FR2980632A1 - Dispositif de coupure avec enceinte de gaz fluore, sectionneur et ampoule a vide - Google Patents

Abstract

Un disjoncteur (10) moyenne tension est conçu avec deux éléments de coupure, une ampoule à vide (40) sollicitée uniquement en cas de court-circuit et un sectionneur (18) qui assure la conduction normale du courant dans le disjoncteur (10) en conditions normales ainsi que l'ouverture une fois le déclenchement par l'ampoule à vide (40) effectué. Les éléments de coupure (18, 40) sont mis en place dans une enceinte étanche (50) emplie de gaz diélectrique à base de chaîne carbonée fluorée, et notamment de fluorocétone et/ou d'hydrofluorooléfine. De ce fait, les performances diélectriques sont augmentées, le dispositif (10) est compact, et l'environnement est protégé.

Description

DISPOSITIF DE COUPURE AVEC ENCEINTE DE GAZ FLUORE, SECTIONNEUR ET AMPOULE A VIDE DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne le domaine de la coupure électrique en moyenne tension, et notamment l'interruption en présence de court-circuit.

Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un dispositif de coupure sans SF6, apte à être utilisé pour des tensions supérieures à 5 kV et inférieures à 50 kV, notamment de l'ordre de 5,5 à 40,5 kV, qui reste compact. Le dispositif repose sur le principe d'une coupure par l'intermédiaire d'une ampoule à vide sollicitée uniquement en cas de court-circuit et d'un sectionneur en enceinte étanche de gaz diélectrique.

ETAT DE LA TECHNIQUE Dans les appareils électriques moyenne ou haute tension, l'isolation électrique et, le cas échéant, l'extinction des arcs électriques sont typiquement assurées par un fluide diélectrique qui est confiné à l'intérieur d'une enceinte de ces appareils et dans lequel sont logés les contacts mutuellement mobiles entre une position de jonction, correspondant à la fermeture de la ligne, et une position d'écartement correspondant à l'ouverture de la ligne. Le fluide est choisi pour favoriser la coupure du courant en éteignant l'arc électrique qui pourrait subsister une fois les contacts écartés l'un de l'autre : bien que l'air, l'huile, l'azote aient été proposés, le fluide diélectrique le plus adapté à cette fonction est aujourd'hui l'hexafluorure de soufre SF6. Ce gaz présente une rigidité diélectrique relativement haute, une bonne conductivité thermique et des pertes diélectriques peu élevées ; il est chimiquement inerte et non toxique et, après avoir été dissocié par un arc électrique, il se recombine rapidement et presque totalement. De plus, il est ininflammable et son prix est, encore aujourd'hui, modéré. 2859 LPu Toutefois, outre le fait que ses produits de dégradation sont corrosifs et toxiques, le SF6 a pour inconvénient majeur de présenter un potentiel de réchauffement global (PRG) de 22800 (relativement au CO2 sur 100 ans) et une durée de séjour dans l'atmosphère de 3200 ans, ce qui le place parmi les gaz à fort pouvoir d'effet de serre. Le SF6 a donc été inscrit par le Protocole de Kyoto (1997) sur la liste des gaz dont les émissions doivent être limitées. Le meilleur moyen de limiter les émissions du SF6 consiste à réduire l'utilisation de ce gaz, ce qui a conduit les industriels à lui chercher des alternatives. Une alternative aux fluides diélectriques est l'utilisation du vide : des disjoncteurs moyenne ou haute tension comprennent ainsi des contacts montés dans une ampoule à vide, très efficace pour éteindre les courants d'arc. Cependant, l'emploi d'ampoules à vide sans autre modification dans les interrupteurs actuels n'est pas possible pour des raisons économiques, au vu des dimensions et matériaux qui devraient être choisis pour satisfaire aux différentes conditions électriques et diélectriques, comme la tenue à des chocs de foudre ou le pouvoir de fermeture sur court-circuit. Ainsi a été développée une nouvelle conception de circuit interrupteur, destinée à rendre économiquement viable l'emploi d'ampoules à vide dans le domaine technique des interrupteurs moyenne tension : un tel dispositif de coupure, décrit dans le document EP 2 182 536, comprend une ampoule à vide et un sectionneur. Le sectionneur est localisé sur la ligne principale de courant, mais pas l'ampoule à vide, qui est située sur une dérivation. La dérivation est active et traversée par le courant seulement aux instants précédant une coupure, en laissant en repos l'ampoule pendant le service normal, ce qui lui permet d'être soumise à des contraintes moins strictes et réduit les caractéristiques qu'elle doit posséder ; le mouvement du sectionneur établit lui-même le passage du courant électrique par la dérivation pendant sa course d'ouverture de la ligne. Cette conception a pour avantage d'être d'encombrement réduit, de coût raisonnable, de garantir des bonnes conditions de coupure tout en étant exempte de gaz SF6.

