DISJONCTEUR A ECRAN AMOVIBLE

Description

DOMAINE TECHNIQUE

[0001] L'invention se rapporte au domaine des disjoncteurs à haute tension comportant un écran.

[0002] Les disjoncteurs à haute tension doivent répondre à un nombre important de contraintes dont certaines peuvent être antagonistes entre elles. Ainsi, ces disjoncteurs doivent notamment garder une bonne tenue diélectrique en position ouverte ceci tout en présentant une compacité maximisée.

[0003] Afin de répondre à de telles contraintes, il a été développé des disjoncteurs à haute tension comportant un écran amovible.

[0004] Un tel écran, en s'intercalant en position ouverte du disjoncteur entre l'un des contacts d'arc et le contact principal correspondant, permet d'améliorer la répartition du champ électrique entre les contacts d'arc et les contacts principaux afin de limiter les pics de gradients de champs électriques qui peuvent apparaître lorsque l'on réduit la taille des disjoncteurs. De plus, en raison de son caractère amovible, un tel écran permet de ne pas influencer les autres caractéristiques du disjoncteur telles que par exemple la capacité de soufflage de l'arc lors du passage d'un disjoncteur de la position fermée à la position ouverte.

[0005] Ainsi, l'invention concerne plus précisément un disjoncteur à écran amovible.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE

[0006] Les disjoncteurs à écran amovible sont notamment connus du document EP 0809269 A2. Un disjoncteur tel que décrit dans ce document présente une position dite fermée dans laquelle il laisse passer le courant et une position dite ouverte dans laquelle il coupe le courant et comprend :

• un premier et un deuxième contact mobiles en translation l'un par rapport à l'autre de manière que dans la position fermée le premier et le deuxième contact sont en contact électrique et que dans la position ouverte le premier et le deuxième contact sont à distance l'un de l'autre, le premier et le deuxième contact étant dits contacts d'arc,
• un troisième et un quatrième contact reliés électriquement avec respectivement le premier et le deuxième contact, le troisième et le quatrième contact étant mobiles en translation l'un par rapport de manière que dans la position fermée le troisième et le quatrième contact sont en contact électrique et que dans la position ouverte le troisième et le quatrième contact sont à distance l'un par rapport à l'autre, le troisième et le quatrième contact étant dits contacts principaux.

[0007] Ce même disjoncteur comporte également un écran qui vient, en position ouverte du disjoncteur, comme cela est illustré sur l'unique figure de ce document, s'intercaler entre l'un des contacts d'arc et le contact principal correspondant.

[0008] Le caractère amovible d'un tel écran est fourni par un montage en translation de l'écran vis-à-vis des premier, deuxième, troisième et quatrième contacts et par une connexion mécanique à la bielle qui entraîne en déplacement les contacts du disjoncteur. On obtient ainsi un mouvement de l'écran corrélé au déplacement des contacts et donc au passage du disjoncteur de la position fermée à la position ouverte.

[0009] Si une telle configuration d'un disjoncteur permet la fourniture d'un disjoncteur à haute tension avec un écran qui est amovible, il présente néanmoins l'inconvénient d'être relativement complexe à mettre en œuvre. En effet, la cinématique de déplacement de l'écran dans un tel système doit être parfaitement contrôlée pour que l'écran vienne, lorsque le disjoncteur passe en position ouverte, s'intercaler entre l'un des contacts d'arc et le contact principal correspondant, alors qu'il est en retrait ceci sans que cela n'affecte l'équilibre de la bielle.

[0010] Afin d'améliorer le contrôle du déplacement de l'écran vis-à-vis des contacts du disjoncteur, il est connu du document FR 2953639 A1, de rendre solidaire en déplacement l'écran avec certains des contacts ceci durant au moins une partie du passage du disjoncteur de la position fermée à la position ouverte.

[0011] Ainsi un tel disjoncteur comporte à cet effet :

• des premiers moyens de solidarisation en déplacement adaptés pour rendre solidaire en déplacement l'écran avec le deuxième contact pendant le passage du disjoncteur de la position fermée à la position ouverte, lesdits moyens de solidarisation comprenant au moins un moyen de contrainte élastique,
• au moins des deuxièmes moyens de solidarisation en déplacement adaptés pour rendre solidaire en déplacement l'écran avec le premier contact lors du passage du disjoncteur de la position fermée à la position ouverte ceci à partir d'une position prédéfinie de l'écran par rapport audit contact, lesdits deuxièmes moyens de solidarisation en déplacement inhibant les premiers moyens de solidarisation par une mise en contrainte du moyen de contrainte élastique.

[0012] Les premiers moyens de solidarisation en déplacement comprennent :

• une première tige montée coulissante dans un passage aménagé dans un corps central solidaire du deuxième contact, la première tige présentant une première extrémité fixée à l'écran et une deuxième extrémité équipée d'une première butée venant en butée sur le passage du corps central de manière à limiter la distance entre l'écran et le deuxième contact,
• le moyen de contrainte élastique, qui est en compression lorsque la première butée est en butée assurant ainsi que l'écran reste, sans contrainte appliquée sur l'écran, à une distance constante entre l'écran et le deuxième contact, et donc que l'écran soit solidaire en déplacement avec le deuxième contact.

[0013] Les deuxièmes moyens de solidarisation en déplacement comprennent une deuxième tige montée coulissante dans un passage aménagé dans un palonnier solidaire du premier contact. La deuxième tige comporte une première extrémité fixée à l'écran et une deuxième extrémité équipée d'une deuxième butée venant butée sur le passage du palonnier de manière à limiter la distance minimale entre l'écran et le premier contact. Cette distance minimale prédéfinie, correspond à un positionnement de l'écran par rapport au premier et au troisième contact dans lequel il s'intercale entre ces deux mêmes contacts.

