Brevet FR2011751A1 — publié le 19700306

On connaît un interrupteur à gaz surpressé pour hautes et très hautes tensions avec des chambres de commutation portées par des supports et des récipients à gaz surpressé mis sous potentiel de haute tension dont le contenu est de préférence 5 calculé pour une disjonction et qui sont reliés par des conduites de remplissage avec un réservoir à gaz surpressé mis à la terre qui contient du gaz comprimé sous une pression plusieurs fois supérieure à la pression de service, la liaison s'effectuant par l'intermédiaire d'un organe réducteur de 10 pression qui ramène celle-ci à la valeur de la pression de service, l'avantage d'un tel interrupteur est qu'il n'y a "besoin avec lui de prévoir sous potentiel terrestre qu'un petit réservoir de gaz comprimé et que le remplissage ultérieur du 'récipient sous pression de service mis sous potentiel à haute 15 tension s'effectue très rapidement ; en outre, par suite de la détente subie par 1'ai4comprimé pour passer d'une pression élevée à une pression plus "basse, l'humidité de l'air se sépare déjà dans une large mesure, d-e sorte que les isolateurs supports n'ont pas besoin d'être parcourus en permanence par un 20 courant d'air de balayage pour éliminer les précipitations d 'huirri dité. suffisamment de temps pour regarnir le récipient de service sous pression, de sorte que 1'afir comprimé peut être amené par 25 un détendeur dimensionné en conséquence ; par contre, lorsqu'il s1agit d'interruptions de courte durée, par exemple d'une opération du type coupure-mise en circuit-coupure, cette opération de regarnissage doit s'effectuer très rapidement. Dans ce cas, • il peut arriver que, lors de l'arrivée de l'air comprimé, le • 30 détendeur œ puisse être manoeuvré suffisamment vite de" sorte que, 'sous l'action de l'air comprimé arrivant du réservoir de surpression, la pression dans le récipient de service qui augmente rapidement atteint une valeur, trop élevée, ce qui impose de fortes contraintes aux isplateurs supports et à la chambre * 35 de commutation. ' ' Pour éviter cet inconvénient, l'invention prévoit comme organe .réducteur de pression un petit accumulateur intermé-• ' diaire de pression rempli du gaz sous une pression plusieurs fois le volume-est calculé tel que son Bans les opérations de disjonction simples, on dispose de 18994 2 2011751 contenu suffit exactement a ramenez* à la pression de service pour une deuxième disjonction, effectuée peu après, la pression dans le récipient de gaz comprimé de service qui s'est abaissée-après une première disjonction. Un tel accumulateur intermédiaire présente un contenu qui est par exemple de 3 litres seulement et est rempli d'air comprimé sous une pression égale par exemple à 200 atm rel. Si la pression de service qui est par exemple de 25 atm rel. dans le commutateur s'abaisse de plusieurs atm après la première disjonction., ces 3 litres de gaz comprimé sous haute tension suffisent parfaitement à ramener la pression diminuée à sa hauteur totale. L'équilibrage des pressions s'effectue au début très rapidement ; mais,étant donné qu'il s'effectue suivant une fonction exponentielle, la compensation complète des pressions n'est réalisée que relativement lentement, de sorte qu'on dispose d'un temps suffisant pour stopper l'opération de remplissage. Etant donné le faible volume de l'accumulateur de pression intermédiaire suivant l'invention, le temps d'actionnement de la soupape d'arrêt ne joue pas un bien grand rôle car même une durée d'ouverture légèrement trop longue entraînerait seulement une augmentation de pression de quelques atmosphères qui serait sans importance pour la sécurité des isolateurs supports. L'invention offre l'avantage que, en ce qui concerne les conditions de' pression dans la chambre de commutation, il n'y a plus de différence entre la première et la deuxième disjonction, ce qui représente pour le commutateur une augmentation de la puissance de rupture par l'apport aux disjoncteurs connus prévus pour une interruption de courte durée. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence-à la figure unique du dessin annexé représentant schéma tique ment un dispositif suivant l'invention.- Dans cette figure, on a représenté en 1 Un interrupteur à air comprimé pour'haute tension dont le récipient de pression de service 2 est mis sous potentiel de haute tension et est alimenté en air comprimé par l'intermédiaire de l'isolateur support 3. Le compresseur 5 actionné par un moteur 4 envoie dans un réservoir d'air comprime 6 se trouvant sous poteï'iiiel 69 18994 2011751 terrestre de l'air comprimé sous haute pression, par exemple 200 atm rel. C'est pourquoi ce réservoir peut être relativement petit, en se présentant par exemple sous forme de bouteille. sous pression. Partant de ce récipient 6, l'air comprimé-5 arrive, pratiquement sous la même pression, dans l'accumulateur de pression intermédiaire 7 qui ne possède qu'un faible volume- et se présente par exemple sous la forme d'une bouteille en polyester renforcée par fibres de verre. Le remplissage du récipient de pression de service 2 s'effectue par l'intermé-10 diaire d'une électro-vanne 9 qui est fermée dès qu'un manomètre à contact 8 indique que la pression de service est atteinte. Lorsqu'après une disjonction, la pression dans le récipient de service 2 s'est abaissée, le manomètre de contact 8 commande le fonctionnement de 1'électro-vanne 9 qui s'ouvre 15 et laisse s'écouler dans le récipient de pression 