Brevet FR2012391A1 — publié le 19700320

La présente invention se rapporte à des coupe-circuits pour faire passer ou interrompre non seulement un courant de valeur normale mais aussi un courant de valeur élevée qui est produit lorsqu'il y a un accident sur une ligne électrique. En particu-5 lier, la présente invention se rapporte à un coupe-circuit du type à faible quantité d'huile qui peut réaliser de manière satisfaisante une fonction d'interruption de courant lorsqu'un accident se produit, malgré le fait qu'il contient une faible quantité d'huile. 10 Dans un type de coupe-circuits du type à faible quantité d'huile, un montant d'électrode est utilisé et comprend une borne inférieure et une borne supérieure, un cylindre isolé pour isoler les bornes supérieure et inférieure l'une de l'autre, un contact fixe supérieur connecté à la borne supérieure et un contact fixe infé-15 rieur connecté à la borne inférieure, un boîtier de contact supérieur et un boîtier de contact inférieur, une chambre d'extinction disposée au-dessus du contact inférieur fixe. Un contact mobile adapté pour être déplacé vers le haut ou vers le bas en cours de fonctionnement pour être amené en engagement ou hors d'engagement 20 avec le contact fixe supérieur, avec le contact fixe inférieur et d'autres parties. Dans ce coupe-circuit, le contact mobile est déplacé vers le haut ou vers le bas, lorsqu'il est commandé par l'intermédiaire d'une section de fonctionnement, de sorte que la partie supérieure et la partie inférieure du montant d'électrode doivent 25 être isolées l'une de l'autre entre les bornes supérieure et inférieure et aussi entre le contact mobile et un des deux contacts fixes. Les distances entre ces parties doivent être suffisamment grandes pour résister à la tension manipulée. Ceci rend nécessaire l'augmentation de la hauteur du montant d'électrode sur une distance 30 correspondant à la course du contact mobile ou à la distance couverte par le contact mobile de son mouvement vers le haut ou vers le bas. En outre, on exige que des isolants soient fournis entre le montant d'électrode et un objet mis à la terre, tel que la section de fonctionnement du coupe-circuit ou a une paroi de support 35 lorsque le montant d'électrode du coupe circuit est fermement fixé à un tel objet. Ainsi, des coupe-circuits classiques du type décrit ont des inconvénients du fait que leur structure complexe exige de multiples parties composantes, leur prix de revient à la production est élevé, et ils sont de grandes dimensions et de poids 40 important. La présente invention a pour objet d'obtenir un coupe-circuit 69 22803 2 2012391 du type décrit ayant une dimension globale compacte et un faible poids, et de réduire le nombre de parties composantes pour abaisser ainsi' le prix de revient à la production, en utilisant une cuve isolée dans laquelle un contact mobile est déplacé dans un 3 mouvement pivotant en engagement ou hors d'engagement avec un contact fixe pour fermer ou ouvrir le coupe-circuit. En conséquence, un objet de la présente invention est de prévoir un coupe-circuit du type à faible quantité d'huile, de dimensions compactes, de poids léger et de prix de revient peu important, qui ^0 comprend au moins un montant d'électrode de plus faible hauteur et de plus faible largeur que le montant d'électrode des coupe-circuits classiques et qui élimine les isolants montés entre au moins un montant d'électrode et une section de fonctionnement. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un mon-tant d'électrode perfectionné qui permet d'obtenir une petite dimension globale dans un coupe-circuit et qui abaisse le prix de revient à la production de ce coupe-circuit. Un autre objet encore de la présente invention est de prévoir un coupe-circuit du type à faible quantité d'huile, qui utilise 20 une cuve isolée contenant de l'huile dans laquelle un contact fixe du type à lame et un contact mobile sont montés, le contact mobile étant déplacé suivant un mouvement de pivotement en contact ou hors de contact avec le contact fixe du type à lame pour ouvrir ou fermer le coupe-circuit. 