APPAREIL ELECTRIQUE A GAZ ISOLANT SOUS PRESSION COMPRENANT UN ISOLATEUR COMPOSITE MUNI D'UNE FENETRE D'OBSERVATION DES CONTACTS

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention porte sur un appareillage de commutation électrique haute ou moyenne tension, étanche, à gaz isolant sous pression, comprenant dans un boîtier, des contacts d'interruption susceptibles d'occuper une position d'ouverture et une position de fermeture, et un système de repérage de la position ouverte ou fermée des contacts d'interruption depuis l'extérieur du boîtier.

Etat de la technique antérieure

[0002] On connaît déjà du document de brevet DE 195 19 721, un disjoncteur du type indiqué plus haut dans lequel le boîtier est constitué par une enveloppe métallique remplie d'un gaz d'isolation diélectrique tel que du SF₆ sous une pression de quelques bars et le système de repérage de la position des contacts d'interruption est constitué par une barrière optique disposée à l'intérieur du boîtier entre le contact fixe et le contact mobile et par des fibres optiques qui renvoient vers l'extérieur du boîtier un signal optique indicatif de la position des contacts d'interruption.

[0003] On connaît également déjà du brevet US 4 249 050, un interrupteur à vide ou « ampoule à vide » comprenant une fenêtre de visualisation pour voir directement la position des contacts, selon le préambule de la revendication 1.

[0004] On connaît également déjà du brevet GB 1 253 604, l'utilisation d'une fenêtre en polymère thermoplastique pour visualisation. Ce document décrit la réalisation d'une fenêtre transparente en matériau thermoplastique dans une ouverture d'une enveloppe pour appareillage électrique. La fenêtre est insérée dans l'ouverture par une méthode de moulage des plastiques par injection, le bord de l'ouverture et le bord de la fenêtre étant ancrés l'un dans l'autre.

Exposé de l'invention

[0005] Le but de l'invention est de proposer un appareillage de commutation électrique haute ou moyenne tension, à gaz isolant sous pression, pour application extérieure qui soit d'une conception plus simple et d'une fiabilité accrue en permettant d'avoir une vision directe de la position des contacts d'interruption. Pour cette application, il faut effectuer une sélection rigoureuse des matériaux pour tenir compte des contraintes combinées appliquées sur l'appareillage. Par opposition au brevet US 4 249 050, l'invention a pour objet un appareillage sous pression, de pression interne supérieure à la pression atmosphérique, engendrant une force de compression vers l'extérieur. De même, par opposition au brevet GB 1 253 604, l'invention a pour but d'insérer une fenêtre de visualisation pour un appareillage de commutation électrique. Le matériau devant résister aux agressions internes dues aux produits de décomposition du gaz isolant et aux agressions externes dues à l'environnement, c'est à dire à la combinaison de pluie, rayonnement ultra-violet, le brouillard salin, le vieillissement physique et chimique. De même, les matériaux doivent satisfaire aux critères électriques indispensables pour ces applications dans le domaine de la moyenne et la haute tension, à savoir une bonne résistance au cheminement électrique et à l'érosion. De plus, les matériaux utilisés pour réaliser la fenêtre de visualisation ainsi que les méthodes utilisées pour réaliser la jonction de la fenêtre avec le corps de l'isolateur doivent permettre d'assurer l'étanchéité de l'appareillage. La perte annuelle admissible de gaz isolant pour l'appareillage entier étant inférieure ou égale à 1%. L'ensemble, de ces critères de sélection induit une restriction du choix des matériaux disponibles pour réaliser la fonction. Ainsi, les critères de sélection des matériaux sont clairement établis dans l'invention pour permettre la réalisation d'un appareillage de commutation électrique haute ou moyenne tension à gaz isolant sous pression comprenant dans un boîtier, des contacts d'interruption susceptibles d'occuper une position d'ouverture et une position de fermeture, et un système de repérage de la position ouverte ou fermée des contacts d'interruption depuis l'extérieur du boîtier.

