FR2629629A1 - High voltage circuit breaker with built-in current transformer - Google Patents
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Abstract
Description
DisJoncteur à haute tension à transformateur de courant incorporé.High voltage circuit breaker with built-in current transformer.
La présente invention est relative à un disjoncteur à haute tension à transformateur de courant incorporé. The present invention relates to a high voltage circuit breaker with incorporated current transformer.
Chacune des phases d'un disjoncteur, pouvant comprendre une ou une plusieurs chambres de coupure en série, est nécessairement associée à un transformateur de courant, utilisé pour la commande et les mesures. Dans la suite, par souci de simplification de ltexposé, on ne décrira que des disjoncteurs à une seule chambre de coupure par phase, mais ceci ne limite en rien la portée de l'invention. Each of the phases of a circuit breaker, which may include one or more interrupting chambers in series, is necessarily associated with a current transformer, used for control and measurements. In the following, for the sake of simplification of the description, only circuit breakers with a single breaking chamber per phase will be described, but this in no way limits the scope of the invention.
Le plus couramment le transformateur de courant est placé à côté de la chambre de coupure dont il mesure le courant, sur un socle de béton. Le coût de réalisation d'un tel massif grève de manière importante le prix de l'équipement. Most commonly the current transformer is placed next to the breaking chamber whose current it measures, on a concrete base. The cost of making such a massive strike significantly the price of equipment.
On a envisagé de disposer le transformateur de courant au-dessus de la chambre de coupure, mais cette solution présente l'inconvénient d'allonger de manière prohitive la hauteur du disjoncteur. It has been envisaged to have the current transformer above the breaking chamber, but this solution has the drawback of lengthening the height of the circuit breaker prohistically.
On a proposé de placer le transformateur de courant de manière suspendue le long de la chambre de coupure du disjoncteur. It has been proposed to place the current transformer in a suspended manner along the circuit breaker breaking chamber.
Cette solution n'est applioable que pour les tensions relativement basses et ne l'est plus aux hautes et très hautes tensions.This solution is only applicable for relatively low voltages and is no longer applicable to high and very high voltages.
Par ailleurs, elle nécessite un remplissage séparé de gaz diélectrique et un contrôle de cette pression, distinct du contrôle de la pression du disjoncteur. Cette disposition est donc onéreuse. Furthermore, it requires a separate filling of dielectric gas and a control of this pressure, distinct from the control of the pressure of the circuit breaker. This provision is therefore expensive.
Un but de l'invention est de réaliser un disjoncteur avec transformateur de courant incorporé, de prix de revient modéré, ne nécessitant ni massif supplémentaire, ni contrôle distinct de la pression de gaz diélectrique, et dont l'encombrement ne soit pas prohibitif. An object of the invention is to provide a circuit breaker with incorporated current transformer, of moderate cost price, requiring neither additional bulk, nor separate control of the dielectric gas pressure, and whose bulk is not prohibitive.
L'invention a pour objet un disjoncteur à haute tension à isolement par gaz diélectique, comprenant une structure support, un dispositif de commande, une première colonne isolante renfermant une tringle de manoeuvre reliée audit dispositif de commande, et une seconde colonne surmontant ladite première colonne, dans le prolongement de celle-ci et constituant une chambre de coupure, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre inséré entre ladit,e première et ladite seconde colonne, en communication gazeuse avec lesdites colonnes, traversée par ladite tringle de manoeuvre et renfermant un bobinage constituant le circuit secondaire d'un transformateur de courant, à travers lequel passe un conducteur parcouru par le courant traversant le disjoncteur, ledit conducteur constituant le circuit primaire du transformateur de courant, ladite chambre comprenant une traversée étanche par laquelle ledit conducteur s'étend à l'extérieur. The subject of the invention is a high-voltage circuit breaker insulated by dielectric gas, comprising a support structure, a control device, a first insulating column containing an operating rod connected to said control device, and a second column surmounting said first column. , in the extension thereof and constituting a breaking chamber, characterized in that it comprises a chamber inserted between said, e first and said second column, in gas communication with said columns, crossed by said operating rod and containing a winding constituting the secondary circuit of a current transformer, through which passes a conductor traversed by the current passing through the circuit breaker, said conductor constituting the primary circuit of the current transformer, said chamber comprising a sealed passage through which said conductor extends outside.
