FR2476903A1 - Interrupteur haute tension a coupure gazogene - Google Patents

Abstract

LE NOUVEAU MOYEN AU BREVET PRINCIPAL ET CE QUI SUIT A POUR ORIGINE L'INTRODUCTION DANS LES ELECTRODES DE COUPURE MOBILE DE THERMOPLASTIQUE, UN MANCHON DE C2F4, QUI PAR LE PLASMA PRODUIT PAR L'OUVERTURE DES CONTACTS, L'ARC ELECTRIQUE, ET PAR UN SOUFFLAGE MI-COURSE IMPORTANT ET L'EFFET THERMO-ELECTRIQUE DE PROVOQUER UNE AVALANCHE QUI VA CONTRIBUER A RETABLIR RAPIDEMENT LE MILIEU DIELECTRIQUE ORIGINEL. LE MECANISME ASSURANT LE SOUFFLAGE PLEIN EFFET, MI-COURSE ET RETOUR A LA POSITION NEUTRE DU SOUFFLET EST ACTIONNE PAR DEUX RESSORTS INDEPENDANTS, L'UN POUR O-F, L'AUTRE POUR F-O, EN O (INVERSION) LE POLE POUVANT ETRE MIS A LA MASSE M. CHAQUE ENCEINTE COMPORTANT DES BLOCS ISOLANT POUR L'AVAL ET L'AMONT, EN MATIERE GENRE ELASTOMERE, CERCLAGES METALLIQUES MIS A LA MASSE, ISOLANT LES CONNEXIONS DE TOUT CONTACT AVEC L'AIR AINSI QUE LA PRISE DE COURANT INVERSE POUR EMBROCHER LA DERIVATION DE LA CELLULE IDENTIQUE SECONDAIRE, DONC SUPPRESSION DES COUPE-CIRCUITS. LES DEUX CELLULES AYANT LES MEMES CARACTERISTIQUES TECHNIQUES POUVOIR DE COUPURE 12,5KA AYANT POUR OBJET PAR DEUX ARTERES MT AVEC CHACUNE UN BOUCLAGE QUI LUI EST PROPRE, D'ETABLIR UN RESEAU A DOUBLE DERIVATION POUR CHAQUE ARTERE ET CECI PAR DES MOYENS RADIO, TRES RAPIDEMENT.

Description

D E S C R I P T I O N
Le présent certificat d'addition est rataché au Brevet principal 74 32 385 déposé le 24 Septembre 1974 relatif à un interrupteur haute tension pour coupure gazogène. Le résumé des recherches concernant ledit additif et les nouveaux moy ens sont exposés comme suit.

PREAMBULE. Le caractère d'isolant électrique tient au fait qu'un gaz ne contient aucune particule ionisée mais seulement des particules neutres. Lorsque l'ionisation est assez importante pour que le nombre d'électrons par unité de volume soit comparable à celui des molécules neutres, le gaz devenu plasma est un fluide très conducteur.

La formation du plasma est le phénomène essentiel occasionné par la coupure de l'arc électrique formé à l'ouverture des contacts. L'extinction de l'arc nécessite un soufflage énergique du plasma afin de ne pas bloquer le gaz ionisé pendant le début de la course du contact mobile. Le soufflage permet d'envoyer le maximum de gaz frais pour obtenir la régénération diélectrique nécessaire pour le passage à zéro du courant.

Le gaz électronégatif qui charge les enceintes des pâles de coupure peut etre de l'hexafluorure de soufre SF6 ou encore certains gaz provenant de la pyrolyse d'un thermopastique le polytetrafluorethylene C2F4. L'introduction dans le contact mobile en cuivre d'une bougie de ce thermoplastique permet d'obtenir une production complémentaire de gaz émectronégatif monomètre fluor par craquage dû au passage du gaz de soufflage ayant subi l'effet thermodynamique de l'arc électrique. La présence de la bougie de thermoplastique constitue le moyen nouveau au brevet initial produisant l'effet que je qualifie cratériforme.

Ce complément de gaz accélère la régénération diélectrique du pôle de coupure.

Le dispositif peut comporter quelques trous latéraux dans l'électrode mobile en cuivre pour faciliter la circulation du gaz tout en maintenant le choc en retour efficace. Il est exclu tout contact direct du thermoplastique avec l'arc suivant le préambule de la description du brevet principal.