[0006] A cet effet, l'invention a pour objet un appareillage de commutation électrique haute ou moyenne tension, selon les caractéristiques de la revendication 1, étant étanche, comprenant dans un boîtier, des contacts d'interruption susceptibles d'occuper une position d'ouverture et une position de fermeture, et un système de repérage de la position ouverte ou fermée des contacts d'interruption depuis l'extérieur du boîtier, le boîtier étant un isolateur composite formé par un tube rigide entouré par une enveloppe en élastomère dont la surface extérieure définit une succession d'ailettes annulaires, caractérisé
en ce que le tube rigide et l'enveloppe en élastomère sont agencés pour définir une fenêtre d'observation au moins translucide à travers laquelle la position ouverte ou fermée des contacts d'interruption est visible,
en ce que le tube rigide est réalisé en matériau composite translucide ou en matière plastique au moins translucide et dans lequel un hublot transparent en matière filtrant le rayonnement ultra-violet ou sur lequel on dépose un filtre ultra-violet transparent est collé sur le tube rigide, ce hublot n'étant pas recouvert par l'enveloppe en élastomère et définissant la fenêtre d'observation, le tube rigide étant formé par assemblage de tubes, un des tubes étant réalisé en verre ou en polymère au moins translucide, résistant aux ultra-violets,
en ce que tous les matériaux au contact du rayonnement solaire soient résistants au rayonnement ultra-violet,
et en ce que le gaz diélectrique est sous une pression de 2 à 3 bars.

[0007] L'ensemble des matériaux utilisés permet d'assurer l'étanchéité, la fonction d'isolation électrique et la tenue aux agressions internes et externes de l'appareillage électrique ainsi réalisé.

[0008] De manière avantageuse, les matériaux au contact du rayonnement solaire ne devraient pas présenter de marques de dégradation, telles que des fissures, des déformations de surface (augmentation de la rugosité de surface) ou une altération de la transparence après un vieillissement accéléré de 1000 heures sous rayonnement UV de source à arc au xénon ou sous lampes fluorescentes UV selon les normes ISO 4892-2 et ISO 4892-3. En d'autres termes, les polymères qui composent l'enveloppe extérieure ou le hublot et qui sont au contact direct du rayonnement solaire devraient avantageusement être choisis parmi ceux ne présentant pas d'absorption de rayonnement dans le domaine allant de 300 à 400 nm de longueur d'onde, c'est-à-dire que la structure chimique de ces polymères ne doit pas contenir de cycle aromatique

[0009] Un appareillage de commutation électrique selon l'invention peut présenter les particularités suivantes :

• le tube rigide est réalisé en une matière plastique au moins translucide et un tronçon de l'enveloppe entourant les contacts d'interruption est réalisé en une matière élastomère au moins translucide.
• le tronçon translucide de l'enveloppe est réalisé par moulage par injection d'une première matière élastomère et est interposé entre deux tronçons d'extrémité de l'enveloppe qui sont réalisés par moulage par injection d'une seconde matière élastomère plus chargée en charges minérales que la première matière élastomère.

[0010] Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le tube rigide est réalisé en verre et une zone du tube rigide n'est pas recouverte par l'enveloppe en élastomère, cette zone définissant ladite fenêtre d'observation.

[0011] Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le tube rigide est réalisé en matériau composite translucide ou en matière plastique au moins translucide et un hublot transparent en matière filtrant le rayonnement ultraviolet est collé sur le tube rigide, ce hublot n'étant pas recouvert par l'enveloppe en élastomère et définissant la fenêtre d'observation.

[0012] Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le tube rigide est formé par assemblage de tubes, un des tubes étant réalisé en verre ou en polymère résistant au rayonnement ultraviolet et n'étant pas recouvert par l'enveloppe en élastomère définissant la fenêtre d'observation.

[0013] Un appareillage selon l'invention peut encore présenter les particularités suivantes :

