Brevet FR2369672A1 — publié le 19780526

l'invention se rapporte à un interrupteur à blindage metallique, à isolation par hexafluorure de soufre, en particulier à un interrupteur de puissance pour haute tension, dont ehaque -p81e. comprend plusieurs chambres de commutation encapsulées dans des-bottiers0 les interrupteurs de puissance pour haute tension comprennent pour chaque pale une ou plusieurs chambres de commustation - qui peuvent atteindre le nombre de six - selon la tension nominale et le pouvoir de coupure. Il existe des interrupteurs de puissance pour haute tension qui, pour pouvoir astre realisés aux différentes dimensions, comportent des bottiers ayant des cotes différentes et renfermant une, deux ou trois chambres de commutation et donc il faut assembler deux capsules ayant les dimensions correspondantes pour un pale comprenant quatre à six chambres de commutation. la mise en oeuvre de trois types différents de base de bottier se révèle relativement complexe et conteuse. les chambres de commutation sont dispose se les unes derrière les autres lorsque ltinterrupteur en comprend plus d'une par pôle.- Une tige de commande commune disposée à conté de ces chambres manoeuvre les contacts au moyen d'organes intermédiaires0 I1 résulte de la disposition décrite que -les tiges de commande doivent transmettre de grandes forces dans la direction de l'axe, de sorte que les chocs de commutation qui se produisent conformément aux règles des interactions provoquent des vibrations qui se transmettent par 11 enveloppe et qui font courir un risque aux traversées des isolateurs montés dans l'enveloppe. les dispositions nécessaires pour éliminer ce risque augmentent encore la complexité de l'inter- rupteur l'invention a pour objet un interrupteur de puissance pour haute tension à plusieurs chambres de commutation par pâle, dont le- nombre peut être variable et adapté aux différentes conditions techniques, cet interrupteur pouvant etre manoeuvré par une commande à faible réaction. Belon une particularité essentielle de l'invention, une chambre de commutation, dont la tige de manoeuvre est en prise avec l'arbre de commande, est disposée dans chaque bottier de part et d'autre de cet arbre qui est disposé centralement et transversalement par rapport au sens de la longueur du bottier, cet arbre de commande comportant aux deux extrémités des éléments d'assemblage et finalement les éléments électriques de connexion des chambres sont disposés transversalement par rapport au sens de la longueur des bottiers, de sorte que chaque pgle peut autre formé de plusieurs composants constitués de bottiers assemblés, les différents bottiers pouvant être reliés électriquement par les éléments de connexion et une pièce de jonction en étrier constituant une extrémité connecte électriquement les chambres de commutation situées de part et d t autre de l'arbre de commande. les avantages apportés par l'invention sont en particulier que la mise en oeuvre d'un unique type de bottier avec une pièce de jonction en étrier qui constitue une extrémité permet de monter les chambres de commutation en nombre qui correspond aux conditions techniques particulières par un assemblage de bottiers représentant des composants modulaires. La pièce de jonction en étrier, qui forme l'extrémité, est montée sur le dernier bottier de manière à connecter électriquement les chambres de commutation Il est possible d'éviter ainsi d'avoir à poser dans le dernier bottier lui-même le conducteur électrique d'extrémité qui doit astre monté entre les chambres de commutation.Donc, les faibles distances d'isolation qui en résultent permettent de conférer de- petites dimensions aux bottiers et donc de faire une économie considérable de matières premières. Un arbre commun décommande étant monté entre les deux chambres de commutation de chaque groupe et les tiges de manoeuvre de chacun de ceux-ci étant actionnées simultanément en sens inverses, cette commande ne provoque pratiquement aucune réaction de travail, c'est-à-dire que les chocs de commutation mécaniques qui-se produisent pendant la commutation conformément aux règles d'interaction (loi de l'action et de la réaction) et donc les vibrations nuisibles résultantes transmises par l'enveloppe et nuisibles pour les traversées d'isolateurs montées sur les boîtiers sont pratiquement éliminés. Donc, les dispositions complémentaires, qui sont nécessaires dans les interrupteurs connus pour éliminer ce défaut, peuvent être supprimées Par ailleurs, un interrupteur selon le mode de réalisation spécifié ci-dessus peut être intégré dans un appareillage de commutation à blindage métallique et à isolation par l'hexafluorure de soufre SF6. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels - la figure l est une élévation de face d'un pôle d'interrupteur de puissance tripolaire pour haute tension, dont les boîtiers sont superposés; - la figure 2 est une vue en bout du pAule représenté sur la figure 1; - la figure 3 en est une vue en plan; - la figure 4 est une vue de face d'un pole d'interrupteur de puissance tripolaire pour haute tension à bottiers juxtaposés; - la figure 5 est une élévation latérale du poule représenté sur la figure 4; et - la figure 6 en est une vue en plan. les figures 1 à 3 illustrent un pôle de commutateur de puissance tripolaire pour haute tension de type à blindage métallique et à isolation par SF6 gazeux. Ce póle se compose au total de trois bottiers superposés l, 2 et 3 dans chacun desquels se trouvent deux chambres de commutation 4 et 5 disposées face à face. les chambres 4 et 5 se trouvent de part et d'autre d'un arbre de commande 6 et des leviers opposés 9 et 10 relient les tiges de manoeuvre 7 et 8 de chaque chambre à l'arbre de commande 6. les deux chambres de commutation 4 et 5 ne sont pas sur un axe, mais sont décalées d'une distance qui correspond à la longueur des leviers 9 et 10, de la manière représentée sur la figure 3. La raison en sera expliquée plus bas.Les chambres de commutation et l'arbre de commande 6 ainsi que les leviers 9 et 10 sont disposés et montés de la même manière dans tous les autres bottiers 2 et 5. Chaque bottier individuel comporte de la manière représentée sur les figures 1 et 2 des brides ll et 12 ainsi que 13 et 14 qui logent des éléments de connexion 15 qui permettent de relier deux chambres électriquement. Chaque arbre de commande 6 comporte aux extrémités des éléments d'assemblage 16 et 17, les arbres 6 des différents bottiers pouvant ainsi être reliés les uns aux autres. Une commande 34, qui peut être mécanique ou hydraulique,attaque l'extrémité supérieure de l'assemblage formé des différents arbres de commande 6, sa liaison à cet assemblage étant d'un type connu qui n'est pas représenté en détail. Alors que les brides inférieures 1l et 12 ainsi que 13 et 14 sont destinées au raccord du bottier suivant, les brides situées au-dessus du boîtier 1 et portant les références 18 et 19 sont destinées à loger les traversées 20 et 21. les brides 22 et 23 situées sur la face inférieure du boîtier 3 sont destinées à la fixation d'une pièce de jonction en étrier 24 qui comporte aussi un blindage métallique 25 et à l'intérieur duquel se trouve un convertisseur statique 29. les trois bottiers sont superposés de manière que les différentes chambres de commutation soient montées en série de chaque coté de l'ensemble des arbres de commande, les chambres de commutation situées dans le boîtier inférieur étant connectées par la pièce en étrier 24. le flux résultant du courant suit donc les flèches A; à son arrivée dans la traversée 20, le courant circule par la chambre de commutation 5 du bottier 1 pour parvenir à la chambre suivante par les connexions passant par les brides 13 et 14; le courant passe ensuite par les éléments de connexion disposés entre les bottiers 2 et 3 dans la chambre de commutation du bottier 3 située à droite sur le dessin. le courant passe ensuite par la pièce de jonction au coté gauche de arbre de commande, puis de là, remonte par les différentes chambres de commutation à la traversée 21. les condensateurs de commande 26 et 27 sont disposés de part et d'autre des chambres de commutation 4 et 5, de la manière représentée sur la figure 3. Un transformateur de tension 28 est par ailleurs fixé par bride sur le bottier 1, de la manière représentée sur la figure l; ce transformateur est orienté dans le sens de la longueur de ce boîtier et fixé sur une extrémité de ce dernier. Chaque bottier consiste en un élément cylindrique la obturé à gauchè par une bride lb et à droite, par un couvercle 2c dans le cas du bottier 2, de la manière représentée sur la figure 1. le bottier 3 est équipé de la m8me manière. Un socle 30 fixé à la pièce de jonction en étrier 24 permet de fixer le pôle sur le sol. La conformation et la disposition particulières de 11 arbre de commande 6 par rapport aux tiges de manoeuvre 7 et 8 éliminent pratiquement les réactions dans cette commande, car, lors d'une rotation de cet arbre 6, les contacts mobiles 31 et 32 de chaque chambre sont actionnés simultanément. les contacts mobiles des deux chambres se déplacent les uns par rapport aux autres de telle manière quten vertu de la loi action = réaction, les forces transmises à la fondation par les contacts mobiles et les masses correspondantes s'annulent. les brides lb, 2b, 2c, etc., sont conformées en brides de montage; il est ainsi possible de démonter sans difficulté les chambres de commutation et ensuite de les réassembler. La pièce de jonction en etrier 24 comporte aussi une bride de montage 33 qui permet de démonter et de remonter le convertisseur statique 26. Les trois boîtiers 1, 2 et 3 sont réalisés en principe de manière absolument identique, comme le montre la figure 1; le transformateur de tension 28 est simplement fixé sur le boîtier 1; il n'existe par ailleurs aucune différence, de sorte qu'il suffit d'ajouter d'autres bottiers pour réaliser des p81es à nombre encore plus grand de points ou contacts de commutation. Il s'est avéré qu'il est possible avantageusement de superposer, ou de juxtaposer comme dans