d'arc fixe annulaire se trouve associé à une bobine électromagnétique de mise en rotation de l'arc, qui est agencée coaxialement autour de ce contact fixe.
Lors d'une interruption du courant alternatif par le disjoncteur, le courant de défaut, inhérent à la présence de l'arc, traverse la bobine et induit ainsi un courant de Foucault dans le tube supportant le contact fixe. Les, matériaux, les dimensions et le positionnement de ce tube sont tels qu'ils permettent de générer un fort champ magnétique par le courant induit, qui se trouve déphasé par rapport au courant de défaut.
Ainsi, lorsque le courant de défaut passe par une valeur nulle, le courant induit précité permet de maintenir un champ magnétique, dont la composante radiale maintient la rotation de l'arc.
Ce disjoncteur implique cependant certains inconvénients, liés notamment à l'utilisation d'une bobine électromagnétique.
L'enveloppe de ce disjoncteur présente des dimensions relativement importantes, conduisant à un encombrement élevé. A cet égard, il est à noter que, si l'on désirait diminuer les dimensions de ce disjoncteur, il conviendrait de réduire de manière correspondante la bobine électromagnétique.
Il est à remarquer que le dimensionnement des bobines électromagnétiques est d'autant plus difficile que celles-ci doivent produire un champ magnétique suffisamment élevé pour provoquer l'extinction de l'arc, tout en satisfaisant des contraintes thermiques et mécaniques.
En effet, des spires de section trop faible peuvent entraíner une surchauffe, voire une fonte du conducteur, alors que les forces électromagnétiques qui agissent sur les spires peuvent endommager la bobine jusqu'à la destruction.
Ceci étant précisé, l'invention se propose de remédier aux différents inconvénients de l'art antérieur évoqués ci-dessus.
A cet effet, elle a pour objet un disjoncteur à gaz, comprenant une chambre de coupure qui comporte un organe fixe pourvu d'un contact d'arc fixe, ainsi qu'un organe mobile pourvu d'un contact d'arc mobile, ces deux contacts d'arc étant aptes à présenter une première position mutuelle, dans laquelle ils sont en contact, ainsi qu'une seconde position mutuelle, dans laquelle ils sont séparés, afin de permettre l'interruption du courant dans le disjoncteur, ce disjoncteur comprenant également des moyens magnétiques permettant la mise en rotation de l'arc dans une zone d'arc, caractérisé en ce que les moyens magnétiques de mise en rotation de l'arc comprennent des moyens de création d'un champ magnétique, ainsi que des moyens distincts de création d'un courant induit, alors qu'il est également prévu des moyens de connexion électrique entre lesdits moyens de création du champ magnétique et lesdits moyens de création du courant induit, de sorte que les moyens de création du champ magnétique peuvent être alimentés par ce courant induit.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
  • les moyens de création du courant induit sont séparés longitudinalement des moyens de création du champ magnétique ;
  • les moyens de création du courant induit sont plus éloignés de la zone d'arc que les moyens de création du champ magnétique ;
  • les moyens de création du champ magnétique comprennent une bobine à spires non jointives formée par une partie longitudinale d'un tube conducteur, lesdites spires étant obtenues par le creusement d'une gorge hélicoïdale dans ladite partie ;
  • le contact d'arc fixe est annulaire, et il est coaxial avec ledit tube conducteur ;
  • les moyens de création d'un courant induit comprennent une bobine primaire, ainsi qu'une bobine secondaire ;
  • la bobine primaire est formée par un enroulement intercalaire, alors que la bobine secondaire comprend des enroulements respectivement intérieur et extérieur, ledit enroulement intercalaire étant disposé entre ces enroulements intérieurs et extérieurs ;
  • l'enroulement intermédiaire est formé par une feuille conductrice mince ;
  • chaque enroulement intérieur et extérieur est réalisé sous forme d'un anneau conducteur tronqué, s'étendant notamment selon un secteur angulaire voisin de 330° ;
  • l'enroulement intercalaire est fixé, à une première extrémité, sur l'un des deux enroulements intérieur et extérieur de ladite bobine secondaire, par l'intermédiaire de moyens de fixation ;
  • l'enroulement intercalaire est prolongé, à son autre extrémité voisine de l'autre enroulement de ladite bobine secondaire, par une feuille de sortie s'étendant à l'opposé du contact d'arc fixe ;
  • les moyens de connexion électriques comprennent ledit tube conducteur, ainsi qu'un tube conducteur coaxial extérieur de plus grand diamètre, lesdits tubes conducteurs étant raccordés électriquement, en deux points distincts, aux moyens de création du courant induit ;
  • l'espace entre lesdits tubes conducteurs coaxiaux est rempli d'un matériau isolant ;
  • il est en outre prévu des moyens de modification du couplage électromagnétique entre la bobine primaire et la bobine secondaire ;
  • les moyens de modification du couplage électromagnétique comprennent un cadre formé d'un empilement de tôles ferromagnétiques, ce cadre comprenant un corps en forme de U, dans le volume intérieur duquel s'étendent les enroulements respectivement intercalaire, intérieur et extérieur, ainsi qu'un barreau, reliant les extrémités des ailes de ce corps, qui s'étend à l'intérieur de l'enroulement intérieur.