• La matière plastique au moins translucide est en polyméthacrylate de méthyle (PMMA), en polycarbonate (PC), en polystyrène cristal (PS), en polyfluorure de vinylidène (PVDF) ou en résine époxyde cycloaliphatique.
• La matière élastomère est en silicone, en caoutchouc d'éthylène-propylène ou en élastomère fluoré éventuellement chargé de charges minérales. On peut citer notamment la charge de type alumine trihydratée (ATH) qui permet d'améliorer la résistance au cheminement de l'enveloppe.
• Le tube rigide contient un gaz d'isolation diélectrique.
• Le tube rigide est protégé à l'intérieur par dépôt de matériau transparent inerte chimiquement contre les agressions des produits de décomposition du SF6, par exemple par dépôt de polytétrafluoroéthylène ou d'autres polymères fluorés.
• Le tube rigide en contact direct avec l'atmosphère est réalisé en matériau résistant au rayonnement solaire (en particulier au rayonnement ultra-violet) ou réalisé à l'aide d'un matériau non résistant au rayonnement ultra-violet, et protégé par un filtre anti-UV.
• Parmi les matériaux transparents cités dans l'invention pour réaliser le tube rigide ou le hublot, le polycarbonate basé sur un motif bisphenol et le polystyrène contenant des cycles aromatiques doivent absolument être protégé des UV par l'utilisation d'un filtre anti-UV ou par l'ajout d'un absorbant ultra-violet. Les polyméthacrylate de méthyle (PMMA), polyfluorure de vinylidène (PVDF) et résine époxyde cycloaliphatique peuvent être utilisés directement en contact avec l'atmosphère.

[0014] Selon l'invention, l'appareil de commutation électrique peut être un sectionneur de ligne haute ou moyenne tension dans lequel le tube est rempli d'un gaz d'isolation diélectrique tel que du SF6 sous une pression de 2 à 3 bars. Dans cette application, l'ouverture des contacts d'interruption se fait hors tension de sorte que le tube en matière plastique transparente n'est pas soumis à des températures importantes dues à la présence d'arcs électriques. Par ailleurs, le gaz d'isolation n'est pas ionisé par les décharges électriques et reste inerte pour la matière plastique transparente du tube.

Brève description des dessins

[0015] Un exemple de réalisation d'un appareillage de commutation électrique selon l'invention est décrit ci-après et illustré par les dessins annexés.

[0016] La figure 1 illustre de façon très schématique un appareillage de commutation électrique selon l'invention.

[0017] La figure 2 illustre de façon très schématique un second mode de réalisat ion d'un appareillage de commutation électrique selon l' invention.

[0018] La figure 3 illustre de façon très schématique un troisième mode de réalisation d'un appareillage de commutation électrique selon l'invention.

[0019] La figure 4 illustre de façon très schématique un quatrième mode de réalisation d'un appareillage de commutation électrique selon l'invention.

[0020] La figure 5 illustre de façon très schématique un sectionneur de ligne conforme à l'invention.

[0021] La figure 6 illustre de façon très schématique un sectionneur de ligne conforme à l'invention comprenant une ampoule à vide avec une fenêtre de visualisation.

Exposé détaillé de modes de réalisation particuliers

[0022] Sur la figure 1, un appareillage de commutation électrique 1 haute ou moyenne tension selon l'invention comprend des contacts d'interruption 2 susceptibles d'occuper une position d'ouverture et une position de fermeture et qui sont disposés dans un isolateur composite formé par un tube rigide 3 entouré par une enveloppe en élastomère 4.

[0023] Les contacts d'interruption 2 comprennent un ensemble de contact fixe dans le tube et un ensemble de contact mobile dans le tube. L'ensemble de contact mobile est disposé dans la zone médiane de la longueur du tube comme illustré sur la figure 1. Par position d'ouverture des contacts d'interruption, on doit comprendre une position de l'ensemble de contact mobile lorsqu'il n'est pas relié électriquement à l'ensemble de contact fixe.

[0024] Comme visible sur la figure 1, l'enveloppe en élastomère a une surface extérieure qui définit une succession d'ailettes annulaires telles que 4A,4B,4C coaxiales réparties le long du tube 3 entre deux armatures métalliques d'extrémités 5, 6 de l'isolateur composite dans lesquelles sont fixées respectivement les deux extrémités du tube 3.

[0025] Bien que sur la figure 1, le tube 3 représenté ait une forme cylindrique, l'invention s'étend à un tube ayant une autre forme de révolution, par exemple un tube en forme de tronc de cône ou encore en forme de tonneau.

[0026] Selon l'invention, le tube rigide 3 et l'enveloppe en élastomère 4 sont agencé s pour définir une fenêtre d'observation 7 au moins translucide à travers laquelle la position ouverte ou fermée des contacts d'interruption 2 (ici une position ouverte) est visible.