[0014] Ainsi en fonctionnement, l'écran étant solidaire en déplacement du deuxième contact, dans un premier temps, lors du passage du disjoncteur de la position fermée à la position ouverte, l'écran se rapproche du premier et du troisième contact au fur et à mesure que le deuxième contact s'éloigne du premier contact. Lorsque l'écran atteint une position prédéfinie par la deuxième butée, la deuxième butée vient en butée avec le palonnier appliquant ainsi une contrainte supplémentaire sur le moyen de contrainte élastique en inhibant le premier moyen de solidarisation en déplacement. L'écran devient ainsi, dans ce deuxième temps, solidaire en déplacement avec le premier contact dans une position par rapport à ce dernier dans laquelle il s'intercale entre le premier et le troisième contact. Dans une telle position, le champ électrique entre les premier et troisième contacts et les deuxième et quatrième contacts présente une répartition optimisée par rapport à un disjoncteur sans écran en limitant les forts gradients de potentiel qui pourraient être préjudiciables à la tenue diélectrique du disjoncteur.

[0015] Si un tel disjoncteur permet, de par notamment le placement de la première et la deuxième butée le long de respectivement la première et la deuxième tige, un réglage précis du déplacement de l'écran par rapport aux premier, deuxième, troisième et quatrième contacts, il s'agit néanmoins d'une construction complexe du disjoncteur faisant appel à de nombreuses pièces telles que les tiges et le corps central. Ces pièces entraînent un risque accru d'endommagement du disjoncteur et peuvent être susceptibles d'engendrer, notamment dans le cas du corps central, un amorçage interne entre les entrée-sortie du disjoncteur.

EXPOSÉ DE L'INVENTION

[0016] L'invention vise à remédier à ces inconvénients.

[0017] L'invention a plus précisément pour but de fournir un disjoncteur à haute tension et à écran amovible qui, tout en autorisant un réglage du déplacement de l'écran simple, présente une conception du système de déplacement de l'écran faisant intervenir un nombre de pièces réduit vis-à-vis d'un disjoncteur de l'art antérieur.

[0018] L'invention a également pour but de fournir un disjoncteur à haute tension et à écran amovible qui, tout en autorisant un réglage du déplacement de l'écran simple, présente un risque d'amorçage interne lié au système de déplacement de l'écran réduit.

[0019] A cet effet, l'invention concerne un disjoncteur à haute tension et à écran amovible, le disjoncteur présentant une position dite fermée dans laquelle il laisse passer le courant et une position dite ouverte dans laquelle il coupe le courant et comprenant :

• un premier et un deuxième contact mobiles en translation l'un par rapport à l'autre de manière que dans la position fermée le premier et le deuxième contact sont en contact électrique et que dans la position ouverte le premier et le deuxième contact sont à distance l'un de l'autre, le premier et le deuxième contact étant dits contacts d'arc,
• un troisième et un quatrième contact reliés électriquement avec respectivement le premier et le deuxième contact, le troisième et le quatrième contact étant mobiles en translation l'un par rapport à l'autre de manière que dans la position fermée le troisième et le quatrième contact sont en contact électrique et que dans la position ouverte le troisième et le quatrième contact sont à distance l'un de l'autre, le troisième et le quatrième contact étant dits contacts principaux,
• un écran agencé pour s'intercaler entre le premier et le troisième contact dans la position ouverte, ledit écran étant monté mobile en translation vis-à-vis des premier, deuxième, troisième et quatrième contacts,
• au moins des premiers moyens de solidarisation en déplacement, adaptés pour rendre solidaire en déplacement l'écran avec l'un des deuxième et quatrième contacts pendant le passage du disjoncteur de la position fermée à la position ouverte, lesdits moyens de solidarisation comprenant au moins un moyen de contrainte élastique,
• au moins des deuxièmes moyens de solidarisation en déplacement, adaptés pour rendre solidaire en déplacement l'écran avec un contact parmi le premier et troisième contact lors du passage du disjoncteur de la position fermée à la position ouverte ceci à partir d'une position prédéfinie de l'écran par rapport audit contact, lesdits deuxièmes moyens de solidarisation en déplacement inhibant les premier moyens de solidarisation en déplacement par une mise en contrainte du moyen de contrainte élastique,

les deuxièmes moyens de solidarisation en déplacement comportant au moins une première butée aménagée sur ledit contact parmi le premier et le troisième contact et une première contre-butée aménagée sur l'écran qui sont adaptées pour coopérer mécaniquement l'une avec l'autre.

[0020] De tels deuxièmes moyens de solidarisation en déplacement permettent, de manière similaire à ceux d'un disjoncteur tel que décrit dans le document FR 2953639, au disjoncteur de présenter une cinématique de déplacement de l'écran lorsque le disjoncteur est déplacé de la position fermée à la position ouverte optimisée et qui peut être aisément adaptée lors de la conception du disjoncteur. De plus, le système de déplacement s'en trouve simplifié par rapport à un disjoncteur selon ce même document puisqu'il n'est plus nécessaire de prévoir une tige entre l'écran et le palonnier sur laquelle est présente une butée. La conception et le montage du disjoncteur s'en trouvent simplifiés par rapport à un disjoncteur de l'art antérieur et de plus le poids du disjoncteur s'en trouve réduit vis-à-vis d'un disjoncteur de l'art antérieur comportant un tel écran. Une telle simplification, en réduisant le nombre de pièces mises en jeu lors du déplacement de l'écran, induit également une diminution des risques d'amorçage interne liés au système de déplacement de l'écran.

[0021] Selon l'invention les premiers moyens de contraintes peuvent comprendre en outre au moins une deuxième butée solidaire en déplacement au deuxième contact et qui est adaptée pour venir en butée sur une deuxième contre-butée aménagée sur l'écran de manière à contraindre le moyen de contrainte élastique.

[0022] Une telle deuxième butée, par une installation potentielle sur une pièce du disjoncteur solidaire du deuxième contact, telle que la buse, autorise une simplification supplémentaire vis-à-vis d'un disjoncteur de l'art antérieur. Une telle deuxième butée autorise donc une conception et un montage du disjoncteur simplifiés par rapport à un disjoncteur de l'art antérieur présentant un écran amovible et la fourniture d'un disjoncteur avec un poids réduit vis-à-vis d'un disjoncteur de l'art antérieur.

[0023] Selon l'invention la deuxième butée est formée d'au moins un organe solidaire en déplacement avec le deuxième contact, ledit organe étant logé dans une rainure de guidage aménagée sur l'écran qui comporte une première et une deuxième extrémité formant respectivement la deuxième et une troisième contre-butée pour l'organe.

