EP1523024A1 - Dispositif d'actionnement de disjoncteur hybride à haute tension. - Google Patents

Dispositif d'actionnement de disjoncteur hybride à haute tension. Download PDF

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EP1523024A1
EP1523024A1 EP04104907A EP04104907A EP1523024A1 EP 1523024 A1 EP1523024 A1 EP 1523024A1 EP 04104907 A EP04104907 A EP 04104907A EP 04104907 A EP04104907 A EP 04104907A EP 1523024 A1 EP1523024 A1 EP 1523024A1
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EP
European Patent Office
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disk
pressure
vacuum
axis
circuit breaker
Prior art date
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Pending
Application number
EP04104907A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Michel Tresy
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Grid Solutions SAS
Original Assignee
Areva T&D SAS
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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
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H01H33/6661—Combination with other type of switch, e.g. for load break switches
    • 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
    • H01H33/14—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc
    • H01H33/143—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc of different construction or type

Definitions

  • the present invention relates to a device High Voltage Hybrid Circuit Breaker Actuation and a hybrid circuit breaker equipped with such a device actuating.
  • Such a hybrid circuit breaker comprises for each pole a dielectric gas break chamber, by SF6 under pressure, whose fixed contact is connected to a first terminal of the network and connected in series with a switch supporting the dU / dt of the transient recovery voltage and whose fixed contact is connected to a second terminal of the network.
  • This switch is often a vacuum bulb.
  • This hybrid circuit breaker includes for each pole a dielectric gas breaking chamber comprising a first fixed contact and a second movable contact arranged longitudinally at a first axis and whose first fixed contact is connected to a first terminal of the network.
  • This interrupting chamber is connected in series with a vacuum interrupter with a fixed contact and a movable contact arranged longitudinally at a second axis and whose fixed contact is connected to a second terminal of the network, actuating means ensuring by a single command the movement between an open position and a closed position said moving contacts.
  • first and second axes are perpendicular and the control rod is arranged longitudinally at the first axis.
  • An actuating arrangement with connecting rod rotating angle ensures the synchronization of movements between an open position and a closing position of said movable contacts.
  • a pressure arrangement in spring closure mechanics is interposed between the moving contact of the vacuum bulb and the actuating arrangement.
  • This pressure arrangement consists of two flanges radial of the moving contact of the bulb which forms a housing for the mechanical spring on the end which comes into contact with an annular piston whose translation stroke is limited by abutment against a flange of the moving contact.
  • This piston is directly connected to the control arrangement.
  • this housing also contains the light bulb empty with its own envelope. Tensile strength at terminals of the vacuum bulb is therefore limited by the small possible diameter of the envelope of this bulb. This results in a limitation of the voltage can be applied to such a circuit breaker.
  • the invention proposes an actuating device ensuring by a single command the movement between an open position and a closed position movable contacts of a gas break chamber dielectric and a vacuum interrupter of a circuit breaker hybrid, said chamber comprising a movable contact disposed longitudinally at a first axis and being connected in series with a vacuum lamp comprising a fixed contact and a movable contact arranged longitudinally to a second axis, said command ensuring a translation along the first axis, actuating means ensuring the synchronization of moving said moving contacts, an arrangement of pressure being interposed between the moving contact of the vacuum bulb and these actuating means, characterized in that said actuating means include at least one rotating disk about an axis perpendicular to said previous axes and two connecting rods connecting respectively each mobile contact to this disc, these actuating means abutting against a fixed member in the closed position of contacts, the force exerted by the said arrangement of pressure in this closing position pushing said means against this abut
  • This actuation device also allows to obtain by dimensioning the different elements races and cut speeds for the room cutoff and for the vacuum bulb very different. A ratio of between five and twenty can be easily obtained.
  • the connecting rod connecting the moving contact of the vacuum bulb to said disk is connected by a articulation in rotation on this disc, this connecting rod being offset by an angle ⁇ of said second axis in position closing of the movable contacts.
  • the connecting rod connecting the contact moving from the break chamber to the disc is connected to a tenon carried by this disc via a oblong hole.
  • This oblong hole or slot by setting its length, allows to shift the opening of the contacts of the vacuum bulb compared to that of the contacts of the break chamber for a desired period of time. As for example, it is known to shift these openings about 3 ms.
  • This oblong hole can be formed on said connecting rod connecting the moving contact of the chamber of cut to said disk or be formed on a second disk rotating around the same axis as the first disc, said connecting rod connecting the moving contact of the chamber of cutting to said disk being hinged in rotation on this second disc.
  • the invention also relates to a circuit breaker hybrid equipped with such an actuating device.
  • the connecting rod connecting the contact mobile of the vacuum bulb to said first disk is connected by a hinged side vacuum bulb to a piston rod in a room integral with this contact.