[0027] Plus particulièrement, le tube rigide 3 est réalisé par moulage d'une matière plastique transparente ou au moins translucide résistante au rayonnement ultraviolet, résistante à l'explosion et ayant une bonne tenue chimique. Cette matière plastique est par exemple un polymère thermodurcissable tel que la résine époxyde cycloaliphatique réticulée par un anhydride phtalique non aromatique du type hexahydrophtalique (HHPA) ou un polymère thermoplastique transparent tel qu'un verre de sécurité en polyméthacrylate de méthyle (PMMA) connu sous le nom de " Altuglas " de la société "Atoglas", un polycarbonate connu sous le nom de "Makrolon" de la société "Bayer MaterialScience", un polystyrène ou encore un polyfluorure de vinylidène(PVDF).

[0028] Un tel tube rigide 3, ayant une épaisseur de paroi d'environ 8 mm, peut être rempli d'un gaz d'isolation électrique, en particulier du SF₆, sous une pression d'environ 2 à 3 bars. Le tube rigide 3 peut éventuellement être protégé à l'intérieur, contre les agressions des produits de décomposition du SF₆, par dépôt de matériau transparent inerte chimiquement. Cette protection peut être réalisée à titre d'exemple par une couche très mince de quelques micromètres déposée sous vide ("CVD", "Sputtering"...) ou par une couche plus épaisse de polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou d'autres polymères fluorés (PFA, FEP). Le tube peut être protégé des agressions telles que le rayonnement ultra-violet par l'addition d'un filtre UV basé sur l'incorporation d'un absorbant ultra-violet de structure aromatique, par exemple de la famille des benzaldéhydes. De même, un filtre ultra-violet transparent de type « Altuglas CN » commercialisé par la société Altuglas peut être utilisé.

[0029] L'ensemble composé par le tube rigide, le hublot et le filtre anti-UV doit être résistant aux UV, de telle sorte que cet ensemble ne doit pas présenter de marques de dégradation, telles que des fissures, des déformations de surface (augmentation de la rugosité de surface) ou une altération de la transparence après un vieillissement accéléré de 1000 heures sous rayonnement UV de source à arc au xénon ou sous lampes fluorescentes UV selon les normes ISO 4892-2 et ISO 4892-3.

[0030] Par ailleurs, un tronçon annulaire 8 de l'enveloppe entourant les contacts d'interruption 2 est réalisé en une matière élastomère au moins translucide et défini la fenêtre d'observation 7. Ce tronçon annulaire 8 est un tronçon de l'enveloppe qui est disposé sensiblement dans la zone médiane de la longueur du tube (zone médiane dans laquelle est disposé l'ensemble de contact mobile) de sorte qu'il est interposé entre deux autres tronçons d'extrémité 9,10 de l'enveloppe.

[0031] L'élastomère formant l'enveloppe doit avoir de bonnes propriétés mécaniques, de transparence et de vieillissement, et être résistant au rayonnement ultraviolet et à l'abrasion par arcs électriques. Plus particulièrement, l'élastomère doit présenter une résistance au déchirement supérieure à 6 N/mm. L'élastomère doit résister au vieillissement physicochimique et à l'attaque par l'eau. Le facteur de perte diélectrique (tan δ) de l'élastomère doit rester inférieur à 0,2 après une immersion de 50 jours dans de l'eau à 50°C. Pour la résistance aux UV, l'élastomère ne doit pas présenter de marques de dégradation, telles que des fissures, des déformations de surface (augmentation de la rugosité de surface) ou une altération de la transparence après un vieillissement accéléré de 1000 heures sous rayonnement UV de source à arc au xénon ou sous lampes fluorescentes UV selon les normes ISO 4892-2 et ISO 4892-3.

[0032] Concernant la résistance au cheminement et à l'érosion de l'élastomère, le matériau doit être au minimum de classe 1A3, 5 selon la méthode 1 (critère A) de la norme CEI 60587.

[0033] Les élastomères cités dans l'invention pour réaliser l'enveloppe de l'appareillage électrique n'ont pas une structure chimique de type aromatique. Ils présentent donc une bonne résistance intrinsèque aux UV. L'ajout d'un filtre UV ou d'un absorbant UV est donc inutile.

