FR2680043A1 - Circuit breaker with multiple cutoff equipped with varistors - Google Patents
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Abstract
Description
DISJONCTEUR A COUPURE MULTIPLE EOUIPE DE VARISTANCESMULTI-CUT CIRCUIT BREAKER WITH VARISTORS
La présente invention se rapporte à un disjoncteur comprenant, pour chaque phase, au moins deux chambres de coupure principales ayant chacune une varistance montée en The present invention relates to a circuit breaker comprising, for each phase, at least two main breaking chambers each having a varistor mounted in
parallèle à ses bornes.parallel to its terminals.
Dans la demande de brevet français 89 15713 déposée le 29 novembre 1989 par la Demanderesse, est décrit un disjoncteur à deux chambres de coupure par phase Chaque chambre est équipée d'une varistance reliée en série à un interrupteur et d'un condensateur Le rôle de la varistance est de réduire la surtension et de répartir la tension de rétablissement pendant la coupure de la chambre principale Le rôle du condensateur est de répartir la tension de rétablissement sur la chambre principale et sur la chambre auxiliaire (ou sur les contacts du dispositif d'insertion de la varistance incorporée) pendant la coupure du courant En position ouvert, le condensateur sert à répartir la tension sur chaque élément de coupure pour assurer In French patent application 89 15713 filed on November 29, 1989 by the Applicant, a circuit breaker with two phase-breaking chambers is described. Each chamber is equipped with a varistor connected in series with a switch and a capacitor. The role of the varistor is to reduce the overvoltage and to distribute the recovery voltage during the shutdown of the main chamber The role of the capacitor is to distribute the recovery voltage on the main chamber and on the auxiliary chamber (or on the contacts of the device insertion of the built-in varistor) during power cut In the open position, the capacitor is used to distribute the voltage on each breaking element to ensure
la tenue diélectrique.dielectric strength.
Dans la demande de brevet français 90 07426 déposée le 14 juin 1990 par la Demanderesse, est décrit un disjoncteur standard équipé de condensateurs de répartition et comprenant pour chaque phase au moins une chambre de coupure à varistance In French patent application 90 07426 filed on June 14, 1990 by the Applicant, there is described a standard circuit breaker equipped with distribution capacitors and comprising for each phase at least one varistor breaking chamber
limitant la tension à 3 p u, sans dispositif d'insertion. limiting the tension to 3 p u, without insertion device.
Or il faut constater que dans le cas de disjoncteurs à SF 6 à très haute tension (par exemple 420 k V ou 550 k V à deux chambres de coupure par phase), le prix des condensateurs est However, it should be noted that in the case of very high voltage SF 6 circuit breakers (for example 420 k V or 550 k V with two interrupting chambers per phase), the price of the capacitors is
élevé, compte tenu de leurs dimensions. high, given their dimensions.
Grâce à l'invention, il est démontré qu'il est possible de supprimer les condensateurs de répartition dans de tels disjoncteurs équipés de varistances. Dans le cas o les varistances sont montées en permanence aux bornes des chambres de coupure, chaque varistance est dimensionnée pour limiter la tension à Thanks to the invention, it has been demonstrated that it is possible to eliminate the distribution capacitors in such circuit breakers fitted with varistors. In the case where the varistors are permanently mounted at the terminals of the breaking chambers, each varistor is dimensioned to limit the voltage to
sensiblement 3 p u, aucun condensateur de répartition n'étant monté en parallèle aux bornes de chambres de coupure. substantially 3 p u, no distribution capacitor being mounted in parallel at the terminals of the breaking chambers.
Dans le cas o chaque varistance est associée à un dispositif d'insertion, chaque varistance étant dimensionnée pour limiter la surtension à environ 1,2 p u, les enveloppes isolantes des chambres de coupure sont d'une longueur5 proportionnelle au taux maximal de répartition, aucun condensateur de répartition n'étant monté en parallèle aux In the case where each varistor is associated with an insertion device, each varistor being dimensioned to limit the overvoltage to approximately 1.2 pu, the insulating envelopes of the switching chambers are of a length5 proportional to the maximum distribution rate, none distribution capacitor not mounted in parallel to
bornes de chambres de coupure.breaking chamber terminals.
En effet, la répartition de tension avec un point à la masse ne dépasse pas un certain pourcentage (ou taux) pour ce Indeed, the voltage distribution with a point to ground does not exceed a certain percentage (or rate) for this
qui concerne les disjoncteurs ayant des dispositifs d'insertion de varistance. which relates to circuit breakers having varistor insertion devices.
Le surcoût dû à l'allongement des enveloppes isolantes est inférieur au prix du condensateur. The additional cost due to the lengthening of the insulating envelopes is lower than the price of the capacitor.