L'invention va être décrite ci-après, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif, dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue en coupe longitudinale, illustrant une chambre de coupure appartenant à un disjoncteur conforme à l'invention ;
  • la figure 2 est une vue de face, illustrant un agencement de deux bobines appartenant au disjoncteur de la figure 1, destinées à créer un courant induit ;
  • la figure 3 est une vue en coupe longitudinale, illustrant les deux bobines de la figure 2 ;
  • la figure 4 est une vue schématique, illustrant un diagramme électrique représentatif du fonctionnement du disjoncteur de la figure 1 ; et
  • la figure 5 est une vue en coupe longitudinale, analogue à la figure 3, illustrant une variante de réalisation de l'invention.
La figure 1 illustre une chambre de coupure 2 appartenant à un disjoncteur, délimitée par une enveloppe cylindrique isolante 3, qui est remplie d'un gaz isolant, tel que du SF6. Cette chambre 2 comprend tout d'abord un organe fixe, affecté dans son ensemble de la référence 4, qui comporte un contact d'arc fixe 6, de forme annulaire.
Cet organe 4, qui est électriquement connecté à un raccord électrique, non représenté, est en outre pourvu d'un contact de courant permanent 8. La structure de l'organe fixe 4 sera par ailleurs décrite plus en détail, dans ce qui suit.
La chambre de coupure 2 renferme également un organe mobile, illustré partiellement, qui est désigné dans son ensemble par la référence 10. Celui-ci comprend un support 12, sur lequel est rapporté un contact d'arc mobile 14.
L'organe mobile 10, qui est également connecté à un autre raccord électrique, non représenté, est équipé d'un contact de courant permanent 16.
En service, de façon classique, l'organe mobile 10 peut être déplacé entre une position fermée, non représentée, dans laquelle les contacts d'arc 6 et 14 sont en contact mutuel, ainsi qu'une position ouverte, représentée sur la figure 1, dans laquelle ces deux contacts sont mutuellement séparés.
Lors du déplacement de l'organe mobile 10 de sa position fermée à sa position ouverte, il se forme un arc électrique entre les deux contacts 6 et 14, alors que du gaz isolant se trouve dirigé vers la zone 22 de cet arc électrique.
En revenant désormais à la description de l'organe fixe 4, le contact d'arc fixe 6 est monté, à sa périphérie extérieure, sur l'extrémité d'un premier tube 24, dit tube extérieur. La liaison entre ce tube 24 et le contact fixe 6 est assurée par exemple par soudure.
Il est en outre prévu, de façon classique, un volume thermique 25 relié à la zone d'arc 22 par un canal 25', qui débouche au voisinage du contact fixe 6.
A l'opposé du contact fixe 6, le tube extérieur 24 reçoit une bride 26, sur laquelle est vissée une patte axiale 28 conductrice. Cette dernière se prolonge par un anneau intérieur tronqué 30, plus particulièrement visible sur les figures 2 et 3.
Cet anneau 30 est tronqué, en ce sens qu'il s'étend selon un secteur angulaire inférieur à 360°, par exemple voisin de 330°. Cet anneau 30 est solidaire, par l'intermédiaire d'au moins une vis conductrice 32, d'une première extrémité 341 appartenant à un enroulement 34 d'une feuille conductrice mince, telle qu'un clinquant. Cet enroulement 34 est plus particulièrement visible sur la figure 2, où il est représenté de façon schématique.
La seconde extrémité 342 de cet enroulement 34 se prolonge en une feuille 36, s'étendant axialement à l'opposé du contact d'arc fixe 6. Cette feuille de sortie 36 est raccordée à la borne non représentée du disjoncteur.
