FR2839193A1 - Dispositif interrupteur a haute tension a coupure mixte par vide et gaz - Google Patents

Dispositif interrupteur a haute tension a coupure mixte par vide et gaz Download PDF

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FR2839193A1 FR0205123A FR0205123A FR2839193A1 FR 2839193 A1 FR2839193 A1 FR 2839193A1 FR 0205123 A FR0205123 A FR 0205123A FR 0205123 A FR0205123 A FR 0205123A FR 2839193 A1 FR2839193 A1 FR 2839193A1
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Denis Dufournet
Michel Perret
Michel Tresy
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Alstom SA
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Alstom SA
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    • H01H33/14—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc
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    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H01H33/6661—Combination with other type of switch, e.g. for load break switches

Abstract

Le dispositif de coupure de type hybride comprend :- une enveloppe remplie d'un gaz diélectrique,- un interrupteur à vide, comportant un premier contact d'arc qui est fixe et un second contact d'arc qui peut être déplacé en translation dans la direction axiale de l'enveloppe,- des moyens prévus pour exercer sur le second contact une certaine force tant que l'interrupteur à vide autorise le passage du courant,- un interrupteur à gaz, comportant un troisième contact d'arc qui est fixe ou quasi fixe et un quatrième contact d'arc qui peut être déplacé en translation, comportant aussi un volume de soufflage thermique (11A), - une tige de manoeuvre (6) reliée au quatrième contact.Il comprend en outre :- un moyen de raccordement (13) connectant électriquement les second et troisième contacts, apte à être déplacé en translation solidairement avec le second contact,- des moyens de déplacement reliés au moyen de raccordement et à la tige de manoeuvre pour les déplacer de manière à séparer simultanément les second et quatrième contacts respectivement des premier et troisième contacts,- un volume de soufflage pneumatique d'appoint (11C), adjacent au volume de soufflage thermique et pouvant communiquer avec ce dernier.

Description

une base conique est issue de la pièce (10) conductrice.
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L'invention se rapporte à un dispositif interrupteur à haute tension de type hybride, c' est à dire à coupure mi xte fai s ant co op érer deux techni ques de coupure di fférent es. On qualifie notamment d'hybride un dispositif interrupteur qui comporte un interrupteur à vide renfermant une premi ère p aire de cont acts d' arc et qui comporte égal em ent un interrupteur à gaz comprenant une deuxième paire de contacts d'arc. Un dispositif de ce type est connu du brevet US 3038980. Il comprend une enveloppe remplie d'un gaz diélectrique et ayant un axe longitudinal, à l'intérieur de laquelle sont disposés les deux interrupteurs connoctés électriquement en série et à l'extérieur de laquelle est disposé le mécanisme de commande du dispositif. Le mécanisme l0 d'actionnement des contacts des deux interrupteurs est relativement simple, en ce sens que l'un des deux contacts de l'interropteur à gaz est solidaire d'un contact mobile qui lui est adjacent dans l'interrupteur à vide. L'autre contact de l'interrupteur à gaz est solidaire d'une tige de man_uvre reliée au mécanisme de commande du dispositif. Un mécanisme à ressort associé à une butée a pour effet de maintenir en appui l'un conke l'autre les contacts l 5 de l'interrupteur à gaz pendant une première partie de leur course lors de l'ouverture du dispositif, jusqu'à ce que les contacts de l'interrupteur à vide soient séparés d'une distance déterminée. Le but d'une telle séquence pour la séparation des contacts des deux paires est de pouvoir retarder la séparation des contacts de la deuxième paire (interrupteur à gaz) par
rapport à ceux de la première paire (interrupteur à vide).
Cependant, une telle séquence n'est pas satisfaisante si le dispositif de coupure hybride à haute tension associe un interrupteur à gaz prévu pour une haute tension normalisée supérieure à 72,5 kV avec un interrupteur à vide prévu pour une moyenne tension normalisée inférieure à 52 kV. En effet, tant que les contacts de l'interrupteur à gaz ne sont pas séparés lors du processus de coupure d'un courant de défaut par le dispositif, l'interrupteur à vide supporte toute la tension transitoire de rétablissement aux bornes du dispositif de coupure pendant la séparation de ses contacts. Or, l'interrupteur à vide n'est prévu que pour supporter une tension de rétablissement qui reste dans les limites de la moyenne tension. Ainsi, un dispositif de coupure hybride à haute tension qui mettrait en _uvre la séquence décrite ci-dessus pour la séparation des contacts ne pourrait couper le courant qu'après la séparation des deux contacts de l'interrupteur à gaz. Ce fonctionnement implique une durée d'arc relativement longue qu'un interrupteur à vide n'est pas conçu pour supporter. La structure générale du dispositif décrit dans ce brevet US 3038980 ne permet pas de pouvoir modifier la séquence pour la séparation des contacts. En particulier, il n'est pas possible avec un tel dispositif d'obtenir une séparation simultanée ou retardée des contacts de l'interrupteur à vide par rapport à la séparation des contacts de l'interrupteur à gaz. Il est connu de la demande de brevet EPl l 09l 87 un autre dispositif de ce type, qui permet d'ajuster la séquence pour la séparation des contacts de façon à pouvoir obtenir une
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séparati on simultanée ou l ogèrem ent retardé e des contacts de l 'interrupteur à vi de par rapport à la séparation des contacts de l'interropteur à gaz. Le contact mobile de l' interrupteur à vi de est rel ié à une bi el l e do nt une extrémité est mobil e en rotation, cette extrémité ou tête de bielle étant articulée sur un maneton d'un volant pouvant être accouplé ou désaccouplé à une tige dentée commandée en translation par la tige de man_uvre de
l'interrupteur à gaz.
Ce dispositif présente toutefois certains inconvénients d'un point de vue mécanique.
Tout d'abord, il est nocessaire d'exercer une force sufffisante sur le contact mobile de l'interrupteur à vide tant que le passage du courant est autorisé, de façon à avoir une pression mutuelle entre les surfaces d'appui des contacts de cet interrupteur qui soit supérieure à une valeur donnée pour résister aux efforts électrodynamiques pendant le passage du courant. Le volant du dispositif doit donc êke muni d'un système élastique de
rappel qui permet d'exercer cette force exigée sur le contact mobile de l'interropteur à vide.
D'autre part, la transmission du mouvement de la tige de man_uvre de l'interrupteur à gaz vers l'interrupteur à vide se fait par une bielle dont l'axe est oblique par rapport à l'axe de translation du contact mobile de cet interrupteur à vide. Il en résulte des contraintes transversal es importantes sur l'interrupteur à vide, ce qui peut limiter son endurance mécanique. Il existe enfin un autre dispositif de ce type décrit dans la demande de brevet EP1117114, qui présente notamment par rapport au dispositif précédent l'avantage que le contact mobile de l'interrupteur à vide est toujours soumis à des forces dirigées uniquement selon la direction de l'axe longitudinal de cet interrupteur. De plus, des moyens élastiques à ressorts sont prévus pour maintenir une pression mutuelle entre les contacts de l'interrupteur à vide tant que cet interrupteur est fermé. Toutefois, le mouvement de séparation des contacts de l'interrupteur à vide est commandé par la tige de man_uvre de l'interrupteur à gaz, ce qui impose de ne séparer les contacts de l'interrupteur à vide qu'à la fin de l'ouverture des contacts de l'interrupteur à gaz. Il est nocessaire pour ce dispositif d'avoir une telle séquence de séparation différée des contacts afin de provoquer le passage du courant par zéro avant que l'interrupteur à vide assure seul la coupure. En effet, le dispositif est utilisé exclusivement comme disjoncteur de générateur, et par conséquent
l'interrupteur à gaz n'est présent que pour diminuer le pourcentage d'asymétrie du courant.
De toute évidence, il n'est pas possible de réaliser avec ce dispositif une séparation simultanée ou légèrement retardée des contacts de l'interrupteur à vide par rapport à la
séparation des contacts de l'interrupteur à gaz.
L'invention vise à remédier aux inconvénients ou limitations des techniques antérieures, en proposant un dispositif de coupure hybride à haute tension relativement compact et endurant, qui tout en fonctionnant avec un seul organe de m an_uvre ( c' est à dire avec un mécanisme de commande relié à une seule tige de man_uvre) permet d'ajuster
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la séquence de séparation des contacts des interrupteurs pour répartir de façon adéquate entre l'interrupteur à vide et l'interrupteur à gaz la tension transitoire de rétablissement qui appara^t entre les contacts de chaque interrupteur dès leur séparation. De plus, l'invention vise à permettre un soufflage d'arc efficace dans l'interrupteur à gaz, y compris si le dispositif interrupteur hybride est destiné à supporter à ses bornes une tension transitoire de rétablissement avec une vitesse de rétablissement très rapide comme c'est souvent le cas pour les applications en haute et très haute tension, et en particulier lorsque les courants à
couper sont inférieurs à environ 30% du pouvoir de coupure de l'interrupteur hybride.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de coupure à haute tension de type hybride, comprenant - une enveloppe remplie d'un gaz diélectrique et ayant un axe longitudinal, - un interrupteur à vide disposé dans l'enveloppe, comportant une première paire de contacts d'arc constituée d'un premier contact qui est fixe et d'un second contact qui peut être déplacé en translation dans la direction longitudinale de l'enveloppe, 1S - des moyens prévus pour exercer sur le second contact une force telle que la pression mutuelle entre les surfaces d'appui des premier et second contact soit supérieure à une valeur déterminée tant que l'interrupteur à vide autorise le passage du courant, - un interrupteur à gaz disposé dans l'enveloppe, comportant une seconde paire de contacts d'arc constituée d'un troisième contact qui est fixe ou quasi fixe et d'un quatrième contact qui peut être déplacé en translation dans la direction axiale longitudinal e, comportant de plus une chambre de souffl age qui comprend un vo lume de soufflage thermique débouchant sur une buse de soufflage destinée à souffler un arc électrique entre les troisième et quatrième contacts par expansion thermique du gaz diélectrique contenu dans ce volume, - une tige de man_uvre relice au quatrième contact et pouvant être immobilisée ou déplacée en translation par des moyens de commande, caractérisé en ce qu'il comprend en outre - un moyen de raccordement connectant électriquement les second et troisième contacts, apte à être déplacé en translation dans la direction axiale longitudinale solidairement avec le second contact, - des moyens de déplacement reliés à ce moyen de raccordement et à la tige de man_uvre pour les déplacer de manière à séparer les second et quatrième contacts respectivement des premier et troisième contacts, ces moyens de déplacement étant agencés p our que l es s ép arati on s de s contacts des interrupteurs re sp ectivement à vide et à gaz se produisent de façon simultanée ou faiblement décalée dans le temps, - un volume de soufflage pneumatique d'appoint, adjacent au volume de soufflage thermique et pouvant communiquer avec ce dernier, délimité par un fond fixe ou mobile qui est apte à être rapproché du volume de soufflage thermique pour comprimer
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le gaz diélectrique contenu dans le volume de soufflage pnenmatique lors d'une
interroption du courant par le dispositif de coupure.