EXPOSE DE L'INVENTION 2859 I,Pu Parmi autres avantages, l'invention vise à optimiser la conception des dispositifs de coupure de l'art antérieur et notamment à réduire la taille et le coût tout en conservant l'empreinte carbone du disjoncteur.

Sous un de ses aspects, l'invention se rapporte ainsi à un dispositif de coupure qui comprend des bornes aptes à le relier à une ligne de courant notamment moyenne tension et deux éléments de coupure, à savoir un sectionneur entre deux bornes et une ampoule à vide sur une dérivation du conducteur comprenant le sectionneur, ledit dispositif comprenant une enceinte étanche de fluide diélectrique fluoré logeant a minima les éléments de coupure. Le fluide fluoré dans l'enceinte a, selon l'invention, un potentiel de réchauffement global inférieur à 10, et comprend une hydrofluorooléfine (alcène fluoré), notamment à trois carbones et par exemple du trans-1,3,3,3-tétrafluoropropène, et/ou une fluorocétone, notamment à plus de cinq carbones et par exemple de la décafluoro-2-méthylbutan-3-one, éventuellement associées à un gaz vecteur neutre comme l'air, le dioxyde de carbone ou l'azote. Dans un mode de réalisation, le fluide diélectrique est entièrement sous forme gazeuse et la fraction molaire dans le mélange est déterminée pour ce but ; notamment, la pression partielle de gaz fluoré est inférieure ou égale à sa pression de vapeur saturante à la température minimale de fonctionnement. Alternativement, une réserve de liquide peut permettre l'utilisation de pressions partielles du fluide fluoré supérieures à la pression de vapeur saturante à certaines températures. Dans un mode de réalisation préféré, à température ambiante, l'enceinte est à une pression inférieure à 1450 hPa et légèrement supérieure à la pression atmosphérique, par exemple 1300 hPa, et la pression partielle de gaz fluoré est supérieure ou égale à la moitié de la pression de vapeur saturante à la température minimale d'utilisation de l'appareil ramenée à 20°C. Avantageusement, notamment lorsque la pression partielle de gaz fluoré est supérieure à la pression de vapeur saturante à la température minimale d'utilisation ramenée à 20°C, la partie basse de l'enceinte comprend des moyens permettant de récupérer le liquide issu de la condensation du gaz fluoré dans un réservoir ; pour un fonctionnement de l' appareil à très basses températures, le réservoir peut être chauffé par une résistance alimentée de l'extérieur de l'enceinte. De façon générale, l'enceinte peut comprendre un réservoir de fluide diélectrique muni d'un dispositif de chauffage. 2859 I P De préférence, l'enceinte étanche loge tous les éléments du dispositif de coupure, dont l'enceinte forme une enveloppe de laquelle ne sont accessibles que les bornes de raccordement. En particulier, le dispositif de coupure selon l'invention comprend un sectionneur mobile, doté d'une course où il peut prendre une position de fermeture de la ligne et une position d'ouverture de la ligne entre les deux bornes. Le dispositif comprend en outre une ampoule à vide munie de deux contacts électriques mutuellement mobiles pouvant prendre une position de fermeture et une position d'ouverture, ladite ampoule étant installée sur une dérivation branchée sur la ligne à une extrémité au niveau d'une partie fixe de la dérivation ; la dérivation comprend une deuxième partie mobile, prolongeant la partie fixe jusque la deuxième extrémité de la dérivation, et dont le mouvement entraîne l'actionnement de l'ampoule. Le sectionneur et la partie mobile de la dérivation sont agencés de façon que le sectionneur touche la deuxième extrémité pendant une portion de la course du sectionneur partagée entre la position de fermeture de la ligne et la position d'ouverture de la ligne, et que la partie mobile connaît un premier état dans lequel elle est séparée mécaniquement de l'ampoule à vide et un second état dans lequel elle entraîne un des contacts de l'ampoule à vide pour produire la position d'ouverture des contacts. De préférence, des moyens de rappel permettent le retour de la partie mobile de la dérivation dans la position de repos. Dans un mode de réalisation préféré, le sectionneur peut également prendre une position dans laquelle il est couplé à la terre, l'ampoule restant ouverte. L'invention concerne ainsi, entre autres, un dispositif de coupure comprenant : au moins deux bornes de raccordement sur une ligne de transport de courant, un conducteur reliant électriquement les bornes et muni d'un sectionneur pouvant prendre une première position de fermeture du conducteur et une deuxième position d'ouverture du conducteur, une dérivation dudit conducteur entre une première et une deuxième extrémités. La dérivation comprend : une première partie fixe reliée au conducteur par la première extrémité, une deuxième partie mobile couplée à la première partie par l'intermédiaire de moyens d'articulation, ladite deuxième partie comprenant la deuxième extrémité de la dérivation qui est mobile et peut être en contact avec le sectionneur, et une ampoule à vide sur la première partie fixe ; l'ampoule à vide comprend un contact fixe et un contact mobile qui 285 peut être éloigné du contact fixe par l'intermédiaire de moyens d'actionnement couplés aux moyens d'articulation. Dans sa première position de fermeture du conducteur, le sectionneur est écarté de la deuxième extrémité de sorte que la dérivation est ouverte, et le sectionneur passe par une troisième position intermédiaire entre la première et la deuxième positions, dans laquelle il est en contact avec la deuxième extrémité tout en maintenant fermé le conducteur de sorte que la dérivation et le conducteur sont traversés par le courant. Le dispositif de coupure comprend en outre une enceinte étanche emplie de fluide diélectrique comprenant un alcène et/ou une cétone fluorés, qui loge le sectionneur et/ou l'ampoule à vide.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D' autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et nullement limitatifs, représentés dans les figures annexées. La figure 1 A illustre schématiquement un dispositif selon l'invention ; la figure 1B montre un interrupteur-sectionneur selon l'invention, dont la partie relative à la coupure est agrandie en figure 1C.