  • This arrangement makes it possible to ensure a pressure in closing the contacts of the vacuum bulb.
  • said the pressure arrangement comprises an arrangement for assisting the opening of the moving contact of the vacuum bulb to mechanical spring.
  • said the pressure arrangement comprises an arrangement for assisting the opening of the movable contact of the vacuum interrupter differential pressure pneumatic using the difference between the dielectric gas pressure of the casing of the actuating device and the pressure dielectric gas from the envelope of the vacuum bulb.
  • said arrangement comprises a annular flange forming piston connected to the moving contact of the vacuum bulb and subjected on one of its faces to said first pressure and on the other of its faces to said second pressure.
  • Figures 1 and 2 are partial views of longitudinal section of a hybrid circuit breaker according to a first embodiment of the invention, in position closing and in the open position.
  • Figures 3 and 4 are partial views of longitudinal section of a hybrid circuit breaker according to a second embodiment of the invention, in closing position and in the open position.
  • Figure 5 is a partial sectional view longitudinal circuit of a hybrid circuit breaker according to a third embodiment of the invention, in closing position.
  • a hybrid circuit breaker includes for each pole a dielectric gas break chamber, by example of SF6 under pressure, including a contact fixed and a movable contact arranged longitudinally a first axis A-A ', vertical seen according to the figures, and whose fixed contact is connected to a first terminal of the network.
  • This interrupting chamber is connected in series with a vacuum bulb 2 having a fixed contact and a movable contact arranged longitudinally at a second axis B-B ', horizontal seen according to the figures, and whose fixed contact is connected to a second terminal of the network.
  • the gas cutoff chamber dielectric is not shown. Only the first axis A-A 'is represented, corresponding to the axis longitudinal contact of the latter.
  • this first axis A-A moves in translation on this axis the insulating control rod of the moving contact of the breaking chamber. for example on this rod and in any case on a solidarity piece of this mobile contact, is connected a device actuator 1 ensuring by a single command in translation of this rod, the displacement between a open position and a closed position of moving contacts of the gas cutoff chamber dielectric and vacuum interrupter 2 of the circuit breaker hybrid.
  • actuating means 1 ensures the movement synchronization of moving contacts.
  • a pressure arrangement 3 comprising a arrangement of aid for opening by pressure is interposed between the movable contact of the vacuum interrupter 2 and these actuating means 1.
  • This opening pressure arrangement is identical in the first two embodiments.
  • This pressure opening aid is exerted by a mechanical spring 3A helical.
  • the moving contact of the bulb 2 slide in a fixed part of the circuit breaker 3B, in general part of a crankcase, and is connected to a part 3C carrying a 3D annular flange.
  • the spring 3A is an opening spring and is in support against this housing 3B and this 3D flange.
  • these actuating means 1 include a rotating disk 1A about a 1B axis perpendicular to the aforementioned axes A-A 'and B-B' and intersecting the longitudinal axis B-B 'of the bulb 2 and two connecting rods 1C and 1D respectively connecting each mobile contact to this disk 1A.
  • a first connecting rod 1C is connected by one of its ends on the insulating rod of the chamber of cut by a 1C 'articulation in rotation around of an axis parallel to the axis 1B and comprises to its other end an oblong hole or longitudinal slot 1 C' ' .
  • This slot 1C "is mounted on a post 1A ' worn by the disk 1A.
  • a second rod 1D is connected by one of his ends on the moving contact of the vacuum bulb 2 by a hinge 1D 'rotating about an axis parallel to the axis 1B and by its other end on the 1A disc by a 1D "hinge in rotation around an axis also parallel to the axis 1B.
  • the disc 1A has a stop surface 1A " intended to abut against a fixed abutment member 1A ", in the closed position of the circuit breaker.
  • the insulated connecting rod In closed position of contacts, as shown in Figure 1, the insulated connecting rod is its upper position (seen according to the figures) and the 1C '' slot of the 1C connecting rod has its inner end in abutment against the post 1A '. Disk 1A is it pushed against the stopper 1A '' and the 1D rod side of the vacuum bulb is inclined angle ⁇ of the second axis B-B 'so that the effort exerted by the spring 3A of the pressure arrangement in closure 3 in this closed position pushes the disk 1A against this abutment member 1A ''. Other said, this 1D rod has exceeded the stitch position death corresponding to its alignment with the second axis B-B 'and the pressure of the spring 3A then contributes to the disc pressure 1A on the stop member 1A ".
  • the insulated connecting rod When opening, the insulated connecting rod is pulled down here along the first axis A-A 'for reach the open position shown on the figure 2.
  • the connecting rod 1C on the break chamber is therefore moves at first without any effect on the disc 1A, the tenon 1A 'remaining fixed up to stop against the outer end of slot 1C '', then in a second time, therefore, the tenon 1A 'of the disc 1A and it rotates about its axis 1B. This up to the open position where the tenon 1A ' is in abutment against the outer end of the slot 1C "of the connecting rod 1C.