Le volume de souffl age pneumati que d' app oint p ermet d' obtenir un souffl age d' arc dans le cas o le courant à couper n'est pas assez grand pour générer par effet thermique la surpression nécessaire dans le volume de soufflage thermique. Avantageusement, les moyens de déplacement peuvent comprendre des moyens de liaison à course morte reliant le moyen de raccordement à la tige de man_uvre, ces moyens de liaison permettant de déplacer la tige d'une course déterminée tout en agissant sur le moyen de raccordement pour maintenir l'interrupteur à vide fermé pendant ce
1 0 déplacement.
Selon des modes particuliers de réalisation mettant en aeuvre les moyens de liaison à course morte, un dispositif de coupure selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - les moyens de liaison à course morte comprennent des moyens de renvoi de mouvement qui coopèrent avec des premiers moyens élastiques reliés au moyen de raccordement et/ou à la tige, - les moyens de déplacement comprennent des second moyens élastiques aptes à séparer les contacts de l'interropteur à vide dès que la tige a parcouru la course déterminée et aptes à déplacer le second contact d'une autre course détermince par rapport au premier contact, - les premiers et second moyens élastiques comprennent respectivement un premier ressort coopérant avec des premiers moyens de butée et un second ressort coopérant avec des second moyens de butée, chaque ressort exerçant une poussce sur le moyen de raccordement dans la direction axiale longitudinale, les deux poussées étant de sens opposés, - les premiers moyens de butée sont solidaires du moyen de raccordement, - les second moyens de butée sont reliés électriquement et mécaniquement au troisième contact et assurent la connexion électrique avec ledit moyen de raccordement, - les moyens de renvoi de mouvement comprennent deux parties aptes à être déplacées ensemble en appui l'une contre l'autre et à aptes à êke dissociées après le commencement de l'ouverture de l'interrupteur à vide, - une première partie des moyens de renvoi de mouvement est soumise à une poussée des premiers moyens élastiques qui permet de déplacer cette partie d'une course déterminée relativement au moyen de raccordement, une seconde partie de ces moyens
de renvoi étant solidaire en translation de la tige.
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Dans un premier mode de réalisation d'un dispositif de coupure selon l'invention, les contacts de l'interrupteur à gaz sont emmanchés l'un dans l'autre en position fermée, avec une distance de recouvrement qui est inférieure ou égale à la course que peut parcourir la première partie des moyens de renvoi de mouvement le long du moyen de raccordement. Dans un second mode de réalisation d'un dispositif de coupure selon l'invention, les contacts de l'interrupteur à gaz sont en appui en butée l'un contre l'autre en position fermoe, et des moyens de retardement de la mise en mouvement du quatrième contact sont
intercalés entre ce quatrième contact et la tige de man_uvre du dispositif.
Pour les deux modes de réalisation mentionnés, un dispositif de coupure selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - le moyen de raccordement est constitué d'une douille métallique à symétrie de révolution dans la direction axiale, cette douille comportant une partie tubulaire creuse qui présente à son extrémité ouverte un premier épaulement annulaire qui constitue les premiers moyens de butée, - cette douille métallique comporte une partie cylindrique dans laquelle est ménagé un l o gement annul aire ouvert vers l 'interrupteur à vi de et de stiné à loger l e second res sort, l a paroi entourant ce logement annulaire pouvant comporter à son extrémité un second épaulement annulaire pour maintenir le premier ressort en butée, afin de permettre le déplacement en translation des moyens de renvoi le long du moyen de raccordement, la première partie de ces moyens de renvoi comporte à une extrémité une paroi annulaire qui vient en appui contre une extrémité du premier ressort, le diamètre intérieur de cette paroi annulaire étant sensiblement égal au diamètre extérieur de la partie tubulaire de la douille, - les second moyens de butée sont constitués d'un plot tubulaire électriquement relié au troisième contact fixe et disposé dans le prolongement axial de ce dernier, la douille métallique étant emmanchée dans ce plot et pouvant y coulisser jusqu'en butée tout en assurant un contact électrique permanent avec celui-ci, - les normes des poussées des premier et second ressort sont prévues pour présenter à tout instant une différence en faveur de la norme du premier ressort, cette différence restant supérieure à un seuil déterminé, - la seconde des deux parties des moyens de renvoi est reliée électriquement en permanence à une prise de courant, et supporte au niveau des moyens de couplage des deux parties un contact glissant destiné à étre en contact électrique avec un élément de conduction lorsque le dispositif de coupure est fermé, - cet élément de conduction est fixé au moyen de raccordement pour étre électriquement relié en permanence au second contact de l'interrupteur à vide,
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- une varistance est disposée dans l'enveloppe commune du dispositif de coupure et électriquement reliée en parallèle aux contacts de l'interrupteur à vide, afin de pouvoir limiter la tension appliquée sur cet interrupteur, en vue de répartir de façon adéquate la tension appliquée sur les interrupteurs respectivement à vide et à gaz lors de l'ouverture du dispositif de coupure, - un condensateur est monté en parallèle à l'un des interrupteurs ou en parallèle à chacun
des interrupteurs en vue d'obtenir cette répartition adéquate.
L' invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la description
qui suit en rapport avec les figures ci dessous.
La figure 1 est un schéma de principe simplifié montrant les principaux éléments d'un dispositif de coupure hybride à haute tension dans un mode de réalisation particulier,
représenté en position fermée.
Les figures 2, 3 et 4 représentent des étapes successives de l'ouverture du dispositif de
coupure hybride montré à la figure 1.
La figure 5 représente le schéma de principe d'un dispositif de coupure hybride identique à celui représenté à la figure 1, à l'exception que les contacts de l'interrupteur à gaz sont agencés pour que leur séparation se produise peu de temps avant celle des contacts de
l'interrupteur à vide.
La figure 6 représente une étape intermédiaire de l'ouverture du dispositif de coupure
hybride représenté à la figure 5.
La figure 7 est un agrandissement d'une partie du dispositif de coupure hybride représenté
à la figure 9.
La figure 8 est une représentation schématique d'un mode de réalisation d'un dispositif de
coupure hybride, dont le schéma de principe simplifié est représenté à la figure 1.
La figure 9 est une représentation schématique d'un autre mode de réalisation d'un di spo siti f de coupure hybrid e dans lequel l es contacts de l 'interrupteur à gaz sont di sp o s és
bout à bout.
La figure 10 est une vue partielle du dispositif de coupure hybride représenté à la figure 9
et dont la varistance a été retirée.
Les figures 11 à 13 représentent des étapes successives de l'ouverture du dispositif de
coupure hybride montré sur la figure 10.
La figure 14 représente le schéma de principe d'un autre mode de réalisation d'un dispositif
de coupure hybride.
La figure 15 est une représentation schématique partielle d'un mode de réalisation d'un dispositif de coupure hybride selon l'invention, incorporant un volume de soufflage pneumatique d'appoint en complément du volume de soufflage thermique, dans une
réalisation pour laquelle les volumes de soufflage sont fixes.
La figure 16 est une représentation schématique partielle d'un mode de réalisation d'un dispositif de coupure hyDride selon l'invention, dans une réalisation sensiblement
équivalente à celle de la figure l 5.
La figure 17 représente une étape intermédiaire de 1'ouverture du dispositif de coupure hybride représenté à la figure 16, correspondant approximativement à l'instant o les
contacts de l'interrupteur à gaz se séparent.
La figure 18 représente une étape suivante de l'ouverture du dispositif de coupure hyDride représenté à la figure 16, correspondant à l'instant o les contacts de l'interrupteur à vide
sont complètement séparés.
La figure 19 est une représentation schématique d'un mode de réalisation d'un dispositif de coupure hybride selon l'invention, dans une réalisation pour laquelle les volumes de
soufflage sont mobiles avec la tige de man_uvre du dispositif.
La figure l9a est un agrandissement d'une partie du dispositif de coupure hybride
représenté à la figure 19.
La figure 20 représente une étape intermédiaire de l'ouverture du dispositif de coupure hybride représenté à la figure 19, correspondant approximativement à l'instant o les
contacts de l'interrupteur à gaz se séparent.
La figure 21 est une représentation schématique d'un mode de réalisation d'un dispositif de coupure hybride selon l'invention, dans une réalisation pour laquelle les premiers moyens élastiques comprennent deux ressorts disposés de part et d'autre des moyens de renvoi de
mouvement.
La figure 22 est une représentation schématique d'un autre mode de réalisation d'un dispositif de coupure hybride selon l'invention, dans une réalisation pour laquelle les
contacts de l'interrupteur à gaz sont disposés bout à bout.