[0034] Sur la figure 1, on a représenté en traits hachurés les deux tronçons d'extrémité 9,10 qui sont réalisés par moulage par injection d'une première matière élastomère, par exemple de silicone, de caoutchouc d'éthylène - propylène (EPR, EPDM) ou d'élastomère fluoré ("vison®"), chargée en charges minérales pouvant être par exemple de l'alumine, de l'alumine tri - hydratée, de l'oxyde de titane ou de la silice. Les particules d'alumine tri - hydratée apportent à la matière élastomère, comme cela est connu de l'homme du métier, une résistance accrue aux contraintes diélectriques mais elles rendent la matière élastomère opaque ce qui est illustré par les traits hachurés. Le tronçon 8 (figuré sans traits hachurés) est réalisé par moulage par injection d'une seconde matière élastomère beaucoup moins chargée ou d'une seconde matière élastomère non chargée de sorte qu'elle reste translucide après moulage.

[0035] Sur la figure 1, le rectangle 11 représente schématiquement un moule d'injection et les références 12,13,14 désignent trois entrées d'injection de la matière élastomère. Comme visible sur la figure 1, les entrées d'injection 12,13,14 sont espacées le long du tube 3. L'entrée d'injection 13 est disposée sensiblement au milieu du tronçon annulaire 8 formant la fenêtre d'observation 7 tandis que les entrées d'injection 12 et 14 sont disposées sensiblement au milieu des tronçons d'extrémité 9 et 10 respectivement.

[0036] Pour la formation de l'enveloppe 4 autour du tube transparent 3, on injecte dans les entrées 12 et 14 de la matière élastomère chargée avec des particules d'alumine et en même temps on injecte dans l'entrée 13 la matière élastomère faiblement ou non chargée. En équilibrant les pressions d'injection aux entrées 12, 13 et 14, on réalise l'enveloppe 4 avec un tronçon annulaire 8 au moins translucide dans la partie médiane de l'enveloppe. Bien entendu, les entrées d'injection 12, 13 et 14 peuvent être décalées le long du tube 3 et le nombre d'entrées d'injection peut être augmenté pour former la fenêtre d'observation sur une zone choisie de l'enveloppe.

[0037] Préférablement la formation par injection de l'enveloppe 4 autour du tube transparent est effectuée en deux étapes distinctes. Tout d'abord, la matière élastomère faiblement ou pas chargée en alumine est injectée par l'entrée 13 pour former la fenêtre d'observation 7 sur une zone choisie de l'enveloppe 8. Ensuite, lorsque la fenêtre d'observation 7 est terminée, de la matière élastomère chargée avec des particules d'alumine est injectée par les entrées 12 et 14 pour former les tronçons d'extrémité 9 et 10 respectivement de l'enveloppe.

[0038] Le dépôt de la matière élastomère de l'enveloppe peut aussi être réalisé par enroulement autour du tube rigide plutôt que par injection.

[0039] Le système ainsi réalisé est étanche et présente un taux de fuite annuel de l'ordre de ou inférieur à 0,5%.

[0040] Sur la figure 2, un appareillage de commutation électrique 1' haute ou moyenne tension selon l'invention comprend un isolateur composite formé par un tube rigide 3' entouré en partie par une enveloppe en élastomère 4', une partie non entourée par cette enveloppe 4' servant de fenêtre d'observation 7' des contacts d'interruption 2'.

[0041] Le tube rigide 3' est réalisé en verre qui peut être protégé à l'intérieur, contre les agressions des produits de décomposition du SF₆. Le verre étant résistant à l'abrasion par arc électrique, la surface de verre définissant la fenêtre d'observation 7' n'a pas besoin d'être entourée par une enveloppe en élastomère.

[0042] L'enveloppe 4' en élastomère chargé en charges minérales recouvrant en partie le tube rigide 3 peut être formée soit par injection, soit par extrusion (enroulement). Dans les deux cas, afin que l'isolateur puisse remplir au mieux sa fonction d'isolation électrique, la cohésion entre l'élastomère 4' et le tube 3' doit être parfaite. Pour ce faire, on doit déposer sur le tube avant le dépôt de l'élastomère, un produit chimique précurseur appelé primaire d'adhérence. Ce précurseur est en général un composé complexe de silanes (Si-R₄) , par exemple d'époxy silanes et de solvants.