  • the length of the slot 1C "of the first 1C link is therefore chosen according to the offset desired between the opening of the chamber contacts breaking and that of the contacts of the vacuum interrupter 2.
  • the corresponding rod 1D is disassociated on a corresponding race of the piece 3C carrying a 3D annular flange.
  • this 1D connecting rod is connected by its articulation 1D 'to a piston rod 3 E in the piece 3C and subjected to an arrangement of elastic pressure plates 3F.
  • This flexible blade arrangement 3F also ensures the pressure function in closing contacts of the vacuum bulb and also contributes to the thrust of the disc 1A against stop 1A "in the closed position.
  • This stroke corresponding to the angle ⁇ increases the opening shift of the chamber contacts break and vacuum bulb.
  • the angle ⁇ is chosen relatively small of the order of 3 to 4 °.
  • the vacuum bulb 2 is contained in its cylindrical insulating casing and only one casing containing only the actuating device 1 of reduced volume is necessary.
  • Figures 3 and 4 represent a second mode of realization, where the elements common to the first mode implementation will not be re-described in detail and bear the same references.
  • the first connecting rod side cut chamber no longer wears slit and is articulated directly on a second disk 10A by a articulation 10B rotating about a parallel axis to axis 1B.
  • This second disk 10A is also rotatable around an axis 1B and it is he who carries an orifice oblong or slot 10C in an arc and which is mounted on a post 10A 'carried by the disk 1A.
  • the stop arrangement with its stop member 10A is different from that of the first embodiment.
  • this arrangement is achieved by a radial extension and in a circular arc of the disk 1A which carries besides here the 1D "joint and on one of the edges of which abuts the abutment member 10A ".
  • the insulated connecting rod In closed position of contacts, as represented in FIG. 3, the insulated connecting rod is its upper position (seen according to the figures) and the 10C 'slot of disk 1A has one of its ends in stop against tenon 10A '. Disk 1A is pushed against the stop member 10A "and the rod 1D side Vacuum bulb is inclined at an angle ⁇ second axis B-B 'so that the exerted force by the spring 3A of the pressure arrangement closure 3 in this closed position pushes the disc 1A against this abutment member 10A ". said, this 1D rod has exceeded the stitch position death corresponding to its alignment with the second axis B-B 'and the pressure of the spring 3A then contributes to the disc pressure 1A on the stop member 10A ".
  • the insulated connecting rod When opening, the insulated connecting rod is pulled down here along the first axis A-A 'for reach the open position shown on the figure 4.
  • the connecting rod 1C on the cutting chamber side therefore moves at first without any effect on the disc 1A, the pin 10A 'remaining fixed up to stop against the other end of the slot 10C, then in a second time thus drives the tenon 10A 'of the disc 1A and it rotates about its axis 1B.
  • the opening spring 3A pushes the flange up against the fixed part in 3B 'and thus the actuating means 1, this up to the opening position where tenon 10A 'abuts against the other end of the 10C slot of the connecting rod 1 C.
  • the length of the slot 10C of the first connecting rod 1C is therefore chosen according to the desired offset between the opening of the contacts of the breaking chamber and that of the contacts of the vacuum interrupter 2.
  • the corresponding rod 1D is disassociated on a corresponding race of the piece 3C by an arrangement in all respects identical to that of the first embodiment.
  • the arrangement of assistance with the opening is a pneumatic differential pressure arrangement between the gases of the break chamber and the light bulb empty.
  • the difference between the dielectric gas pressure P1 in the envelope of the actuating means, called first envelope, and the dielectric gas pressure P2 in the envelope of the vacuum bulb, called second envelope, is used to get help to the opening.
  • P1 is of the order of 10 bar and P2 of the order of 1 bar.
  • the mobile contact of the bulb 2 which slides in a fixed part of the 3B circuit breaker, usually making part of a support housing, and is connected to a room 3C carrying a 3D annular flange.
  • the fixed part 3B is here opened by at least one orifice 4A, preferably by several such orifices distributed on its circumference, towards the interior of the first envelope near its near wall or common to the second envelope. So the gas content in this first envelope fills the space cylindrical formed by this wall and the annular flange 3D that can slide against this fixed part so tight thanks to the interposition of a seal sealing, like a piston.
  • part 3C is provided with at least one orifice 4B, preferably several such orifices distributed on its circumference, allowing the gas contained by this second envelope to get inside that room 3C and the other side of the 3D ring flange through other 4D orifices arranged in this part 3C.
  • the annular flange 3D is on its face facing the vacuum bulb 2 submitted to the pressure P1 and on the other of its faces subjected to the P2 pressure. Given the difference between P1 and P2, this pneumatic arrangement ensures an effort against the face turned towards the vacuum bulb of this flange equivalent to that of the mechanical spring 3A of the previous realization.