25 D'autre objets ainsi que des caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront d'après la description suivante en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels : la figure 1 est une vue frontale schématique d'un exemple de réalisation d'ion coupe-circuit, du type à faible quantité d'huile, 30 selon la présente invention, tel qu'appliqué à un circuit triphasé, le coupe-circuit étant représenté à l'état fermé. la figure 2 est une vue latérale schématique du coupe-circuit représenté sur la figure 1. la figure 3 est une vue latérale en coupe longitudinale sché-35 matique du montant d'électrode du coupe-circuit représenté sur la figure 2, et la figure 4 est une vue latérale schématique de parties essentielles d'un montant d'électrode d'un coupe-circuit selon la présente invention, représenté a l'état ouvert. 40 Un exemple de réalisation de la présente invention sera main 69 22803 3 2012391 tenant expliqué en détail en se référant aux figures 1 à 3. Une cuve isolée 1 contenant de l'huile 2 a une chambre d'extinction 5 montée dedans. Un contact fixe du type à lame 3 et un contact mobile 4 sont montés dans la. cuve isolée. Le contact fixe 3, le 5 contact mobile 4 et la chambre d'extinction 5 constituent une section dite d'interruption. Une chambre 6 de séparation d'huile, CDnstituée par une matière isolante, est montée sur la cuve isolée 1 en reliant une bride 7 de la cuve 1 à une bride 8 de la chambre de séparation d'huile 6 par des boulons et des écrous 9. 10 Lorsque le coupe-circuit est ouvert, du gaz et de l'huile sont éjectés dans la chambre 6 de séparation d'huile à travers un certain nombre d'orifices d'éjection 10 formés au sommet de la chambre d'extinction 5 pour s'ouvrir vers le haut dans la chambre de séparation d'huile. Le gaz et l'huile sont séparés l'un de l'au-15 tre dans la chambre 6 de séparation d'huile, le gaz étant envoyé dans l'atmosphère par un orifice 11 de sortie de gaz servant con-currement d'orifice de déversement d'huile. La chambre d'extinction est fixée à une surface de paroi intérieure de la cuve 1 de manière telle qu'elle soit disposée dans 20 une partie supérieure de l'huile contenue dans la cuve 1. Le corps du montant d'électrode constitué par la cuve 1 et la chambre 2 de séparation d'huile est divisé en une partie supérieure et en une partie inférieure par la chambre d'extinction 5 disposée dans une partie intermédiaire du corps du montant d'électrode. La eommu-25 nication entre les parties supérieure et inférieure du corps du montant d'électrode n'est maintenue que par les orifices 10 d'éjection d'huile. Le contact fixe 3 monté horizontalement dans la chambre d'extinction 5 a une partie 12 filetée extérieurement qui est in-30 sérée dans une ouverture 13 formée dans une partie avant d'une paroi de la cuve 1 pour,s'étendre vers l'extérieur et étant fixée à la paroi par un écrou 14 par l'intermédiaire d'une rondelle. Une tige de support isolée 15 est raccordée à son extrémité supérieure par un écrou 16 à la partie 12 filetée extérieurement, fai-35 sant projection à l'extérieur de la cuve 1. La tige de support 15 est raccordée à sa partie intermédiaire par un écrou 18 à une partie de montage 17 formée dans une partie avant inférieure de la paroi de'la cuve 1. Une plaque de bornes 19 est également raccordée à la partie de montage 17 par- le 40 boulon 18. Une borne supérieure 20 qui est connectée à une ligne 69 22803 4 2012391 électrique à travers laquelle on fait passer un courant qu'on doit interrompre ou laisser passer est montée à une extrémité antérieure de la partie 12 filetée extérieurement. Une borne inférieure 21 est montée sur la plaque de borne 19. La borne inférieure 21, qui 5 utilise la plaque de borne 19 comme élément conducteur, est disposée dans une position correspondant à la position de la borne supérieure 20.A titre de variante, la borne inférieure 21 peut être disposée dans la position à laquelle le boulon 18 est disposé. Le contact mobile 4 est monté sur un axe conducteur rotatif 10 22 par une vis 23 