[0043] Afin de réaliser une fenêtre d'observation, on suit un procédé qui consiste à utiliser un masque pour empêcher le dépôt de primaire d'adhérence sur la zone de la fenêtre, puis à déposer l'élastomère sur l'ensemble de la surface du tube rigide et enfin à retirer l'élastomère de la zone de la fenêtre et à nettoyer la fenêtre d'observation à l'aide d'alcool. On peut éventuellement diminuer encore l'adhésion de l'élastomère sur la zone de la fenêtre en déposant sur cette zone un produit tensioactif ou gras avant le dépôt de l'élastomère.

[0044] Une autre solution consiste à déposer dans le moule d'injection un masque en mousse par exemple visant à empêcher le dépôt de l'élastomère dans la zone de visualisation.

[0045] Ainsi, sur la figure 2, une de ces techniques de formation de l'enveloppe 4' a été utilisée, laissant non couverte une partie cylindrique du tube rigide 3' en verre qui sert de fenêtre d'observation 7'. La forme et la taille de la fenêtre d'observation 7' est facilement modulable.

[0046] Le système ainsi réalisé est étanche et présente un taux de fuite annuel de l'ordre de ou inférieur à 0,5%.

[0047] Sur la figure 3, un appareillage de commutation électrique 1" haute ou moyenne tension selon l'invention comprend un isolateur composite formé par un tube rigide 3" recouverte en partie par une enveloppe en élastomère 4" chargé en charges minérales, la partie non recouverte par cette enveloppe 4" servant de fenêtre d'observation 7'' des contacts d'interruption 2".

[0048] Le tube rigide 3'' est réalisé soit en matériau composite translucide, composé de fibres minérales, éventuellement tressées, insérées dans un polymère thermodurcissable, soit en matière plastique au moins translucide telle que celles présentées pour le tube rigide 3 de la figure 1. L'intérieur du tube peut être éventuellement protégé contre les agressions des produits de décomposition du SF₆.

[0049] Sur le tube rigide 3" est disposé un hublot 15'' au moins translucide susceptible de filtrer le rayonnement ultraviolet destiné à servir de fenêtre d'observation. Ce hublot 15'' peut être en verre éventuellement dopé pour mieux filtrer le rayonnement ultraviolet, ou encore en polymère translucide, tel que par exemple le "Makrolon", l' "Altuglas", le polystyrène ou le PVDF, stabilisé pour résister au rayonnement ultraviolet ou recouvert d'un filtre UV. Le hublot 15'' est collé sur le tube rigide 3" au moyen d'une colle transparente époxy, polyacrylate ou silicone, avec éventuellement un usinage préalable du tube 3".

[0050] L'enveloppe élastomère 4'' est ensuite déposée sur le tube rigide 3'' suivant le procédé décrit précédemment de manière à ce que le hublot 15'' ne soit pas recouvert par l'élastomère et puisse servir de fenêtre d'observation 7".

[0051] Le système ainsi réalisé est étanche et présente un taux de fuite annuel de l'ordre de ou inférieur à 0,5%.

[0052] La figure 4, représente un autre mode de réalisation d'un appareillage de commutation électrique 1''' haute ou moyenne tension selon l'invention comprenant un isolateur composite formé par un tube rigide 3''' entouré en partie par une enveloppe en élastomère 4''', une partie non entourée par cette enveloppe 4''' servant de fenêtre d'observation 7''' des contacts d'interruption 2'''.

[0053] Le tube rigide 3''' est réalisé en plusieurs parties. Par exemple, un tube d'insert 3"'a en matériau au moins translucide, en verre ou en polymère résistant au rayonnement ultraviolet, est assemblé entre deux tubes 3'''b, 3'''c par exemple en matériau composite, composés de fibres minérales, éventuellement tressées, insérées dans un polymère thermodurcissable tel que du polyuréthanne ou de l'époxy. Ces éléments composant le tube rigide 3''' sont collés ou vissés et collés.