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif d'actionnement assurant par une commande unique le déplacement entre une position d'ouverture et une position de fermeture des contacts mobiles d'une chambre de coupure à gaz diélectrique et d'une ampoule à vide (2) d'un disjoncteur hybride, des moyens d'actionnement (1) assurant la synchronisation de déplacement desdits contacts mobiles. Selon l'invention, lesdits moyens d'actionnement comprennent au moins un disque (1A) rotatif autour d'un axe (1) perpendiculaire aux dits précédents axes et deux bielles (1C, 1D) reliant respectivement chaque contact mobile à ce disque (1A), ce disque venant en butée contre un organe fixe (1A'') en position de fermeture des contacts, l'effort exercé par ledit agencement de pression en fermeture (3) dans cette position de fermeture poussant le disque (1A) contre cet organe de butée (1A''). <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un dispositif d'actionnement de disjoncteur hybride à haute tension et un disjoncteur hybride équipé d'un tel dispositif d'actionnement.
Un tel disjoncteur hybride comporte pour chaque pôle une chambre de coupure à gaz diélectrique, par exemple du SF6 sous pression, dont le contact fixe est relié à une première borne du réseau et connecté en série avec un interrupteur supportant le dU/dt de la tension transitoire de rétablissement et dont le contact fixe est relié à une seconde borne du réseau. Cet interrupteur est souvent une ampoule à vide.
Un tel disjoncteur hybride est décrit dans le brevet EP 0 847 586.
Ce disjoncteur hybride comprend pour chaque pôle une chambre de coupure à gaz diélectrique comportant un premier contact fixe et un second contact mobile disposés longitudinalement à un premier axe et dont le premier contact fixe est relié à une première borne du réseau. Cette chambre de coupure est connectée en série avec une ampoule à vide comportant un contact fixe et un contact mobile disposés longitudinalement à un second axe et dont le contact fixe est relié à une seconde borne du réseau, des moyens d'actionnement assurant par une commande unique le déplacement entre une position d'ouverture et une position de fermeture desdits contacts mobiles.
Ces premier et second axes sont perpendiculaires et la bielle de commande est disposée longitudinalement au premier axe. Un agencement d'actionnement à bielle coudée rotative assure la synchronisation des déplacements entre une position d'ouverture et une position de fermeture desdits contacts mobiles.
Un agencement de pression en fermeture à ressort mécanique est intercalé entre le contact mobile de l'ampoule à vide et l'agencement d'actionnement. Cet agencement de pression est constitué de deux brides radiales du contact mobile de l'ampoule qui forme un logement pour le ressort mécanique sur l'extrémité duquel vient en contact un piston annulaire dont la course de translation est limitée par butée contre une bride du contact mobile. Ce piston est directement relié à l'agencement de commande.
Ce type d'agencement de commande pose les problèmes techniques suivants.
En position de fermeture de la chambre de coupure et de l'ampoule à vide, l'effort exercé par cet agencement de pression est exercé en permanence sur les moyens d'actionnement et plus généralement sur les pièces mobiles du disjoncteur. Il est donc nécessaire de dimensionner ces pièces constitutives en conséquence.
Par ailleurs, cet agencement d'actionnement est encombrant et un carter métallique de grande dimension doit être utilisé pour le contenir. Un tel carter nécessite un contrôle périodique de tenue à la pression.
Enfin, ce carter contient également l'ampoule à vide avec son enveloppe propre. La tenue en tension aux bornes de l'ampoule à vide est donc limitée par le faible diamètre possible de l'enveloppe de cette ampoule. Il en résulte une limitation de la tension pouvant être appliquée à un tel disjoncteur.
Pour résoudre ces problèmes techniques, l'invention propose un dispositif d'actionnement assurant par une commande unique le déplacement entre une position d'ouverture et une position de fermeture des contacts mobiles d'une chambre de coupure à gaz diélectrique et d'une ampoule à vide d'un disjoncteur hybride, ladite chambre comprenant un contact mobile disposé longitudinalement à un premier axe et étant connectée en série avec une ampoule à vide comportant un contact fixe et un contact mobile disposés longitudinalement à un second axe, ladite commande assurant une translation selon le premier axe, des moyens d'actionnement assurant la synchronisation de déplacement desdits contacts mobiles, un agencement de pression étant intercalé entre le contact mobile de l'ampoule à vide et ces moyens d'actionnement, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement comprennent au moins un disque rotatif autour d'un axe perpendiculaire auxdits précédents axes et deux bielles reliant respectivement chaque contact mobile à ce disque, ces moyens d'actionnement venant en butée contre un organe fixe en position de fermeture des contacts, l'effort exercé par ledit agencement de pression dans cette position de fermeture poussant lesdits moyens contre cet organe de butée.
