Brevet FR2249423A1 — publié le 19750523

L'invention concerne une commande bydrauli que pour des interrupteurs électriques. La commande hydraulique d'interrupteurs électriques pour la haute tension est exécutée par exemple d'une maniè- re telle que lorsque l'interrupteur ne conduit pas de courant, la pression hydraulique stesercant sur le piston pousse ce dernier contre la pression du ressort de mise hors circuit0 Avec ce piston, est accouplé le contact mobile de l'interrupteur électrique. La pression hydraulique nécessaire est fournie par un accumulateur de pression9 par exemple par un accumulateur pneumo-hydraulique. Lors de la coupure du circuit électriques l'action de la pression hydraulique sur le piston se trouve soudainement réduite et en raison de la pression du ressort de mise hors circuit9 le contact mobile de l'interrupteur électrique est soudainement enlevé de sa prise avec le contact fixe. Pendant l'action de la pression hydrauliques il faut compter avec les défauts d'étanchement du piston9 des soupapes et éventuellement d'autres parties du système hydraulique. Si ltaccumulateur est en mesure de remplacer les pertes provenant de ce qugil y a eu une fuite de fluide hydraulique, l'action du système hydraulique est normale, Si, au contraire, ces pertes ne peuvent pas être couvertes9 par exemple quand le piston de l'accumulateur est en contact avec la butée, il se produit9 en raison de llinfluence de ces pertes9 une lente poussée de sortie du contact mobiles qui est provoquée par la pression du ressort de mise hors circuit.La méme poussée lente de sortie du contact mobile se produit aussi dans le cas où la pression hydraulique s'abaisse au-dessous de la valeur fixe en raison d'un dérangement dans l'ac- cumulateur de pression9 par exemple en raison d'une fuite de gaz hors de la chambre à gaz de l'accumulateur de pression0 Or, une poussée lente de sortie du contact mobile provoque une avarie de l'interrupteur électrique0 À titre de Prévention contre les défauts de cette nature9 les commandes hydrauliques connues aujourd'hui sont munies d'un dispositif supplémentaire avec détecteurs de pression qui, dans le cas où la pression hydraulique s'abaisse audessous de la valeur fixée9 influence la soupape de manoeuvre par voie électrique et produit une mise hors circuit normale de l'in- terrupteur électrique. Dans le cas d'accumulateurs de pression avec piston, dans lesquels le mouvement du piston peut être transmis à ltextérieurD par exemple au moyen d'une tige, l'influencement de la soupape de manoeuvre peut entre exécuté aussi mécaniquement au moyen deune transmission par levier. L'inconvénient des commandes hydrauliques actuelles avec commande mécanique de la soupape de manoeuvre réside dans leur complication. Dans le cas des commandes hydrauliques avec commande~électrique de la soupape de manoeuvre, il faut ajouter à ces inconvénients un inconvénient supplémentaire qui résulte de la dépendance existant par rapport à la tension électrique qui régit la manoeuvre. La commande hydraulique suivant l'inventions d'interrupteurs électriques, supprime les inconvénients indiqués. L9invention est caractérisée en ce que la chambre hydraulique du cylindre hydraulique de l'interrupteur électrique est en communication avec la chambre hydraulique de laccu mulateur de pression par l'intermédiaire d'une soupape d'ouverture et avec la chambre de détournement par l'intermédiaire d'une sou pape de fermeture. La tête de la soupape d'ouverture et la tte de la soupape de fermeture sont tournées lune vers l'autre , elles sont reliées entre elles et elles sont soumises à la charge exercée par un ressort de rappel. La chambre de détournement est en communica tion, d'une part, avec la chambre de l'interrupteur électrique9 et, dtautre part, par l'intermédiaire de la pompe, avec la chambre hydraulique de l'accumulateur de pression. Dans la chambre de détournement9 est disposé un filtre qui sépare la chambre de détournement de l'amenée à la pompe et de la soupape de fermeture. La t8te de la soupape d'ouverture et la tête de la soupape de fermeture sont reliées entre elles par une tige de mise hors circuit qui peut entre manoeuvrée par un mécanisme de commande. Quand l'interrupteur