l'exemple des figures 4 à 6, deux à six boîtiers de ce type. les figures 4 à 6 illustrent une autre variante de réalisation, c'est-à-dire une autre disposition. Alors que les boîtiers l à 3 étaient superposés, les différents arbres de commande 6 étant alors à l'alignement et constituant un ensemble commun, les trois boîtiers 41, 42 et 43 du mode de réalisation de la figure 4 sont juxtaposés. les éléments de connexion électriques, qui sont parallèles aux arbres de commande dans le mode de réalisation de la figure 1, sont transversaux par rapport à l'arbre de commande 47 (voir figure 5) de chaque boîtier individuel0 En d'autres termes, une commande individuelle 44, 45 et 46 doit pouvoir aussi être affectée à chacun de ces bottiers (de la manière représentée), ces commandes attaquant directement les arbres 47o les chambres de commutation de la figure 4 peuvent cependant aussi autre tournées de 900 et alors les différents arbres de commande sont à nouveau à l'alignement de la manière décrite en regard de la figure 1 de manière à former un ensemble commun à commande commune, La connexion 24 doit alors bien entendu subir aussi une rotation de 900. le transformateur de tension est aussi monté à une extrémité, de la manière décrite et représentée sur la figure l. les autres éléments de structure sont en principe les mêmes que ceux du pôle d'interrupteur de la figure 1; celui-ci comporte aussi la pièce de jonction 24 en étrier qui est réalisée de la même manière et qui est destinée à la connexion électrique. La figure 6 illustre le montage et la connexion électriques; les trois boîtiers 41, 42 et 43 sont reliés aux éléments électriques de connexion, qui ont la mame référence que sur la figure 1, car ils sont conformés de la même manière, c'est-à-dire la référence 12, les chambres de commutation situées à droite et à gauche des arbres de commande étant donc montées en série et connectées par la pièce de jonction 24. Selon un mode de réalisation avantageux d'un assemblage à au moins trois boîtiers, la commande de l'ensemble formé par les arbres attaque l'arbre d'un bottier qui est compris entre les bottiers extérieurs. rar ailleurs, les éléments de connexion électrique 15 des bottiers peuvent avantageusement être conformés en contacts à fiche. REVEND 1CA1 iONS lo Interrupteur à blindage métallique et à isolation par hexafluorure de soufre, en particulier interrupteur de puissance pour haute tension comprenant pour chaque ptle plusieurs chambres de commutation disposées dans des bottiers, caractérisé en ce que chaque boîtier enferme une chambre de commutation (4, 5) de chaque coté d'un arbre de commande (6) disposé centralement et transversalement par rapport au sens de la longueur du bottier, les tiges de manoeuvre (7, 8) de chacune de ces chambres étant en prise avec cet arbre de commande, chacun de ces arbres comportant par ailleurs aux deux extrémités des éléments d'assemblage et finalement des éléments (15) de connexion électrique des chambres étant disposés transversalement par rapport au sens de la longueur des boîtiers, de sorte que le ptle peut autre formé de plusieurs bottiers assemblés à la manière de composants modulaires, lesdits éléments de connexion reliant électriquement les bot- tiers et la pièce de jonction en étrier (24) qui constitue une extrémité étant destinée à connecter électriquement les chambres de commutation situées de part et d'autre des arbres de commande. 2. Interrupteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les boîtiers du pale constituesen élémentsindividuelssont juxtaposés en série, les arbres de commande de chaque boîtier étant soumis à une unique commande. 3. Interrupteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les boîtiers (1) du ptle constituéJen élément individuels sont juxtaposés en série, les arbres de commande étant assemblés de manière à former un ensemble commun de commande et ces arbres étant soumis à au moins une commande. 4. Interrupteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bottiers constitués en éléments individuels sont superposés dans un plan et lesarbres de commande s-ont assémblés en un ensemble commun9 cet ensemble étant soumis à au moins une commande. 5. Interrupteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bottiers (1) du p81e constitués en éléments individuels sont superposés dans un plan, les arbres de chacun de ces boftiers étant soumis à une commande individuelle. 6. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 et comprenant au moins trois bottiers, caractérisé en ce que la commande de ltensemble formé par les arbres attaque celui d'un boîtier qui est compris entre les deux bottiers extérieurs0 7. Interrupteur électrique selon ltune quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'un convertisseur statique (29) est monté dans la pièce de jonction électrique en étrier (24). 8. Interrupteur électrique selon l'une quelconque des revendications l à 7, caractérisé en ce que les éléments de connexion électrique (15) des bottiers sont conformés en contacts à fiche.