Ci-dessus et dans tout le texte qui suit, il est entendu que le verbe relier est utilisé au sens large, c'est-à-dire sans devoir préciser s'il s'agit d'une liaison directe ou indirecte.
Ce dispositif d'actionnement permet également d'obtenir par dimensionnement des différents éléments des courses et des vitesses de coupure pour la chambre de coupure et pour l'ampoule à vide très différentes. Un rapport compris entre cinq et vingt peut être aisément obtenu.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la bielle reliant le contact mobile de l'ampoule à vide audit disque est reliée par une articulation en rotation sur ce disque, cette bielle étant décalée d'un angle α dudit second axe en position de fermeture des contacts mobiles.
De préférence, la bielle reliant le contact mobile de la chambre de coupure audit disque est reliée à un tenon porté par ce disque par l'intermédiaire d'un orifice oblong.
Cet orifice oblong ou fente, par réglage de sa longueur, permet de décaler l'ouverture des contacts de l'ampoule à vide par rapport à celle des contacts de la chambre de coupure d'un laps de temps souhaité. A titre d'exemple, il est connu de décaler ces ouvertures d'environ 3 ms.
Cet orifice oblong peut être formé sur ladite bielle reliant le contact mobile de la chambre de coupure audit disque ou être formé sur un second disque rotatif autour du même axe que le premier disque, ladite bielle reliant le contact mobile de la chambre de coupure audit disque étant articulée en rotation sur ce second disque.
L'invention concerne également un disjoncteur hybride équipé d'un tel dispositif d'actionnement.
De préférence, la bielle reliant le contact mobile de l'ampoule à vide audit premier disque est reliée par une articulation côté ampoule à vide à une tige formant piston dans une pièce solidaire de ce contact.
Cet agencement permet d'assurer une pression en fermeture des contacts de l'ampoule à vide.
Selon une variante de réalisation, ledit agencement de pression comporte un agencement d'aide à l'ouverture du contact mobile de l'ampoule à vide à ressort mécanique.
Selon une autre variante de réalisation, ledit agencement de pression comporte un agencement d'aide à l'ouverture du contact mobile de l'ampoule à vide pneumatique à pression différentielle utilisant la différence entre la pression du gaz diélectrique de l'enveloppe du dispositif d'actionnement et la pression du gaz diélectrique de l'enveloppe de l'ampoule à vide.
De préférence, ledit agencement comporte une bride annulaire formant piston liée au contact mobile de l'ampoule à vide et soumise sur une de ses faces à ladite première pression et sur l'autre de ses faces à ladite seconde pression.
Ces deux variantes de réalisation permettent d'assurer l'aide à l'ouverture, par pression, du contact mobile de l'ampoule à vide.
L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures ne représentant que des modes de réalisation préférés de l'invention.
Les figures 1 et 2 sont des vues partielles en coupe longitudinale d'un disjoncteur hybride selon un premier mode de réalisation de l'invention, en position de fermeture et en position d'ouverture.
Les figures 3 et 4 sont des vues partielles en coupe longitudinale d'un disjoncteur hybride selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, en position de fermeture et en position d'ouverture.
La figure 5 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un disjoncteur hybride selon un troisième mode de réalisation de l'invention, en position de fermeture.
De façon commune à tous les modes de réalisation décrits, un disjoncteur hybride comprend pour chaque pôle une chambre de coupure à gaz diélectrique, par exemple du SF6 sous pression, comportant un contact fixe et un contact mobile disposés longitudinalement à un premier axe A-A', vertical vu selon les figures, et dont le contact fixe est relié à une première borne du réseau. Cette chambre de coupure est connectée en série avec une ampoule à vide 2 comportant un contact fixe et un contact mobile disposés longitudinalement à un second axe B-B', horizontal vu selon les figures, et dont le contact fixe est relié à une seconde borne du réseau.
Ces éléments ne sont pas tous représentés en détail sur les figures mais sont du type de ceux décrits dans le document de brevet EP 0 847 586.
En particulier, la chambre de coupure à gaz diélectrique n'est pas représentée. Seul le premier axe A-A' est représenté, correspondant donc à l'axe longitudinal du contact mobile de celle-ci.
Selon ce premier axe A-A' se déplace en translation sur cet axe la bielle isolante de commande du contact mobile de la chambre de coupure. Par exemple sur cette bielle et en tout cas sur une pièce solidaire de ce contact mobile, est relié un dispositif d'actionnement 1 assurant par une commande unique en translation de cette bielle, le déplacement entre une position d'ouverture et une position de fermeture des contacts mobiles de la chambre de coupure à gaz diélectrique et de l'ampoule à vide 2 du disjoncteur hybride. Ces moyens d'actionnement 1 assure la synchronisation de déplacement des contacts mobiles.