électrique est dans sa position exempte de courant, la force du ressort de rappel qui agit sur la tête de la soupape d'ouverture est plus grande que la force de la pression qui agit sur la surface active de la tête de la soupape d'ouverture. Quand l'interrupteur électrique est dans une position telle qui est traversé par un courant, la force du ressort de rappel, rapportée à l'unité de la surface active de la tte de la soupape de fermeture9 est plus grande que la force maximale du ressort de mise hors circuit, rapportée à l'unité de la surface active du piston du cylindre hydraulique de l'interrupteur électrique. La description ci-après et le dessin annexe concernent un exemple de réalisation de l'invention9 représenté à la figure unique du dessin, La chambre d'interruption 1 est disposée dans l'interrupteur électrique 10 qui est relié au cylindre hydrauli.ue 2. Dans le cylindre hydraulique 2 de l'interrupteur électrique dO, est supporté le piston 3 qui, en raison de la force exercée par le ressort 6 de mise hors circuit, est poussé contre la butée 4. le ressort 6 de mise hors circuit exerce une pression, d'une par @, contre le piston 3 et, d'autre part, contre l'appui 7 au cy- lindre hydraulique 2.Entre l'appui 7 et le piston 3, se trouve 1'ouverture de sortie 8 du cylindre hydraulique 2 Cette ouverture de sortie débouche dans la chambre 5 de l'interrupteur électrique 10. Àu piston 3 est fixé le contact mobile 9 de l'interrupteur électrique 10. Il est en forme de barreau et il pas se à travers l'ouverture de sortie 8 du cylindre hydraulique 2. Le contact mobile 9 est supporté de manière à pouvoir être déplacé dans le contact a glissement 11, qui se trouve dans la chambre dtinter- ruption 1 et qui est relié à une sortie 120 Le contact mobile 9 est dirigé vers le contact fixe 13 qui est en communication avec la seconde sortie 14. La chambre hydraulique 37 du cylindre hydraulique 2 est reliée par l'intermédiaire du tuyau t5 d'une part, par la soupape d'ouverture 16 avec la chambre hydraulique 17 et, dtautre part, par la soupape de fermeture 18 et le filtre 199 avec la chambre de détournement 20. La chambre hydraulique 17 forme une partie de l'accumulateur de pression pneumo-hydraulique 21 et elle est reliée avec le cylindre hydraulique 22 de l'accumulateur de pression pneumohydraulique 21. Entre la chambre hydraulique 17 et le cylindre hy draulique 22 de l'accumulateur de pression pneumo-hydraulique 21, est disposée une butée 25 du piston 24 de 1' accumulateur de pres- sion pneumo-hydraulique 21. Le piston 24 est actionné par une source pneumatique depression non représentée. Le filtre 19 est introduit sur un tube perforé 25 qui est fixé au fond 26 de la chambre de détournement 20. L'intérieur 27 du tube perforé 25 et du filtre 19 est relié par l'intermédiaire de la pompe 28 à la chambre hydraulique 17 de l'aec7lmulateur de pression pneumo-hydraulique 21g La tue 29 de la soupape d'ouverture 16 et la tette 30 de la soupape de fermeture 18 sont reliées entre elles au moyen de la tige 31 de mise hors circuit. Cette tige passe à travers l'intérieur 27 du filtre 19 pour sortir de la chambre de détour- nement 20.Le ressort de rappel 32 est introduit sur la tige 31 de mise hors circuit et il s'appuie, d'une part, contre le couvercle 33 de la chambre de détournement 20 et, d'autre part, contre l'appui 34 fixé à la tige 31 de mise hors circuit9 à lintérieur de la chambre de détournement 20. L'extrémité de la tige 31 de mise hors circuit est reliée à un mécanisme de manoeuvre non représenté. La chambre de détournement 20 est reliée par un tuyau 35 à la chambre 5 de 1'interrupteur électrique 10. La chambre de détournement 20, la chambre 5 de l'interrupteur électrique 10, le cylindre hydraulique 2 de l2wn5er rupteur électrique 10, la chambre hydraulique 17 et le cylindre hydraulique 22 de l'accumulateur de pression 21 pneumo-hydraulique, sont remplis avec un fluide hydraulique 36 qui est, par exemple, de l'huilez Pour la mise en circuit de l'interrupteur hy- hydraulique 10, on pousse la tige de mise hors circuit 31, au moyen du mécanisme de manoeuvre, dans la direction S. La soupape d'ouverture 16 s'ouvre et la soupape de fermeture 18 se ferme. De ce fait, i'accumulateur