Avantageusement, le bobinage est supporté par une paire de tubes coaxiaux métalliques, au potentiel de la masse, remplis de gaz diélectrique, l'espace entre les tubes renfermant des câbles de liaison dudit bobinage secondaire, le tube intérieur renfermant au moins une partie de la tringle de manoeuvre du disjoncteur. Advantageously, the winding is supported by a pair of metal coaxial tubes, at ground potential, filled with dielectric gas, the space between the tubes containing cables for connecting said secondary winding, the inner tube containing at least part of the circuit-breaker operating rod.
D'autres particularités constructives de l'invention ressortiront de la description ci-après de deux modes de réalisation de l'invention, en référence au dessin annexé dans lequel
- la figure 1 est une vue en élévation d'un disjoncteur à transformateur de courant incorporé selon l'invention montrant la disposition de la chambre entre les colonnes.Other constructive features of the invention will emerge from the description below of two embodiments of the invention, with reference to the appended drawing in which
- Figure 1 is an elevational view of a circuit breaker with incorporated current transformer according to the invention showing the arrangement of the chamber between the columns.
- La figure 2 est une vue en élévation en coupe axiale partielle d'une chambre selon un premier mode de réalisation de l'invention. - Figure 2 is an elevational view in partial axial section of a chamber according to a first embodiment of the invention.
- La figure 3 est une vue en élévation en coupe axiale partielle d'une chambre selon un second mode de réalisation de l'invention. - Figure 3 is an elevational view in partial axial section of a chamber according to a second embodiment of the invention.
- La figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3. - Figure 4 is a sectional view along line IV-IV of Figure 3.
La figure 1 représente en élévation un disjoncteur à haute tension comprenant, placée sur un massif en béton 1, une structure métallique 2 sur laquelle reposent une commande 3, une première colonne isolante 4 et une seconde colonne isolante 5 enfermant des organes de coupure (chambre de coupure). Figure 1 shows in elevation a high voltage circuit breaker comprising, placed on a concrete block 1, a metal structure 2 on which rest a control 3, a first insulating column 4 and a second insulating column 5 enclosing cut-off members (chamber ).
Selon une caractéristique de l'invention, une chambre 7 est insérée entre la colonne support 4 et la chambre de coupure 5. According to a characteristic of the invention, a chamber 7 is inserted between the support column 4 and the breaking chamber 5.
Le courant amené par un câble 8 pénétre dans le disjoncteur, de manière classique, par une prise 9 à la partie supérieure de la chambre de coupure. Le courant repart, par un câble 10 relié à une prise 11 placée sur la chambre 7. Les colonnes et la chambre sont remplies de gaz diélectique qui circulent librement. The current supplied by a cable 8 enters the circuit breaker, in a conventional manner, through a socket 9 at the upper part of the breaking chamber. The current starts again, by a cable 10 connected to a socket 11 placed on the chamber 7. The columns and the chamber are filled with dielectric gas which circulate freely.
La figure 2 montre un premier mode de réalisation de la chambre et de la disposition des éléments du transformateur de courant. FIG. 2 shows a first embodiment of the chamber and of the arrangement of the elements of the current transformer.
La chambre 7, en métal comprend une portion cylindrique 7A venant s'adapter de manière étanche à la partie inférieure de la chambre de coupure, et une portion 7B en forme de coupe pour s'ajuster au diamètre de la colonne support 4, à laquelle elle est fixée de manière étanche. The chamber 7, made of metal, comprises a cylindrical portion 7A which fits tightly to the lower part of the breaking chamber, and a section-shaped portion 7B to adjust to the diameter of the support column 4, to which it is tightly fixed.
La portion cylindrique 7A possède avantageusement un couvercle 7C percé de trous 100 pour la communication des gaz entre la chambre de coupure et le transformateur de courant à travers une boite 101 remplie de tamis moléculaire pour la régénération du gaz pollué provenant de la chambre de coupure. The cylindrical portion 7A advantageously has a cover 7C pierced with holes 100 for the communication of the gases between the breaking chamber and the current transformer through a box 101 filled with molecular sieve for the regeneration of the polluted gas coming from the breaking chamber.
