Brevet FR2205728A1 — publié le 19740531

L'invention concerne un disjoncteur à gaz comprimé comportant une enveloppe qui est remplie d'un gaz - par exemple de l'hexafluorure de soufre pouvant se condenser aux faibles températures ambiantes, dans laquelle sont logées les parties actives du disjoncteur et à la partie inférieure de laquelle est placé un réservoir collecteur pour la portion du gaz qui se condense ainsi qu'un chauffage électrique pour réchauffer l'enveloppe. On connaît des disjoncteurs à gaz comprimé, dont l'enveloppe est remplie d'hexafluorure de soufre gazeux et équipée d'un chauffage électrique commandé en fonction de la température. Le chauffage a pour but d'éviter d'atteindre des températures de limite minimale correspondant à la liquéfaction du gaz. Ce chauffage est défaillant lors d'un manque d'énergie électrique. Pour prolonger le temps pendant lequel le disjoncteur peut encore rester en service sans perturbation après la défaillance du chauffage électrique,'on prévoit un autre dispositif de chauffage, indépendant de toute admission d'énergie électrique et fournissant de la chaleur par adsorption d'un liquide. Ce liquide est, de préférence, constitué par la partie du gaz qui se condense lors d'un refroidissement et qui est recueillie dans un réservoir collecteur.De lloxyde d'aluminium ou des tamis moléculaires peuvent être utilisés comme matière d'adsorption. L'inconvénient d'un chauffage électrique dépendant de la température est dû au fait que des thermostats doivent être placés à plusieurs endroits à l'intérieur du disjoncteur à gaz comprimé. Etant donné que des différences de température relativement importantes peuvent se produire à l'intérieur du disjoncteur, il est très difficile de connaître les points de fixation convenables des thermostats. Dans la plupart des cas, un chauffage commandé en fonction de la température est, pour des raisons de sécurité, mis en marche trop tôt. L'inconvénient d'un chauffage auxiliaire indépendant de l'alimentation électrique et utilisant la chaleur d'absorption réside dans la relative brièveté de l'activité et dans la faiblesse de la puissance de ce genre de chauffage. I1 est connu, d'autre part, de commander le chauffage de disjoncteurs à gaz comprimé remplis d'hexafluorure de soufre au moyen d'indicateurs de pression. Un indicateur de pression ne peut faire la différence entre une baisse de pression due à une perte de gaz et une baisse de pression due à une baisse de température. Avec un tel dispositif, le chauffage est également mis en marche lors d'une perte de gaz, ou bien un signal d'alarse indiquant une perte de gaz et déclenché lorsqu'apparaissent de basses températures. Dans le but d'améliorer la commande du chauffage, on a ensuite utilisé des indicateurs de pression compensés avec la température. Le coût, ainsi que la sensibilité aux perturbations de telles commandes, sont relativement importants. Le but de l'invention est la réalisation, pour le chauffage d'un disjoncteur à gaz comprimé rempli d'un gaz (par exemple de l'hexafluorure de soufre) se condensant à des températures ambiantes basses, d'une commande avantageuse au point de vue économique et évitant les inconvénients des commandes rappelées ci-dessus. Ce but est atteint, conformément à 1 invention, en logeant, dans le réservoir collecteur, un indicateur de niveau de liquide, qui commande, en fonction du niveau du liquide, la mise en ou hors service du chauffage. L'indicateur de niveau de liquide peut etre un flotteur, actionnant mécaniquement un contact. La commande faisant l'objet de cette invention met à profit le fait que la faible condensation du gaz nécessaire pour actionner l'indicateur de niveau de liquide, ne présente pas d'inconvénients dans un disjoncteur à gaz comprimé. Le chauffage n'est ainsi enclenché que lorsque la température et la pression correspondent aux conditions nécessaires pour la condensation. L'invention va etre décrite en détail en se référant aux figures schématiques ci-jointes. La figure 1 représente la coupe longitudinale d'un disjoncteur à gaz comprimé. La figure 2 en représente une coupe transversale. Les figures 3 et 4 représentent un indicateur de niveau de liquide disposé dans le réservoir collecteur prévu pour la partie du gaz qui se condense. Les figures 1 et 2 représentent un disjoncteur à gaz comprimé comportant une enveloppe 1. L'élément de coupure 2, représenté sur la figure 1 de façon schématique, est commandé à l'aide d'une commande 3 située à l'extérieur de l'enveloppe 1 par l'intermédiaire d'une tringlerie isolante 4. L'élément de coupure est fixé à l'intérieur de l'enveloppe au moyen d'isolateurs supports 5. Le passage du couran est assuré par des tubes conducteurs 8, placés