[0024] Une telle combinaison entre un organe solidaire en déplacement au deuxième contact et un tel guide aménagé sur l'écran permet de fournir un premier moyen de solidarisation en déplacement qui limite les déplacements relatifs de l'écran vis-à-vis du deuxième contact

[0025] Le guide comprend une rainure aménagée dans l'écran dans laquelle coulisse l'organe, les deux extrémités de ladite rainure étant fermées de manière à limiter les mouvements relatifs accessibles pour l'écran par rapport au deuxième contact.

[0026] Une telle rainure permet de fournir un guide pour l'organe qui est relativement simple sans que la présence d'un tel guide n'induise une augmentation de la masse du disjoncteur.

[0027] Le disjoncteur peut s'étendre selon un axe longitudinal, les déplacements relatifs en translation du premier et deuxième contact et du troisième et quatrième contact étant des déplacements axiaux, l'écran étant monté mobile en translation par rapport aux premier, deuxième, troisième et quatrième contacts selon l'axe longitudinal.

[0028] La position prédéfinie de l'écran à partir de laquelle l'écran est rendu solidaire en déplacement avec l'un des premier et troisième contacts peut être une position dans laquelle les extrémités respectives du premier et du troisième contact et de l'écran qui sont en regard du deuxième contact sont à la même cote axiale.

[0029] Une telle position prédéfinie de l'écran permet à ce dernier de s'intercaler entre le premier et le deuxième contact avec les extrémités respectives du premier et troisième contact et de l'écran qui sont en regard du deuxième contact sensiblement dans un même plan orthogonal à l'axe longitudinal. Une telle position est particulièrement adaptée pour améliorer la répartition du champ électromagnétique par rapport au premier et troisième contact.

[0030] La position prédéfinie de l'écran à partir de laquelle l'écran est rendu solidaire en déplacement avec l'un des premier et troisième contacts peut être une position dans laquelle l'extrémité de l'écran qui est en regard du deuxième contact est décalée en direction du deuxième contact relativement aux mêmes extrémités du premier et du troisième contact.

[0031] Le premier et le troisième contact peuvent être solidaires en déplacement, le deuxième et quatrième contact étant solidaires en déplacement.

[0032] La première butée peut être aménagée sur le troisième contact.

[0033] Un tel déplacement est particulièrement adapté pour que le système de déplacement de l'écran n'entraîne pas une dégradation du soufflage d'un arc se formant entre le premier et le deuxième contact lors du passage du disjoncteur de la position ouverte à la position fermée. En effet, le troisième contact n'a pas à être agencé, contrairement au premier contact dans une configuration habituelle d'un disjoncteur, pour translater dans une buse de soufflage. Ainsi, avec une première butée aménagée sur le troisième contact, il n'est pas nécessaire d'adapter la buse de soufflage pour tenir compte d'une butée aménagée sur le premier contact. La buse de soufflage peut donc être optimisée pour souffler un tel arc sans avoir à tenir compte d'une telle butée.

[0034] Il peut être prévu une buse de soufflage adaptée pour favoriser le soufflage d'un arc se formant entre le premier et le deuxième contact lors du passage du disjoncteur de la position fermée à la position ouverte, ladite buse de soufflage étant solidaire du deuxième contact, l'écran étant rendu solidaire à ladite buse de soufflage par les premiers moyens de solidarisation en déplacement.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

[0035] La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation, donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels :

• les figures 1a et 1b illustrent respectivement une vue extérieure et une vue en coupe longitudinale selon l'axe A-A de la figure la d'un exemple d'un disjoncteur selon l'invention en position fermée,
• la figure 2 illustre une vue en coupe selon l'axe A-A du disjoncteur illustré sur les figures 1a et 1b dans une position ouverte,
• la figure 3 illustre une vue en coupe selon l'axe A-A du disjoncteur illustré sur les figures la, 1b et 2 en position intermédiaire entre la position fermée et la position ouverte.

[0036] Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS

[0037] Les figures 1a et 1b illustrent un disjoncteur 1 à haute tension selon l'invention. Un tel disjoncteur 1 présente une position dite fermée, illustrée sur la figure 1b, dans laquelle il laisse passer le courant et une position dite ouverte, illustrée sur la figure 2, dans laquelle il coupe le courant. Le disjoncteur 1 s'étend selon un axe longitudinal avec une enveloppe extérieure cylindrique.

[0038] Un tel disjoncteur 1 comprend :

• un premier et un deuxième contact 10, 20 mobiles en translation l'un par rapport à l'autre de manière que dans la position fermée le premier et le deuxième contact 10, 20 sont en contact électrique et que dans la position ouverte le premier et le deuxième contact 10, 20 sont à distance l'un de l'autre, le premier et le deuxième contact 10, 20 étant dits contacts d'arc,
• un troisième et un quatrième contact 30, 40 reliés électriquement avec respectivement le premier et le deuxième contact 10, 20, le troisième et le quatrième contact 30, 40 étant mobiles en translation l'un par rapport à l'autre de manière que dans la position fermée le troisième et le quatrième contact 30, 40 sont en contact électrique et que dans la position ouverte le troisième et le quatrième contact 30, 40 sont à distance l'un de l'autre, le troisième et le quatrième contact 30, 40 étant dits contacts principaux,

• une buse de soufflage 50 adaptée pour favoriser le soufflage d'un arc se formant entre le premier et le deuxième contact 10, 20 lors du passage du disjoncteur de la position fermée à la position ouverte,
• un écran 60 agencé pour s'intercaler entre le premier et le troisième contact 10, 30 dans la position ouverte, ledit écran 60 étant monté mobile en translation vis-à-vis des premier, deuxième, troisième et quatrième contacts 10, 20, 30, 40.

[0039] Le premier et le deuxième contact 10, 20 s'étendent tous deux au centre du disjoncteur selon l'axe longitudinal du disjoncteur 1.

[0040] Le premier contact 10 présente une forme générale cylindrique avec la base en regard du deuxième contact 20 en forme de demi-sphère. Le premier contact 10 est monté mobile en translation selon l'axe longitudinal du disjoncteur 1 au moyen d'une tige 11 qui le prolonge dans la direction opposé au deuxième contact 20.

