Brevet FR2229132A1 — publié le 19741206

L'invention concerne une chambre de coupure pour interrupteur à haute tension comportant un tube intérieur cylindrique à haute résistance et une enveloppe formant l'isolement extérieur, avec une couche flexible intermédiaire dispose entre le tube intérieur et l'enveloppe extérieure. I1 se produit une pression instantanée relativement élevée à des chambres de coupure des interrupteurs à haute tension lors de l'apparition d'un arc. La plupart des interrupteurs à haute tension connus comportent un pot de coupure constitué par exemple par un tube en tissu de verre imprégné de résine Ces pots de coupure ont une resistance suffisante pour tous les cas pratiques de coupure, comne par exemple les interrupteurs de condensateur etcO Par contre, les pots de coupure de haute résistance ne conviennent pas pour une installation à l'air libre.Lorsqu'ils sont utilisés pour une installation à l'air libre, les pots de coupure sont munis d'une enveloppe résistant aux intemr péries Les enveloppes résistant aux intempéries, en porcelaine ou en résine coulée par exemple, sont relativement rigides0 Lors de l'utilisation d'enveloppes rigides la couche intermédiaire, disposée entre le pot de coupure et l'enveloppe, doit absorber les dilatations de la paroi du pot de coupure provoquées par l'apparition d'un arc à l'intérieur du pot de coupure0 Il est connu de remplir l'espace situé entre le tube cylindrique constitue par le pot de coupure et l'enveloppe, à l'aide d'un milieu plastique ou élastique comportant des corps creux compressibles et à paroi conductrice.Cette solution évite bien les décharges partielles à l'intérieur des corps creux introduits dans le milieu plastique ou élastique, mais diminue fortement la rigidité diélectrique de la couche intermédiaire0 I1 est connu, d'autre part, de disposer une couche intermédiaire élastique entre le tube et l'enveloppe. Cette couche ne doit contenir aucun corps creux ; sinon des décharges partielles apparaîtraient lorsque la couche intermédiaire est soumise à une contrainte électrique et provoqueraient la destruction de la couche intermédiaire.Mais une couche intermédiaire élastique sans inclusions de gaz ne peut convenir pour absorber les dilatations de la paroi du pot de coupure lors de la formation d'un arc à l'intérieur du pot de coupure0 On connaît un disjoncteur à faible volume de liquide pour l'extérieur, comportant un pot de coupure et une enveloppe en porcelaine.Dans ce disjoncteur, l'espace dispos entre le pot de coupure et l'enveloppe est rempli du liquide d'extinction0 Une barrière absorbant la pression est disposee dans l'espace internédiaire, dans le but d'absorber les dilatations du pot de coupure lors des manoeuvres de coupure Cette barrière est constituée soit sous forme d'un tuyau en plastique empli de gaz et enroulé autour du pot de coupure, soit sous forme d'un tissu poreux L'ensemble de ces éléments absorbants et du liquide d'extinction ne donne aucune liaison mécanique dans l'espace situé entre le pot de coupure et ltenveloppeO Cette chambre de coupure est trop coûteuse. Le but de l'invention est de réaliser une chambre de coupure du type mentionné plus haut, comportant une couche intermédiaire compressible et dans laquelle le tube et l'enveloppe sont liés mécaniquement, et possédant de bonnes qualités électriques. Le but de l'invention est atteint par le fait que la couche élastique intermédiaire se compose d'un, mélange homogène d'une résine synthétique souple durcie et de petites sphères creuses microscopiques à paroi mince, Une résine polyuréthane souple durcie possédant une dureté-Shore A comprise entre 40 et 90 peut être utilisée avantageusement0 Les sphères creuses microscopiques à paroi mince peuvent être en copolymère de chlorure de vinylidène et d'acrylonitrile, leur diamètre peut être compris entre 10 et 100 microns et leur masse volumique est de 0,03 g/cm3 environ. Des essais ont montré qu'une répartition homogène des sphères creuses microscopiques, pratiquement identiques entre elles, dans la résine synthétique flexible, permet d'obtenir une rigidité électrique suffisante de la couche intermédiaire. Les matières "mousse", qui sont réalisées avec un produit gazeux dissous, comportent des pores de tailles différentes et répartis de façon non homogène, qui sont le siège d'effluves lors de l'application d'une contrainte électrique, et diminuent ainsi la rigidité diélectrique de la matière mousse On va décrire, de manière plus détaillée, un exemple de réalisation de l'invention, à l'aide de la figure schématique ci-jointe, qui représente une coupe longitudinale d'une chambre de coupure. La chambre de coupure représentée par cette figure comporte un tube intérieur 1 en tissu de verre imprégné de résine, présentant une résistance mécanique élevée, une enveloppe comportant des ailettes 2 résistant aux intempéries et une couche intermédiaire 3 disposée entre le tube 1 et l'enveloppe0 Les ailettes 2 sont fabriquées individuellement en une résine de coulée résistant aux intempéries et collées les unes aux autres de façon à former une enveloppe d'un seul tenant ; l'enveloppe peut également être coulée en un seul élément pourvu de plusieurs ailettes0 La matière destinée à la réalisation de la couche intermédiaire est brassée dans un appareil à homogénéiser, La résine-polyuréthane souple, non encore durcie, reçoit 5X en poids de sphères creuses microscopiques, dont la paroi est en copolymère de chlorure de vinylidène et d'acrylonitrile. Les sphères creuses ont un diamètre de 30 pm et une masse volumique de 0,03 g/cm3. Le mélange ainsi préparé est pressé dans l'espace disposé entre le tube 1 et les ailettes 2, où il est durci. La résine-polyuréthane durcie possède une dureté-Shore A qui est de 80. Le mélange durci permet d'obtenir une bonne liaison mécanique entre le tube et l'enveloppe. Le degré de compressibilité de la couche intermédiaire 3 durcie peut être ajusté par le choix du pourcentage des sphères creuses dans le mélange et par la température de polymérisation. REVENDICATIONS 1/ Chambre de coupure pour interrupteur à haute tension, comportant un tube intérieur cylindrique à haute résistance et une enveloppe servant à l'isolement extérieur, avec une couche élastique intermédiaire disposée entre le tube intérieur et l'enveloppe, caractérisée en ce que cette couche élastique intermediaire se compose d'un mélange homogène d'une résine synthétique souple durcie et de petites sphères creuses microscopiques à paroi mince. 2/ Chambre de coupure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la résine synthétique souple est une résine-polyuréthane souple. 3/ Chambre de coupure selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la résine synthétique souple durcie possède une durete-Shore A comprise entre 40 et 90. 4/ Chambre de coupure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la paroi des sphères creuses est en copolymère de chlorure de vinylidène et d' acrylonitrile. 5/ Chambre de coupure selon la revendication 1 ou 4, caractérisée par le fait que le diamètre des spheres creuses est compris entre 10 et 100 p m, et leur masse volumique est de 0,03 g/cm3 environ. 6/ Chambre de coupure selon l'une des revendications 1, 4 et 5, caractérisée par le fait que le mélange contient 0,1 à 10% en poids de sphères creuses.