au centre de cylindres 6 mis à la terre, et dans lesquels ils sont fixés par des isolateurs à disque 7. Les zones de jonction entre les tubes conducteurs 8 et les bornes de l'élément de coupure 2 sont recouverts d'électrodes métalliques 9. L'élément de coupure 2 peut être conçu pour un système à simple ou à double pression, ctest-à-dire que le flux de gaz d'extinction peut etre produit soit directement par le mouvement de la tige de contact soit par l'ouverture d'une soupape d'un réservoir à haute pression et le passage, qui en résulte, du gaz d'extinction dans un réservoir à basse pression. Dans les deux cas, le gaz d'extinction - lthexafluorure de soufre SF6 est le gaz d'extinction le plus employé actuellement - peut se condenser à des températures basses. Une forte condensation diminue la densité du gaz dans le disjoncteur à gaz comprimé, influençant ainsi de façon défavorable les caractéristiques de rigidité diélec trique et d'extinction.Une condensation en petite quantité nta qu'unie influence négligeable sur les caractéristiques du disjoncteur à gaz comprimé. Pour réchauffer le disjoncteur à gaz comprimé et éviter, ainsi, la formation d'une forte condensation, un chauffage 10 est logé dans la partie inférieure de l'enveloppe 1. Un réservoir collecteur Il est prévu, à la partie inférieure de la cuve, pour la partie du gaz qui se condense. Selon la figure 1, la cuve est disposée en position inclinée. Le liquide résultant de la condensation s'écoule alors dans le réservoir collecteur 11. Dans ce dernier est logé un indicateur de niveau de liquide qui, en fonction du niveau 12 du liquide (voir les figures 3 et 4), commande la mise en service ou hors service du dispositif de chauffage 10. Sur la figure 3, l'indicateur de niveau de liquide est un flotteur 13, qui tourne dans le sens de la flèche 14 lorsque le niveau du liquide 12 monte. Le flotteur 13 est articulé sur la paroi du réservoir collecteur. Le bras du flotteur 14 est pourvu d'un contact basculant à mercure 15, fermant ses contacts à un niveau de liquide 12, déterminé. Le contact basculant à mercure 15 ferme le circuit électrique de la bobine d'un contacteur 16 (voir les figures 1 et 2) provoquant ainsi la mise en marche du chauffage 10. Le chauffage 10 est mis hors service lorsque le niveau de liquide 12 baisse. La figure 4 représente un autre modèle d'indicateur de niveau de liquide. Ce modèle comprend un corps flottant, formé par deux aimants 17. Les parois du réservoir collecteur 11 sont, dans ce cas, en matière non-magnétique, comme par exemple de l'aluminium ou de l'acier magnétiquement neutre. Le corps flottant coulisse sur un appendice interne, en forme de tube 18, du réservoir collecteur 11. Lorsque le niveau de liquide 12 monte, le corps flottant se dirige vers le haut, dans le sens de la flèche 19. A l'intérieur du tube 18 est placé un interrupteur de Reed 20, dont les contacts se ferment sous l'influence d'un champ magnétique. A une hauteur bien déterminée du niveau du liquide 12, les contacts de l'interrupteur 20 sont fermés par suite de l'influence du champ magnétique des aimants 17. Les contacts de l'interrupteur de Reed 20, de leur côté, ferment le circuit électrique de la bobine d'un contacteur 16, provoquant ainsi la mise en marche du chauffage 10. Après évaporation du liquide dans le réservoir collecteur et baisse du niveau de liquide 12, l'interrupteur 20 commande à nouveau la mise hors service du chauffage 10. Le mouvement ascendant des corps flottants est limité par des butées (non représentées) afin que le chauffage 10 ne soit pas mis hors service lorsque le niveau du liquide 12 est très élevé. REVENDICATIONS ]/ Disjoncteur à gaz comprimé comportant une enveloppe contenant les parties actives du disjoncteur et remplie de gaz - par exemple de l'hexafluorure de soufre - pouvant se condenser aux faibles températures ambiantes, dans la partie inférieure de laquelle est placé un réservoir collecteur prévu pour la partie du gaz qui se condense ainsi qu'un chauffage électrique pour le réchauffage de l'enveloppe, caractérisé en ce que dans le réservoir collecteur se trouve un indicateur de niveau de liquide qui, en fonction du niveau du liquide, commande la mise en ou hors service du chauffage. 2/ Disjoncteur à gaz comprimé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'indicateur de niveau de liquide est un flotteur qui actionne mécaniquement un contact. 3/ Disjoncteur à gaz comprimé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'indicateur de niveau de liquide comprend, au moins, un aimant logé dans le réservoir collecteur à parois magnétiquement neutres, et constitué comme un corps flottant qui commande un interrupteur de Reed situé à l'extérieur de l'enveloppe.