[0041] Le deuxième contact 20 présente une forme générale en tulipe adaptée pour recevoir le premier contact 10. Le deuxième contact 20 comporte ainsi une pluralité de lamelles 21 élastiques et conductrices délimitant une cavité d'accueil du premier contact 10 s'ouvrant en direction du premier contact 10 et s'étendant selon l'axe longitudinal du disjoncteur 1.

[0042] Le deuxième contact 20 est entouré d'un capot 25 de révolution délimitant également un passage pour le premier contact 10 de manière à autoriser l'introduction du premier contact 10 dans la cavité d'accueil du deuxième contact 20.

[0043] Le deuxième contact 20 et le capot 25 sont tous deux fixés à la buse de soufflage 50. La buse de soufflage 50 présente une symétrie de révolution autour de l'axe longitudinal du disjoncteur 1 et comporte une cavité de passage 51 adaptée pour le passage du premier contact 10. La cavité de passage 51 de la buse de soufflage 50 comporte une zone centrale dont le diamètre intérieur est légèrement supérieur à celui de la cavité d'accueil du deuxième contact 20 et deux zones latérales correspondant respectivement au premier et au deuxième contact 10, 20, qui sont évasées par rapport à la zone centrale. L'ensemble deuxième contact 20 et buse de soufflage 50 est déplacé dans le disjoncteur 1 au moyen d'un palonnier 55 relié à la buse de soufflage 50 au niveau de son extrémité de la zone latérale correspondant au deuxième contact 20 à un cylindre de guidage 56. Ce palonnier 55 est déplacé relativement à l'enveloppe extérieure du disjoncteur 1 au moyen d'une tige et d'une bielle, selon un principe similaire à celui décrit dans le document FR 2953639.

[0044] La buse de soufflage 50 est fixée au niveau de son extrémité de la zone latérale correspondant au deuxième contact 20 à un cylindre de guidage 56. Le cylindre de guidage 56 présente une symétrie de révolution avec une première partie qui s'étend perpendiculairement à l'axe longitudinal à partir de la buse de soufflage 50 en direction de l'extérieur du disjoncteur 1 et par laquelle elle est fixée à la buse de soufflage 50 et une deuxième partie qui s'étend axialement autour de la buse de soufflage 50 à partir de la première partie en direction du deuxième contact 20. Ainsi, le cylindre de guidage 56 présente, comme illustré sur la figure 1b, une section en forme de L inversé. Le cylindre de guidage 56 comporte sur sa deuxième partie deux orifices de fixation 26 accueillant et fixant chacun un organe 57 formant une deuxième butée.

[0045] Chaque organe 57 s'étend sensiblement perpendiculairement vers l'extérieur du disjoncteur 1. Chaque organe 57 présente une forme générale cylindrique.

[0046] Chacun des organes 57 est logé dans une rainure de guidage 61 correspondante qui est aménagée dans l'écran 60.

[0047] L'écran 60 présente une forme générale de cylindre creux avec un diamètre intérieur supérieur au diamètre maximal du premier contact 10. L'écran 60 comporte, au niveau de l'extrémité de l'écran 60 qui est en regard du deuxième contact 20, une courbure en direction de l'intérieur du disjoncteur 1. L'écran 60 est formé dans un matériau adapté pour isoler le premier contact 10 du troisième contact 30 tel qu'un matériau à haute constante diélectrique ou métallique.

[0048] L'écran 60 est monté mobile en translation vis-à-vis du premier contact 10 selon l'axe longitudinal du disjoncteur 1. De cette manière, l'écran 60 est monté mobile en translation vis-à-vis des premier, deuxième, troisième et quatrième contacts 10, 20, 30, 40.

[0049] L'écran 60 comporte deux rainures de guidage 61 chacune accueillant l'un des organes 57 fixés au cylindre de guidage 56, et s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal du disjoncteur 1. Chacune des rainures de guidage 61 est une rainure aménagée sur toute l'épaisseur de l'écran et qui est donc traversante.

[0050] Un tel logement des organes 57 dans les rainures de guidage 61 de l'écran 60 permet d'assurer que l'écran 60 puisse se translater relativement au cylindre de guidage 56, et donc au deuxième contact 20, sur une distance correspondant à la longueur des rainures de guidage 61. Les extrémités 61a, 61b de chacune des rainures de guidage 61 forment des deuxièmes et des troisièmes contre-butées pour l'organe 57 correspondant.

[0051] L'écran 60 est rendu solidaire en déplacement avec la buse de soufflage 50, et donc avec le deuxième contact 20, au moyen de deux ressorts 58 adaptés pour contraindre l'écran 60 de manière à mettre les organes 57 en butée sur l'extrémité 61b de la rainure de guidage 61 correspondante qui est opposée au deuxième contact 20. De cette manière, sans autre contrainte appliquée sur l'écran 60, ce dernier est maintenu à distance du deuxième contact 20 par les contraintes appliquées par les ressorts 58. Les forces de contrainte, avec la configuration illustrée sur la figure 1b, sont fournies par un dimensionnement des ressorts 58 adaptés pour que ces derniers soient en compression lorsque les organes 57 sont en butée sur les extrémités 61b opposées au deuxième contact 20 des rainures de guidage 61 correspondantes.

[0052] Les deux ressorts 58 sont chacun fixés par l'une de leurs extrémités, à l'écran 60, et, pour l'autre de leurs extrémités, au palonnier 55. Le palonnier 55 comporte un logement longitudinal pour chacun des ressorts 58 de manière à les maintenir en place lors de la fabrication du disjoncteur 1.

[0053] Le cylindre de guidage 56, les organes 57, les rainures de guidage 61 aménagées dans l'écran 60, les ressorts 58 forment des moyens de solidarisation en déplacement adaptés pour rendre solidaire en déplacement l'écran 60 avec l'un des deuxième et quatrième contacts 20, 40 pendant le passage du disjoncteur 1 de la position fermée à la position ouverte. Chaque ressort 58 forme un moyen de contrainte élastique.