par l'intermédiaire d'une rondelle. L'axe conducteur rotatif 22 est agencé dans une partie inférieure de l'huile contenue dans la cuve 1 et est supporté à une extrémité par une partie latérale gauche inférieure de la paroi de la cuve 1, l'autre extrémité s'étendant vers l'autre extrémité de la cuve à tra-15 vers une partie latérale droite inférieure de la paroi. Une extrémité du conducteur flexible 24 est fermement fixée par une vis 23 par l'intermédiaire d'une rondelle à une partie carrée faisant projection vers l'extérieur de l'axe conducteur 22 et le conducteur flexible 24 et connecté à son autre extrémité à la borne infé-20 rieure 21. Si la borne supérieure 20 est du côté entrée, on fait alors passer un courant à travers la borne supérieure 20, le contact fixe du type à lame 3, le contact mobile 4, l'axe conducteur rotatif 22, le conducteur flexible 24 et la borne inférieure 21. L'axe conducteur rotatif 22 est mis en rotation par une sec-25 tion de fonctionnement'23 pour déplacer le contact mobile 4 suivant un mouvement pivotant en engagement et hors d'engagement avec le contact fixe 3 pour fermer ou ouvrir le coupe-circuit. La cuve isolée 1 est fermement fixée à une paroi avant de la section de fonctionnement 24 en fixant une partie de montage 26 formée sur 30 une paroi arrière inférieure de la cuve 1 à la section de fonctionnement par un boulon 27 et aussi en fixant fermement la tige de support 15 à une base de la section de fonctionnement par des boulons et des écrous 28. Ainsi, le corps du montant d'électrode constitué par la cuve isolée 1 et la chambre 6 de séparation d'hui-35 le est supporté verticalement en position redressée. Un levier 29 du côté section d'interruption, qui est monté à une extrémité de la partie carrée en projection de l'arbre conducteur rotatif 22, est connecté à l'autre extrémité par une tige 31 à une barre de connexion isolée 30 qui est connectée par une tige 40 33 à un levier 32 du côté section de fonctionnement. Une commande 69 22803 5 2012391 pour fermer ou ouvrir le coupe-circuit est transmise de la section de fonctionnement au contact mobile à travers la barre de connexion isolée.30. Une jauge 34 de niveau d'huile est montée sur une partie arriéré de la cuve 1 et un bouchon 35 de décharge 5 d'huile est monté dans un orifice formé dans la paroi de fond de la cuve 1. On doit comprendre que des joints étanches au liquide sont fournis pour empêcher la fuite d'huile au bouchon de décharge d'huile aux parties de brides de réunion de la cuve 1 et de la chambre 6 de séparation d'huile et à la partie de la paroi de 10 la cuve 1 à travers laquelle l'axe conducteur rotatif 22 s'étend vers l'extérieur de la cuve. Le fonctionnement d'un coupe-circuit du type à faible quantité d'huile, construit comme on l'a mentionné précédemment, sera maintenant expliqué. Le coupe-circuit est fermé lorsque le 15 contact mobile 4 est dans la position représentée sur les figures 2 et 3 ; il est ouvert lorsque le contact mobile 4 est dans la position représentée sur la figure 4. Si le coupe-circuit qui est fermé, tel que représenté sur les figures 2 et 3, doit être ouvert par la section de fonctionnement, une commande d'ouverture de cou-20 pe-circuit est transmise par le levier 32 à la barre de connexion isolée 33 qui est déplacée vers la droite sur la figure 2. Ceci amène le levier 29 à se déplacer dans un mouvement pivotant dans le sens des aiguilles d'une montre. Le mouvement pivotant du levier 29 dans le sens des aiguilles d'une montre fait tourner l'axe 25 conducteur rotatif 22, qui est solidaire du.levier 29, dans le même sens. En conséquence, le contact mobile 4 fermement fixé à l'axe conducteur rotatif 22 est aussi déplacé suivant un mouvement de pivotement dans le sens des aiguilles d'une montre, et, de ce fait, une extrémité avant de ce contact mobile 4 est amené hors de 30 contact d'avec le contact fixe 3 du type à lame. A ce moment, un arc est produit entre une pointe d'arc du contact fixe 3 et une pointe d'arc du contact mobile 4. Puisque l'arc est produit dans une direction normale