Les figures 2 à 4 montrent les états successifs du dispositif pendant une opération d'ouverture du circuit, schématiquement et de façon plus précis pour un interrupteur-sectionneur.

DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PREFERE Une ligne de transport de courant 1 est munie d'un dispositif 10 de coupure selon l'invention, représenté en figures 1, qui lui est couplé par deux bornes 12, 14. Les deux bornes 12, 14 sont reliées par un conducteur 16 formant ligne principale muni d'un sectionneur 18 apte à la fermer ou à l'ouvrir ; le sectionneur 18 est dans le cadre illustré rotatif autour d'un axe, mais des alternatives sont possibles. Le dispositif 10 comprend également une dérivation 20 du conducteur principal 16, ladite dérivation 20 comprenant 2859 LPu une première partie fixe 22 et une deuxième partie mobile 24, en continuité électrique et couplées entre elles par des moyens de jonction 26, par exemple une articulation à point fixe permettant un mouvement de rotation de la deuxième partie 24 de la dérivation 20 par rapport à la première 22 ; la deuxième partie mobile 24 est par ailleurs associée à des moyens de rappel 28, par exemple un ressort, qui la ramène dans une position de repos en l'absence d'autres sollicitations mécaniques. La partie fixe 22 porte une première extrémité 32 de la dérivation 20 qui est raccordée à la ligne principale 16 ; la partie mobile 24 comprend une seconde extrémité 34 de la dérivation 20 qui est, dans la position de repos représentée, proche de la ligne 16 au niveau du sectionneur 18 mais écartée. Sur la partie fixe 22 de la dérivation 20 est mise en place une ampoule à vide 40, avec un contact fixe 42 en prolongement de la première extrémité 32 de la dérivation, et un contact mobile 44 actionné par des moyens adaptés 46 et reliés aux moyens de jonction 26 de la dérivation 20. Sous la différence de pressions, l'ampoule à vide 40 est maintenue en position fermée. Ainsi, à l'état de repos du dispositif 10, le sectionneur 18 ferme la ligne 16 qui est parcourue librement par le courant électrique, ledit courant étant absent de la dérivation 20 malgré la fermeture de l'ampoule à vide 40.