Figure 1, le dispositif 5 de coupure hybride à haute tension représenté est globalement à symétrie de révolution autour d'un axe A. I1 comporte un interrupteur à vide renfermant une première paire de contacts d'arc 1 et 2. Un premier contact 1 est fixe et est connecté en permanence à une traversée 7 d'extrémité du dispositif 5. Un second contact 2 est mobile dans la direction axiale A. Le dispositif comporte aussi un interrupteur à gaz 11 connecté électriquement en série avec l'interrupteur à vide. Cet interrupteur à gaz 3 5 comprend une deuxième paire de contacts d'arc, constituée d'un troisième et d'un quatrième
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contact 3 et 4. Le troisième contact 3 est fixe dans l'enveloppe 12 grâce à des moyens de maintien représentés aux figures 8 et 9. Le quatrième contact 4 est mobile dans la direction axiale A et solidaire d'une tige 6 de man_uvre relice au mécanisme de commande 8 du dispositif 5. Les deux interrupteurs 10 et 1 1 sont disposés dans une enveloppe 12 commune remplie d'un gaz diélectrique. Dans le mode de réalisation représenté, le contact 4 mobile est introduit dans le contact 3 fixe sur une certaine distance de recouvrement quand le dispositif de coupure est fermé. Par ce recouvrement, la séparation des troisième et quatrième contacts a lieu à un instant o la tige 6 de manceuvre a parcouru une distance déterminée dite de mise en vitesse, ce qui revient à dire que la distance de recouvrement correspond à la distance de mise en vitesse que parcourt la tige 6. Cette mise en vitesse est appliquée au contact mobile 4 de l'interrupteur à gaz et permet que ce contact 4 soit séparé du contact fixe 3 avec une vitesse relativement importante dès le début de la séparation. Quelques millisecondes après ladite séparation, cette vitesse peut atteindre une valeur suffisante favorisant l'extinction de l S l'arc électrique créé entre les contacts de l'interrupteur. Elle est particulièrement utile pour
couper les courants dits capacitifs sans réamorçage d'arc électrique.
Le contact 2 est solidaire en translation d'un moyen de raccordement 13 mobile qui le relie électriquement en permanence au contact 3 fixe. Le fait d'agencer le troisième contact pour que celui-ci reste fixe dans le dispositif de coupure permet que la séparation des contacts 3 et 4 dans l'interrupteur à gaz ne dépende pas du fonctionnement mécanique
de l'ensemble portant le second contact mobile de l'interrupteur à vide.
Des moyens de renvoi de mouvement 15 sont dissociables en deux parties 16 et 17.
Ces deux parties sont en appui l'une contre l'autre selon la direction axiale A par l'intermédiaire de moyens de couplage 22 prévus à leurs deux extrémités en vis à vis. La seconde partie 17 est solidaire en translation avec la tige 6, et la première partie 16 peut être déplacée en translation d'une course D déterminée dans la direction axiale A relativement au moyen de raccordement 13. Dans la réalisation représentée, cette course D est égale à la distance de recouvrement des contacts 3 et 4, ce qui revient à dire qu'elle est
égale à la distance de mise en vitesse définie précédemment.
Ces moyens de renvoi 15 peuvent aussi être réalisés par une liaison télescopique non représ entée comprenant deux parties p ouvant être b lo quées en butée l 'un e co ntre l'autre et coulissant l'une dans l'autre pendant leur écartement dans la direction axiale, une telle liaison télescopique étant fonctionnellement équivalente aux moyens de renvoi 15 schématisés à la figure 1. Toutefois, une telle réalisation peut présenter des inconvénients
3 5 du fait de l'augmentation des masses en mouvement.
Des premiers moyens élastiques sont prévus pour maintenir l'interrupteur à vide fermé, en exerçant sur le moyen de raccordement 13 et donc sur le contact 2 une première
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poussce qui reste supérieure à un seuil déterminé jusqu'à un instant o la tige 6 a parcouru la course déterminée D. A cet instant correspondant à la représentation de la figure 2, les contacts de l'interrupteur à gaz se séparent. Cette première poussée cesse d'agir sur le moyen de raccordement audit instant, pour laisser agir sur le contact 2 des second moyens élastiques qui exercent une seconde poussée de sens opposé. Cette seconde poussce met en
mouvement contact 2, ce qui provoque la séparation des contacts de l'interrupteur à vide.
Cette séparation se produit ainsi de façon simultanée ou retardée par rapport à la séparation
des contacts de l'interrupteur à gaz, selon une séquence déterminée.
Dans le dispositif décrit, les premier et second moyens élastiques prévus pour exercer lesdites première et seconde poussées comprennent respectivement un premier ressort 20 et un second ressort 21 tous deux armés en compression et associés respectivement à des premier et second moyens de butée 14 et 19. Le premier ressort 20 est monté entre le moyen de raccordement 13 et la première partie 16, pour exercer respectivement sur ces éléments des poussces opposées - F20 et F20. La position fermoe du dispositif de coupure 5 est assurée grâce au verrouillage du mouvement de la tige 6 par le mécanisme de commande 8, ce qui permet de maintenir les deux parties 16 et 17 immobiles en appui l'une contre l'autre et aussi de maintenir une certaine pression sur les contacts 1 et 2 grâce au premier ressort 20 associé au moyen de raccordement 13. Cette 2 0 pression de contact permet à l'interrupteur d' assurer le passage d'un courant de défaut, et
dépend de la valeur du courant de défaut à supporter.
En cas d'ordre d' interrupti on de courant envoyé au méc ani sme de commande 8 du dispositif de coupure 5, la tige 6 doit être débloquée pour laisser la première partie 16 se déplacer en translation relativement au moyen 13 sous l'effet de la détente du premier ressort 20. Ce mouvement relatif est ensuite arrêté dès que la première partie 16 a parcouru la course D, par les premiers moyens de butée 14 qui forment une extrémité du moyen de raccordement 13 de sorte que cette partie 16 est rendue solidaire en translation dudit
moyen 13 comme montré à la figure 2.
Les moyens de renvoi 15 et les premiers moyens élastiques forment un ensemble de liaison qui relie le moyen de raccordement 13 à la tige 6. Cet ensemble peut étre qualifié de moyens de liaison à course morte, en ce sens que ces moyens de liaison ne permettent pas au moyen de raccordement de suivre le mouvement de la tige tant que celle-ci n'a pas parcouru une course déterminée. Durant cette course D, le moyen de raccordement 13 reste immobile puisque les moyens de renvoi 15 ne lui transmettent pas le mouvement de la tige 6. Cette propriété se vérifie tant à l'ouverture qu'à la fermeture du dispositif de coupure. Le mouvement du contact 2 lors de la séparation des contacts 1 et 2 de l'interrupteur à vide 10 est assuré par le second ressort 21 semi-mobile dont une extrémité est immobile
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car en appui permanent contre la face de l'interrupteur à vide qui est traversée par la tige portant le contact 2. L'autre extrémité de ce ressort 21 est mobile, en appui permanent contre le moyen de raccordement 13, et exerce contre ce dernier une poussée qui reste très
inférieure à celle du premier ressort 20.
Les moyens de liaison à course morte coopèrent avec les second moyens élastiques pour déplacer la tige 6 et le moyen de raccordement 13 de façon à séparer les contacts mobiles 2 et 4 respectivement des contacts fixes 1 et 3. Dans la réalisation représentée, ils sont une partie constituante des moyens de déplacement qui permettent que les séparations des contacts 1 et 2 et des contacts 3 et 4 des interrupteurs respectivement à vide et à gaz se
produisent de façon simultanée ou faiblement décalée dans le temps.
Les second moyens de butée 19 sont disposés de façon à arrêter lemouvement de translation du moyen de raccordement 13, dès que ce dernier a parcouru une certaine course d, comme représenté à la figure 3. Ces moyens de butée 19 sont électriquement et mécaniquement reliés au contact fixe 3, et participent avantageusement à la liaison électrique entre les contacts 2 et 3. Ils sont ici constitués d'un plot cylindrique d'axe A, lequel est introduit dans une partie tubulaire creuse du moyen de raccordement 13 mobile qui peut ainsi coulisser dans la direction axiale A. Ils sont en outre électriquement et mécaniquement reliés à un élément de conduction 9 qui entoure et maintient une chambre de soufflage disposée dans la direction axiale A. De manière connue, cette chambre comprend un volume de soufflage thermique 11A et une buse de soufflage 11B. La buse de soufflage 11B est destinée à souffler un arc électrique entre les contacts de l'interrupteur à gaz par expansion thermique du gaz diélectrique contenu dans ce volume de soufflage llA. L'élément de conduction 9 fait office de contact principal pour le passage du courant permanent lorsque le dispositif de coupure 5 est fermé. La liaison électrique entre l'élément 9 et une prise de courant 33 est assurée par l'intermédiaire d'un contact glissant 17A supporté par la seconde partie 17 des moyens de renvoi 15 au niveau des moyens de couplage 22. Cette seconde partie 17 est électriquement conductrice et se déplace en translation avec la tige 6 tout en restant en contact électrique par un contact glissant 28 avec un tube conducteur 31 fixe relié à la prise 33. La première partie 16 des moyens de
renvoi 15 est quant à elle électriquement isolante pour des raisons expliquées ci-après.
Le moyen de raccordement 13 dans l'exemple de réalisation représenté est constitué d'une douille métallique à symétrie de révolution dans la direction axiale A. Les différentes parties constituant cette pièce sont rétérencces à la figure 2. La douille comporte une partie tubulaire creuse 13A qui présente à son extrémité ouverte un premier épaulement annulaire qui constitue les premiers moyens de butée 14. Cette partie creuse 13A comporte un fond 13C destiné à venir en appui contre le plot cylindrique constituant les second moyens de butée 19. La douille comporte aussi une partie cylindrique 13B dans laquelle est ménagé
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un logement annulaire 13D ouvert vers l'interrupteur à vide 10 et destince à loger le second ressort 21. La paroi 13E qui entoure ce logement 13D comporte à son extrémité un second épaulement annulaire 13F pour maintenir le premier ressort 20 en butée. Le ressort 20 est comprimé en permanence entre cet épaulement 13F et une paroi annulaire 16A qui constitue une extrémité de la première partie 16. Le diamètre intérieur de cette paroi 16A est sensiblement égal au diamètre extérieur de la partie tubulaire 13A de la douille 13, de façon à ce que la partie 16 puisse coulisser le long de la douille dans la direction axiale A. Suite au déblocage de la tige 6, la première partie 16 des moyens de renvoi 15 se déplace en translation depuis la position représentée à la figure 1 jusqu'à celle de la figure 2. Elle pousse dans son mouvement la seconde partie 17, et le contact glissant 17A est prévu pour se séparer de l'élément de conduction 9 afin que le courant de déLaut passe exclusivement par les contacts d'arc 3 et 4 dans l'interrupteur à gaz 11. Comme mentionné précédemment, la première partie 16 est électriquement isolante ou tout au moins permet d'isoler électriquement le moyen de raccordement 13 de la seconde partie 17 qui est conductrice. En effet, si cette partie 16 était entièrement conductrice, il y aurait apparition d'arcs électriques entre les parties 16 et 17 après que le contact glissant 17A soit
déconnecté de l'élément de conduction 9.