Un agencement de pression 3 comprenant un agencement d'aide à l'ouverture par pression est intercalé entre le contact mobile de l'ampoule à vide 2 et ces moyens d'actionnement 1.
Cet agencement de pression en ouverture est identique dans les deux premiers modes de réalisation. Cette aide à l'ouverture par pression est exercé par un ressort mécanique 3A hélicoïdal.
Plus précisément, le contact mobile de l'ampoule 2 coulisse dans une partie fixe du disjoncteur 3B, en général faisant partie d'un carter support, et est reliée à une pièce 3C portant une bride annulaire 3D. Le ressort 3A est un ressort d'ouverture et est en appui contre ce carter 3B et cette bride 3D.
Selon le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, ces moyens d'actionnement 1 comprennent un disque rotatif 1A autour d'un axe 1B perpendiculaire aux dits précédents axes A-A' et B-B' et coupant l'axe longitudinal B-B' de l'ampoule 2 et deux bielles 1C et 1D reliant respectivement chaque contact mobile à ce disque 1A.
Une première bielle 1C est reliée par une de ses extrémités sur la bielle isolante de la chambre de coupure par une articulation 1C' en rotation autour d'un axe parallèle à l'axe 1B et comporte à son autre extrémité un orifice oblong ou fente longitudinale 1C' ' . Cette fente 1C " est montée sur un tenon 1A' porté par le disque 1A.
Une seconde bielle 1D est reliée par une de ses extrémités sur le contact mobile de l'ampoule à vide 2 par une articulation 1D' en rotation autour d'un axe parallèle à l'axe 1B et par son autre extrémité sur le disque 1A par une articulation 1D" en rotation autour d'un axe également parallèle à l'axe 1B.
Le disque 1A comporte une surface de butée 1A" destiné à venir en butée contre un organe de butée fixe 1A", en position fermée du disjoncteur.
Toutes ces précédentes pièces sont dimensionnées et disposées de façon à obtenir le fonctionnement suivant.
En position fermée des contacts, comme représentée sur la figure 1, la bielle isolante est à sa position supérieure (vue selon les figures) et la fente 1C' ' de la bielle 1C a son extrémité intérieure en butée contre le tenon 1A'. Le disque 1A est lui poussé contre l'organe de butée 1A' ' et la bielle 1D côté ampoule à vide est quant à elle inclinée d'un angle α du second axe B-B' de telle sorte que l'effort exercé par le ressort 3A de l'agencement de pression en fermeture 3 dans cette position de fermeture pousse le disque 1A contre cet organe de butée 1A''. Autrement dit, cette bielle 1D a dépassé la position de point mort correspondant à son alignement avec le second axe B-B' et la pression du ressort 3A contribue alors à la pression du disque 1A sur l'organe de butée 1A" .
Il en résulte que dans cette position de fermeture, toute la contrainte résultante est encaissée par l'organe de butée et aucune contrainte n'est exercée sur les différentes pièces mobiles du disjoncteur.
Lors d'une ouverture, la bielle isolante est tirée ici vers le bas selon le premier axe A-A' pour atteindre la position d'ouverture représentée sur la figure 2. La bielle 1C côté chambre de coupure se déplace donc dans un premier temps sans effet sur le disque 1A, le tenon 1A' restant fixe jusqu'à butée contre l'extrémité extérieure de la fente 1C'', puis dans un second temps entraíne donc le tenon 1A' du disque 1A et celui-ci en rotation autour de son axe 1B. Ceci jusqu'à la position d'ouverture où le tenon 1A' est en butée contre l'extrémité extérieure de la fente 1C" de la bielle 1C.
La longueur de la fente 1C" de la première bielle 1C est donc choisie en fonction du décalage souhaitée entre l'ouverture des contacts de la chambre de coupure et celle des contacts de l'ampoule à vide 2.
Par ailleurs, pour permettre la course correspondante à la rotation selon l'angle α où les contacts de l'ampoule à vide sont fermés et ne peuvent être déplacés, la bielle correspondante 1D est désolidarisée sur une course correspondante de la pièce 3C portant une bride annulaire 3D. Pour ce faire, cette bielle 1D est reliée par son articulation 1D' à une tige 3 E formant piston dans la pièce 3C et soumise à un agencement de lames élastiques de pression 3F. Cet agencement de lames flexibles 3F assure également la fonction de pression en fermeture des contacts de l'ampoule à vide et contribue également à la poussée du disque 1A contre la butée 1A" en position de fermeture.