Tel que présenté également dans le document EP 2 182 536, en cas d'ordre d'ouverture, que cet ordre soit donné par un relai de protection, par un automate ou manuellement, une fonction de coupure de type interrupteur ou disjoncteur est assurée par le dispositif 10. En particulier, tel que schématisé en pointillés sur la figure 1A, le sectionneur 18 est entraîné en rotation de façon à entrer en contact avec la deuxième extrémité 34 de la dérivation 20, tout en conservant la ligne 16 fermée, pour ainsi assurer un transfert progressif du courant de ladite ligne principale 16 vers la dérivation 20. Le mouvement de rotation du sectionneur 18 se poursuit, de sorte que la ligne 16 s'ouvre et que le courant finisse par passer uniquement par la dérivation 20 dont la partie mobile est entraînée par l'articulation 26 (figures 2A et 2B). Dans un premier temps, l'ampoule à vide 40 demeure à l'état de fermeture, de sorte que le courant est complètement commuté sur la 2859 LPu dérivation 20 : il n'y a donc pas de formation d'arc, lorsque le sectionneur 18 quitte la ligne 16. L'ouverture de l'ampoule à vide 40 est ensuite initiée par le déplacement de la partie mobile 24 de la dérivation 20 et l'entraînement par l'articulation 26 des moyens d' actionnement 46 du contact mobile 44 de l'ampoule 40: le courant est alors coupé également dans la dérivation 20, et la fonction de coupure du dispositif 10 est achevée (figures 3A, 3B et 3C). Ensuite, pour ne pas solliciter inutilement l'ampoule 40, le sectionneur 18 poursuit sa rotation pour libérer la deuxième extrémité 34 de la partie mobile 24 de la dérivation 20, qui reprend sa position initiale par l'intermédiaire des moyens de rappel 28 : l'ampoule à vide 40 se referme du fait de la différence de pression (figure 4A). Comme la dérivation 20 est ainsi portée au même potentiel que celui de la ligne 1 du côté de la première extrémité 32, il convient que le sectionneur 18, par exemple en butée sur un contact de terre 48 pour assurer la mise au potentiel de terre de la ligne 1, soit à une distance suffisante de la deuxième extrémité 34 de la dérivation 20 pour éviter la formation d'un arc (figures 4B et 4C). Bien que ce type d'architecture de coupure permette de minimiser la taille de l'ampoule à vide, le passage de courant y étant bref, selon l'invention, une plus grande compacité et des performances optimisées sont obtenues en plaçant les éléments de coupure du dispositif 10 selon l'invention dans un milieu diélectrique de propriétés supérieures à l'air. En particulier, le dispositif 10 selon un mode de réalisation préféré de l'invention comprend une enceinte étanche 50 dans laquelle sont placés tous les composants du dispositif 10 : seules les bornes 12, 14 du sont accessibles depuis l'extérieur de l'enceinte 50 formant enveloppe du dispositif 10. Grâce au choix de placer le dispositif 10 dans une enceinte étanche remplie de gaz aux propriétés diélectriques très supérieures à celles des gaz communs tels que N2, air, CO2, etc., et proches de celles du SF6, que ce soit les propriétés de tenue aux chocs de foudre, de tenue à la fréquence industrielle (en ligne directe comme en cheminement) ou de tenue aux décharges partielles, il est de manière générale possible d'augmenter les capacités de coupure de chacun des deux éléments interrupteurs 18, 40, et de diminuer l'échauffement 2859 LPu relatif au passage du courant dans les conducteurs 16, 22, 24. Plus généralement, l'amélioration des tenues diélectrique et à l'échauffement de l'ensemble des composants du dispositif 10 permet de réduire leurs dimensions et d'augmenter la compacité générale du dispositif de coupure 10 par rapport à celle possible avec de l'air. En particulier, l'ampoule à vide 40 étant déjà de dimensions réduites grâce à la conception du dispositif de coupure 10, il devient possible d'utiliser les mêmes ampoules pour des dispositifs 10 branchés sur des lignes à 12 ou 24 kV : le coût d'un appareil dimensionné à 24 kV peut être suffisamment abaissé pour rendre son exploitation possible d'un point de vue économique et industriel à 12 ou 17,5 kV dans certaines configurations. Comme une seule référence est économiquement viable pour toutes les gammes, les coûts de logistique et fabrication sont d'autant restreints. Tant au niveau du sectionneur 18 que de l'ampoule à vide 40, la tenue aux décharges partielles est augmentée et les temps d'arc à la fermeture sont réduits, ce qui permet par exemple d'utiliser des contacts en cuivre et non en cuivre tellure CuTe. Il est en outre notable que le fait que les composants du dispositif 10 selon l'invention soient placés dans une enceinte 50 à atmosphère confinée permet d'éviter le vieillissement par corrosion et oxydation des différents composants, notamment plastiques avec un gaz choisi de façon adéquate.