ELEMENTS CONSTITUTIFS. Une planche 1 décrit figure I la constitution d'un pôle de coupure et du mécanisme associé.

FIGURE I - Planche 1. Dans une enceinte monobloc 1, une électrode mobile 2 est mue par un mécanisme unique 3 pour actionner les n pâles. Un ressort uniflexion 4 a pour objet d'assurer un bon contact entre l'électrode mobile et le contact fixe intérieur, la course de ltélectrode mobile étant inférieure a celle du mécanisme. Une tige 5 en matière isolante est actionnée par le ressort uniflexion. Le contact aval milieu de passage 6 genre tulipe conduit ltélectrode mobile et assure la connexion avec le circuit aval. Le contact amont inférieur 7 comprend une tuyère 8 permettant le passage du gaz de soufflage, l'ensemble étant inséré dans l'enceinte isolante. La bougie de thermoplastique 9 est le générateur de gaz de pyrolyse, les trous latéraux 10 permettent de contribuer la circulation du gaz soufflé.Le contact supérieur 11 permet de réaliser éventuellement un contact de masse M conducteur mettant le circuit aval à la masse.

Le mécanisme lui-meme 3 comprend deux ressorts hélieoldes indépendants 1 suivant la fig. 2 de la planche 1, (2), l'un pour l'action F de fermeture, l'autre pour l'action 0 d'ouverture, ou M de mise à la masse.

Un seul verrou 2 assure le déclenchement du ressort concerné comprimé ce qui interdit toute fausse manoeuvre.

Contrairement aux dispositions du Brevet principal, la compression du soufflet et le retour à la position initiale est assurée par un mouvement sinusoïdal 3 sur 2400 environ d'un système pignon-manivelle, le pignon étant actionné par une créamillère reliée au mouvement rectiligne alternatif du mécanisme décalé pour la présentation mi course, plein soufflage.

Les connexions amont et aval ainsi que le socle de la fiche embrochable sont inclus dans une masse isolante, genre élastomère pour former un bloc insensible au courant de fuite, les décharges captées par des cerclages métalliques mis à la masse démontables pour accéder aux connexions pour le remplacement d'un groupe d'enceintes. Les traverses isolantes de la cellule permettant de fixer les dits cerclages.

Il est précisé que les cellules secondaires en déviation sur l'artère, aux connexions voulues, forment un poste a deux cellules identiques. Ce qui justifie la raison d'etre des moyens de supprimer les coupe circuIts, les enceintes devant couper en toute circonstance un courant de 12,5 KA, sous 24 KV Un.

La figure 2 planche 1 représente le mécanisme en position d'ouverture - O ou M -, les ressorts débandés, dans cette position pour bander le ressort F. La manivelle qui actionne le soufflet est présentée décalée de 1350 environ pour situer la position mi-course du soufflet comprimé.

La mise automatique M par les mouvements fermeture O-F et ouverture F-O ou M, précise qu'il ne s'agit pas d'un disjoncteur simple, mais d'un appareil inverseur. Ceci justifie tous les nouveaux moyens rataches au Brevet principal, des nouveaux groupements, des agencements différents, ainsi que des équivalences nouvelles.

DISTRIBUTION MT. Suivant la planche 2 fig. 1 à 5 ce qui suit justifie les innovations.

Le fig. 1, le schéma simplifie d'une alimentation en coupure d'artère suivant la spécification EDF 64 HN 41, la première datant de fin 1958. Rien à signaler, sauf ce que les constructeurs ont fait, pour utiliser des appareils fonctionnels dans le but de réduire les encombrements.

La fig. 2 le schéma d'une artère suivant ce qui procède chaque poste d'alimentation comprenant deux cellules semblables.