[0054] L'insert sert de fenêtre d'observation 7''' et est laissé non recouvert par l'élastomère formant l'enveloppe par le procédé décrit pour la figure 2. Toutefois, il est préférable que l'élastomère recouvre les bords de l'insert afin d'assurer l'étanchéité et l'isolation de l'appareillage.

[0055] Le système ainsi réalisé est étanche et présente un taux de fuite annuel de l'ordre de ou inférieur à 0,5%.

[0056] Sur la figure 5, on a illustré un exemple d'utilisation avec un sectionneur de ligne tel que 1 de la figure 1 conforme à l'invention qui est monté en série avec un disjoncteur 20 sous enveloppe en porcelaine par exemple, l'ensemble appareillage de commutation électrique 1 utilisé en tant que sectionneur et disjoncteur 20 étant monté au sol sur un isolateur support en porcelaine 21. Dans un tel montage, le courant I est d'abord coupé par le disjoncteur 20, l'appareillage de commutation électrique 1 utilise en tant que sectionneur étant ensuite ouvert. Par conséquent, le tube transparent 3 de sectionneur n'est généralement pas soumis aux effets d'arcs électriques.

[0057] Le système ainsi réalisé est étanche et présente un taux de fuite annuel de l'ordre de ou inférieur à 0,5%.

[0058] Sur la figure 6, on a illustré un exemple d'utilisation avec un sectionneur de ligne tel que celui référencé 1 sur la figure 1 conforme à l'invention comprenant une ampoule à vide 22 avec une fenêtre de visualisation qui est monté en série avec un disjoncteur 20 sous enveloppe en porcelaine par exemple, l'ensemble appareillage de commutation électrique 1 utilisé en tant que sectionneur et disjoncteur 20 étant monté au sol sur un isolateur support en porcelaine 21. Dans un tel montage, le courant I est d'abord coupé par le disjoncteur 20, l'appareillage de commutation électrique 1 utilise en tant que sectionneur étant ensuite ouvert. Par conséquent, le tube transparent 3 de sectionneur n'est généralement pas soumis aux effets d'arcs électriques.

[0059] Le système ainsi réalisé est étanche et présente un taux de fuite annuel de l'ordre de ou inférieur à 0,5%.

[0060] Un sectionneur conforme à l'invention peut encore être installé dans une configuration en V avec un disjoncteur ou encore dans une configuration en U, la base du U étant constituée par le disjoncteur et les deux branches du U étant constituées chacune par un sectionneur conforme à l'invention.

[0061] Un appareillage de commutation électrique selon l'invention présente l'avantage d'être simple à fabriquer et d'avoir un système de repérage direct de la position des contacts d'interruption. Un appareillage de commutation électrique selon l'invention pourrait consister en un disjoncteur dans la mesure où la matière plastique du tube est adaptée aux agressions des arcs électriques et est suffisamment résistante à des pressions supérieures à 6 bars.

Revendications

1. Appareillage de commutation électriques (1) haute ou moyenne tension, étanche, comprenant, dans un boîtier, des contacts d'interruption (2) susceptibles d'occuper une position d'ouverture et une position de fermeture, et une fenêtre d'observation de la position ouverte et de la position fermée des contacts d'interruption (2) depuis l'extérieur du boîtier, le boîtier étant un isolateur composite formé par un tube rigide (3) entouré par une enveloppe en élastomère (4) dont la surface extérieure définit une succession d'ailettes annulaires, le tube rigide étant réalisé en une matière plastique au moins translucide, cara-ctérisé en ce qu'un tronçon (8) de l'enveloppe, entourant les contacts d'interruption, est réalisé en une matière élastomère au moins translucide, ce tronçon définissant ladite fenêtre d'observation, le tronçon translucide (8) de l'enveloppe étant réalisé par moulage par injection d' une première matière élastomère et étant interposé entre deux tronçons d'extrémité (9,10) de l'enveloppe qui sont réalisés par moulage par injection d'une seconde matière élastomère plus chargée en charges minérales que la première matière élastomère, les parties de l'appareillagé au contact du rayonnement solaire étant en des matériaux résistant au rayonnement ultra-violet, le boîtier étant rempli d' un gaz diélectrique sous une pression de 2 à 3 bars.