Selon l'invention, l'enceinte 50 du dispositif 10 est remplie d'un gaz de type hydrofluorooléfine et/ou fluorocétone, éventuellement en mélange avec un gaz vecteur « neutre » de type azote, air ou dioxyde de carbone : ces gaz ne sont pas toxiques, pas corrosifs, et de plus, ce ne sont pas des gaz à effet de serre ou entraînant une diminution de la couche d'ozone. Les hydrofluorooléfines (HFO) sont des alcènes substituées par le fluor, de formule générale Cn(H,F)2n. ; leur PRG est inférieur à 10. Les fluorocétones sont des cétones substituées, dans le cadre de l'invention totalement, par du fluor, de formule générale C'F2n0 ; leur PRG est égal à 1 et leur rigidité diélectrique est supérieure ou égale à celle du SF6. 2859 19u De préférence, on utilise des cétones à plus de quatre carbones sur la chaîne de la cétone, et notamment de la décafluoro-2-méthylbutan-3-one (C5K), répondant à la formule semidéveloppée CF3-CO-CF-(CF3)2 dont la tenue diélectrique en configuration de champ électrique homogène est égale à environ 1,7 fois celle du SF6. Parallèlement, on utilise de 5 préférence une HFO à trois carbones sur la chaîne de l'alcène, et notamment l'hydrofluorooléfine 1234ze, ou trans-1,3,3,3-tétrafluoropropène, qui répond à la formule CHF=CH-CF3 ; alternativement, les 2,3,3,3-tetrafluoro- 1-propène (HFO 1234 yf) et 1,2,2,5-pentafluoro- 1-propène (HFO 1225 ye) sont également possibles. Les différents éléments relatifs à l'utilisation de ces gaz peuvent être retrouvés dans les demandes de 10 brevets FR 11 54517, FR 11 56062 et FR 11 58456 non encore publiées. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le fluide diélectrique remplissant l'enceinte 50 du dispositif selon l'invention est sous forme gazeuse quelle que soit la température d'utilisation du dispositif. Il convient donc que sa pression partielle soit 15 inférieure ou égale à sa pression de vapeur saturante (PVSgaz) à la plus basse température. Cependant, comme le remplissage des appareillages est usuellement fait à température ambiante, on utilise une pression équivalente Pgaz, par exemple à 20°C pour obtenir un résultat conforme aux préconisations selon l'invention. Le tableau I donne ainsi les valeurs de pression équivalente PHFO 1234 ze et PC5K en fonction de la température Température PVSC5K PC5K à 20°C PVSHFO PHFO à 20°C (°C) (hPa) (hPa) (hPa) (hPa) 0 413 443 2200 2360 -10 271 302 1500 1670 -20 173 200 1000 1160 -25 136 160 830 980 -30 106 127 660 800 -40 62 78 410 520 Tableau I : Pressions de vapeur saturante et équivalente à 20°C de C5K et de l'HFO 1234ze 20 On constate que les familles de gaz utilisées selon l'invention ont des pressions de vapeur saturante très faibles. Pour atteindre une pression d'utilisation supérieure ou égale à la pression atmosphérique, le gaz fluoré peut être mélangé à un gaz vecteur, neutre, de type air, azote ou CO2 : les propriétés diélectriques du mélange découlent directement de la 25 composition du mélange. Ainsi par exemple, afin de déterminer la composition du mélange 2859 LPu gazeux au remplissage pour un dispositif devant fonctionner à -25°C la pression partielle en HFO 1234 ze est de 980 hPa, et de 160 hPa en C5K ; si le dispositif est prévu pour fonctionner dans une enceinte à 6000 hPa, le complément est fait par respectivement 5020 hPa ou 5840 hPa de N2.