Lors de la rotation selon la flèche représentée sur la figure 2, grâce au déplacement de la bielle isolante et de la première bielle 1C, la seconde bielle 1D pousse la tige 1D' sur une cette course correspondante à l'angle α à l'encontre de l'effort exercé par l'agencement de lames élastiques 3F puis, une fois le point mort franchi, le contact mobile de l'ampoule à vide 2 est tiré par la bielle 1D et poussé par le ressort d'ouverture 3A, en position d'ouverture représentée sur la figure 2.
Cette course correspondante à l'angle α augmente le décalage d'ouverture des contacts de la chambre de coupure et de l'ampoule à vide.
A titre d'exemple, l'angle α est choisi relativement petit de l'ordre de 3 à 4°.
L'ampoule à vide 2 est contenue dans son enveloppe isolante cylindrique et seul un carter contenant uniquement le dispositif d'actionnement 1 de volume réduit n'est nécessaire.
Les figures 3 et 4 représentent une deuxième mode de réalisation, où les éléments communs au premier mode de réalisation ne seront pas redécrits en détail et portent les mêmes références.
Selon ce mode de réalisation la première bielle côté chambre de coupure ne porte plus de fente et est articulée directement sur un second disque 10A par une articulation 10B en rotation autour d'un axe parallèle à l'axe 1B. Ce second disque 10A est également rotatif autour d'un axe 1B et c'est lui qui porte un orifice oblong ou fente 10C en arc de cercle et qui est monté sur un tenon 10A' porté par le disque 1A.
Pour des raisons d'encombrement du second disque 10A et de l'articulation 10B, l'agencement de butée avec son organe de butée 10A" est différent de celui du premier mode de réalisation.
Cependant, pour ces deux modes de réalisation, cet agencement est réalisé par une prolongation radiale et en arc de cercle du disque 1A qui porte d'ailleurs ici l'articulation 1D" et sur un des bords duquel vient buter l'organe de butée 10A".
En position fermée des contacts, comme représentée sur la figure 3, la bielle isolante est à sa position supérieure (vue selon les figures) et la fente 10C' du disque 1A a une de ses extrémités en butée contre le tenon 10A'. Le disque 1A est poussé contre l'organe de butée 10A" et la bielle 1D côté ampoule à vide est quant à elle inclinée d'un angle α du second axe B-B' de telle sorte que l'effort exercé par le ressort 3A de l'agencement de pression en fermeture 3 dans cette position de fermeture pousse le disque 1A contre cet organe de butée 10A". Autrement dit, cette bielle 1D a dépassé la position de point mort correspondant à son alignement avec le second axe B-B' et la pression du ressort 3A contribue alors à la pression du disque 1A sur l'organe de butée 10A" .
Il en résulte que dans cette position de fermeture, toute la contrainte résultante est supportée par l'organe de butée et aucune contrainte n'est exercée sur les différentes pièces mobiles du disjoncteur.
Lors d'une ouverture, la bielle isolante est tirée ici vers le bas selon le premier axe A-A' pour atteindre la position d'ouverture représentée sur la figure 4. La bielle 1C côté chambre de coupure se déplace donc dans un premier temps sans effet sur le disque 1A, le tenon 10A' restant fixe jusqu'à butée contre l'autre extrémité de la fente 10C, puis dans un deuxième temps entraíne donc le tenon 10A' du disque 1A et celui-ci en rotation autour de son axe 1B. Dans un troisième temps, le ressort d'ouverture 3A pousse la bride jusqu'à butée contre la partie fixe en 3B' et ainsi les moyens d'actionnement 1, ceci jusqu'à la position d'ouverture où le tenon 10A' est en butée contre l'autre extrémité de la fente 10C de la bielle 1C.
La longueur de la fente 10C de la première bielle 1C est donc choisie en fonction du décalage souhaitée entre l'ouverture des contacts de la chambre de coupure et celle des contacts de l'ampoule à vide 2.
Par ailleurs, pour permettre la course correspondante à la rotation selon l'angle α où les contacts de l'ampoule à vide sont fermés et ne peuvent être déplacés, la bielle correspondante 1D est désolidarisée sur une course correspondante de la pièce 3C par un agencement en tous points identiques à celui du premier mode de réalisation.
Selon un troisième mode de réalisation représenté sur la figure 5, l'agencement d'aide à l'ouverture est un agencement pneumatique à pression différentielle entre les gaz de la chambre de coupure et de l'ampoule à vide.
Au lieu d'utiliser un ressort mécanique 3A, la différence entre la pression de gaz diélectrique P1 dans l'enveloppe des moyens d'actionnement, dite première enveloppe, et la pression de gaz diélectrique P2 dans l'enveloppe de l'ampoule à vide, dite seconde enveloppe, est utilisée pour obtenir l'aide à l'ouverture. A titre d'exemple, P1 est de l'ordre de 10 bar et P2 de l'ordre de 1 bar.