Selon une première variante, chaque varistance est logée avec son dispositif d'insertion dans une chambre de coupure auxiliaire et les enveloppes isolantes des chambres auxiliaires sont également d'une longueur proportionnelle au taux maximal de répartition. Selon une seconde variante, chaque varistance est logée According to a first variant, each varistor is housed with its insertion device in an auxiliary breaking chamber and the insulating jackets of the auxiliary chambers are also of a length proportional to the maximum distribution rate. According to a second variant, each varistor is housed
avec son dispositif d'insertion dans la chambre de coupure principale correspondante. with its insertion device in the corresponding main breaking chamber.
Le taux de répartition maximal étant de l'ordre de 65 %, les enveloppes sont allongées, plus précisément, d'un coefficient sensiblement égal à 1,3, par rapport au cas The maximum distribution rate being of the order of 65%, the envelopes are elongated, more precisely, by a coefficient substantially equal to 1.3, compared to the case
classique d'une répartition 50 % 50 %. classic 50% 50% distribution.
L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide de dessins ne représentant que des modes de réalisation préférés. La figure 1 est une vue frontale d'un disjoncteur The invention is set out below in more detail with the aid of drawings showing only preferred embodiments. Figure 1 is a front view of a circuit breaker
suivant un premier mode de réalisation de l'invention. according to a first embodiment of the invention.
La figure 2 est une vue frontale d'un disjoncteur suivant un second mode de réalisation de l'invention, selon une première variante. La figure 3 est une vue frontale d'un disjoncteur Figure 2 is a front view of a circuit breaker according to a second embodiment of the invention, according to a first variant. Figure 3 is a front view of a circuit breaker
suivant le second mode de réalisation de l'invention, selon une seconde variante. according to the second embodiment of the invention, according to a second variant.
Prenons l'exemple d'un disjoncteur 420 k V à deux chambres de coupure en série à varistances limitant la surtension à 3 p u sans dispositif d'insertion, et équipé de Let us take the example of a 420 k V circuit breaker with two breaking chambers in series with varistors limiting the overvoltage to 3 p u without insertion device, and equipped with
condensateurs de répartition. Généralement, on a une répartition avec un point à la masse de 51 %-49 % à 52 %-48 %. distribution capacitors. Generally, we have a distribution with a point to ground from 51% -49% to 52% -48%.
Sans condensateur de répartition, tel qu'il est représenté sur la figure 1, on a une répartition de 63 %-37 % à %-35 % Cette répartition de 65 % est appliquée sur la chambre de coupure 1 la plus chargée après l'extinction du courant dans la varistance La répartition sur les deux chambres principales10 1, contenant les contacts principaux 3 et de longueur L, est, pendant la coupure du courant de défaut, de l'ordre de 50 %-50 % puisqu'elle est assurée par deux varistances identiques 2. Si la tension appliquée est élevée (supérieure ou égale à 2 p u) et dure plusieurs alternances, on aura le Without distribution capacitor, as shown in FIG. 1, there is a distribution of 63% -37% to% -35% This distribution of 65% is applied to the interrupting chamber 1 most charged after the extinction of the current in the varistor The distribution on the two main chambers10 1, containing the main contacts 3 and of length L, is, during the breaking of the fault current, of the order of 50% -50% since it is ensured by two identical varistors 2. If the applied voltage is high (greater than or equal to 2 pu) and lasts several alternations, we will have the
fonctionnement des varistances à chaque alternance. operation of the varistors at each alternation.
En opposition de phase à 2 p u, il faut s'assurer que les varistances puissent tenir la tension pendant quelques minutes. Pour les tensions appliquées inférieures ou égales à In phase opposition at 2 p u, you must make sure that the varistors can hold the voltage for a few minutes. For applied voltages less than or equal to
1,5 p u, les varistances peuvent tenir indéfiniment la tension même avec la répartition de 65 % 35 %. 1.5 p u, the varistors can hold the tension indefinitely even with the distribution of 65% 35%.
L'utilisation de deux varistances identiques 2 fonctionnant à 3 p u permet ainsi d'assurer le bon The use of two identical varistors 2 operating at 3 p u thus ensures the correct
fonctionnement en cas de tension élevée Les condensateurs25 peuvent donc être supprimés sans nécessité d'allonger les enveloppes en porcelaine des chambres de coupure 1. operation in the event of high voltage The capacitors25 can therefore be removed without the need to lengthen the porcelain enclosures of the breaking chambers 1.
Prenons maintenant l'exemple d'un disjoncteur à deux chambres de coupure 10, contenant les contacts principaux 13, Let us now take the example of a circuit breaker with two breaking chambers 10, containing the main contacts 13,
en série avec une varistance 21 reliée à un dispositif30 d'insertion 22 en série et sans condensateur de répartition, tel que représenté sur la figure 2. in series with a varistor 21 connected to an insertion device 30 in series and without distribution capacitor, as shown in FIG. 2.