Le mouvement de translation des moyens de renvoi 15 est kansmis à la tige 6, et par conséquent au contact mobile 4 de l'interrupteur à gaz. La poussée fournie par la détente du premier ressort 20 permet d'assister le mécanisme de commande 8 pour la
man_uvre de la tige.
Figure 2, le dispositif est représenté au moment o la paroi annulaire 16A de la première partie 16 arrive en butée contre les premiers moyens de butée 14, après avoir parcouru la distance D. Le contact mobile 4 a parcouru simultanément la distance D dans l'interrupteur à gaz, et est sur le point d'étre séparés du contact fixe 3. A cette étape, la poussée - F20 du premier ressort 20 ne peut plus agir de façon effective sur le moyen de raccordement 13 pour maintenir la pression sur le contact 2, et la poussée du second ressort 21 est libre d'agir sur ce moyen 13 pour sa mise en translation. Le contact mobile 2 dans l'interrupteur à vide 10 est alors sur le point d'être séparé du contact fixe 1, simultanément
à la séparation des contacts 3 et 4 dans l'interrupteur à gaz.
Entre les positions représentées aux figures 2 et 3, le moyen de raccordement 13 est mis en mouvement par la détente du second ressort 21 qui exerce en permanence sur ce moyen 13 une poussée F2 représentée à la figure 3. Cette mise en mouvement entrâîne d'une part le déplacement du second contact 2 pour ouvrir l'interrupteur à vide 10, d'autre
part la poursuite du déplacement en translation des moyens de renvoi 15.
Figure 3, Le mouvement du contact 2 est prévu pour étre arrêté dès que ce dernier est complètement séparé du contact 1 dans l'interrupteur à vide 10. La séparation complète
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est effectuée lorsque le contact mobile 2 est séparé du contact fixe 1 d'une distance d'isolation dans le vide déterminée, par exemple de l'ordre de 15 mm. A cet effet, le mouvement du moyen de raccordement 13 est arrêté par les second moyens de butée 19 qui sont disposés de facon à ce que la course d, parcourue par ce moyen 13 soit égale à la distance d'isolation correspondant à la séparation complète des contacts 1 et 2. La poussée F2' du second ressort 21 est prévue suffisante pour dans un premier temps fournir l'énergie nécessaire au déplacement du contact 2 et des pièces 13 et 16 solidaires en translation, et dans un second temps maintenir les contacts 1 et 2 ouverts tel que représenté à la figure 3. Toutefois, cette poussée reste très inférieure en norme à celle F20 du premier ressort 20. En effet, tant que l'interrupteur à vide 10 reste fermé comme représenté aux figures 1 et 2, la pression à maintenir sur les contacts 1 et 2 est assez élevée, par exemple de l'ordre de 2000 N pour un courant de détaut de 40 kA. Les poussées F20 et F2, des premier et second ressort sont donc prévues pour présenter une différence AF=F20 F2, qui reste supérieure à un seuil S déterminé. F20 décroit entre les instants correspondant aux figures 1 et 2 alors que F2, est stable à son maximum, F20 restant suffisamment élevée
pour satisfaire la condition F20>F2,+S.
Dans un mode particulier d'agencement du mécanisme de commande 8 de la tige 6 qui actionne l'ouverture des interrupteurs, ladite tige est entrainée en translation par le mécanisme 8 avec une vitesse supérieure à celle qu'acquiert le moyen de raccordement 13 sous l'effet de la détente du second ressort 21. Le dispositif représenté aux figures 1 à 4 fonctionne selon ce mode d'agencement. Les parties 16 et 17 des moyens de renvoi 15 sont dans ce cas prévues pour se séparer avant que le moyen 13 arrive en butée, c'est à dire avant que les contacts 1 et 2 soient complètement séparés à l'instant correspondant à la figure 3. Par exemple, la séparation des parties 16 et 17 peut être prévue pour commencer juste après celle des contacts 1 et 2, c'est à dire juste après l'instant correspondant à la figure 2. Ainsi, seule une première phase du mouvement de translation du contact 2 est transmise à la tige 6 par les moyens de renvoi 15. Après cette première phase qui peut être très courte, les moyens de renvoi 15 n'exercent donc plus d'action sur la tige 6 pour aider son mouvement de translation, lequel est alors entièrement assuré par le mécanisme de commande 8. Ce fonctionnement permet d'avoir une plus grande vitesse du contact mobile
4 au moment du soufflage de l'arc entre les contacts 3 et 4 dans l'interrupteur à gaz 11.
Les contacts 1 et 2 sont maintenus ouverts dans l'interrupteur à vide 10, jusqu'à l ' ouverture compl ète d es contacts 3 et 4 dans l' interrupteur à gaz tell e que représ entée à l a figure 4 o ces contacts sont séparés d'une certaine distance d'isolation d2 en fin de course du contact mobile 4. Cette distance d2 est très supérieure à la distance d, mentionnce pour l'interrupteur à vide, étant donné qu'elle est généralement comprise entre 80 et 200 mm
pour l a plup art de s interrupteurs à gaz de s ouffl age.
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La figure 5 représente le schéma de principe d'un dispositif identique à celui représenté à la figure 1, excepté que les contacts de l'interrupteur à gaz sont agencés pour que leur séparation se produise peu de temps avant celle des contacts de l'interrupteur à vide. Pour obtenir une telle séparation anticipée des contacts de l'interrupteur à gaz, il suffit que la distance de recouvrement de ces contacts soit quelque peu inférieure à la course D définie précédemment, quand le dispositif de coupure est fermé. On a donc une distance de recouvrement, en d'autres termes une distance de mise en vitesse pour la tige 6, égale à D-e avec la distance ú qui est fonction du laps de temps souhaité pour cette séparation anticipée. Figure 6, à l'instant o la tige 6 a parcouru la course détermince D, les contacts de l'interrupteur à gaz viennent d'étre séparés et sont écartés de la distance c. On voit donc que cette distance se définit comme l'écartement souhaité pour les contacts de l'interrupteur à
gaz au moment o ceux de l'interrupteur à vide sont sur le point d'être séparés.
La figure 7 est une vue partielle agrandie du dispositif de coupure hyDride représenté à la figure 9, en position fermée. Cette vue montre un second mode de réalisation du dispositif de coupure selon l'invention, dans lequel les contacts 3 et 4 de l'interropteur à gaz 11 sont maintenus en appui l'un contre l'autre avec une certaine pression de contact assurée par des moyens élastiques pour résister aux efforts
électrodynamiques pendant le passage du courant.
Des moyens de retardement 18 de la mise en mouvement du contact mobile 4 sont intercalés entre ce contact et la tige 6 de man_uvre du dispositif, de façon à ce que la séparation des contacts 3 et 4 provoquée par ladite mise en mouvement du contact 4 ait lieu précisément à l'instant o la tige 6 a parcouru la distance de mise en vitesse définie précédemment. La tige 6 ainsi que les contacts 3 et 4 sont préférablement de forme tutulaire dans la direction axiale A, et les contacts 3 et 4 comportent avantageusement chacun à leur extrémité un embout respectivement 3A et 4A réalisé en un matériau conducteur réfractaire. Le contact d' arc 4 comporte aussi des orifices ou ouvertures 4B pour permettre l' évacuati on de s g az chauds qui sont en surpres sion à l'intérieur de la structure tubul aire dudit contact pendant la coupure d'un courant de défaut par les contacts d'arc 3 et 4. Les gaz en surpression sont évacués dans l'espace compris entre les moyens de retardement 18 et la seconde partie 17, puis passent dans l'espace compris entre la tige 6 et le tube conducteur 31 par des ouvertures ménagées à cet effet dans la seconde partie 17. Enfin, ces gaz subissent une dernière détente en passant dans le volume adjacent à la paroi intérieure 3 5 de l'enveloppe 12 par des ouvertures ménagées à cet effet dans le tube conducteur 31. Bien entendu, d'autres agencements d'ouvertures pour l'évacuation des gaz en surpression
peuvent être prévus.
Les moyens de retardement 18 comprennent:
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- un premier élément tubulaire 25 disposé dans le prolongement axial du contact 4, solidairement raccordé à ce dernier et pouvant coulisser à l'intérieur de la tige 6 lors du déplacement de celle-ci, la distance de mise en vitesse pour la tige 6 étant définie par la course autorisée pour ce coulissement, - des troisièmes moyens de butée 23 fixés à une extrémité de l'élément tubulaire 25 au niveau du raccordement avec le contact 4, un second élément tubulaire 26 solidairement relié par une extrémité à la seconde partie 17 des moyens de renvoi 15, de diamètre supérieur à celui de l'élément tubulaire , pouvant coulisser le long des troisièmes moyens de butée 23 dans la direction axiale A lors du déplacement de la tige 6 et comportant à son autre extrémité un chapeau annulaire 27 destiné à venir en appui contre les moyens de butée 23, - un troisième ressort 24 à spires disposé selon la direction axiale A, intercalé entre les premier et second éléments tubulaires, en appui d'un côté contre les troisièmes moyens
de butée 23 et d'un autre côté contre la seconde partie 17 des moyens de renvoi 15.
Dans l'exemple de réalisation représenté, les moyens de retardement 18 sont dimensionnés pour que la distance de mise en vitesse soit égale à la course D que peuvent parcourir les moyens de renvoi 15 relativement au moyen de raccordement 13, de façon à obtenir la
séparation simultanée des deux paires de contacts.
Lors de la coupure du courant par le dispositif, une fois que le contact glissant 17A est déconnecté de l'élément de conduction 9 et avant l'instant de séparation des contacts 3 et 4, le courant de détaut circule du contact fixe 3 au tube conducteur 31 en passant par le contact 4, l'élément tubulaire 25, des contacts glissants 29, une portion de la seconde partie
17 des moyens de renvoi 15, et enfin les contacts glissants 28.