[0054] L'écran 60 comporte également deux saillies 62 chacune adaptée pour former contre-butée à une butée du troisième contact. Une telle saillie s'étend à partie de la surface extérieure de l'écran 60 en direction du troisième contact 30, c'est-à-dire à l'opposé de l'axe longitudinal du disjoncteur 1. Chacune des deux saillies 62 est positionnée au niveau de l'une des rainures de guidage 61 en prolongeant l'extrémité 61b de ladite rainure de guidage 61 qui est opposée au deuxième contact 20. La surface de chacune desdites saillies 62 sur laquelle une butée du troisième contact 30 vient en butée, est en regard du deuxième et du quatrième contact 20, 40.

[0055] Le troisième contact 30 comporte un corps de forme générale de cylindre creux dont le diamètre intérieur est supérieur au diamètre extérieur de l'écran 60. Le troisième contact 30 comprend également une pluralité de lamelles flexibles 31 et conductrices adaptées pour être, lorsque le disjoncteur 1 est en position fermée, en contact avec le quatrième contact. Le troisième contact est solidaire en déplacement avec le premier contact 10 ceci par un montage de la tige supportant le premier contact 10 sur le troisième contact 30. L'extrémité du troisième contact 30 et celle du premier contact 10 qui sont en regard du deuxième contact 20 sont sensiblement dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal du disjoncteur 1, c'est-à-dire que lesdites extrémités du premier et du troisième contact 10, 30 présentent la même cote axiale.

[0056] Le troisième contact 30 comporte deux pièces cylindriques 32 formant des premières butées et agencées pour venir en butée chacune sur l'une des saillies 62 de l'écran 60. Chacune de ces pièces cylindriques 32 est disposée dans un orifice respectif aménagé sur le troisième contact 30 de manière que chacune des pièces cylindriques 32 s'étende à partir du troisième contact 30 en direction de l'axe longitudinal du disjoncteur 1. Les pièces cylindriques 32 sont agencées sur le troisième contact 30, de manière qu'elles viennent en butée sur les saillies 62 de l'écran 60 quand l'écran 60 pénètre le plan défini par les extrémités du premier et du troisième contact 10, 30 qui sont en regard du deuxième contact 20. De cette manière, lorsque le disjoncteur 1 passe de la position fermée à la position ouverte, les pièces cylindriques 32 viennent en butée sur les saillies 62 de l'écran 60 lorsque ce dernier présente son extrémité qui est en regard du deuxième contact 20 à la même cote axiale que les extrémités en regard du deuxième contact 20 respectives du premier et du troisième contact 10, 30.

[0057] Ainsi, la mise en butée des pièces cylindrique 32 contraint l'écran 60 à une position relative dans laquelle son extrémité en regard du deuxième contact 20 est à la même cote que les mêmes extrémités du premier et du troisième contact 10, 30 ceci par une contrainte appliquée aux ressorts 58 qui inhibe la contrainte des ressorts 58 liée au déplacement relatif du deuxième contact 20. Ainsi, dans cette position relative de l'écran 60 par rapport au premier et au deuxième contact 10, 20, l'écran est rendu solidaire en déplacement du premier et du troisième contact 10, 30 et les premier moyens de solidarisation sont inhibés par une mise en contrainte des ressorts 58. Dans une telle position relative, l'écran est intercalé entre le premier et le troisième contact et permet d'améliorer la répartition du champ électrique entre le premier et troisième contact 10, 30.

[0058] Selon une variante de l'invention, non illustré, la position relative de l'écran 60 par rapport au premier et au troisième contact 10, 30 lorsque les pièces cylindriques 32 viennent en butée sur les saillies 62 de l'écran 60 peut être différente de manière que l'extrémité de l'écran 60 qui est en regard du deuxième contact 20 soit positionnée en avant vis-à-vis des même extrémités du premier et du troisième contact 10, 30.

[0059] Les pièces cylindriques 57 et les saillies 62 de l'écran 60 forment des deuxièmes moyens de solidarisation en déplacement adaptés pour rendre solidaire en déplacement l'écran 60 avec un contact parmi le premier et troisième contact 10, 30 lors du passage du disjoncteur 1 de la position fermée à la position ouverte ceci à partir d'une position prédéfinie de l'écran 60 par rapport audit contact 10, 30.

[0060] Les lamelles flexibles 31 du troisième contact 30 sont adaptées pour, lorsque le disjoncteur 1 est dans la position fermée, s'appuyer sur la surface extérieure du quatrième contact 40 de manière à assurer un contact électrique entre le troisième et le quatrième contact 30, 40.

[0061] Le quatrième contact 40 présente une forme générale de cylindre creux avec un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur du deuxième contact 20 et de la buse de soufflage 50. Le quatrième contact 40 est rendu solidaire en déplacement avec le deuxième contact 20 par un montage sur la buse de soufflage 50 qui est elle-même montée solidaire du deuxième contact 20.

[0062] Lors du passage du disjoncteur 1 de la position fermée dans laquelle le disjoncteur 1 conduit le courant à la position ouverte dans laquelle le disjoncteur 1 coupe le courant, les différents éléments du disjoncteur 1 sont déplacés comme suit.

[0063] Dans une première phase, les premier et troisième contacts 10, 30 sont translatés relativement aux deuxième et quatrième contacts 20, 40 de manière à les séparer de ces derniers et couper le contact électrique entre le premier et le deuxième contact 10, 20 et entre le troisième et le quatrième contact 30, 40. L'écran 60 est lors de cette première phase rendu solidaire du deuxième contact 20 par la contrainte appliquée par les ressorts 58 qui met en butée les organes 57 sur l'extrémité 61b de la rainure de guidage 61 correspondante qui est opposée au deuxième contact 20. L'écran 60 est, en même temps que le deuxième et le quatrième contact 20, 40, translaté relativement au premier et au troisième contact 10, 30 en se rapprochant de ces derniers.

