La présente invention concerne un disjoncteur utilisable en haute ou moyenne tension du type dans lequel un gaz à bonnes propriétés diélectriques tel que l'hexafluorure de soufre SF6 assure l'isolement et est également employé pour le soufflage de l'arc.
Dans FR-A-2641409, la Demanderesse a décrit un disjoncteur du type précité, représenté en demi-coupe axiale dans la figure 1, et comprenant pour chaque phase, une enveloppe isolante cylindrique (1) remplie de gaz SF6 sous pression, un contact principal fixe (2), un contact d'arc fixe (3, 3A) et un équipage mobile relié à un organe de manoeuvre et comprenant un contact principal mobile (5,5A), un contact d'arc mobile (4, 4A), un cylindre de soufflage (5) associé à une buse de soufflage (6) et coopérant avec un premier piston (13), un second piston (14) solidaire de l'équipage mobile et coulissant dans un second cylindre fixe (8B) à l'extrémité duquel le premier piston est disposé, le second piston présentant une section grande vis-à-vis de la section du cylindre de soufflage, le volume (V2) compris entre les deux pistons étant associé à des moyens (15) de mise en communication à faibles pertes de charge avec la zone d'arc, ledit second piston étant percé d'orifices calibrés (14C) pour limiter la pression sur la face dudit piston recevant les gaz chauffés par l'arc.
Dans ce disjoncteur, le contact d'arc est constitué par une première extrémité (4A) d'un tube métallique (4) coaxial à l'enveloppe du disjoncteur, la seconde extrémité (4B) dudit tube étant reliée à l'organe de manoeuvre,ledit second piston (14) étant un piston annulaire extérieur audit tube et solidaire de celui-ci, les moyens de mise en communication à faibles pertes de charge étant constitués par ledit tube (4) percé de larges ouvertures (15) à sa périphérie, l'intérieur dudit tube étant fermé sensiblement au droit du second piston par une pièce (17).
Le premier piston (13) est semi-mobile par rapport au second cylindre (8B) et porte un coulisseau (11); le coulisseau (11) peut prendre deux positions extrêmes dans lesquelles il obstrue ou dégage des ouvertures (10) du second cylindre (8B) débouchant dans le volume contigu à l'enveloppe (1).
Ces ouvertures sont des cheminées radiales.
On note que le second piston (14) porte un clapet (16) assujetti à se fermer lorsque la pression sur la face du second piston situé du côté de la zone d'arc est supérieure à la pression sur l'autre face.
Un but de la présente invention est de simplifier la construction du disjoncteur et d'en alléger l'équipage mobile; ceci peut se faire en supprimant le coulisseau dont il est question plus haut. Mais il faut pouvoir conserver sa fonction qui est d'éviter les surpressions pouvant survenir, au réenclenchement du disjoncteur, dans le volume V2 compris entre le premier et le second piston. Ce problème est résolu au moyen d'une bague dont on met à profit l'inertie pour maintenir fermées, au déclenchement du disjoncteur, des ouvertures mettant en communication le volume V2 et le volume V0 contigu à l'enveloppe, et pour ouvrir ces ouvertures au réenclenchement du disjoncteur.
L'invention a donc pour objet un disjoncteur selon la revendication 1.
Dans le cas où l'enveloppe est disposée verticalement, la bague passe de la seconde position à la première position par gravité.
Dans le cas où l'enveloppe est disposée horizontalement, la bague passe de la seconde position à la première position sous l'action d'un ressort disposé à l'intérieur de la bague et prenant appui sur une partie fixe du disjoncteur.
Dans ce cas, la course de la bague est limitée par un téton solidaire de la bague et s'engageant dans une fente pratiquée dans une partie fixe du disjoncteur.
Les ouvertures peuvent être pratiquées dans le second cylindre, la bague coulissant alors dans ce second cylindre.
Les ouvertures peuvent, en variante, être pratiquées dans le tube constituant le contact d'arc mobile; la bague coulisse alors à l'intérieur de ce tube.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description ci-après de plusieurs modes de réalisation, en référence au dessin annexé dans lequel:
Dans la figure 1 illustrant l'art antérieur, les numéros et lettres de référence désignent les éléments suivants:
Les éléments communs aux figures 1 et 2 ont reçu les mêmes numéros de référence. Les parties non représentées dans la figure 2, à gauche du volume de soufflage V1, sont identiques à celles de la figure 1.