Pendant le mouvement de translation commune des parties 16 et 17 des moyens de renvoi 15, le contact mobile 4 est maintenu en appui contre le contact fixe 3 avec une certaine pression de contact grâce à la poussée exercce par le troisième ressort 24. Lorsque la distance de mise en vitesse a été parcourue par la tige 6, le chapeau annulaire 27 arrive en appui contre les moyens de butée 23. Le ressort 24 n'exerce plus d'action sur le contact 4 qui est dès lors entraîné en translation avec la tige 6 et la seconde partie 17. Ainsi, le contact mobile 4 n'est solidaire en translation des pièces 6 et 17 qu'à partir d'un instant précis. De façon analogue au dispositif représenté à la figure 1, le fonctionnement du dispositif est ici prévu pour obtenir la séparation des contacts 3 et 4 dans l'interrupteur à gaz simultanément à celle des contacts 1 et 2 dans l'interrupteur à vide. I1 est toutefois possible d'avoir une séparation anticipée des contacts de l'interrupteur à gaz, en agençant les éléments du dispositif pour que la distance de mise en vitesse soit inférieure à la
distance D, de façon analogue à l'agencement représenté à la figure 5.
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Figure 8, on a représenté schématiquement un mode de réalisation d'un dispositif de coupure hybride dont le schéma de principe simplifié est représenté à la figure 1. Les contacts de l'interrupteur à gaz sont emmanchés l'un dans l'autre avec une certaine distance
de recouvrement quand le dispositif de coupure est fermé, de même qu'à la figure 1.
Le volume adjacent à la paroi intérieure de l'enveloppe commune aux deux interrupteurs est dimensionné pour accueillir une varistance 32 électriquement relice en parallèle aux contacts de l'interrupteur à vide afin de pouvoir limiter la tension appliquce sur ledit interrupteur. Ceci permet de répartir de façon adéquate la tension appliquée sur les interrupteurs respectivement à vide et à gaz lors de l'ouverture du dispositif de coupure. La répartition de la tension peut aussi être ajustée à l'aide d'au moins une capacité montée en
parallèle au dispositif de coupure ou en parallèle à l'un des deux interrupteurs.
Dans le cas d'un appareil à isolement dans l'air tel que représenté o les dispositifs de coupure en série peuvent être logés dans une enveloppe isolante verticale, il peut être avantageux de disposer l'interrupteur à vide dans la partie de l'enveloppe la plus éloignée du sol. Ceci permet d'obtenir une répartition de tension naturelle qui donne une tension sur le dispositif de coupure à gaz supérieure celle appliquée sur l'interrupteur à vide. Par ailleurs, la relative compacité d'un dispositif selon l'invention peut permettre d'utiliser une
enveloppe isolante existante prévue pour un interrupteur à gaz non hybride.
La liaison électrique entre la varistance 32 et le contact mobile de l'interrupteur à
vide est assurée par l'intermédiaire du soufflet métallique d'étanchéité de cet interrupteur.
La liaison électrique entre le moyen de raccordement 13 et le plot conducteur formant les second moyens de butée 19 est assurée par des contacts glissants. Des orifices ou ouvertures sont prévus au niveau du raccordement entre ce plot et l'élément de conduction 9 qui entoure la chambre de soufflage de l'interrupteur à gaz, pour permettre l'évacuation des gaz chauds comme expliqué dans le commentaire de la figure 7. De telles ouvertures sont aussi ménagées dans les première et seconde parties 16 et 17 des moyens de renvoi
1S, ainsi que dans le tube conducteur dans lequel cette seconde partie peut coulisser.
Des tirants électriquement isolants 30 participent au maintien mécanique de l'interrupteur à gaz dans l'enveloppe du dispositif de coupure. Ces tirants sont fixés par une extrémité sur la face de l'interrupteur à vide qui est traversée par la tige portant le contact mobile. Ils sont rigidement liés par leur autre extrémité à l'élément de conduction 9 et
permettent ainsi de maintenir fixe le troisième contact dans l'interrupteur à gaz.
La tige 6 de man_uvre du dispositif est rigidement liée au contact mobile 4 ainsi qu'à la seconde partie 17 des moyens de renvoi 15. Les trois éléments 6, 4 et 17 sont donc
en permanence solidaires en translation dans ce mode de réalisation.
La figure 9 est une représentation schématique d'un autre mode de réalisation du dispositif de coupure hybride selon l'invention en position fermée, dans lequel les contacts de l'interrupteur à gaz sont disposés bout à bout. De nombreux éléments sont identiques à
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ceux utilisés pour le mode de réalisation représenté à la figure 8. Toutefois, la structure différente des contacts de l'interrupteur à gaz implique que l'entraînement du contact mobile de cet interrupteur ne peut être réalisé de façon aussi directe que pour le mode de réalisation o ces contacts sont emmanchés. Afin de respecter la séquence souhaitée d'ouverture des interrupteurs, des moyens de retardement 18 tels que détaillés à la figure 7 sont prévus pour retarder la mise en mouvement dudit contact mobile. Ces moyens permettent à la tige 6 de parcourir la distance de mise en vitesse comme expliqué précédemment, et permettent donc au contact mobile 4 d'être entraîné par la tige 6 avec une vitesse importante au commencement de la séparation des contacts de l'interrupteur à
vide, de même que dans le mode de réalisation à contacts emmanchés.
Figure 10, les éléments du dispositif de coupure hybride représenté sont identiques à ceux de la figure 9, à l'exception de la varistance qui a été retirée et de l'enveloppe
isolante dont le diamètre a été diminué en conséquence.
La figure 11 montre le dispositif de la figure 10 à un instant correspondant à l'étape
de la figure 2 pour la mise en _uvre du procédé d'interruption de courant selon l'invention.
Les figures 12 et 13 montrent le dispositif de la figure 10 à des instants
correspondant aux étapes respectivement des figures 3 et 4.
Figure 14, le schéma de principe d'un autre mode de réalisation est représenté en demi coupe longitudinale. Ce mode de réalisation diffère de celui représenté à la figure 1 en ce que les moyens de liaison à course morte reliant le moyen de raccordement 13 à la tige 6 sont agencés différemment. Ces moyens comprennent des moyens de renvoi 15' qui coopèrent avec des premiers moyens élastiques comprenant un premier ressort 20' assurant la même fonction que le premier ressort 20 représenté à la figure 1. Les moyens de renvoi ' sont directement reliés au moyen de raccordement 13, et le ressort 20' est disposé entre
ces moyens 15' et la tige 6.
De même que dans les autres modes de réalisation, le ressort 20' exerce une poussée sur le moyen de raccordement 13 pour maintenir fermés les contacts de l'interrupteur à vide. Cette poussée s'exerce ici par l'intermédiaire des moyens de renvoi 15', jusqu'à ce que la tige 6 ait parcouru une course déterminée D sous l'action de la détente du ressort 20' qui appuie sur un épaulement annulaire 34 solidaire de la tige. Les premiers moyens élastiques
comprennent encore des premiers moyens de butée 14' qui sont ici solidaires du contact 4.
Ces moyens de butée 14' coopèrent avec le premier ressort 20' pour limiter la course que la
tige 6 parcourt relativement aux moyens de renvoi 15'.
Les moyens de renvoi 15' comprennent deux parties 16' et 17' pouvant être déplacées ensemble en appui l'une contre l'autre et pouvant étre dissociées pendant l'ouverture de l'interrupteur à vide. La première partie 16' est en permanence solidaire en translation du moyen de raccordement 13. La seconde partie 17' n'est pas solidaire en
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translation de la tige 6 tant que celle-ci parcourt la course D relativement aux moyens de renvoi 15', et devient solidaire une fois cette course parcourue. Du fait de l'augmentation de la masse des éléments solidaires en mouvement de la tige 6 après la séparation des contacts de l'interrupteur à gaz, cette réalisation peut présenter l'inconvénient de devoir augmenter l'énergie d'actionnement à fournir à la tige pour obtenir une mise en vitesse
suffisante du contact 4 en vue de la coupure des courants dits capacitifs.
De façon analogue au dispositif de la figure 1, les moyens de déplacement reliés au moyen de raccordement 13 comprennent des second moyens élastiques qui comportent un
second ressort 21 coopérant avec des second moyens de butée 19.
Les dispositifs décrits précédemment aux figures 1 à 14 ne permettent pas toutefois d'obtenir un soufflage d'arc qui soit efficace en toutes circonstances dans l'interrupteur à gaz. En particulier, dans le cas o le courant à couper n'est pas assez grand pour générer un effet thermique suffisant à l'obtention de la surpression nocessaire dans le volume de soufflage thermique, l'adjonction d'un volume de soufflage pneumatique d'appoint peut permettre d'obtenir une surpression suffisante pour un soufflage d'arc efficace, comme connu pour les disjoncteurs haute tension conventionnels. I1 est à noter que dans un dispositif de coupure hybride, le besoin en soufflage est plus faible que dans un dispositif de coupure classique car l'interrupteur à vide contribue à la tenue de la tension de rétablissement. Figure 15 un dispositif de coupure hybride selon l'invention incorpore un volume llC de soufflage pnenmatique d'appoint en complément du volume llA de soufflage thermique, dans une réalisation pour laquelle ce volume de soufflage thermique est immobile. Un grand nombre de parties du dispositif sont communes avec le dispositif représenté à la figure 9, et en particulier les contacts de l'interrupteur à gaz sont disposés bout à bout en position fermée. Les principales modifications à apporter au dispositif de la figure 9 pour l'adJonction du volume de soufflage pneumatique d'appoint portent sur la paroi conductrice 9' qui forme le fond du volume 11A de soufflage thermique ainsi que sur
la première partie 16 des moyens de renvoi de mouvement du dispositif.
Dans ce qui suit, on appelle aussi volume de compression le volume de soufflage pneumatique d'appoint, étant donné que l'assistance au soufflage thermique résulte de la
compression du gaz dans ce volume supplémentaire.
Comme connu de l'état de la technique, le volume de soufflage thermique et le volume de compression peuvent communiquer par des clapets par exemple à billes. Ceci permet le passage des gaz depuis le volume de compression vers le volume de soufflage thermique tout d'abord pendant une première phase de la compression, et ensuite pendant la phase finale de la compression au cas o la surpression générée par l'effet thermique seul est insuffisante pour le soufflage de l'arc. Cette insuffisance est alors compensée par un
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apport de gaz comprimé vers le volume de soufflage thermique. Inversement, dans le cas o la surpression générée par l'effet thermique seul dans le volume 11A est suffisante et supérieure à la surpression obtenue par compression pnenmatique dans le volume 11 C, il est avantageux de ne pas laisser le gaz s'échapper du volume 11A vers le volume 11C afin de ne pas diminuer l'effet du soufflage thermique. De plus, dans des réalisations d'un dispositif selon l'invention telles que représentées aux figures 15 et 16 et en cas de forts courants à couper, il est nocessaire d'empêcher que la surpression dans le volume de compression llC puisse atteindre des valeurs excessives qui tendraient à ralentir ou à bloquer l'action du second ressort 21 pour ouvrir les contacts de l'interrupteur à vide. A cet effet, des clapets 35 sont ménagés dans la paroi 9' du volume llA pour assurer les fonctions souhaitées de passage unidirectionnel des gaz ou d'isolation des deux volumes de
soufflage en fonction de la coupure des courants respectivement faibles ou forts.