2. Appareillage selon la revendication 1, dans lequel la matière plastique au moins translucide est en polyméthacrylate de méthyle, en polycarbonate, en polystyrène ou en polyfluorure de vinylidène.

3. Appareillage selon l'une des revendications ou 2, dans lequel la matière élastomère est en silicone, en caoutchouc d'éthylène-propylène ou en élastomère fluoré.

4. Appareillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le tube rigide est protégé à l'intérieur par dépôt de matériau transparent inerte chimiquement contre les agressions des produits de décomposition du SF₆, par exemple par dépôt de polytétrafluoroéthylène ou d'autres polymères fluorés.

Claims

1. La gas-tight, high or medium voltage electric switch device comprising an enclosure containing switch contacts capable of occupying an open position and a closed position, and a window for observing the open or closed position of the switch contacts from outside the enclosure, the enclosure being a composite insulator formed by a rigid tube surrounded by an elastomer casing whose outside surface defines a succession of annular fins, the rigid tube being made of a plastics material that is at least translucent, wherein a segment of the casing surrounding the switch contacts is made of an elastomer material that is at least translucent, said segment defining said observation window, the translucent segment of the casing being made by injection molding a first elastomer material and being interposed between two end segments of the casing which are made by injection molding a second elastomer material having a greater fill of mineral fillers than the first elastomer material, the portions of the device that come into contact with solar radiation withstanding ultraviolet radiation, the enclosure being filled with a dielectric gas which is at a pressure of 2 bars to 3 bars.

2. A device according to claim 1, in which the at least translucent plastics material is polymethyl methacrylate, polycarbonate, polystyrene, or polyvinylidene fluorite.

3. A device according to claim 1, in which the elastomer material is silicone, ethylene proplene rubber, or fluorinated elastomer.

4. A device according to claim 1, in which the rigid tube is protected on the inside by a deposit of transparent material that is chemically inert against attack by the products of SF₆ decomposing, e.g. by a deposit of polytetrafluoroethylene or of other fluorinated polymers.

Ansprüche

1. Elektrische Hoch- bzw. Mittelspannungsschalteinrichtung (1), die dicht ausgeführt ist und in einem Gehäuse Unterbrechungskontakte (2) aufweist, die eine Offenstellung und eine Schlicßstellung einnehmen können, sowie ein Fenster zum Beobachten der Offenstellung und der Schließstellung der Unterbrechungskontakte (2) von außerhalb des Gehäuses, wobei das Gehäuse ein Verbundisolator ist, der aus einer starren Röhre (3), umgeben von einer Elastomerhülle (4), besteht, deren Außenfläche eine Folge von ringförmigen Rippen definiert, wobei die starre Röhre aus einem zumindest lichtdurchlässigen Kunststoffmaterial herstellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt (8) der Hülle, der die Unterbrechungskontakte umgibt, aus einem zumindest lichtdurchlässigen Elastomermaterial hergestellt ist, wobei dieser Abschnitt das genannte Beobachtungsfenster definiert, wobei der lichtdurchlässige Abschnitt (8) der Hülle durch Spritzformen eines ersten Elastomermaterials hergestellt ist und zwischen zwei Endabschnitten (9, 10) der Hülle eingesetzt ist, die durch Spritzformen eines zweiten Elastomermaterials herstellt sind, das mehr mineralische Füllstoffe enthält als das erste Elastomermaterial, wobei die Bereiche der Einrichtung in Kontakt mit Sonneneinstrahlung aus gegen Ultraviolettstrahlung sicheren Materialien bestehen, wobei das Gehäuse mit einem dielektrischen Gas unter einem Druck von 2 bis 3 bar gefüllt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei das zumindest lichtdurchlässige Kunststoffmaterial aus Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, Polystyren oder aus Polyvinylidenfluorid besteht.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Elastomermaterial aus Silikon, Ethylen-Propylen-Kautschuk oder Fluorelastomer besteht.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die starre Röhre innen durch Austragung eines transparenten Materials geschützt ist, das chemisch inert ist gegen die Einwirkung der Zersetzungsprodukte von SF_6, beispielsweise durch Austragung von Polytetrafluorethylen oder anderen Fluorpolymeren.

Dessins