On retrouve dans ce mode de réalisation le contact mobile de l'ampoule 2 qui coulisse dans une partie fixe du disjoncteur 3B, en général faisant partie d'un carter support, et est reliée à une pièce 3C portant une bride annulaire 3D.
La partie fixe 3B est ici ouverte par au moins un orifice 4A, de préférence par plusieurs tels orifices répartis sur sa circonférence, vers l'intérieur de la première enveloppe à proximité de sa paroi proche ou commune à la seconde enveloppe. Ainsi le gaz contenu dans cette première enveloppe remplit l'espace cylindrique formé par cette paroi et la bride annulaire 3D qui peut coulisser contre cette partie fixe de façon étanche grâce à l'interposition d'un joint d'étanchéité, à la façon d'un piston.
Par ailleurs, côté seconde enveloppe, la pièce 3C est pourvue d'au moins un orifice 4B, de préférence par plusieurs tels orifices répartis sur sa circonférence, permettant au gaz contenu par cette seconde enveloppe de s'introduire à l'intérieur de cette pièce 3C et de l'autre côté de la bride annulaire 3D grâce à d'autres orifices 4D agencés dans cette partie 3C.
Ainsi, la bride annulaire 3D se trouve sur sa face tournée vers l'ampoule à vide 2 soumise à la pression P1 et sur l'autre de ses faces soumise à la pression P2. Compte tenu de la différence entre P1 et P2, cet agencement pneumatique assure un effort contre la face tournée vers l'ampoule à vide de cette bride équivalent à celle du ressort mécanique 3A des modes de réalisation précédents.

Claims (10)

  1. Dispositif d'actionnement assurant par une commande unique le déplacement entre une position d'ouverture et une position de fermeture des contacts mobiles d'une chambre de coupure à gaz diélectrique et d'une ampoule à vide (2) d'un disjoncteur hybride, ladite chambre comprenant un contact mobile disposé longitudinalement à un premier axe (A-A') et étant connectée en série avec une ampoule à vide comportant un contact fixe et un contact mobile disposés longitudinalement à un second axe (B-B'), ladite commande assurant une translation selon le premier axe (A-A'), des moyens d'actionnement (1) assurant la synchronisation de déplacement desdits contacts mobiles, un agencement de pression (3) étant intercalé entre le contact mobile de l'ampoule à vide (2) et ces moyens d'actionnement (1), caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement comprennent au moins un disque (1A) rotatif autour d'un axe (1) perpendiculaire aux dits précédents axes et deux bielles (1C, 1D) reliant respectivement chaque contact mobile à ce disque (1A), ces moyens d'actionnement venant en butée contre un organe fixe (1A'') en position de fermeture des contacts, l'effort exercé par ledit agencement de pression (3) dans cette position de fermeture poussant lesdits moyens contre cet organe de butée (1A").
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bielle (1D) reliant le contact mobile de l'ampoule à vide audit disque (1A) est reliée par une articulation (1D") en rotation sur ce disque, cette bielle étant décalée d'un angle α dudit second axe (B-B') en position de fermeture des contacts mobiles.
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la bielle (1C) reliant le contact mobile de la chambre de coupure audit disque (1A) est reliée à un tenon (1A', 10A') porté par ce disque (1A) par l'intermédiaire d'un orifice oblong (1C", 10C).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que cet orifice oblong (1C") est formé sur ladite bielle (1C) reliant le contact mobile de la chambre de coupure audit disque.
  5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que cet orifice oblong (10C) est formé sur un second disque (10A) rotatif autour du même axe (1B) que le premier disque (1A), ladite bielle (1C) reliant le contact mobile de la chambre de coupure audit premier disque (1A) étant articulée en rotation sur ce second disque.
  6. Disjoncteur hybrique, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif d'actionnement selon l'une des revendications précédentes.
  7. Disjoncteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la bielle (1D) reliant le contact mobile de l'ampoule à vide audit premier disque (1A) est reliée par une articulation (1D') côté ampoule à vide à une tige (3 E) formant piston dans une pièce (3C) solidaire de ce contact.
  8. Disjoncteur la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit agencement de pression (3) comporte un agencement d'aide à l'ouverture du contact mobile de l'ampoule à vide 2 à ressort mécanique (3A).
  9. Disjoncteur selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit agencement de pression (3) comporte un agencement d'aide à l'ouverture du contact mobile de l'ampoule à vide (2) pneumatique à pression différentielle utilisant la différence entre la pression (P1) du gaz diélectrique de l'enveloppe du dispositif d'actionnement (1) et la pression (P2) du gaz diélectrique de l'enveloppe de l'ampoule à vide (2).
  10. Disjoncteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit agencement comporte une bride annulaire (3D) formant piston liée au contact mobile de l'ampoule à vide (2) et soumise sur une de ses faces à ladite première pression (P1) et sur l'autre de ses faces à ladite seconde pression (P2).
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