à la longueur du contact mobile 4, une force électro-magnétique élevée est produite à la base de l'arc. Cette 35 force électro-magnétique agit vers le haut, et l'huile au voisinage de l'arc est décomposée par la force électro-magnétique pour produire un gaz. L'arc est porté par ce gaz. Une pression élevée prédomine dans la chambre d'extinction par suite du gaz, et l'huile est éjectée vigoureusement par cette pression élevée et la for-40 ce électro-magnétique, à travers les orifices 10 d'éjection d'huile BAO original1 69 22803 6 2012391 jusque dans la chambre 6 de séparation d'huile. L'arc est pulvérisé avec cette huile éjectée et étendu» A ce moment, l'arc est refroidi par l'huile et est éteint rapidement. Le gaz est séparé dans la chambre de séparation 6, de l'huile éjectée à travers les 5 orifices 10 jusque dans cette chambre et est envoyé dans l'atmosphère à travers l'orifice 11 de sortie de. gaz servant en même temps d'orifice de déversement d'huile. La figure 4 représente, dans une vue latérale, des parties essentielles d'un montant d'électrode qui est amené de l'état fermé à l'état ouvert par le pro-10 cédé décrit ci-dessus. Si le coupe-circuit à l'état ouvert doit être amené à l'état fermé, le procédé décrit ci-dessus est inversé pour déplacer le contact mobile 4 dans un mouvement de pivotement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, en engagement avec le contact 15 fixe 3 du type à lame. Les figures 2 et 3 représentent le coupe-circuit à l'état fermé. On appréciera que, si la distance d'isolement à l'extérieur de la cuve entre la borne supérieure 20 montée sur la partie en projection du contact fixe 3 et la borne inférieure 21 connectée 20 à la partie de l'axe.conducteur rotatif 22, qui s'étend à l'extérieur de la cuve 1 à travers la paroi inférieure, est suffisamment grande pour recevoir la tension manipulée, la distance d'interruption dans l'huile dans la cuve 1 est suffisamment grande pour résister à la tension manipulée» En outre, la distance d'in-25 terruption dans l'huile fournit une résistance au passage de courant, supérieure à la distance entre les bornes supérieure et inférieure 20 et 21 à l'extérieur de la cuve. D'après la description précédente, on appréciera que la présente invention fournit un coupe-circuit du type à faible quantité 30 d'huile, qui comprend au moins un montant d'électrode monté verticalement sur une section de fonctionnement, ce montant d'électrode étant constitué par une cuve isolée et une chambre de séparation d'huile connectée à une extrémité supérieure de cette cuve isolée, cette dernière ayant une chambre d'extinction fixée à une surface 35 dé sa paroi intérieure et disposée dans une partie supérieure de l'huile dans la cuve, cette chambre d'extinction montant un contact fixe du type à lame qui s'étend vers l'extérieur- de la cuve à travers une paroi, un axe conducteur rotatif adapté pour être mis en rotation dans une partie inférieure de l'huile dans la cuve 40 isolée qui est monté à l'intérieur et s'étend vers l'extérieur de 69 22803 7 201239! celle-ci à travers la paroi, un contact mobile étant connecté à l'axe conducteur rotatif en vue d'un mouvement de pivotement dans et hors de contact avec le contact fixe pour fermer ou ouvrir le coupe-circuit, une borne supérieure et une borne inférieure étmt 5 montées sur la cuve isolée en vue d'une connexion au contact fixe et à l'axe conducteur rotatif des lignes électriques à travers lesquelles on fait passer un courant électrique qu'on doit interrompre ou laisser passer, l'axe conducteur rotatif étant connecté à la section de fonctionnement pour faire fonctionner le contact 10 mobile. Il sera aisément évident que la présente invention offre les avantages indiqués ci-après. Un avantage réside dans le fait que la section d'interruption (section conductrice) peut être montée directement sur la section de fonctionnement (section mise à la terre) parce que la 15 cuve d'huile dans laquelle la section d'interruption est disposée est constituée par une matière isolante, en éliminant ainsi des isolants