Brevet FR2196516A1 — publié le 19740315

La présente invention concerne un dispositif pour la coupure d'un courant continu à haute tension et elle vise notamment un dispositif pour la coupure des lignes à haute tension et forte intensité sur les réseaux à courant continu. On sait que la coupure des lignes à courant continu pose des problèmes importants, du fait notamment des surtensions très élevées qui apparaissent à l'ouverture des disjoncteurs. On a déjà proposé, pour résoudre ces problèmes, d'effectuer la coupure en plusieurs stades successifs, c'est-à-dire par plusieurs coupures successives dont chacune introduit une résistance dans la ligne à couper. Ces résistances étant de valeurs croissantes, le courant devient assez faible, après un certain nombre de coupures avec insertion de résistances, pour qu'on puisse ef effectuer la coupure finale de la ligne en transférant le courant reslduel de cette dernière coupure dans un condensateur. D'autre part, pour assister chaque coupure élémentaire en itduisant une résistance dans la ligne, on prévoit en général w: -ondensateur en parallèle sur cnaoue résistance. Les condensateurs étant des accessoires coûteux, lorsqu'ils Jonu de grande capacité et lorsqu'ils doivent pouvoir supporter des -snsions élevées, on cherche à diminuer le plus possible la grandour de énergie résiduelle à transférer au dernier conden sauteur au moment de la coupure finale, Pour cela, on augmente le @ombre des coupurrs élémentaires et, le plus souvent, il a été pro @sé d'effectuer la coupure en au moins 3 ou 4 stades successifs. giüte clution augmente donc le nombre des organes de coupure @one le prix du dispositif et, par ailleurs, au moment de la cou @re finale, les condensateurs sont mal utilisés car ceux qui @@t en parallèle sur les résistances sont mis successivement en Série les uns avec les autres par les coupures élémentaires suc osssives. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients n prévoyant seulement deux coupures successives, grâce à une utilisation totale des organes d'aide à la coupure (résistance et condensateurs) prévus dans le dispositif. L'invention a pour objet un dispositif pour la coupure d'une ligne à courant continu haute tension, par ouvertures successives de 2 organes de coupure, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : un 1er organe de coupure interposé sur la ligne à couper et shuntant, lorsqu'il est fermé, deux circuits en parallèle dont le 1er renferme un 1er condensateur et dont le 2e renferme une résistance, ledit 2e circuit en parallèle renfermant un 2e condensateur en série avec ladite résistance; ainsi qu'un 2e organe de coupure, ou organe de coupure finale, shuntant, lorsqu'il est fermé, ledit 2e condensateur. Grâce à cette disposition, lorsque les 2 coupures successives ont été effectuées, deux circuits en parallèle restent interposés sur la ligne, chacun de ces circuits renfermant un con dsnsateur,si bien que les 2 condensateurs participent à l'assis tance à la coupure finale. L'un des deux circuits en parallèle renfermant une résistance, les oscillations engendrées dans les condensateurs à la coupure, du fait des éléments selfiques en tant sur la ligne, se trouvent rapidement amorties. En résumé on peut dire que les organes accessoires qui @or- vont à préparer la coupurs finale sont utilisés également au no n t de cette coupure finale, ce qui permet notamment de choisir des condensateurs de capacité plus réduite que dans les dispositifs connus jusqu'à présent. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip-- tion qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui montrent à titre d'exemples non limitatifs divers modes de réalisation de mention0 La fig, 1 représente schématiquement un mode de réalisation @@ @ispowitif de coupure suivant l'invention. La fig. 2 illustre le circuit capacitif à résistance qui r@ste interposé sur la ligne après coupure finale de celle-ci. La fig. 3 est le schéma d'un autre mode de réalisation de 1 invention La fig. 4 montre l'application du mode de réalisation de la fige a m disjoncteur à coupure par insertion de résistances On a représenté sur la fig. 1 une ligne à courant continu haute tension 2 qui doit être coupée entre deux points ou bornes 4 et 6o Sur la ligne, on interpose un 1er organe de coupure par exemple un disjoncteur. Entre les bornes 4-6, on monte un 1er circuit en parallèle 8, ; qui renferme un condensateur C1, ainsi qu'un 2e circuit en parallèle 10 qui renferme une résistance R, cette résistance étant de préférence une résistance non linéaire. Lorsque la ligne 2 est en service, c'est-à-dire lorsque le disjoncteur D1 est fermé, le condensateur C1 et la résistance R sont shuntés par le disjoncteur D10 Le 2e circuit en parallèle 10 renferme de plus un 2e condensateur C2 aux bornes 12 et 14 duquel est monté un 2e organe de coupure D2, ou disjoncteur de coupure finale. Lorsque la ligne 2 est en service, le disjoncteur D2 fermé shunte le condensateur C2. La ligne 2 présente, par elle-même ou par les appareils qu'elle alimente, une certaine valeur selfique