Un bobinage 15 constitue le secondaire d'un transformateur de courant ; il est fixé à un plateau métallique 16. A winding 15 constitutes the secondary of a current transformer; it is fixed to a metal plate 16.
Le plateau est maintenu en place par deux tubes-coaxiaux 19 et 20 s'évasant en deux coquilles. The plate is held in place by two coaxial tubes 19 and 20 flaring into two shells.
Ces tubes, métalliques, au potentiel de la masse, remplis de gaz diélectrique, sont utilisés non seulement comme support de bobinage 15 mais également pour enfermer les câbles 21, 22de sortie basse tension du bobinage 15. These tubes, metallic, at ground potential, filled with dielectric gas, are used not only as a winding support 15 but also to enclose the low voltage output cables 21, 22 of the winding 15.
Le courant du disjoncteur est amené de la chambre de coupure par un tube 25, disposé dans l'axe du disjoncteur et traversant le bobinage 15 pour constituer le primaire du transformateur de courant. The current from the circuit breaker is brought from the breaking chamber by a tube 25, disposed in the axis of the circuit breaker and passing through the winding 15 to constitute the primary of the current transformer.
A sa sortie du bobinage, le tube 25 est scindé en deux parties. At its exit from the winding, the tube 25 is split into two parts.
Une partie 25A traverse la paroi de la chambre 7 et est relié à la prise de sortie 10 du disjoncteur. A part 25A crosses the wall of the chamber 7 and is connected to the outlet socket 10 of the circuit breaker.
Une autre partie 25B est solidarisé à la chambre 7 et contribue à la solidité mécanique de l'ensemble. Dans le cas où la plaque 7C est isolée électriquement du conducteur 25, il ne sera plus nécessaire à la partie 25A de traverser la paroi de la chambre 7. Another part 25B is secured to the chamber 7 and contributes to the mechanical strength of the assembly. In the case where the plate 7C is electrically isolated from the conductor 25, it will no longer be necessary for the part 25A to pass through the wall of the chamber 7.
La prise 11 sera fixée directement sur 7 sans sortie d'étanchéité.The socket 11 will be fixed directly to 7 without sealing outlet.
La tringle 26 de commande du disjoncteur, en matériau isolant, est placée à l'intérieur des tubes 25 et 20. Elle peut être guidée, à l'intérieur du tube 25 au moyen de manchons tel que 28 coopérant avec des anneaux 29 ou grâce à toute autre espèce de pièce de guidage. The circuit breaker control rod 26, made of insulating material, is placed inside the tubes 25 and 20. It can be guided, inside the tube 25 by means of sleeves such as 28 cooperating with rings 29 or by means of to any other kind of guide piece.
La disposition qui vient d'être décrite satisfait parfaitement aux exigences de robustesse mécanique, d'isolement et de sureté de fonctionnement. La hauteur supplémentaire du disjoncteur est faible, de l'ordre du mètre. The arrangement which has just been described satisfies perfectly the requirements of mechanical robustness, isolation and operational safety. The additional height of the circuit breaker is small, of the order of one meter.
Les figures 3 et 4 concernent une variante de réalisation de la chambre et de la disposition des divers éléments. Figures 3 and 4 relate to an alternative embodiment of the chamber and the arrangement of the various elements.
La chambre 70 a une forme bombée et vient s'adapter de manière étanche à la colonne support 4 et à la colonne 5 enfermant la chambre de coupure. Elle est réalisée en métal conducteur et possède un couvercle 71 qui reçoit le courant traversant le disjoncteur (tresse 72). Le primaire du transformateur est constitué par une pièce conductrice allongée 73 (tige ou tube) solidarisée à une paroi de la chambre 70 et traversant la paroi opposée où elle est reliée à la prise 10 de sortie du disjoncteur, et isolée électriquement de la chambre 70 par le manchon isolant 90. The chamber 70 has a domed shape and fits tightly to the support column 4 and to the column 5 enclosing the breaking chamber. It is made of conductive metal and has a cover 71 which receives the current passing through the circuit breaker (braid 72). The transformer primary consists of an elongated conductive part 73 (rod or tube) secured to a wall of the chamber 70 and passing through the opposite wall where it is connected to the outlet 10 of the circuit breaker, and electrically isolated from the chamber 70 by the insulating sleeve 90.