D'autre part, à la fin d'une opération de refermeture d'un dispositif de coupure hybride selon l'invention, il est nécessaire de ne pas créer une dépression dans le volume de soufflage pnenmatique llC, ceci afin de pouvoir assurer correctement la compression du gaz si le dispositif doit à nouveau s'ouvrir. A cet effet, il est avantageux de ménager au moins un clapet 36 par exemple à bille dans le fond du volume de compression, ce fond étant formé par une paroi annulaire 16A qui constitue une extrémité de la première partie
16 des moyens de renvoi de mouvement du dispositif.
Enfin, le volume de compression llC doit étre étanche vis à vis du gaz de l'enveloppe du dispositif pendant la compression, de façon à ce que le gaz diélectrique sous
pression soit canalisé uniquement vers les contacts de l'interrupteur à gaz pour le soufflage.
Pour assurer l'étanchéité de ce volume, il est possible d'augmenter le diamètre de la paroi annulaire 9' du volume 11A par rapport à la réalisation du dispositif de la figure 9 afin de réaliser une zone de contact étanche 37 entre cette paroi annulaire 9' et la paroi intérieure
cylindrique de la première partie 16 des moyens de renvoi.
Le volume de compression llC peut étre vu comme la somme de deux volumes partiels adjacents Vc, et Vc2. La longueur du volume Vc dans la direction longitudinale correspond à la course D mentionnée sur le schéma de principe de la figure 1, ce qui signifie que le volume de compression 11C sera réduit au volume Vc2 lorsque la première partie 16 des moyens de renvoi aura parcouru cette course D à un instant qui correspondra au commencement de la séparation des contacts de l'interrupteur à gaz. Ensuite, le volume 11C continuera à étre comprimé pendant l'ouverture des contacts de l'interrupteur à vide sous l'action du second ressort 21, puisque la première partie 16 des moyens de renvoi sera alors solidaire en mouvement du contact mobile de l'interrupteur à vide et continuera à se rapprocher de la paroi annulaire 9'.
Dans le dispositif représenté la figure 15, le volume llC possède en fin de compression des dimensions qui restent non négligeables par rapport à ses dimensions i
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avant la compression. En pratique, un tel dimensionnement peut présenter l'inconvénient
de procurer une compression trop faible dans ce volume de soufflage pneumatique.
Pour remédier à cet inconvénient, il est possible de dimensionner le volume de compression llC pour que la longueur de son volume partiel Vc2 dans la direction longitudinale corresponde à la course d' du contact mobile de l'interrupteur à vide, afin que
toute la longueur de ce volume 1 1 C soit utilisée pour le soufflage pneumatique.
Une telle réalisation est représentée partiellement sur la figure 16 et est sensiblement équivalente à la réalisation précédente, en dehors du dimensionnement du volume 11C et hormis le fait que les contacts de l'interrupteur à gaz ne sont pas disposés bout à bout mais sont emmanchés l'un dans l'autre en position fermée. A l'exception du
soufflage pnenmatique d'appoint, on peut se référer à la description de la figure 5 pour la
compréhension du fonctionnement du dispositif.
La longueur totale du volume de compression 11C correspond ici à la somme des distances D et d, définies précédemment, ce qui signifie que ce volume 1 1 C est prévu pour
avoir une longueur nulle en fin de compression.
Figure 17, le dispositif de coupure hybride de la figure 16 est représenté à une étape intermédiaire correspondant approximativement à l'instant o les contacts de l'interrupteur à gaz se séparent. Le volume de compression est à cet instant réduit au volume Vc2 dont la longueur est égale à d,. Le gaz diélectrique en surpression dans ce volume de compression peut passer dans le volume de soufflage thermique pour lequel la pression du gaz est inférieure, grâce aux clapets à billes qui sont alors ouverts par la pression différentielle. Le passage des gaz vers le volume de soufflage thermique est représenté par des flèches sur la figure. Figure 18, le dispositif de coupure hybride de la figure 16 est représenté à l'instant o les contacts de l'interrupteur à vide sont complètement séparés, c'est à dire séparés par la distance d'isolation d, mentionnée précédemment. Dans cette position, le moyen de raccordement mobile 13 est en butée contre les moyens de butée fixes 19 qui sont solidaires de la paroi conductrice 9', cette paroi ayant un rôle de piston fixe pour le volume de compression llC. Le volume de compression est réduit sensiblement à zéro à cet instant, puisque la paroi annulaire 16A est au contact de la paroi conductrice 9'. Toute la capacité du volume de compression est donc utilisée pour augmenter la pression dans le volume thermique afin de couper les faibles courants. Le soufflage du gaz diélectrique sous
pression dans le volume thermique 11 A est représenté par des flèches sur la figure.
Dans les réalisations précédentes pour lesquelles le volume de soufflage thermique est immobile dans le dispositif de coupure, la course de compression dans le volume de soufflage pneumatique est au plus égale à la somme des distances D et d définies précédemment. Ainsi, le volume de compression est nécessairement limité dans la
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direction longitudinale. Pour obtenir un soufflage pneumatique d'appoint important, il est al ors noces s aire d' augmenter l es dimensions radi al es du volume de compre s si on, et donc notamment d'augmenter les diamètres des parois annulaires 9' et 16A qui délimitent ce
volume. I1 en résulte une augmentation de l'encombrement radial du dispositif de coupure.
Pour les applications de la moyenne tension (inférieure à 72,5kV) et en particulier cell es o l'isolation entre la chambre de coupure et l'environnement extérieur est réali sée par une enveloppe métallique, il est en général possible d'avoir l'encombrement radial nécessaire au dispositif. En revanche, un tel encombrement radial peut poser des problèmes pour les applications o l'isolation de la chambre de coupure est réalisée par une enveloppe
en porcelaine.
Figure 19, une réalisation particulière d'un dispositif de coupure hybride selon l'invention est représentée schématiquement. Ce mode de réalisation diffère notablement des précédents du fait que les volumes de soufflage thermique 40A et pnenmatique 40C de
l'interrupteur à gaz 40 sont mobiles avec la tige de man_uvre 6 du dispositif.
Le dispositif de coupure hybride est représenté en position fermée. Les contacts de l'interrupteur à vide 10 sont en appui l'un conke l'autre, et les contacts de l'interrupteur à gaz sont emmanchés l'un dans l'autre. Le dispositif présente un certain nombre de similitudes avec celui représenté à la figure 8. En particulier, l'interrupteur à vide 10, le moyen de raccordement 13, ainsi que les premier et second moyens élastiques peuvent étre
identiques dans les deux réalisations.
Figure l9a, une partie du dispositif de la figure 19 centrée sur l'interrupteur à gaz est représentée en agrandissement. De même que pour le dispositif de la figure 8, les moyens de renvoi de mouvement 15 comprennent deux parties 16 et 17 qui sont aptes à être déplacées ensemble en appui l'une contre l'autre et aptes à être dissociées après le commencement de l'ouverture de l'interrupteur à vide. La seconde partie 17 est solidaire en translation avec la tige de man_uvre 6, du fait que cette partie 17 est fixée à la périphérie d'une paroi 40D approximativement tubulaire cylindrique qui réalise la séparation entre les deux volumes de soufflage 40A et 40C et le gaz contenu dans l'enveloppe du dispositiú Cette paroi 40D est en effet reliée fixement à la tige de man_uvre par l'intermédiaire d'une
paroi annulaire 39 qui sépare les deux volumes de soufflage.
Le volume de soufflage thermique 40A est délimité à une extrémité par une buse de soufflage 40B fixée à une extrémité de la paroi 40D, cette buse étant ainsi solidaire en en translation avec la tige de man_uvre 6. Un contact de courant permanent 44 entoure l'extrémité de la paroi 40D et participe au maintien longitudinal de la buse contre la paroi, ce contact étant donc mobile avec la tige et la buse. La paroi 40D est conductrice et permet le passage du courant permanent depuis le contact 44 jusqu'à un élément conducteur tubulaire 45 qui est fixe et est électriquement relié à une prise de courant 33 du dispositif de coupure, cette paroi 40D pouvant coulisser de façon étanche le long de l'élément À!
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conducteur tubulaire 45 tout en restant électriquement en contact avec ce dernier. Le contact mobile de courant permanent 44 présente une portion tubulaire qui est introduite dans un contact fixe de courant permanent 43, lequel est de forme tubulaire et est électriquement relié au moyen de raccordement 13. La distance de recouvrement des contacts de courant permanent 43 et 44 est bien entendu prévue inférieure à la distance de recouvrement D des contacts d'arc 3 et 4 de 1'interrupteur à gaz 40, afin que ces contacts de courant permanent puissent étre séparés avant que les contacts d'arc ne soient séparés à
leur tour lors d'une interruption de courant, comme ceci est représenté sur la figure 20.
L'élément conducteur fixe 45 assure le maintien d'un élément d'étanchéité 41 qui a une fonction de piston fixe pour le volume de compression 40C, et qui est apte à isoler ce volume de compression du volume adjacent 42 délimité par la tige 6 et l'élément tubulaire 45. Cet élément d'étanchéité 41 est ici muni d'un clapet 41A destiné à permettre le passage de gaz diélectrique depuis le volume 42 vers le volume de compression 40C lors d'une opération de refermeture du dispositif de coupure hybride, évitant ainsi de créer une
dépression dans ce volume.
La paroi annulaire 39 qui sépare les deux volumes de soufflage 40A et 40C possède des ouvertures 38 destinées à permettre le passage des gaz comprimés depuis le volume de compression 40C vers le volume de soufflage thermique 40A. Dans la réalisation représentée sur la figure, ces ouvertures 38 sont de simples passages non munis de clapets, ce qui s'avère satisfaisant dans un certain nombre d'applications. Par exemple, cette réalisation est efficace lorsque le soufflage qui est effectué par compression pneumatique pour couper les petits courants avec des durées d'arc courtes n'a besoin que d'un relativement petit complément de soufflage par effet thermique lorsqu'il s'agit de couper
les grands courants.