Alternativement, selon un autre mode de réalisation, la quantité de gaz fluoré peut dépasser la pression de vapeur saturante à une température de fonctionnement. Dans ce cas, il est avantageux que l'enceinte étanche 50 comprenne des moyens 52 pour garder le composé fluoré sous forme liquide, par exemple un réservoir qui peut comprendre des moyens de chauffage 54 tels que présentés dans la demande FR 11 54509. Notamment, tel que détaillé en figure 1B, la surface inférieure de l'enceinte 50 est constituée de tôles inclinées 56 permettant, par gravité, au liquide issu de la condensation du gaz fluoré d'être récupéré dans un réservoir 52 dans lequel est placé un dispositif de chauffage 54 alimenté de l'extérieur de l'enceinte par deux fils électriques 58.

En particulier, pour assurer des bonnes propriétés diélectriques tout en ne nécessitant pas une construction particulière de l'enceinte ou une modification des composants du dispositif selon l'invention internes à l'enceinte 50, la pression choisie est légèrement supérieure à la pression atmosphérique (1100 hPa par exemple) afin de détecter aisément les éventuelles fuites dans les parois 56 de l'enceinte étanche 50. Ceci permet notamment de ne pas augmenter l'épaisseur des parois de l'enceinte 50, de ne pas ajouter de renforts inutiles ; de plus, le produit 10 est sécurisé car non pressurisé et peut voyager facilement par avion. Alternativement, en présence d'autres contraintes, notamment relatives à l'encombrement global du dispositif 10 ou à l'échauffement toléré pour les jeux de barres, il est possible d'augmenter la pression interne jusqu'à 1300 ou 1450 hPa par exemple. Il est à noter également que l'amélioration de la tenue à l'arc interne de l'enceinte grâce à l'utilisation additionnelle du gaz fluoré par rapport à l'air dans un dispositif selon l'invention permet de réduire la surpression générée par l'arc : pour une même configuration, la tension d'arc dans le gaz fluoré, et par conséquent l'énergie, sont plus faibles qu'avec l'air et les propriétés thermodynamiques du mélange à base de C5K et/ou HFO font que les pressions à l'intérieur de la cuve 50 sont plus faibles et par conséquent les 2859 LPu risques plus faibles de déchirement de l'enceinte 50 ou de fissuration du génie civil recevant l'appareil Par ailleurs, la combinaison entre la coupure par sectionneur 18 et ampoule 40 du dispositif 10 selon l'invention et de l'utilisation de l'ensemble dans une enceinte 50 étanche de gaz diélectrique permet d'améliorer la tenue diélectrique des composants et notamment de l'ampoule à vide 40, ce qui, outre la compacité accrue mentionnée précédemment, permet également de jouer sur la rigidité diélectrique nécessaire du mélange. En particulier, il est possible de ne pas utiliser au maximum les capacités du gaz de remplissage et par exemple de diminuer sa pression, par exemple en utilisant une valeur de l'ordre de la moitié au moins de sa pression de vapeur saturante. Outre cet avantage, les risques inhérents à une éventuelle fuite de gaz de l'enceinte sont restreints : les gaz ne sont pas toxiques, et les performances en établissement-coupure et en fermeture sur court-circuit ne sont pas altérées grâce au mécanisme de coupure lui-même, avec ampoule à vide. Ceci permet de ne pas sur-dimensionner les installations. En particulier, le dispositif 10 présente une forte capacité à couper un courant d'intersection ou de transition dans les applications combiné inter-fusibles : 2400 A /12 kV, 1200 A / 24 KV alors que la coupure, dans l'air, de ce type de courant, pour un appareil de mêmes dimensions, n'excède pas 150 A / 24 kV et que ce dispositif 10, dans l'air, ne permet pas de couper sous 24 kV. Le dispositif de coupure selon l'invention peut être bien entendu associé à tous les modes de réalisation connus pour l'actionnement des contacts de l'ampoule 40 et/ou du sectionneur 18. En particulier, outre les éléments décrits dans le document EP 2 182 536, un actionnement par câble tel que décrit dans la demande FR 11 51704 et/ou un accrochage mécanique tel que décrit dans le document WO 2010/136424 ou la demande FR 11 50576 peuvent être inclus dans le dispositif selon l'invention, dans ou hors enceinte 50. Par ailleurs, seul le sectionneur 18 et/ou l'ampoule à vide 40 pourraient être placés dans l'enceinte 50 du dispositif 10 selon l'invention, ce qui permettrait l'utilisation d'une quantité inférieure de fluide diélectrique, au détriment cependant de la facilité de 2859 LPu fabrication, avec une complexité due aux différents moyens nécessaires pour coupler les jeux de barres, dérivations, ligne de courant, moyens d' actionnement et/ou d'articulation. De manière générale, le dispositif selon l'invention permet d'assurer une coupure 5 performante sans SF6, dans un appareil de dimensions réduites, et à coût modéré. La combinaison entre le principe de coupure à sectionneur et ampoule sur dérivation présente en outre une bonne endurance électrique du fait de la sollicitation particulière des contacts du sectionneur : pour un facteur de puissance cos cp = 0,7, les contacts ne sont pas dégradés après 200 manoeuvres de coupure à 630 A / 12 kV dans l'enceinte 50 remplie d'un mélange 10 à base de C5K, alors que 100 coupures sont déjà très érosives pour un interrupteur classique rempli de SF6.