Le bobinage 80 constituant le circuit secondaire est toujours soutenu par deux tubes coaxiaux, 81 et.82, au potentiel de la masse, remplis de gaz diélectrique. L'espace entre les tubes sert à placer les câbles 83 et 84 de liaison du bobinage secondaire 80. The winding 80 constituting the secondary circuit is always supported by two coaxial tubes, 81 and 82, at ground potential, filled with dielectric gas. The space between the tubes is used to place the cables 83 and 84 for connecting the secondary winding 80.
La tringle de manoeuvre du disjoncteur possède une portion isolante 85A reliée aux organes mobiles de la chambre de coupure. The circuit-breaker operating rod has an insulating portion 85A connected to the movable members of the breaking chamber.
Elle est reliée en outre par un palonnier métallique ou non 86 qui enjambe le bobinage 80, à une portion 85B, métallique, qui passe dans l'axe du tube intérieur 84. Pour permettre le débattement du palonnier, des lumières 87 sont pratiquées dans les tubes. It is further connected by a metallic or non-metallic lifter 86 which spans the winding 80, to a metallic portion 85B, which passes in the axis of the inner tube 84. To allow the deflection of the lifter, lights 87 are made in the tubes.
Cet autre mode de réalisation de l'invention présente les mêmes avantages que le précédent, avec en outre un peu plus de légèreté. This other embodiment of the invention has the same advantages as the previous one, with a little more lightness.
Dans les variantes décrites, il est possible d'augmenter le nombre d'ampères tours primaires en utilisant le retour de courant par la paroi 7A ou 70. Le conducteur 25 de la figure 2 sera ainsi formé par exemple de 2 tubes concentriques intérieur et extérieur. Le tube 25 intérieur est relié électriquement à la chambre de coupure par sa partie supérieure et à la paroi 7A par sa partie inférieure. La partie supérieure de la paroi 7A est reliée électriquement à la partie supérieure du tube 25 extérieur. La partie inférieure de ce dernier tube, isolée de la paroi 7A, traverse cette dernière de façon étanche pour être fixée sur 10 et 11. On multiplie ainsi par 2 le nombre des ampères tours primaires. In the variants described, it is possible to increase the number of primary turn amps by using the current return through the wall 7A or 70. The conductor 25 of FIG. 2 will thus be formed for example of 2 concentric tubes inside and outside . The inner tube 25 is electrically connected to the interrupting chamber by its upper part and to the wall 7A by its lower part. The upper part of the wall 7A is electrically connected to the upper part of the outer tube. The lower part of this latter tube, isolated from the wall 7A, crosses the latter in leaktight manner to be fixed on 10 and 11. The number of primary ampere turns is thus multiplied by 2.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8804441A FR2629629A1 (en) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | High voltage circuit breaker with built-in current transformer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8804441A FR2629629A1 (en) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | High voltage circuit breaker with built-in current transformer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2629629A1 true FR2629629A1 (en) | 1989-10-06 |
Family
ID=9364942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8804441A Withdrawn FR2629629A1 (en) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | High voltage circuit breaker with built-in current transformer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2629629A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997031413A1 (en) * | 1996-02-23 | 1997-08-28 | Siemens Aktiengesellschaft | High-voltage outdoor switch |
| ES2118038A1 (en) * | 1996-06-13 | 1998-09-01 | Abb Subestaciones S A | Current transformer insulated in sulphur hexafluoride, built into a high-voltage circuit-breaker. |
| FR2810805A1 (en) * | 2000-06-23 | 2001-12-28 | Alstom | High voltage network hybrid switch having isolating column mounted switching chamber and control unit isolating switching chamber and control unit isolating rod activating chamber/passing metallic shielded transformer. |
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| FR803372A (en) * | 1935-06-19 | 1936-09-29 | Alsthom Cgee | New low volume switch for oil or other liquid dielectric |
| FR2525807A1 (en) * | 1982-04-22 | 1983-10-28 | Alsthom Atlantique | CIRCUIT BREAKER WITH CURRENT TRANSFORMER INCORPORATES |
-
1988
- 1988-04-05 FR FR8804441A patent/FR2629629A1/en not_active Withdrawn
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