L'anneau intérieur 30 est en outre prolongé axialement, à l'opposé de la patte 28, par un pont 38 conducteur, en forme de U couché dans la direction axiale, dont l'âme 381 s'étend radialement vers l'extérieur. Ce pont 38 est solidaire d'un anneau extérieur 40 conducteur, qui est également tronqué, à savoir qu'il s'étend selon un secteur angulaire inférieur à 360°, par exemple voisin de 330°.
Cet anneau 40 se prolonge par une patte axiale 41 conductrice, plus particulièrement visible sur la figure 3, qui est fixée par vissage sur une bride coudée 42 solidaire d'un second tube 44, dit tube intérieur. Ce tube intérieur 44 est entouré de façon coaxiale par le tube extérieur 24 et est isolé électriquement de ce dernier par une couche tubulaire 45 en matériau isolant.
Il est à noter que, au voisinage de ce contact fixe 6, le tube intérieur 44 est creusé d'une gorge hélicoïdale 46. Comme cela sera précisé dans ce qui suit, cette gorge est destinée à délimiter les spires d'une bobine formée dans une partie 44A du tube intérieur 44, cette bobine possédant trois spires dans l'exemple représenté.
Il est également à noter que les contacts 6 et 14, les tubes 24 et 44, ainsi que les anneaux 30 et 40, qui sont co-axiaux, possèdent un axe principal A correspondant à celui de la chambre de coupure. Cependant, à titre de variante, on peut notamment prévoir que les anneaux 30 et 40 sont excentrés par rapport à la chambre de coupure.
Par ailleurs, le diamètre extérieur du tube 44 est inférieur à celui du contact fixe 6. Cependant, à titre de variante, ce tube 44 peut présenter un diamètre supérieur ou égal à celui du contact fixe 6.
La figure 4 illustre un diagramme électrique du disjoncteur des figures précédentes.
Sur ce diagramme, on retrouve tout d'abord le contact d'arc fixe 6, à partir duquel s'étend une première branche conductrice, formée par le tube extérieur 24, la bride 26 et la patte 28. Cette branche débouche dans un noeud du circuit, formé par la ou les vis 32.
Ce noeud 32 est tout d'abord connecté à l'enroulement 34, qui forme une bobine dite primaire, reliée à une sortie par l'intermédiaire de la feuille 36.
Ce noeud 32 est également raccordé à une bobine dite secondaire, possédant une première spire constituée par l'anneau intérieur 30, ainsi qu'une seconde spire constituée par l'anneau extérieur 40, ces deux spires étant reliées par l'intermédiaire du pont 38.
La seconde spire 40 est ensuite prolongée par une autre branche électrique du circuit formée par la patte 41, la bride 42, ainsi que la partie du tube intérieur 44 adjacente à cette dernière. Cette branche électrique est alors connectée à une troisième bobine, formée par la partie 44A du tube intérieur 44.
Comme mentionné précédemment, le creusement de cette partie 44A par une gorge hélicoïdale 46 permet de transformer cette partie du tube 44 en une bobine à spires non jointives. Dans ce qui suit, nous utiliserons la référence 44A pour désigner cette troisième bobine.
Cette troisième bobine 44A est enfin reliée électriquement au contact d'arc fixe 6.
La figure 5 illustre une variante de réalisation de l'invention. Sur cette figure, les éléments mécaniques analogues à ceux des figures précédentes y sont affectés des mêmes numéros de référence, augmentés de 100.
Comme le montre cette figure 5, les bobines respectivement primaire 134 et secondaire 130, 140 sont associées à un cadre 150. Ce dernier comprend un corps 152, en forme de U, ainsi qu'un barreau 154, s'étendant entre les extrémités des deux ailes de ce U. Le corps 152 et le barreau 154 sont tous deux constitués par un empilement de tôles ferromagnétiques, de type connu en soi, pouvant être utilisées pour la fabrication de transformateurs.
Le cadre 150 définit ainsi un espace libre médian 156, à l'intérieur duquel s'étendent partiellement les deux anneaux 130 et 140, ainsi que l'enroulement 134. Par ailleurs, le barreau 154 s'étend dans le volume intérieur de l'anneau 130.