2859 LPu

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de coupure (10) comprenant : des bornes (12, 14) aptes à être raccordées sur une ligne (1) de transport de courant ; - un conducteur (16) reliant électriquement deux bornes (12, 14) muni d'un sectionneur (18) pouvant prendre une première position de fermeture du conducteur (16) et une deuxième position d'ouverture du conducteur (16) ; - une dérivation (20) dudit conducteur (16) entre une première et une deuxième extrémités (32, 34), ladite dérivation (20) comprenant : o une première partie fixe (22) reliée au conducteur (16) par la première extrémité (32) ; o une deuxième partie (24) mobile couplée à la première partie (22) par l'intermédiaire de moyens d'articulation (26), ladite deuxième partie (24) comprenant la deuxième extrémité (34) de la dérivation (20), qui est mobile et peut être en contact avec le sectionneur (18) ; o une ampoule à vide (40) sur la première partie fixe (22) comprenant un contact fixe (42) et un contact (44) mobile qui peut être éloigné du contact fixe (40) par l'intermédiaire de moyens d'actionnement (46) couplés aux moyens d'articulation (26) ; dans lequel, dans sa première position de fermeture du conducteur (16), le sectionneur (18) est écarté de la deuxième extrémité (34) de sorte que la dérivation (20) est ouverte, et dans lequel le sectionneur (18) passe par une troisième position intermédiaire entre la première et la deuxième positions, dans laquelle il est en contact avec la deuxième extrémité (34) tout en maintenant fermé le conducteur (16) de sorte que la dérivation (20) et le conducteur (16) sont traversés par le courant ; caractérisé en ce que le dispositif (10) comprend en outre une enceinte étanche (50) emplie de fluide diélectrique comprenant un alcène et/ou une cétone fluorés, ladite enceinte (50) logeant le sectionneur (18) et/ou l'ampoule à vide (40). 2859 1...Pu2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 14 Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le sectionneur (18) peut prendre une quatrième position d'ouverture du conducteur (16) dans laquelle il est en contact avec la terre (48). Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel le fluide diélectrique comprend de la décafluoro-2-méthylbutan-3-one. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel le fluide diélectrique comprend une hydrofluorooléfine à trois carbones, et notamment du trans-1,3,3,3tétrafluoropropène. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel la pression du fluide diélectrique dans l'enceinte étanche (50) est inférieure à température ambiante à 1450 hPa et de préférence égale à 1300 hPa. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel le fluide comprend en outre un gaz neutre de type azote, air ou dioxyde de carbone, de sorte que la pression partielle de l'alcène et/ou de la cétone fluorés soit inférieure ou égale à leur pression de vapeur saturante à la température minimale de fonctionnement. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel le fluide comprend en outre un gaz neutre de type azote, air ou dioxyde de carbone, et de 1' alcène et/ou de la cétone fluorés sont présents en phase liquide à la température minimale de fonctionnement. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 dans lequel l'enceinte étanche (50) forme une enveloppe dudit dispositif (10) de laquelle sont accessibles les bornes (12, 14) de raccordement. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel l'enceinte étanche (50) comprend un réservoir (52) de fluide diélectrique. 2859 Pu10. Dispositif selon la revendication 9 dans lequel le réservoir (52) est muni d'un dispositif de chauffage (54) du fluide diélectrique. 2859 LPu