qui a été schématisée sur la fig. 1 par une self unique L génératrice de surtensions et d'oscillations à la coupure de la ligne. Pour effectuer la coupure de la ligne, on ouvre tout d'abord le disjoncteur D1 ce qui introduit la résistance R dans la ligne, cette 1ère coupure étant assistée par la présence du condensateur C1 en parallèle. Lorsqu'on ouvre ensuite le disjoncteur de coupure finale D2, qui met en circuit le 2e condensateur C2, l'énergie magnétisante résiduelle est absorbée non seulement par ce condensateur C2 mais par l'ensemble des 2 circuits en parallèle 8-10 comprenant 2 condensateurs en parallèle, dont l'un est en série avec la résistance R. le circuit tel qu'il subsiste après ouverture de D1 et est représenté sur la fig. 2. Il ressort donc bien de ce qui précède que les organes accessoires de la 1ère coupure (R et C1) servent non seulement à assister cette 1ère coupure, mais sont utilisés également pour réduire les surtensions et amortir les oscillations au moment de la coupure finale. On voit donc que les possibilités énergétiques des condensateurs sont utilisées au maximum, les condensateurs, au moment de la coupure finale étant tous les deux en parallèle. Par un choix convenable de la valeur des condensateurs et de la résistance, on peut limiter les surtensions de manoeuvre à des valeurs compatibles avec la coordination des isolements sur le réseau et on peut amortir rapidement les oscillations sur le réseau, Dans le mode de réalisation représenté sur la fig. 1, on voit que, en position fermée du dispositif de coupure, c'est-àdire quand les disjoncteurs Di et D2 sont fermés, seul le disjoncteur Di est soumis à la pleine intensité du courant qui parcourt la ligne 2. Ceci est une solution avantageuse, car le disjoncteur D2 n'a pas dans ce cas à être dimensionné pour supporter en permanence le courant de service. Au contraire, dans le mode de réalisation représenté sur la fig. 3, les deux organes de coupure D1-D2 sont montés en série sur la ligne 2 à couper et doivent pouvoir supporter tous les deur l'intensité de service. Le fonctionnement du dispositif de la fig. 3 est identique à celui de la fig. 1 et on peut noter que lorsque D1 et D2 sont ouverts, dans la fig. 32 on retrouve le circuit représenté sur la fig. 2. En général, les organes D1 et D2 qu'on a désigné dans ce qui précède par le terme de "organes de coupure" seront constitués par deux disjoncteurs qui sont commandés successivement-à l'ouverture suivant une séquence fonction du temps, des tensions ou d'autres paramètres. Mais ces deux "organes de coupure" pourraient être groupés dans un seul disjoncteur comme il est schématiquement représenté sur la fig. 4. Le dispositif suivant l'invention comprend alors un contact mobile de disjoncteur 12 qui pénètre dans ou prend appui contre, un contact fixe 14 et qui coulisse dans un contact glissant 16. La ligne 2 à couper est raccordée aux contacts 14 et 16. Be disjoncteur comprend de plus un contact fixe supplémentaire intermédiaire glissant 18, si bien que la 1ère partie de la course d'ouverture du contact mobile 12, entre les contacts 14 et 18, est équivalente à l'ouverture d'un 1er organe de coupure tandis que la 2e partie de la course du contact mobile, entre les contacts 18 et 16, est équivalente à l'ouverture d'un 2e organe de coupure D20 Les condensateurs C1 -C2 et la résistance R sont montés comme il est indiqué sur la fig. 3, puisque les 2 organes de coupure D1-D2 constitués par le contact mobile du disjoncteur et les contacts fixes associés, sont en série. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la coupure d'une ligne à courant continu haute tension, par ouvertures successives de 2 organes de coupure, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un 1er organe de coupure interposé sur la ligne à couper et shuntant, lorsqu'il est fermé, deux circuits en parallèle dont le 1er renferme un 1er condensateur et dont le 2e renferme une résistance, ledit 2e circuit en parallèle renfermant un 2e condensateur en série avec ladite résistance; ainsi qu'un 2e organe de coupure, ou organe de coupure finale, shuntant, lorsqu'il est fermé, ledit 2e condensateur. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le 2e organe de coupure est également interposé sur la ligne à couper, en série avec le 1er organe de coupure, et en ce que le 1er condensateur est branché en parallèle de part et d'autre des 2 organes de coupure en série. 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en gue le 2e organe de coupure est situé en dehors de la ligne à couper. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications ?, 2 ou 7, caractérisé en ce que les 2 organes de coupure sont constitués par deux disjoncteurs distincts. 5. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qe les 2 organes de coupure sont groupés dans un seul disjon@- tour dont le contact mobile coopère avec un contact fixe supplé- mentaire intermédiaire. 6. Dispositif suivant l'une quelconque d revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la résistance est une résistance non @ Léaire.