[0064] Lorsque l'extrémité de l'écran 60 en regard du deuxième contact 20 arrive dans une position relative dans laquelle ladite extrémité se retrouve à la même cote axiale que les mêmes extrémités du premier et du troisième contact 10, 30, les pièces cylindriques 32 rentrent en butée avec les saillies 62 de l'écran 60 et mettent ainsi en contrainte les ressorts 58 pour inhiber les premiers moyens de solidarisation. Dans cette deuxième phase illustrée sur la figure 3, les premiers moyens de solidarisation en déplacement étant inhibés, l'écran 60 reste à la même position relativement au premier et troisième contact 10, 30 dans laquelle il s'intercale entre ces deux derniers. Ainsi l'écran 60 est rendu solidaire en déplacement avec le premier et le troisième contact 10, 30 et reste intercalé entre le premier et le troisième contact 10, 30 lorsque le disjoncteur arrive en position ouverte.

[0065] Ainsi en position ouverte, l'écran 60 permet d'amélioré la répartition du champ électrique entre le premier et le troisième contact 10, 30 ceci de manière similaire à l'amélioration observée dans le document FR 2953639.

[0066] Le passage du disjoncteur 1 de la position ouverte à la position fermée est également en deux phases selon un principe similaire. Dans une première phase les pièces cylindriques 32 restent en butée par un placage de l'écran 60 par les ressorts 58, l'écran 60 restant donc solidaire en déplacement du premier et du troisième contact 10, 30. Dans une deuxième phase, les organes 57 viennent en butée sur l'extrémité 61b des rainures de guidage 61 correspondantes qui est à l'opposé du deuxième contact 20. Ainsi, les premiers moyens de solidarisation en déplacement n'étant plus inhibés, l'écran 60 devient solidaire en déplacement du deuxième contact 20 et s'éloigne du premier et du troisième contact 10, 30 au fur et à mesure que le deuxième contact et le quatrième contact 20, 40 sont déplacés en contact respectivement du premier et du troisième contact 10, 30. Lorsque le disjoncteur 1 atteint la position fermée, comme illustré par la figure 1, l'écran 60 est ainsi dans la position fermée du disjoncteur 1 à distance de la cavité d'extinction et sans risque d'influencer négativement le soufflage de l'arc lors de la prochaine ouverture du disjoncteur 1.

[0067] Si dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, le premier et le troisième contact 10, 30 sont solidaires en déplacement et le deuxième et le quatrième contact 20, 40 sont également solidaires en déplacement, le principe de l'invention peut également s'adapter sur des disjoncteurs présentant une cinématique d'ouverture et de fermeture dans laquelle le premier et le troisième contact 10, 30 ne sont pas solidaires en déplacement et/ou le deuxième et quatrième contact 20, 40 ne sont pas solidaires en déplacement, ceci sans que l'on sorte du cadre de l'invention. Dans cette configuration, lors du passage du disjoncteur 1 de la position fermée à la position ouverte, les deuxièmes moyens de solidarisation sont adaptés pour que l'écran soit solidaire en déplacement par rapport à l'un des premier et troisième contacts 10, 30 à partir d'une position relative audit contact adaptée pour que l'écran s'intercale entre le premier et troisième contact 10, 30 en position ouverte. Selon cette même possibilité, la première butée peut également être aménagée sur le premier contact 10 au lieu d'être aménagée sur le troisième contact 30, ceci sans que l'on sorte du cadre de l'invention.

Revendications

1. Disjoncteur (1) à haute tension et à écran (60) amovible, le disjoncteur (1) présentant une position dite fermée dans laquelle il laisse passer le courant et une position dite ouverte dans laquelle il coupe le courant et comprenant :

- un premier et un deuxième contact (10, 20) mobiles en translation l'un par rapport à l'autre de manière que dans la position fermée le premier et le deuxième contact (10, 20) sont en contact électrique et que dans la position ouverte le premier et le deuxième contact (10, 20) sont à distance l'un de l'autre, le premier et le deuxième contact (10, 20) étant dits contacts d'arc,

- un troisième et un quatrième contact (30, 40) reliés électriquement avec respectivement le premier et le deuxième contact (10, 20), le troisième et le quatrième contact (30, 40) étant mobiles en translation l'un par rapport à l'autre de manière que dans la position fermée le troisième et le quatrième contact (30, 40) sont en contact électrique et que dans la position ouverte le troisième et le quatrième contact (30, 40) sont à distance l'un de l'autre, le troisième et le quatrième contact (30, 40) étant dits contacts principaux,

- un écran (60) agencé pour s'intercaler entre le premier et le troisième contact (10, 30) dans la position ouverte, ledit écran (60) étant monté mobile en translation vis-à-vis des premier, deuxième, troisième et quatrième contacts (10, 20, 30, 40),

- au moins des premiers moyens de solidarisation en déplacement, adaptés pour rendre solidaire en déplacement l'écran (60) avec l'un des deuxième et quatrième contacts (20, 40) pendant le passage du disjoncteur (1) de la position fermée à la position ouverte, lesdits moyens de solidarisation comprenant au moins un moyen de contrainte élastique,

- au moins des deuxièmes moyens de solidarisation en déplacement, adaptés pour rendre solidaire en déplacement l'écran (60) avec un contact parmi le premier et troisième contact (10, 30) lors du passage du disjoncteur (1) de la position fermée à la position ouverte ceci à partir d'une position prédéfinie de l'écran (60) par rapport audit contact (10, 30), lesdits deuxièmes moyens de solidarisation en déplacement inhibant les premier moyens de solidarisation en déplacement par une mise en contrainte du moyen de contrainte élastique,

le disjoncteur (1) étant caractérisé en ce que les deuxièmes moyens de solidarisation en déplacement comportent au moins une première butée aménagée sur ledit contact (10, 30) parmi le premier et le troisième contact (10, 30) et une première contre-butée aménagée sur l'écran (60) qui sont adaptées pour coopérer mécaniquement l'une avec l'autre,

dans lequel les premiers moyens de contraintes comprennent en outre au moins une deuxième butée solidaire en déplacement au deuxième contact (20) et qui est adaptée pour venir en butée sur une deuxième contre-butée ménagée sur l'écran (60) de manière à contraindre le moyen de contrainte élastique,

dans lequel la deuxième butée est formée d'au moins un organe (57) solidaire en déplacement avec le deuxième contact (20), ledit organe (57) étant logé dans une rainure de guidage aménagée sur l'écran (60) qui comporte une première et une deuxième extrémité (61b, 61a) formant respectivement la deuxième et une troisième contre-butée pour l'organe (57).