La fig. 3 situant un défaut câble entre les postes 2 et 3. Le disjoncteur de tête F -0?3 sec. FO va déclencher. Dans ce cas le poste -60/20 KV va couper la dérivation concernée. Par la suite, suivant une progression arith métique + 1 sec. en partant de 1 pour le poste terminal, si on sait que l'artère comporte 15 postes à la 11ème seconde le capteur va déclencher l'artère du poste 2 qui par la mise en route d'un émetteur kHz (a) qui va émettre en attente en suivant "artère 10 déclenchée" ou bien secondaire 10 dO ce qui permet de remettre toute l'artère sous tension. Une liaison câble ou tout autre moyen va déclencher cas artère le poste (9) fig3 sur le schéma. Le poste de bouclage, par un relais è manque de tension armé en attente pour fermer l'appareil 4. Un arrêt pour les sections iso lées de 1 minute environ. Seul le poste secondaire ? est isolé puisqu'il est connecté à la fraction du défaut.

La fig. 4 représente l'intervention de la maintenance qui dans l'ordre va couper le poste en amont de 2, permuter la fiche embrochable de 2, mettre par le socle libre le pôle amont à la masse et ensuite en 3 le pôle aval à la masse. Bien entendu réenclencher le poste coupé en amont de 2.

Le

st isolé à ses extremites. L'alimentation est assurée en totalité et la maintenance peut décider au mieux de son intervention pour remettre le défaut en état. A noter qu'un émetteur du poste de bouclage kHz (b) peut signaler la remise sous tension de la partie de l'artère située en aval du défaut.

La figure 5 représente l'ensemble de la combinaison de deux artères qui peuvent être assimilées comme deux artère associées permettant des bouclages, partie intégrante de la distribution à une alimentation en double dérivation, régime A qui ne nécessite pas de réarmement électrique. Solution valable pour les réarmements devant être effectués par la maintenance, pour la sécurité et le contrôle de visu. A noter que la déformation des ressorts droits permet de constater que les contacts F et O ou M sont assurés.

Dans les blocs des dérivations amont et aval, des testeurs capacitifs, forte capacité, sont prévus.

Enfin, le poste 60/20 KV et le véhicule de la maintenance équipés d'une liaison radio kHz (c) pour communiquer toute information, ce qui fait 3 liaisons par la présente envisagée radio, mais qui peuvent être assurées par des équipements électroniques plus élaborés.

CONCLUSION. La fiabilité et la crédibilité des nouveaux moyens exposés sont une quasi certitude et résumées comme suit. 1) Suppression d'une cellule d'artère par poste, suppression des coupe-circuits générateurs de surtension, suivant les recommandations C.I.E., constitution d'un pôle de coupure de 12,5 KA dont la hauteur sera voisine d'un fusible. Réduction sensible du volume d'un poste deux cellules < 1 m3.

Comme il va de soi, et comme il ressort de ce qui précède, l'invention et ses additions ne se limitent pas dans leurs applications aux seuls modes de réalisation de leurs diverses parties et embrassent toutes les variantes dans ce domaine, des équivalences techniques.

Claims (1)

REVENDICATIONS j Dispositif pour un disjoncteur n/pôles enceinte close caractérisé par le monomère fluor soit le SF6 et la pyrolyse du C2Fk et formant un ap pareil inverseur. t Dispositif selon la revendication 1, caractkrisé par l'introduction dans le contact mobile creux d'un manchon de C2F4 et un dispositif collectif de soufflage combiné pour obtenir une suppression et ensuite le brassage du gaz cas F-O et O-F. z Dispositif suivant les revendications 1 et 2 caractérisé par l'effet thermodynamique, par l'arc ionisé et la pyrolyse par le plasma qui va produire du gaz C2F4 et l'effet d'avalanche pour couper l'arc et contri buer au retour à l'étant initial électro-néfatif. Li Dispositif suivant les revendications 1 -2 et 3 caractdrisd par le con tact O mis à la masse M du circuit concerné. v Dispositif suivant les revendications 1 - 2 - 3 et 4 constitué par l'apport de matière isolante genre élastomère, pour isoler les connexions. Enceinte et blocs formant un tout avec un vide pour introduire une prise embrochable le tout isolé de l'air, cercle par des pièces métalliques mises à la masse pour les courants de fuite.
1. 6 Dispositif suivant les revendications 1 - 2 - 3 - 4 et 5 caractérisé

   par le moyen de deux artères MT avec chacune un bouclage qui lui est

   propre, soit deux bouclages, effet inverse, d'établir une distribution

   en double dérivation pour chaque artère.