qui autrement devraient être montés entre la cuve d'huile et la section de fonctionnement. Un autre avantage est que, puisque le contact mobile est 20 agencé pour être déplacé dans un mouvement pivotant, le montant d'électrode peut avoir une hauteur qui est plus petite que celle d'un montant d'électrode classique dans lequel le contact mobile est monté et descendu et, le montant d'électrode peut être rendu tel qu'il ait une section transversale rectangulaire, ses côtés 25 plus longs étant alignas avec la direction du mouvement pivotant du contact mobile. Cela permet la réduction de la largeur entre les phases lorsque trois montants d'électrodes sont agencés côte à côte pour fournir un coupe-circuit pour un circuit triphasé, tel que représenté et décrit comme exemple de réalisation de la 30 présente invention. Un autre avantage, réside dans le fait que, puisque le contact fixe du type à lame est disposé horizontalement et que le contact mobile est disposé verticalement lorsque le coupe-circuit est fermé, la force électro-magnétique produite par l'arc, obtenue 35 quand le coupe-circuit est ouvert, agit effectivement vers le haut et en association avec le fait que la chambre d'extinction est disposée vers le haut des contacts, cela permet d'éteindre l'arc avec une efficacité élevée. Un autre avantage est que la présente invention rend possi-40 ble l'obtention d'un coupe-circuit d'un faible poids et de dimen- ORKàtNM- 69 22803 8 2012391 sions globales compactes et de réduire le prix de revient à la production du coupe-circuit, en réduisant la hauteur et la largeur du montant d'électrode et en éliminant les isolants pour le montage de celle-ci. 5 La présente invention offre l'avantage d'utiliser une fai ble puissance de fonctionnement pour fermer le coupe-circuit. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à 10 l'homme de l'art. 69 22803 9 2012391 REVENDICATIONS 1 - Coupe-circuit du type à faible quantité d'huile, caractérisé en ce qu'il comprend au moins ùn montant d'électrode et une section de fonctionnement, au moins tua montant d'électrode 5 comprenant une cuve d'huile constituée par une matière isolante et renfermant de l'huile, une chambre de séparation d'huile disposée au-dessus de la cuve d'huile, une chambre d'extinction connectée à une surface intérieure de paroi de la cuve et disposée dans une partie supérieure de l'huile dans la cuve, un con-10 tact fixe du type à lame monté dans la chambre d'extinction pour s'étendre à l'extérieur de la cuve à travers une paroi, un axe conducteur rotatif adapté pour être mis en rotation dans une par^ tie inférieure de l'huile dans la cuve et qui est monté dans cette cuve pour s'étendre vers l'extérieur à elle à travers sa paroi, 15 un contact mobile connecté à l'axe conducteur rotatif et adapté pour être déplacé dans un mouvement pivotant en engagement et hors d'engagement avec le contact fixe lorsque l'axe conducteur rotatif est mis en rotation, une borne supérieure pour connecter une ligne électrique au contact fixe, et une borne inférieure pour 20 connecter une ligne électrique à l'arbre conducteur rotatif, au moins un montant d'électrode étant monté verticalement sur la section de fonctionnement et l'axe conducteur rotatif étant connecté à la section de fonctionnement et commandé par celle-ci. 2 - Coupe-circuit selon la revendication 1, caractérisé en 25 ce que la cuve d'huile, constituée par une matière isolante, a une section transversale rectangulaire, ses côtés plus longs étant alignés avec la direction du mouvement pivotant du contact mobile ; la chambre d'extinction est pourvue de plusieurs orifices d'éjection d'huile à son sommet et s'ouvre vers le haut ; le con-30 tact fixe du type à lame s'étend horizontalement et vers l'extérieur de la cuve à travérs une partie frontale de la paroi ; l'axe conducteur rotatif est supporté par des côtés opposés de la paroi de la cuve, et le contact mobile est adapté pour être disposé verticalement dans une position redressée lorsqu'on l'amène en con-35 tact avec le contact fixe pour fermer le coupe-circuit.