de pression pneumo-hydraulique 21 est mis en action.Son piston se déplace dans la direction P, de sorte que la pression hydraulique provenant de la chambre hydraulique 17 est déplacée par l'intermédiaire de la soupape d'ouverture 162 d'une part, sur ia t8te 30 de la soupape de fermeture 18 et, d'autre part, dans la chambre hydraulique 57-du cylindre hydraulique 2 de l'interrupteur électrique 10. Le piston 3 du cylindre hydraulique 2 se déplace dans la direction M contre la pression antagoniste du ressort 6 de mise hors circuit9 qui est comprimé jusqu'à ce qu'il repose sur le bord de l'ouverture de sortie 8 du cylindre hydraulique 2. En même temps que le piston 3, se déplace aussi le contact mobile 9 de l'interrupteur électrique 10- en contact avec le contact fixe 13 et il est ainsi formé une liaison conductrice entre une sortie 12 et la seconde sortie 14. Dès lors, le méca- nisme de manoeuvre de la tige 31 de mise hors circuit est mis hors d'action. La soupape de fermeture 18 est maintenue par la pression hydraulique du fluide 36 s'exerçant sur sa tête 30 en position fer- mée, c'est-à-di contre la pression antagoniste du ressort de rappel 32.Des pertes éventuelles de fluide hydraulique 369 provenant de défauts d'étanchéité du système hydraulique sont remplacées gracie à la pression permanente du piston 24 de l'accumulateur de pression 21 pneumo-hydraulique sur le fluide hydraulique 36 dans la direction P. Dans le cas où il doit steffectuer une mise hors circuit, à laquelle on se propose de procéder, de llflnterrup teur électrique 10, on met en action le mécanisme de manoeuvre de la tige 31 de mise hors circuit, ce qui pousse la tige 31 de mise hors circuit dans--la direction opposée à la direction S. Ia soupa pe de fermeture 18 s'ouvre et la soupape d'ouverture 16 se ferme, De ce fait, le ressort 16 de mise hors circuit est libéré et il pousse le piston 3 du cylindre hydraulique 2 dans la direction opposée à la direction N, c'est-à-dire vers la butée 4.Le contact mobile 9 de l'interrupteur électrique 10 est poussé et amené hors de contact avec le contact fixe 13 de l'interrupteur électrique 10. La liaison électrique entre la sortie 12 et la seconde sortie 14 est interrompue. La poussée vers ltextérieurx du contact mobile 9 est effectuée d'une manière suffisamment rapide et elle est possible parce que le fluide hydraulique 36 s'écoule à travers la soupape de fermeture 18 ouverte pour entrer dans la chambre de détournement en passant par le filtre t9. Le courant de fluide hydraulique 36 est conduit, en outre, à travers le tuyau de communication 35 dans la cbam- bre 5 de l'interrupteur électrique 10. Lors de la mise en circuit de l'interrupteur électrique 10, il se produit dans la chambre 5 de l'interrupteur électrique 10, et par suite aussi dans la chambre de détournement 20, un excès de fluide hydraulique 36. Cet excès de fluide hydraulique est transporté au moyen de la pompe hydraulique 28 dans la chambre hydraulique 17 de l'accumulateur de pression 21 pneumo-hydraulique, et cela par l'intermédiaire du filtre 19 dans la direction opposée.Les impuretés qui ont pris naissance lors de l'extinction de l'arc se trouvent ainsi arr8téese Etant donné que lors de la mise hors circuit de l'interrupteur électrique 10, le fluide hydraulique 36 s' écoule du filtre 19 dans la chambre de dé tournement 20, ces impuretés sont libérées et elles se déposent sur le fond 26 de ladite chambre La durée de vie du filtre 19 se trouve ainsi prolongée. il est clair que la force du ressort de rappel 32 et la surface traction de la tête 29 de la soupape douvertu- re 16 doivent avoir des dimensions telles que lors de la mise hors circuit de l'interrupteur 10, la soupape d'ouverture 16 ne soit pas mise en action, c'est-àudire ne soit pas ouverte par la pression du fluide hydraulique 36 dans la chambre hydraul-lque 17 de l'accu- mulateur de pression 21 pneumo-hydraulique. S interrupteur électrique 10 étant en circuit, la pression hydraulique dans la chambre hydraulique de l2- accumulateur de pression 21 pneumo-hydraulique s'abaisse, ou bien si le piston 24 du cylindre hydraulique 22 de l'accumulateur de pression pneumo-hydraulique 21 atteint une position dans laquelle il vient