* En variante non représentée sur la figure, les ouvertures 38 peuvent aussi comporter des clapets, comme connu de l'état de la technique et notamment du brevet FR2751782. En outre, l'élément d'étanchéité 41 peut être muni d'un clapet destiné à limiter la surpression dans le volume de compression en autorisant le passage des gaz en surpression vers le
volume 42.
Figure 20, le dispositif de coupure hybride des figures 19 et l9a est représenté à une étape intermédiaire de son ouverture, correspondant approximativement à l'instant o les contacts 3 et 4 de l'interrupteur à gaz se séparent c'est à dire lorsque le contact mobile 4 qui est solidaire en mouvement de la tige de man_uvre a parcouru la distance de recouvrement D. A cet instant, la paroi annulaire 39 qui sépare les deux volumes de soufflage s'est déplacée de la méme distance D vers le piston fixe du volume de compression 40 C, ce qui permet à du gaz diélectrique comprimé de pas ser dans le volume
de soufflage thermique comme représenté par une flèche sur la figure.
l
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Ainsi, après la séparation des contacts d'arc de l'interrupteur à gaz, le soufflage de l'arc est en partie effectué grâce à la compression pneumatique. On peut noter que cette compression est effectuce durant la totalité de la course de la tige de man_uvre, à la différence des réalisations précédentes o le volume de soufflage thermique est immobile dans le dispositif. Un dispositif selon l'invention dans lequel le volume de souffflage thermique est mobile présente donc l'avantage de pouvoir couper des courants avec des durées d'arc en principe plus longues en comparaison avec un dispositif à volume thermique immobile tel que représenté aux figures 15 à 18. Par ailleurs, la dimension longitudinale du volume de compression 40C n'est pas limitée à la somme des courses D et dl comme précédemment, ce qui permet d'obtenir un volume de compression satisfaisant sans pour autant devoir augmenter la dimension radiale de ce volume. Les dispositifs à volume thermique mobile sont donc bien adaptés aux applications o l'isolation de la chambre de coupure est réalisée par une enveloppe en porcelaine, et en général aux
applications en haute tension supérieure à environ 100kV.
Figure 21, un dispositif de coupure hybride selon l'invention est représenté dans un mode de réalisation proche du précédent tout en étant relativement plus complexe. En effet, bien que la plupart des éléments de ce dispositif sont communs avec le dispositif précédent tel que représenté sur la figure l9a, quelques modifications et éléments supplémentaires ont été apportés. En particulier, les premiers moyens élastiques comprennent en plus du premier ressort 20 un autre ressort 42, ces deux ressorts étant disposés de part et d'autre des moyens de renvoi de mouvement 1S'. Concernant la disposition et le rôle du ressort 42, on pourra se reporter au commentaire de la figure 14 concernant le ressort 20'. Dans le dispositif de la figure 21, le ressort 42 est intercalé entre la seconde partie 17' des moyens de renvoi de mouvement 15' et l'enveloppe tubulaire du volume de compression 40C. Les deux ressorts 20 et 42 coopèrent pour que la tige de man_uvre 6 puisse être déplacée de la course morte D tout en maintenant une certaine pression entre les contacts de l'interrupteur à vide. Toutefois, seul le premier ressort 20 assure la fonction de maintien de cette pression, du fait qu'un tirant fixe 46 muni d'une butée d'extrémité permet le blocage en translation de la seconde partie 17' pour empêcher que la force F42 appliquée par le ressort 42 ne s'ajoute à la force F20 appliquée par le premier
ressort 20.
La course D1 que peut parcourir la première partie 16 des moyens de renvoi de mouvement 1 S' sous l'action du premier ressort 20 est notablement réduite par rapport aux réalisations précédentes. Ainsi, la force F20 appliquée par ce ressort varie moins pendant une opération d'ouverture ou de fermeture du dispositif de coupure hybride, ce qui permet de limiter la pression appliquée entre les contacts de l'interrupteur à vide et peut éventuellement procurer des avantages. Les premiers moyens élastiques étant destinés à permettre le déplacement de la tige de man_uvre 6 d'une course morte D, il est nécessaire j
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que le ressort 42 puisse entraîner la tige sur une certaine course D2 avant que le premier ressort 20 n'entrâîne cette tige sur la course D1 par l'intermédiaire des moyens de renvoi de mouvement 15', la somme de ces deux courses devant être égale à la course morte D. De plus, il est nécessaire que la force F42 soit en permanence supérieure à force F20 afin de permettre que le premier ressort 20 reste comprimé de la distance D1 jusqu'à ce que la seconde partie 17' des moyens de renvoi de mouvement 15' soit rendue solidaire en
mouvement de la tige de man_uvre.
De même que mentionné à la description de la figure 14, un tel dispositif présente
l'inconvénient d'augmenter la masse des éléments mobiles et donc de nécessiter une
énergie de man_uvre plus importante.
Figure 22, un autre mode de réalisation d'un dispositif de coupure hyDride selon l'invention est représenté schématiquement et en vue partielle. Le dispositif complet peut être extrapolé à partir de celui représenté sur la figure 19 et qui est fonctionnellement équivalent, la buse de soufflage 11B étant mobile avec la tige de man_uvre du dispositif pour chaque réalisation. Les différences structurelles portent sur la réalisation des contacts d'arc 3' et 4 de l'interrupteur à gaz, ces derniers étant ici disposés bout à bout. On pourra se référer aux figures 9 et 7 pour la compréhension de l'agencement des contacts qui sont en appui l'un contre l'autre, en particulier en ce qui concerne la structure des moyens 18' qui p ermettent de maintenir une pres sion entre l es contacts d' arc de l ' interrupteur à gaz p our résister aux efforts électrodynamiques pendant le passage du courant. La structure de ces moyens 18' sur la figure 22 est similaire à celle des moyens 18 de retardement de la mise
en mouvement du contact mobile sur la figure 7.
Dans le cas présent, le contact mobile 4 est directement fixé à la tige de man_uvre 6 et est donc en permanence solidaire en translation de la tige. On peut noter que cette réalisation à contacts disposés bout à bout permet d'obtenir un volume de soufflage thermique 11A relativement important pour un encombrement radial limité du dispositif, mais ceci implique une réalisation sensiblement plus complexe qu'avec des contacts
emmanchés comme sur la figure 19.
Les moyens 18' de maintien de pression de contact sont montés sur les second moyens de butée 19 qui sont maintenus fixes dans le dispositif grâce à des tirants isolants 30. Ces moyens 18' supportent à une extrémité le troisième contact d'arc 3', lequel n'est pas ici complètement fixe contrairement aux réalisations précédentes. Ils sont agencés pour permettre à ce troisième contact 3' d'être déplacé avec le quatrième contact d'arc 4 jusqu'à la séparation de ces contacts, et d'être ensuite maintenu immobile en butée après cette séparation tandis que le quatrième contact continue sa course solidairement avec la tige de
man_uvre lors d'une interruption du courant par le dispositif.
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Dans la présente réalisation, nous qualifions de quasi fixe le troisième contact d'arc 3', puisque ce dernier n'est mobile que pendant une relativement faible partie de la course
totale parcourue par le contact d'arc mobile 4.
Pour un dispositif de coupure hybride selon l'invention, la réalisation des contacts d'arc de l'interrupteur à gaz pourra généralement faire appel à l'une ou l'autre des deux techniques illustrées dans la présente, en l'occurrence la technique des contacts emmanchés avec une certaine distance de recouvrement ou celle des contacts disposés bout à bout avec
des moyens de maintien de pression de contact.
Un dispositif de coupure hybride selon l'invention permet que la phase thermique de la coupure du courant, c'est à dire la période de quelques microsecondes pendant laquelle débute le rétablissement de la tension, soit assurée en grande partie par l'interrupteur à vide du dispositif. De son côté, l'interrupteur à gaz contribue essentiellement à la tenue à la valeur crête de la tension, grâce à la relativement grande distance de séparation des contacts inhérente à ce type d'appareil en comparaison avec un interrupteur à vide. Ceci offre en particulier la possibilité d'utiliser un gaz autre que le SF6 pour le souffiage de l'interrupteur à gaz. En effet le SF6 est généralement choisi pour ses propriétés de tenue à des vitesses de rétablissement rapides de la tension pendant la phase thermique de la coupure. Puisque la tenue de la tension transitoire de rétablissement pendant la phase thermique est apportée par l'interrupteur à vide dans un dispositif de coupure hybride selon l'invention, un autre gaz ou mélange de gaz possédant des propriétés
diélectriques suffisantes peut alors être utilisé dans l'interrupteur à gaz du dispositif.
L'azote sous haute pression possède les propriétés diélectriques exigées en haute tension.
Ne présentant pas de risques pour l'environnement il constitue une solution préférentielle pour une utilisation avec un gaz autre que le SF6. Alternativement, un mélange composé de plus de 80% d'azote et d'un autre gaz comme le SF6 présente au moins l'avantage de diminuer considérablement les risques pour l'environnement par rapport à l'utilisation de
SF6 pur.