2. Disjoncteur (1) selon la revendication 1, dans lequel le disjoncteur (1) s'étend selon un axe longitudinal, les déplacements relatif en translation du premier et deuxième contact (10, 20) et du troisième et quatrième contact (30, 40) étant des déplacements axiaux, l'écran (60) étant monté mobile en translation par rapport aux premier, deuxième, troisième et quatrième contacts (10, 20, 30, 40) selon l'axe longitudinal.

3. Disjoncteur (1) selon la revendication 2, dans lequel la position prédéfinie de l'écran (60) à partir de laquelle l'écran est rendu solidaire en déplacement avec l'un des premier et troisième contacts (10, 30) est une position dans laquelle les extrémités respectives du premier et du troisième contact (10, 30) et de l'écran (60) qui sont en regard du deuxième contact (20) sont à la même cote axiale.

4. Disjoncteur (1) selon la revendication 2, dans lequel la position prédéfinie de l'écran (60) à partir de laquelle l'écran est rendu solidaire en déplacement avec l'un des premier et troisième contacts (10, 30) est une position dans laquelle l'extrémité de l'écran (60) qui est en regard du deuxième contact (20) est décalé en direction du deuxième contact (20) relativement aux mêmes extrémités du premier et du troisième contact (10, 30).

5. Disjoncteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier et le troisième contact (10, 30) sont solidaires en déplacement, le deuxième et quatrième contact (20, 40) étant solidaires en déplacement.

6. Disjoncteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première butée est aménagée sur le troisième contact (30).

7. Disjoncteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel il est prévu une buse de soufflage (50) adaptée pour favoriser le soufflage d'un arc se formant entre le premier et le deuxième contact (10, 20) lors du passage du disjoncteur (1) de la position fermée à la position ouverte, ladite buse de soufflage (50) étant solidaire du deuxième contact (20), l'écran (60) étant rendu solidaire à ladite buse de soufflage (50) par les premiers moyen de solidarisation en déplacement.

Ansprüche

1. Hochspannungsleistungsschalter (1) mit einer abnehmbaren Abschirmung (60), wobei der Leistungsschalter (1) eine geschlossene Position, in der der Strom fließen kann, und eine offene Position, in der der Strom unterbrochen wird, aufweist und Folgendes umfasst:

- einen ersten und einen zweiten Kontakt (10, 20), die translatorisch in Bezug auf einander beweglich sind, sodass in der geschlossenen Position der erste und der zweite Kontakt (10, 20) elektrischen Kontakt haben und in der offenen Position der erste und der zweite Kontakt (10, 20) voneinander beabstandet sind, wobei der erste und der zweite Kontakt (10, 20) als Lichtbogenkontakte bezeichnet werden,

- einen dritten und einen vierten Kontakt (30, 40), die mit dem ersten bzw. dem zweiten Kontakt (10, 20) elektrisch verbunden sind, wobei der dritte und der vierte Kontakt (30, 40) translatorisch in Bezug auf einander beweglich sind, sodass in der geschlossenen Position der dritte und der vierte Kontakt (30, 40) elektrischen Kontakt haben und in der offenen Position der dritte und der vierte Kontakt (30, 40) voneinander beabstandet sind, wobei der dritte und der vierte Kontakt (30, 40) als Hauptkontakte bezeichnet werden,

- eine Abschirmung (60), die so beschaffen ist, dass sie in der offenen Position zwischen dem ersten und dem dritten Kontakt (10, 30) angeordnet ist, wobei die Abschirmung (60) gegenüber dem ersten, dem zweiten, dem dritten und dem vierten Kontakt (10, 20, 30, 40) translatorisch beweglich angebracht ist,

- mindestens erste Mittel zum Verbinden bei der Bewegung, die so beschaffen sind, dass sie die Abschirmung (60) mit einem des zweiten und vierten Kontakts (20, 40) während des Übergangs des Leistungsschalters (1) von der geschlossenen Position in die offene Position verbinden, wobei die Verbindungsmittel mindestens ein elastisches Spannmittel umfassen,

- mindestens zweite Mittel zum Verbinden bei der Bewegung, die so beschaffen sind, dass sie die Abschirmung (60) mit einem Kontakt des ersten und dritten Kontakts (10, 30) während des Übergangs des Leistungsschalters (1) von der geschlossenen Position in die offene Position verbinden, und dies von einer vordefinierten Position der Abschirmung (60) in Bezug auf den besagten Kontakt (10, 30), wobei die zweiten Mittel zum Verbinden bei der Bewegung die ersten Mittel zum Verbinden bei der Bewegung durch Spannen der elastischen Spannmittel blockieren,

wobei der Leistungsschalter (1) dadurch gekennzeichnet ist, dass die zweiten Mittel zum Verbinden bei der Bewegung mindestens einen ersten Anschlag, der an dem besagten Kontakt (10, 30) aus dem ersten und dritten Kontakt (10, 30) angeordnet ist, und einen ersten Gegenanschlag, der an der Abschirmung (60) angeordnet ist, umfasst, die dazu ausgelegt sind, mechanisch miteinander zusammenzuwirken,

wobei die ersten Spannmittel ferner mindestens einen zweiten Anschlag umfassen, der bei der Bewegung mit dem zweiten Kontakt (20) verbunden ist und der dazu ausgelegt ist, gegen einen zweiten Gegenanschlag zu stoßen, der auf der Abschirmung (60) vorgesehen ist, um die elastischen Spannmittel zu spannen,

wobei der zweite Anschlag durch mindestens ein Element (57) gebildet wird, das bei der Bewegung mit dem zweiten Kontakt (20) verbunden ist, wobei das Element (57) in einer Führungsnut aufgenommen ist, die auf der Abschirmung (60) angeordnet ist und ein erstes und ein zweites Ende (61b, 61a) aufweist, die den zweiten bzw. den dritten Gegenanschlag für das Element (57) bilden.