2 le contenu de l'accumulateur intermédiaire 7. Etant donné que la pression dans le récipient de service 2 n'augmente vers la fin de l'écoulement que d'une façon bien moins rapide qu'au début de l'écoulement alors que l'accumulateur intermédiaire 7 est 20 encore rempli totalement, il n'est pas nécessaire que soit fixé de façon extrêmement précise l'instant de fermeture de la vanne 9 sans qu'il se produise pour autant une pression excessive dans le récipient de pression de service. Dans la conduite de liaison entre le réservoir 6 et 25 l'accumulateur intermédiaire 7 est disposée une autre électrovanne 10 ouverte en position de repos qui travaille avec un retard plus grand.en ce qui concerne l'ordre donné pour la fermeture. Elle est suivie d'une vanne d'étranglement 11 dont le rôle consiste à empêcher l'accumulateur intermédiaire de se 30 remplir à nouveau trop vite, en empêchant ainsi l'air comprimé de passer - directement dans l'isolateur support 3 tout en permettant par ailleurs à l'accumulateur intermédiaire d'être rec.omplété dans un intervalle de temps entre deux cycles.de commutation déterminé par les instructions, par exemple 3 mi-35 nutes. Une autre vanne d'étranglement 12 montée à la suite de l'accumulateur intermédiaire a pour rôle de doser l'augmentation de pression de façon à éviter des pressions dangereuses dans l'isolateur.support 3 et à mettre fin à l'arrivée de l'air comprimé dans le récipient de service dans.un laps de 69 18994 4 2011751 temps inférieur à la durée minimale de l'interruption de courte durée, par exemple en moins de 0,2 s. Si dans les limites de la temporisation réglée à l1électro-vanne 10 , par exemple 3 m , la pression finale n'est pas atteinte au manomètre à contact 8, 5 par exemple par suite de défauts d'étanchéité du commutateur, 11 électro-vanne 10 se ferme et empêche ainsi le compresseur de fonctionner de façon ininterrompue. Les vannes d'étranglement 11 et 12 peuvent également être supprimées si on leur adapte les sections de passage dans les électro-vannes 9 et 10. 10 Une électro-vanne supplémentaire 14 est montée en by- pass par rapport à 11 électro-vanne 9» Cette électro-vanne possède une petite section de passage qui suffit à équilibrer de faibles chutes de pression, par exemple de 1 à 2 atm rel. à l'intérieur du récipient de service 2. De telles chutes de 15 pression peu importantes peuvent se produire en cas de réenclenchement rapide unipolaire d'un interrupteur à air comprimé tripolaire, ou lorsqu'il s'agit d'un interrupteur à air comprimé à faible soufflage de la course de commutation pendant la coupure de courant de service. Enfin, la pression à l'intérieur du 20 récipient 2 peut également tomber légèrement lorsque de trèa faibles quantités d'air s'échappent de façon voulue ou non voulue. Pour commander 1'électro-vanne 14 on utilise un manomètre à contact 15 qui peut être aussi relié au manomètre à contact 8. 25 Si des incidents de fonctionnement se produisent au mano mètre 8, une soupape de sûreté 13 permet de faire tomber en temps voulu une pression trop élevée dans l'interrupteur. 69 18994 5 2011751 SEVEUDI Ç j î I QMS 1 - Interrupteur à gaz surpressé pour hautes et très hautes tensions, comportant des chambres de commutation portées par des supports et des récipients de gaz sous pression mis sous poten-5 tiel à haute tension dont le contenu est prévu de préférence pour une disjonction et qui est relié par l'intermédiaire de conduites de remplissage avec un réservoir de gaz sôus pression mis sous potentiel terrestre qui contient du gaz sous une pression plusieurs fois supérieure à la pression de service, 10 cette liaison s'effectuant par l'intermédiaire d'un organe ramenant cette pression à la pression de service, caractérisé en ce que l'organe réducteur de pression se compose d'un petit accumulateur de pression intermédiaire 7 rempli sous une pression identique ou approximativement identique et dont le 15 volume est tel que son contenu suffit juste à ramener à la valeur de la pression de service, pour une deuxième opération de rupture à bref délai, la pression à 3.'intérieur du récipient de gaz de service 2 qui est tombée à la suite d'une première opération de coupure. 20 2 - Interrupteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'accumulateur intermédiaire 7 est une bouteille en matière synthétique renforcée par fibres de verre. 3 - Interrupteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu entre 1'accumulateur intermédiaire 7 et 25 le récipient de pression de service 2 une électro-vanne 9 commandée par la pression de service. 4 - Interrupteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu entre le réservoir de gaz comprimé 6' et l'accumulateur intermédiaire 7 une électro-vanne 10 à fonc- 30 tionnement temporisé. 5 - Interrupteur suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des vannes d'étranglement 11,12 destinées à régler l'augmentation de pression voulue à des temps prédéterminés sont disposées dans les conduites devant et derrière 35 l'accumulateur intermédiaire 7- 6 - Interrupteur suivant les revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les sections de passage des électro-vannes 9, 10 sont adaptées aux vannes d'étranglement 11,12 et remplacent 69 18994 6 2011751 ces dernierss. 7 - Interrupteur suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'une électro-vanne 14 à faible section de passage répondant à de faibles chutes de pression est montée en by-pass par rapport à 11 électro-vanne 9-