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Claims (21)

REVENDICATIONS
1/ Dispositif de coupure à haute tension de type hybride, comprenant - une enveloppe (12) remplie d'un gaz diélectrique et ayant un axe longitudinal (A), - un interrupteur à vide (10) disposé dans l'enveloppe, comportant une première paire de contacts d'arc constituée d'un premier contact (1) qui est fixe et d'un second contact (2) qui peut être déplacé en translation dans la direction axiale (A), - des moyens prévus pour exercer sur ledit second contact (2) une force telle que la pression mutuelle entre les surfaces d'appui desdits premier et second contact soit supérieure à une valeur déterminée tant que ledit interrupteur à vide autorise le passage du courant, - un interrupteur à gaz (11, 40) disposé dans l'enveloppe, comportant une seconde paire de contacts d'arc constituée d'un troisième contact (3, 3') qui est fixe ou quasi fixe et d'un quatrième contact (4) qui peut être déplacé en translation dans la direction axiale (A), comportant de plus une chambre de soufflage qui comprend un volume de soufflage thermique (llA, 40A) débouchant sur une buse de soufflage (llB, 40B) destinée à souffler un arc électrique entre lesdits troisième et quatrième contacts par expansion thermique du gaz diélectrique contenu dans ce volume, - une tige (6) de man_uvre reliée au quatrième contact (4) et pouvant étre immobilisée ou déplacée en translation par des moyens de commande (8), caractérisé en ce qu'il comprend en outre - un moyen de raccordement (13, 13') connectant électriquement les second (2) et troisième (3, 3') contacts, apte à être déplacé en translation dans la direction axiale (A) solidairement avec le second contact, - des moyens de déplacement reliés audit moyen de raccordement et à ladite tige de man_uvre pour les déplacer de manière à séparer les second et quatrième contacts respectivement des premier et troisième contacts, lesdits moyens de déplacement étant agencés pour que les séparations des contacts des interrupteurs respectivement à vide (10) et à gaz (11, 40) se produisent de façon simultance ou faiblement décalée dans le temps, - un volume de soufflage pneumatique d'appoint (llC, 40C), adjacent audit volume de soufflage thermique (11A, 40A) et pouvant communiquer avec ce dernier, délimité par un fond fixe ou mobile qui est apte à être rapproché du volume de soufflage thermique pour comprimer le gaz di él ectrique contenu dans l edit volume de s ouffl age
pneumatique lors d'une interruption du courant par le dispositif de coupure.
2/ Dispositif de coupure selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens de déplacement comprennent des moyens de liaison à course morte reliant ledit moyen de raccordement (13, 13') à ladite tige (6), lesdits moyens de liaison permettant de déplacer la
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tige d'une course déterminée (D) tout en agissant sur le moyen de raccordement pour
maintenir l'interrupteur à vide (10) fermé pendant ce déplacement.
3/ Dispositif de coupure selon la revendication 2, dans lequel lesdits moyens de liaison à course morte comprennent des moyens de renvoi de mouvement (15, 1S') qui coopèrent avec des premiers moyens élastiques reliés audit moyen de raccordement (13) et/ou à ladite
tige (6).
4/ Dispositif de coupure selon la revendication 3, dans lequel lesdits moyens de déplacement comprennent des second moyens élastiques aptes à séparer les contacts (1, 2) de l'interrupteur à vide (10) dès que la tige (6) a parcouru ladite course (D) et aptes à déplacer le second contact (2) d'une autre course (d,) détermince par rapport au premier
contact (1).
/ Dispositif de coupure selon la revendication 4, dans lequel lesdits premiers et second moyens élastiques comprennent respectivement un premier ressort (20, 20') coopérant avec des premiers moyens de butée (14, 14') et un second ressort (21) coopérant avec des second moyens de butée (19), chaque ressort exerçant une poussée (-F20, F21) sur ledit moyen de raccordement (13) dans la direction axiale (A), les deux poussces (-F20, F21)
étant de sens opposés.
6/ Dispositif de coupure selon la revendication 5, dans lequel lesdits premiers moyens de
butée (14) sont solidaires dudit moyen de raccordement (13).
7/ Dispositif de coupure selon l'une des revendications 5 et 6, dans lequel lesdits second
moyens de butée (19) sont reliés électriquement et mécaniquement au troisième contact (3)
et assurent la connexion électrique avec ledit moyen de raccordement (13).
8/ Dispositif de coupure selon l'une des revendications 3 à 7, dans lesdits moyens de renvoi
de mouvement (15, 15') comprennent deux parties (16, 16', 17, 17') aptes à être déplacées ensemble en appui l'une contre l'autre et à aptes à être dissocices après le commencement
de l'ouverture de l'interrupteur à vide (10).
9/ Dispositif de coupure selon l'une des revendications 7 et 8, dans lequel une première
partie (16) desdits moyens de renvoi de mouvement (15) est soumise à une poussoe (F20) des premiers moyens élastiques (20) qui permet de déplacer cette première partie sur ladite course (D) relativement au moyen de raccordement (13), et dans lequel une seconde partie
(17) est solidaire en translation de la tige (6).
/ Dispositif de coupure hybride selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel les
contacts (3, 4) de l'interrupteur à gaz (11, 40) sont emmanchés l'un dans l'autre en position fermée avec une distance de recouvrement qui est inférieure ou égale à la course D.
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11/ Dispositif de coupure hybride selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel les
contacts (3, 4) de 1'interrupteur à gaz (11) sont en appui en butée l'un contre 1'autre en position fermée, et dans lequel des moyens de retardement (18) de la mise en mouvement
du quatrième contact (4) sont intercalés entre ce contact et ladite tige (6).
12/ Dispositif de coupure hybride selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel le
volume de soufflage thermique (40A) est mobile avec la tige (6) de man_uvre.
13/ Dispositif de coupure hybride selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel le
volume de soufflage thermique (l lA) est immobile et comporte un fond délimité par une paroi conductrice (9'), et dans lequel ladite paroi agit comme un piston fxe pour la
compression du volume de soufflage pneumatique (l lC).
14/ Dispositif de coupure hybride selon les revendications 9 et 13, dans lequel la première
partie (16) des moyens de renvoi de mouvement (15) du dispositif constitue une paroi
étanche pour le volume de soufflage pneumatique (l lC).
/ Dispositif de coupure hybride selon la revendication 11, dans lequel la tige (6) ainsi que les troisième et quatrième contacts (3,4) sont de forme tubulaire dans la direction axiale (A), et dans lequel lesdits moyens de retardement (18) comprennent: - un premier élément tubulaire (25) disposé dans le prolongement axial du quatrième contact (4), solidairement raccordé à ce dernier et pouvant coulisser à l'intérieur de la tige (6) lors du déplacement de celle-ci, la distance de coulissement étant inférieure ou égale à ladite course déterminée (D), - des troisièmes moyens de butée (23) fixés à une extrémité du premier élément tubulaire (25) au niveau du raccordement avec le quatrième contact (4), - un second élément tubulaire (26) solidairement relié par une extrémité à la seconde partie (17) des moyens de renvoi (15), de diamètre supérieur à celui du premier élément tubulaire (25), pouvant coulisser le long des troisièmes moyens de butée (23) dans la direction axiale (A) lors du déplacement de la tige (6) et comportant à son autre extrémité un chapeau annulaire (27) destiné à venir en appui contre lesdits moyens de butée (23), - un ressort (24) à spires disposé selon la direction axiale (A), intercalé entre les premier (25) et second (26) éléments tubulaires, en appui d'un côté contre les troisièmes moyens
de butée (23) et d'un autre côté contre la seconde partie (17) des moyens de renvoi (15).
16/ Dispositif de coupure hybride selon l'une des revendications 6 à 15, dans lequel le
moyen de raccordement (13) est constitué d'une douille métallique à symétrie de révolution dans la direction axiale (A), ladite douille comportant une partie tubulaire creuse (13A) qui présente à son extrémité ouverte un premier épaulement annulaire qui constitue les
premiers moyens de butée (14).
J
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17/ Dispositif de coupure hyDride selon la revendication 16, dans lequel la douille métallique (13) comporte une partie cylindrique (13B) dans laquelle est ménagé un logement annulaire (13D) ouvert vers l'interrupteur à vide (10) et destiné à loger le second ressort (21), et dans lequel la paroi (13E) qui entoure ledit logement annulaire comporte à son extrémité un second épaulement annulaire (13F) pour maintenir le premier ressort (20)
en butée.
18/ Dispositif de coupure hybride selon l'une des revendications 16 et 17, dans lequel la
première partie (16) des moyens de renvoi (15) comporte à une extrémité une paroi annulaire (16A) qui vient en appui contre une extrémité du premier ressort (20), et dans lequel le diamètre intérieur de ladite paroi annulaire (16A) est sensiblement égal au
diamètre extérieur de la partie tubulaire (1 3A) de la douille (13).
19/ Dispositif de coupure hybride selon l'une des revendications 16 à 18, dans lequel les
second moyens de butée (19) sont constitués d'un plot tubulaire fixé au troisième contact (3) et disposé dans le prolongement axial de ce dernier, la douille métallique (13) étant emmanchée dans ledit plot (l9) et pouvant y coulisser jusqu'en butée tout en assurant un
contact électrique permanent avec celui-ci.
/ Dispositif de coupure hybride selon l'une des revendications 5 à 19, dans lequel les
normes des poussées (F20 F2) des premier et second ressort (20, 21) sont prévues pour présenter à tout instant une différence (AF) en faveur de la norme (F20) du premier ressort
(20), cette différence restant supérieure à un seuil (S) déterminé.
21/ Dispositif de coupure hybride selon l'une des revendications 8 à 11, dans lequel la
seconde (17) des deux parties (16, 17) des moyens de renvoi (15) est électriquement reliée en permanence à une prise de courant (33) et supporte un contact glissant (17A) destiné à être en contact électrique avec un élément de conduction (9) lorsque le dispositif de coupure est fermé, ledit élément de conduction étant mécaniquement et électriquement
relié en permanence au moyen de raccordement (13).
22/ Dispositif de coupure hybride selon la revendication 21, dans lequel ledit élément de conduction (9) est rigidement lié à l'interrupteur à vide (10) par l'intermédiaire de tirants
électriquement isolants (30).
23/ Dispositif de coupure hybride selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel les
contacts d'arc (3', 4) de l'interrupteur à gaz sont en appui en butée l'un contre l'autre en position fermée, et en ce que des moyens (18') de maintien de pression de contact sont agencés pour permettre à un contact d'arc (3') d'étre déplacé avec l'autre contact (4) jusqu'à
la séparation desdits contacts (3', 4) et d'être maintenu immobile après ladite séparation.
P;
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24/ Dispositif de coupure hybride selon l'une des revendications 1 à 23, dans lequel une
varistance (32) est électriquement relice en parallèle aux contacts (1, 2) de l'interrupteur à
vide (10) afin de pouvoir limiter la tension appliquée sur ledit interrupteur à vide.
/ Dispositif de coupure hybride selon l'une des revendications 1 à 23, dans lequel un
condensateur est monté en parallèle à l'un des interrupteurs (10, 11, 40), ou en parallèle à
chacun des interrupteurs.
26/ Dispositif de coupure hybride selon l'une des revendications 1 à 25, dans lequel le gaz
utilisé pour le second interrupteur (11, 40) est de l'azote pur ou un mélange constitué de
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