La varistance 21 et le dispositif d'insertion 22 sont logés dans la chambre auxiliaire 20 La répartition de tension est supposée de 65 % 35 %.35 Cette répartition de 65 % est appliquée sur la chambre de coupure 10 et sur la chambre auxiliaire 20 la plus chargée après l'extinction du courant dans la varistance 21 La répartition sur les deux chambres principales 10, après la coupure du courant de défaut, est quant à elle de l'ordre de % 50 % puisqu'elle est assurée par deux varistances The varistor 21 and the insertion device 22 are housed in the auxiliary chamber 20 The voltage distribution is assumed to be 65% 35% .35 This distribution of 65% is applied to the breaking chamber 10 and to the auxiliary chamber 20 la more charged after extinction of the current in the varistor 21 The distribution over the two main chambers 10, after the fault current has been cut off, is in the order of% 50% since it is ensured by two varistors
identiques 21.identical 21.
La tension rétablie appliquée sur la chambre auxiliaire 20 la plus chargée en cas de coupure d'un défaut triphasé est de 1,5 (U/(f) * 0,65 = 0,975 (U/irf) o U/r J est la tension simple ou tension par rapport à The restored voltage applied to the most charged auxiliary chamber 20 in the event of a three-phase fault cut-off is 1.5 (U / (f) * 0.65 = 0.975 (U / irf) o U / r J is the single tension or tension with respect to
la terre.Earth.
Elle est donc pratiquement égale à la tension simple et similaire à la tension obtenue en cas de coupure en opposition de phase En effet, dans le cas de coupure en opposition de phase avec deux chambres, la répartition est de 50 %-50 %, la tension totale appliquée étant de 2 * (U/ f 3) Par chambre de coupure on a donc It is therefore practically equal to the simple voltage and similar to the voltage obtained in the event of phase opposition cut In fact, in the case of phase opposition cut with two chambers, the distribution is 50% -50%, the total applied voltage being 2 * (U / f 3) By breaking chamber we therefore have
2 * (U/r 3) * 1/2 = (U/fl).2 * (U / r 3) * 1/2 = (U / fl).
L'ouverture de l'interrupteur auxiliaire 22 après l'extinction du courant dans la varistance permet d'isoler la The opening of the auxiliary switch 22 after the extinction of the current in the varistor makes it possible to isolate the
varistance 21 du circuit.varistor 21 of the circuit.
En position ouvert, chaque chambre de coupure devra tenir diélectriquement entre contacts 65 % de la tension d'essai Ceci est relativement facile avec les appareils modernes actuels utilisant le SF 6 comme gaz diélectrique et de coupure. Pour la tenue externe, il faut, par rapport au cas classique 50 % 50 %, rallonger l'enveloppe en porcelaine de la chambre principale 10 et de la chambre auxiliaire 20 Cet allongement est égal au rapport 65/50 = 1,3 appelé coefficient de surcharge, soit L'= 1,3 * L. Comme représenté sur la figure 3, il sera encore plus économique d'incorporer la varistance il et le dispositif d'insertion 12 dans la chambre de coupure principale 10, contenant les contacts principaux 13 On a ainsi seulement la In the open position, each breaking chamber must hold dielectrically between contacts 65% of the test voltage. This is relatively easy with modern modern devices using SF 6 as the dielectric and breaking gas. For the external holding, it is necessary, compared to the classic case 50% 50%, to lengthen the porcelain envelope of the main chamber 10 and the auxiliary chamber 20 This elongation is equal to the ratio 65/50 = 1.3 called coefficient overload, i.e. L '= 1.3 * L. As shown in FIG. 3, it will be even more economical to incorporate the varistor il and the insertion device 12 into the main breaking chamber 10, containing the main contacts. 13 We thus only have the
chambre principale 10 à rallonger.master bedroom 10 to extend.
Dans le cas des disjoncteurs à trois chambres de coupure par phase, ces modalités d'application restent valables. In the case of circuit breakers with three interrupting chambers per phase, these application methods remain valid.
Claims (5)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9109888A FR2680043B1 (en) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | MULTIPLE BREAKER CIRCUIT BREAKER EQUIPPED WITH VARISTORS. |
CH02489/92A CH687487A5 (en) | 1991-08-02 | 1992-08-07 | Multiple-break high tension circuit breaker equipped with varistors |
Applications Claiming Priority (2)
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CH02489/92A CH687487A5 (en) | 1991-08-02 | 1992-08-07 | Multiple-break high tension circuit breaker equipped with varistors |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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FR2680043A1 true FR2680043A1 (en) | 1993-02-05 |
FR2680043B1 FR2680043B1 (en) | 1993-10-22 |
Family
ID=25690574
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CH (1) | CH687487A5 (en) |
FR (1) | FR2680043B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015010916A1 (en) * | 2013-07-25 | 2015-01-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Switch device |
Citations (2)
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DE3444317A1 (en) * | 1984-11-12 | 1986-05-15 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | Reactance switch |
EP0430123A1 (en) * | 1989-11-29 | 1991-06-05 | Gec Alsthom Sa | High-tension switch with variators |
-
1991
- 1991-08-02 FR FR9109888A patent/FR2680043B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-08-07 CH CH02489/92A patent/CH687487A5/en not_active IP Right Cessation
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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CH687487A5 (en) | 1996-12-13 |
FR2680043B1 (en) | 1993-10-22 |
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