2. Leistungsschalter (1) nach Anspruch 1, wobei sich der Leistungsschalter (1) entlang einer Längsachse erstreckt, wobei die relativen Translationsbewegungen des ersten und des zweiten Kontakts (10, 20) und des dritten und des vierten Kontakts (30, 40) axiale Versetzungen darstellen, wobei die Abschirmung (60) translatorisch beweglich in Bezug auf den ersten, den zweiten, den dritten und den vierten Kontakt (10, 20, 30, 40) entlang der Längsachse angebracht ist.

3. Leistungsschalter (1) nach Anspruch 2, wobei die vordefinierte Position der Abschirmung (60), von der aus die Abschirmung bei der Bewegung mit einem des ersten und dritten Kontakts (10, 30) verbunden ist, eine Position ist, in der die jeweiligen Enden des ersten und des dritten Kontakts (10, 30) und der Abschirmung (60), die sich gegenüber dem zweiten Kontakt (20) befinden, dasselbe Axialmaß aufweisen.

4. Leistungsschalter (1) nach Anspruch 2, wobei die vordefinierte Position der Abschirmung (60), von der aus die Abschirmung bei der Bewegung mit einem des ersten und dritten Kontakts (10, 30) verbunden ist, eine Position ist, in der das Ende der Abschirmung (60), das sich gegenüber dem zweiten Kontakt (20) befindet, in Richtung des zweiten Kontakts (20) relativ zu den gleichen Enden des ersten und dritten Kontakts (10, 30) versetzt ist.

5. Leistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste und der dritte Kontakt (10, 30) bei der Bewegung verbunden sind und wobei der zweite und der vierte Kontakt (20, 40) bei der Bewegung verbunden sind.

6. Leistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Anschlag auf dem dritten Kontakt (30) angeordnet ist.

7. Leistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Blasdüse (50) vorgesehen ist, die geeignet ist, das Blasen eines Lichtbogens zu fördern, der sich beim Übergang des Leistungsschalters (1) von der geschlossenen Position zur offenen Position zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt (10, 20) bildet, wobei die Blasdüse (50) mit dem zweiten Kontakt (20) verbunden ist, wobei die Abschirmung (60) mit der Blasdüse (50) durch die ersten Mittel zum Verbinden bei der Bewegung verbunden ist.

Claims

1. High-voltage circuit breaker (1) with a removable screen (60), the circuit breaker (1) having a so-called closed position wherein it lets the current pass and a so-called open position wherein it cuts the current and comprising:

- a first and second contact (10, 20) that are translatable relative to one another, that in the closed position, the first and the second contact (10, 20) are in electrical contact and that in the open position, the first and the second contact (10, 20) are at a distance from one another, the first and the second contact (10, 20) being called arc contacts,

- a third and a fourth contact (30, 40) electrically connected with respectively the first and the second contact (10, 20), the third and the fourth contact (30, 40) being translatable relative to one another, such that in the closed position, the third and the fourth contact (30, 40) are in electrical contact and that in the open position, the third and the fourth contact (30, 40) are at a distance from one another, the third and the fourth contact (30, 40) being called main contacts,

- a screen (60) arranged to be intercalated between the first and the third contact (10, 30) in the open position, said screen (60) being translatable regarding the first, second, third and fourth contacts (10, 20, 30, 40),

- at least first means for rigidly connecting in terms of movement, suitable for rigidly connecting the screen (60) in terms of movement with one of the second and fourth contacts (20, 40) during the passage of the circuit breaker (1) from the closed position to the open position, said rigid connection means comprising at least one elastic stress means,

- at least second means for rigidly connecting in terms of movement, suitable for rigidly connecting the screen (60) in terms of movement with a contact from among the first and third contact (10, 30) during the passage of the circuit breaker (1) from the closed position to the open position, this from a predefined position of the screen (60) relative to said contact (10, 30), said second means for rigidly connecting in terms of movement inhibiting the first rigid connecting means in terms of movement by a stressing of the elastic stress means,

the circuit breaker (1)being characterised in that the second means for rigidly connecting in terms of movement comprise at least one first stop arranged on said contact (10, 30) from among the first and the third contact (10, 30) and a first counter-stop arranged on the screen (60) which are suitable to engage mechanically with one another,

wherein the first stress means further comprise at least one second stop rigidly connected in terms of movement with the second contact (20) and which is suitable for abutting on a second counter-stop arranged on the screen (60) so as to stress the elastic stress means,

wherein the second stop is formed of at least one member (57) rigidly connected in terms of movement with the second contact (20), said member (57) being housed in a guiding groove arranged on the screen (60) which comprises a first and a second end (61b, 61a) forming respectively the second and a third counter-stop for the member (57).

2. Circuit breaker (1) according to claim 1, wherein the circuit breaker (1) extends along a longitudinal axis, the relative translational movements of the first and second contact (10, 20) and of the third and fourth contact (30, 40) being axial movements, the screen (60) being movably mounted in translation relative to the first, second, third and fourth contacts (10, 20, 30, 40) along the longitudinal axis.

3. Circuit breaker (1) according to claim 2, wherein the predefined position of the screen (60) from which the screen is made rigidly connected in terms of movement with one of the first and third contacts (10, 30) is a position wherein the respective ends of the first and of the third contact (10, 30) and of the screen (60) which are facing the second contact (20) are on the same axial side.

4. Circuit breaker (1) according to claim 2, wherein the predefined position of the screen (60) from which the screen is made rigidly connected in terms of movement with one of the first and third contacts (10, 30) is a position wherein the end of the screen (60) which is facing the second contact (20) is offset in the direction of the second contact (20) relative to the same ends of the first and of the third contact (10, 30).

5. Circuit breaker (1) according to any one of the preceding claims, wherein the first and the third contact (10, 30) are rigidly connected in terms of movement, the second and fourth contact (20, 40) being rigidly connected in terms of movement.

6. Circuit breaker (1) according to any one of the preceding claims, wherein the first stop is arranged on the third contact (30).

7. Circuit breaker (1) according to any one of the preceding claims, wherein a blow off nozzle (50) suitable for favouring the blowing off of an arc being formed between the first and the second contact (10, 20) during the passage of the circuit breaker (1) from the closed position to the open position, said blow off nozzle (50) being rigidly connected to the second contact (20), the screen (60) being made rigidly connected to said blow off nozzle (50) by the first means for rigidly connecting in terms of movement.

Dessins