Le disjoncteur de la figure 2 diffère de celui de la figure 1 en ce que le coulisseau 11 a été supprimé; cette suppression entraîne celle la pièce 11B qui lui sert de guide, du joint 12 et du clapet 13. Le piston est maintenant un anneau 13A muni d'un clapet unidirectionnel 13B qui s'ouvre lorsque la pression dans le volume V2 devient supérieure à celle régnant dans le volume de soufflage V1.
Les cheminées 10 de la figure 1 sont supprimées et remplacées par de simples ouvertures 10A. La butée 14B, qui ne s'est pas avérée indispensable à été supprimée.
La fonction qui était assurée par le coulisseau, et qui était, d'une part, d'assurer l'étanchéité du volume V2 au déclenchement du disjoncteur pour profiter au maximum de l'assistance à la manoeuvre due à la surpression dans ce volume, et, d'autre part, d'éviter toute surpression au réenclenchement dans le volume V2 pour de pas augmenter l'énergie nécessaire à la manoeuvre, est désormais assurée par une bague 40.
Cette bague a une largeur suffisante pour obturer les orifices 10A lorsque le disjoncteur est en position enclenchée (position représentée dans la figure 2) et un diamètre voisin du diamètre intérieur du tube 8B; la bague porte des bossages sphériques 40A et 40B pour glisser à frottement doux à l'intérieur du tube 8B. La bague porte des fraisages 40C pour ne pas obstruer les trous 14C dans le pistons 14 et qui servent à limiter la pression exercée sur ce piston au cours de la manoeuvre de déclenchement.
Le fonctionnement est le suivant, en rappelant que le disjoncteur fonctionne avec la chambre de coupure disposée verticalement; l'axe xx est donc vertical, le bas étant du côté du mécanisme de manoeuvre, à la droite de la figure 2.
En position enclenchée du disjoncteur, la bague repose sur le clapet 16.
La bague est de préférence réalisée en acier
A l'ouverture du disjoncteur, l'équipage mobile est déplacé vers la droite de la figure, mais, en raison de son inertie, la bague 40 reste pratiquement immobile, assurant la fermeture des orifices 10A et permettant ainsi à la pression dans le volume V3 de monter, jusqu'à la limite fixée par les pertes due aux petits orifices 14C, et d'aider ainsi à la manoeuvre de déclenchement. La bague tombe ensuite sur le piston 14 qui s'est déplacé vers la droite la figure 2.
Lors du réenclenchement, la bague remonte, entraînée par le piston 14, et la surpression dans le volume V2 est évitée car les orifices 10A restent ouverts jusqu'à la fin de la manoeuvre.
La variante représentée dans la figure 3 concerne un disjoncteur à chambre verticale ou horizontale.
Les éléments communs aux figures 1 et 3 ont reçu les mêmes numéros de référence.
Dans ce mode de réalisation, les ouvertures 10A sont supprimées; le volume V3 est fermé par un fond 4F; des ouvertures 4D sont pratiquées dans le tube 4, au droit du volume V2, pour faire communiquer ce volume V2 avec le volume V4 intérieur au tube 4B et évacuer la surpression dans ce volume V2; pour faciliter cette évacuation, le disque de fermeture 17 peut présenter des perçages 17A. On notera que le volume V6 communique avec le volume Vo et avec le volume V5 compris entre les cylindres 4B et 8B.
Les orifices 4D coopèrent avec une bague 41 disposée intérieurement au tube 4, auquel on a donné un léger ressaut 4E pour limiter la course de la bague 41.
Le fonctionnement est le suivant:
La figure 4 illustre une variante de réalisation de l'invention, utilisable pour les disjoncteurs dont la chambre de coupure est disposée horizontalement.
Cette variante est une adaptation du mode de réalisation de la figure 2, et c'est la raison pour laquelle les éléments communs aux figures 4 et 2 ont reçu les mêmes numéros de référence à l'exception de la bague qui a reçu le numéro 42.
La bague 42 est muni d'une gorge annulaire 42A dans laquelle est logé un ressort 42B de faible puissance prenant appui d'une part dans le fond du logement 42A, d'autre part contre le ressaut de la pièce 8. La bague porte un téton 42C s'engageant dans une fente 8E du tube 8B pour limiter la course de la bague 40.
Le fonctionnement est le même que celui décrit en référence à la figure 2, le ressort permettant de communiquer à la bague un mouvement équivalent à celui communiqué par la pesanteur.
Bien entendu, la variante de la figure 4 peut s'appliquer à la bague de la figure 3.
L'invention permet de simplifier la construction des disjoncteurs tout en conservant les propriétés d'aide au déclenchement et d'économie d'énergie au réenclenchement.