Ce cadre 150 entoure ainsi les anneaux 130 et 140 à la façon d'un maillon de chaíne. A cet égard, on peut noter que, si ces anneaux s'étendaient sur 360°, ils formeraient deux maillons de chaíne avec le cadre 150.
La présence de ce cadre 150 permet de modifier le couplage électromagnétique entre les bobines respectivement primaire 134 et secondaire 130, 140. Ainsi, grâce à la présence de ce cadre 150, les lignes de champ magnétiques sont sensiblement maintenues dans les tôles ferromagnétiques constitutives de ce cadre 150, ce qui peut assurer une augmentation de la valeur du courant induit déphasé.
Le fonctionnement du disjoncteur, décrit ci-dessus, va maintenant être explicité en référence aux différentes figures.
Lors d'une interruption du courant de défaut, on produit un arc dans la zone 22 entre les contacts d'arc 6 et 14. Ce courant passe par le contact d'arc 6, puis vers la branche formée par le tube extérieur 24, la bride 26 et la patte 28. Ce courant s'écoule alors, via le noeud formé par les vis 32, dans la bobine formée par l'enroulement 34, puis se trouve évacué par la feuille de sortie 36.
Par ailleurs, sous l'effet du passage de courant dans l'enroulement 34, un fort champ magnétique induit un courant dans le circuit constitué des deux anneaux associés 30 et 40, des tubes intérieur 44 et extérieur 24 et de la troisième bobine 44A.
De la sorte, ce courant induit est susceptible de prendre le relais du courant de défaut, lorsque celui-ci passe par une valeur nulle. Par conséquent, la troisième bobine 44A est à même de créer un champ magnétique assurant la rotation de l'arc, de façon connue en tant que telle.
Ainsi, dans la présente invention, il y a séparation entre, d'une part, les moyens de création du champ magnétique, à savoir la bobine en hélice 44A formée dans le tube intérieur 44 et, d'autre part, les moyens de création du courant induit, à savoir la bobine 34 ainsi que la bobine équivalente aux deux anneaux 30 et 40, qui sont reliés par le pont 38.
Ceci est à comparer avec l'art antérieur, notamment connu de EP-A-0 734 035, dans lequel le tube supportant la bobine possède deux fonctions. En effet, celui-ci assure non seulement la création d'un courant induit, par couplage inductif avec la bobine, mais constitue également une bobine à une spire, assurant la génération d'un champ magnétique, pour la rotation de l'arc.
La séparation de ces deux fonctions, apportée par la présente invention, est avantageuse.
Ainsi, grâce à l'invention, les moyens séparés de création respectivement du courant induit et du champ magnétique peuvent être l'un et l'autre dimensionnés de façon optimale.
Dans cette optique, les organes de création du courant induit peuvent être réalisés de manière particulièrement satisfaisante, étant donné qu'ils se trouvent à distance de la région de l'arc, région dans laquelle il y a lieu de tenir compte des règles d'écoulement gazeux et des champs diélectriques.
L'invention permet de se passer de chambre de soufflage à piston pour la coupure des faibles courants, d'où une réduction de la quantité d'énergie nécessaire à la manoeuvre du disjoncteur.
L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté.
Ainsi, la bobine secondaire, formée dans l'exemple par deux anneaux disposés de part et d'autre d'un enroulement intercalaire, peut être réalisée sous forme d'un enroulement unique, prévu à l'intérieur ou à l'extérieur de cet enroulement formant la bobine primaire.
Par ailleurs, chaque bobine, que ce soit primaire, secondaire ou tertiaire, peut être réalisée sous une forme différente de celle décrite ci-dessus. On citera ainsi, à titre non limitatif, des réalisations sous forme d'au moins un tube, dans lequel est ménagée une gorge hélicoïdale, ou encore sous forme d'au moins un enroulement d'une feuille de matériau conducteur.

Claims (15)

  1. Disjoncteur à gaz, comprenant une chambre de coupure (2) qui comporte un organe fixe (4) pourvu d'un contact d'arc fixe (6), ainsi qu'un organe mobile (10) pourvu d'un contact d'arc mobile (14), ces deux contacts d'arc (6, 14) étant aptes à présenter une première position mutuelle, dans laquelle ils sont en contact, ainsi qu'une seconde position mutuelle, dans laquelle ils sont séparés, afin de permettre l'interruption du courant dans le disjoncteur, ce disjoncteur comprenant également des moyens magnétiques permettant la mise en rotation de l'arc dans une zone d'arc (22), caractérisé en ce que les moyens magnétiques de mise en rotation de l'arc comprennent des moyens (44A) de création d'un champ magnétique, ainsi que des moyens distincts (30, 34, 38, 40 ; 130, 134, 138, 140) de création d'un courant induit, alors qu'il est également prévu des moyens (24, 26, 28, 41, 42, 44) de connexion électrique entre lesdits moyens (44A) de création du champ magnétique et lesdits moyens (30, 34, 38, 40 ; 130, 134, 138, 140) de création du courant induit, de sorte que les moyens de création du champ magnétique peuvent être alimentés par ce courant induit.