heurter la butée 23, la soupape de fermeture 18 s'ouvre en raison de l'action du ressort de rappel 32 et, de ce fait, s'effectue la mise hors circuit automatique de l'interrupteur électrique 10, de la manière qui a été précédemment décrite. il est nécessaire, à cet effet, que la force du ressort de rappel 32 et la surface d'action de la tête 30 de la soupape de fermeture 18;; soient dimensionnées de telle manière que le ressort de rappel 32 soit en mesure de vaincre la pression hydraulique du fluide hydraulique 36, provoquée par le ressort 6 de mise hors circuit et par le piston 3 du cylindre hydraulique 2 de l'interrupteur électrique 10. Pour obtenir un mode de fonctionnement correct de la commande suivant ltinventions il est nécessaire que dans la position de mise hors circuit de l'interrupteur électrique 10, la force du ressort de rappel 32, qui agit sur la tête 19 de la soupape d'ouverture 16, soit plus grande que la force de pression hydraulique agissant sur la surface d'action de la tête 29 de la soupape d'ouverture 16. Dans la position de mise en circuit de l,in terrupteur électrique 10, il faut que la force du ressort de rappel 32, rapportée à l'unité de la surface d'action de la tête 30 de la soupape de fermeture 189 soit plus grande que la: force maximale du ressort 16 de mise hors circuit, rapportée à l'unité de la surface d'action du piston 3 du cylindre hydraulique 2 de l'interrupteur électrique 10. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réa- lisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. BEVENDICBIIOMS 1.- Commande hydraulique d'interrupteurs elec- triques, se composant du cylindre hydraulique d'un interrupteur électrique, dans lequel un piston est supporté et accouplé avec un contact mobile, qui se trouve dans la chambre d'interruption de l'in- terrupteur électrique et qui est chargé par un ressort de mise hors circuit, la chambre hydraulique du cylindre hydraulique de 1' inter- rupteur électrique étant en communication avec la chambre hydraulique d'un accumulateur de pression, commande caractérisée en ce que la chambre hydraulique (37) du cylindre hydraulique (2) de l'interrupteur (10) est en communication avec la chambre hydraulique (17) de l'accumulateur de pression (21) par l'intermédiaire d'une soupape d'ouverture (16) et avec la chambre de détournement (20) par l'- intermédiaire d'une soupape de fermeture (18 > , la tête (29) de la soupape d'ouverture (6) et la tête (30) de la soupape de fermeture (18), tournées l'une vers l'autre, étant reliées entre elles et chargées par un ressort de rappel (32). 2.- Commande hydraulique d' interrupteurs électriques suivant la revendication 1g caractérisée en ce que la chambre de détournement (20) est en communication, dune part, avec la chambre (5) de l'interrupteur électrique (10) et, d'autre part, par l'intermédiaire de la pompe (28) avec la chambre hydraulique (17) de l'accumulateur de pression (21), la chambre de détournement (20) contenant un filtre (19) qui sépare la chambre de détournement (20) de l'amenée à la pompe (28) et de la soupape-de fermeture (18). 3.- Commande hydraulique d 'interrupteurs électriques suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la tête (29) de la soupape d'ouverture (16) et la tee (30) de la soupape de fermeture (18) sont reliées entre elles par une tige (31) de mise hors circuit, qui peut Outre manoeuvrée an moyen dXun mécanisme de commande. 4.- Commande hydraulique d'interrupteurs électriques suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, dans la position exempte de courant de l'interrupteur électrique (10), la force du ressort de rappel (32) agissant sur la t8te (29) de la soupape d'ouverture (16) est supérieure à la force de la pression hydraulique agissant sur1a surface active de la tette (29) de la soupape d'ouverture (16), et en ce que, dans la position conduisant du courant de l'interrupteur électrique (10), la force du ressort de rappel (32) rapportée à l'unité de la surface active de la tête (30) de la soupape de fermeture (18) est supérieure à la force maximale du ressort (16) de mise hors circuit, rapportée à l'unité de la surface active du piston (3) du cylindre hydraulique (2) de llinterrupeur électrique (10).