  2. Disjoncteur à gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (30, 34, 38, 40 ; 130, 134, 138, 140) de création du courant induit sont séparés longitudinalement des moyens (44A) de création du champ magnétique.
  3. Disjoncteur à gaz selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (30, 34, 38, 40 ; 130, 134, 138, 140) de création du courant induit sont plus éloignés de la zone d'arc (22) que les moyens (44A) de création du champ magnétique.
  4. Disjoncteur à gaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de création du champ magnétique comprennent une bobine à spires non jointives formée par une partie longitudinale (44A) d'un tube conducteur (44), lesdites spires étant obtenues par le creusement d'une gorge hélicoïdale (46) dans ladite partie (44A).
  5. Disjoncteur à gaz selon la revendication 4, caractérisé en ce que le contact d'arc fixe (6) est annulaire, et en ce qu'il est coaxial avec ledit tube conducteur (44).
  6. Disjoncteur à gaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de création d'un courant induit comprennent une bobine primaire (34 ; 134), ainsi qu'une bobine secondaire (30, 40 ; 130, 140).
  7. Disjoncteur à gaz selon la revendication 6, caractérisé en ce que la bobine primaire est formée par un enroulement intercalaire (34 ; 134), alors que la bobine secondaire comprend des enroulements respectivement intérieur (30 ; 130) et extérieur (40 ; 140), ledit enroulement intercalaire étant disposé entre ces enroulements intérieur et extérieur.
  8. Disjoncteur à gaz selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'enroulement intermédiaire (34 ; 134) est formé par une feuille conductrice mince.
  9. Disjoncteur à gaz selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que chaque enroulement intérieur (30 ; 130) et extérieur (40 ; 140) est réalisé sous forme d'un anneau conducteur tronqué, s'étendant notamment selon un secteur angulaire voisin de 330°.
  10. Disjoncteur à gaz selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'enroulement intercalaire (34 ; 134) est fixé, à une première extrémité (341), sur l'un (30 ; 130) des deux enroulements intérieur (30 ; 130) et extérieur (40 ; 140) de ladite bobine secondaire, par l'intermédiaire de moyens de fixation (32 ; 132) .
  11. Disjoncteur à gaz selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit enroulement intercalaire (34 ; 134) est prolongé, à son autre extrémité (342) voisine de l'autre enroulement (40 ; 140) de ladite bobine secondaire, par une feuille de sortie (36) s'étendant à l'opposé du contact d'arc fixe (6).
  12. Disjoncteur à gaz selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que lesdits moyens de connexion électriques comprennent ledit tube conducteur (44), ainsi qu'un tube conducteur coaxial extérieur (24) de plus grand diamètre, lesdits tubes conducteurs étant raccordés électriquement, en deux points distincts, aux moyens de création du courant induit (30, 40).
  13. Disjoncteur à gaz selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'espace (45) entre lesdits tubes conducteurs coaxiaux (24, 44) est rempli d'un matériau isolant.
  14. Disjoncteur à gaz selon l'une quelconque des revendications 6 à 13, caractérisé en ce qu'il est en outre prévu des moyens de modification du couplage électromagnétique entre la bobine primaire (134) et la bobine secondaire (130, 140).
  15. Disjoncteur à gaz selon l'une quelconque des revendications 7 à 13, prise en combinaison avec la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens de modification du couplage électromagnétique comprennent un cadre (150) formé d'un empilement de tôles ferromagnétiques, ce cadre (150) comprenant un corps (152) en forme de U, dans le volume intérieur (156) duquel s'étendent les enroulements respectivement intercalaire (134), intérieur (130) et extérieur (140), ainsi qu'un barreau (154), reliant les extrémités des ailes de ce corps, qui s'étend à l'intérieur de l'enroulement intérieur (130).
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