Brevet FR2458884A1 — publié le 19810102

L'invention, due à la collaboration de Messieurs Aimé BADON, Jean-Yves BERTHONNIER et Claude MOUNIER, est relative à un ptle blindé à coupures multiples d'un disjoncteur pneumatique à au- tosoufflage pour hautes tensions comprenant: - une enceinte métallique allongée étanche mise à la terre et con- tenant un fluide isolant sous pression, tel que l'hexafluorure de soufre, - une pluralité de dispositifs de coupure reliés électriquement en série et échelonnés dans la direction longitudinale de ladite en- ceinte, chaque dispositif de coupure ayant une paire de contacts principaux de formes allongées, l'un fixe et l'autre mobile, s'é- tendant dans ladite direction longitudinale et une paire de con- tacts auxiliaires connectés électriquement en série d'une résis- tance pour constituer un circuit résistant dérivé en parallèle de la paire de contacts principaux associés, - une tige isolante de manoeuvre reliant les contacts mobiles prin- cipaux alignés à un dispositif de commande, - une tige isolante d'actionnement reliant les contacts mobiles au- xiliaires alignés audit dispositif de commande. Le brevet français No 2.235.470 décrit un poste blindé du genre mentionné, équipé de résistances, qui sont mises en cir- cuit préalablement à la fermeture des contacts principaux, pour at- ténuer les surtensions de fermeture. Les résistances de forme al- longée s'étendent suivant la direction longitudinale de l'enceinte en étant intercalées entre les plateaux successifs de support des dispositifs de coupure. Cette disposition longitudinale ne permet pas la conservation du pas des plateaux successifs et nécessite des structures de support et des enceintes spéciales aux disjonc- teurs équipés de résistances de fermeture. Cette sujétion se réper- cute sur le coût de fabrication et interdit toute adjonction ulté- rieure de résistances à un disjoncteur. La présente invention a pour but de remédier à cet in- convénient et de permettre la réalisation d'un pale blindé équipé de résistances dont l'encombrement est réduit. Le p8le selon l'invention est caractérisé en ce que lesdites résistances de forme allongée sont disposées transversale- ment à ladite direction longitudinale dans les intervalles entre lesdits contacts principaux et auxiliaires. Les résistances sont constituées par des empilages de galettes résistantes et ces piles s'étendent dans un plan diamétral de symétrie de l'enceinte. Chaque résistance de shuntage d'un in- tervalle de coupure est subdivisée en deux éléments superposés et connectés électriquement en série, la longueur de chaque élément étant inférieure au diamètre du plateau de support. Les contacts principaux sont, de la manière décrite dans le brevet précité, échelonnés dans la direction longitudinale de l'enceinte en étant décalés successivement à gauche et à droite de l'axe longitudinal pour permettre un chevauchement partiel des dispositifs de coupure et un raccourcissement de la structure de support. Tous les contacts auxiliaires sont alignés sur un même axe pour une commande simultanée par une tige isolante d'actionnement s'étendant suivant cet axe. Le mécanisme inséreur, qui relie la ti- ge d'actionnement des contacts auxiliaires au mécanisme de comman- de des tiges de manoeuvre des contacts principaux, est disposé à l'intérieur de l'enceinte. Lors d'une commande de fermeture les contacts auxiliaires sont fermés un court instant avant les con- tacts principaux pour mettre en circuit les résistances. Il est in- utile de décrire en détail ce mécanisme inséreur qui peut ttre du type faisant l'objet du brevet français No 2.309.028. Les contacts auxiliaires sont-disposés sensiblement au niveau des contacts principaux associés et l'espace entre deux pla- teaux successifs est subdivisé en trois zones, l'une de logement des contacts auxiliaires et les deux autres de logement des deux éléments résistants. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels les fi- gures 1 et 2 sont des vues schématiques en coupes axiales suivant deux plans perpendiculaires respectivement de trace I-I et II-II d'un pale d'un disjoncteur selon l'invention. Sur les figures, une enceinte métallique cylindrique présente deux piquages latéraux de raccordement 12, 14, espacés, portant chacun par l'intermédiaire d'isolateurs coniques 16, 18 des traversées 20, 22, constituant les entrées et sorties d'un p8le d'un disjoncteur à haute tension logé à l'intérieur de lten- ceinte 10. Des fonds 24, 26 obturent d'une manière étanche les ex- trémités de l'enceinte cylindrique l0, laquelle est remplie d'hexafluorure de soufre à basse pression, notamment de -3,5 bars. Dans l'exemple représenté sur les figures, l'enceinte cylindrique est disposée verticalement, mais elle peut être supportée hori- zontalement, l'ensemble étant au potentiel de la terre. Les éléments du pale du disjoncteur logés dans l'en- ceinte 10 sont supportés par des barres isolantes, dont seule l'une _0 est représentée sur la figure 2, s'étendant en direction longitudinale de l'enceinte 10 et assujetties, par exemple par une vis 34, au fond 24. Le long des barres 30 sont échelonnés et fixés des plateaux 36, 38, 40, 42, 44, de forme circulaire et en matériau conducteur, chacun entouré par un anneau de garde 32. Les plateaux d'extrémités 36, 44, sont disposés au droit des traver- sées 20, 22, auxquelles ils sont reliés électriquement par des connexions débrochables. Les plateaux-intermédiaires 38, 40, 42, sont régulièrement espacés le long des barres 30a de manière à dé- finir quatre tronçons successifs 50, 52, 54, 56, chacun affecté à un intervalle de coupure du p8le, qui dans l'exemple représenté, comporte quatre coupures successives. La distance entre les pla- teaux 36 à 44 est bien entendu appropriée au niveau d'isolement requis dans le milieu isolant à hexafluorure de soufre comprimé. Dans chaque tronçon 50, 52, 54, 56 est disposé un dis- positif de coupure du type à autosoufflage comprenant un contact principal fixe 58et un contact principal mobile 60. Les dispositifs de coupure de rang impair disposés es- sentiellement dans les tronçons 50, 54 sont alignés sur un axe 62, décalé latéralement de l'axe de l'enceinte cylindrique 10 et les dispositifs de rang pair sont alignés sur un axe 64 symétrique de l'axe 62 par rapport à l'axe de l'enceinte. Le décalage latéral alternatif des dispositifs de coupure principaux autorise un che- vauchement partiel et de ce fait un raccourcissement de la lon- gueur totale du pele. Les plateaux conducteurs 36, 38, 40, 42, 44 servent d'éléments de connexion entre les traversées 20, 22 et les contacts fixes 58 et mobiles 60 des dispositifs successifs. Des condensateurs (non représentés) de répartition de potentiel sont avantageusement intercalés entrg4 les plateaux successifs. Le long des axes 6R/s'étendent des tiges isolantes de manoeuvre des contacts mobiles 60 respectivement des dispositifs de coupure des tronçons 50, 54 et 52, 56. Ces tiges 62, 64 sont reliées à la tige 66 d'un vérin 68 disposé à l'extérieur de l'en- ceinte. Un pale de ce genre est décrit dans le brevet français précité, Ne 2.235.470, auquel on se reportera avantageusement pour de plus amples détails, notamment sur la constitution du dispositif de coupure à autosoufflage. A chaque dispositif de coupure, par exemple à celui du dernier tronçon 56, qui seul sera décrit, les autres étant iden- tiques, est associée une résistance de fermeture en deux éléments , 72 et une paire de contacts auxiliaires fixe 74 et mobile 76. Chaque élément résistant 70, 72 de forme extérieure cylindrique comporte un empilage de galettes (non représentées) intercalées entre des bornes de connexion portées par les faces frontales. Les deux éléments 70, 72 sont fixés parallèlement au plateau 42 en étant superposés dans le plan axial de symétrie de l'enceinte 10 de trace II-II sur la figure 1. La longueur des éléments 70, 72 est inférieure au diamètre du plateau 42 et ces éléments sont décalés vers l'un des bords, à droite sur la figure 2, pour libérer à gauche un espace de logement des contacts auxiliaires 74, 76 et de leur commande. Les bornes opposées aux contacts auxiliaires 74, 76 des éléments 70, 72 sont reliées par une barrette 78 de connexion en série, l'autre borne de l'élément inférieur 70 étant connectée au plateau 42 et celle de l'élément supérieur 72 à une prise de courant du contact mobile 76. Le contact auxiliaire fixe 74 est porté par le plateau 44 et il est facile de voir qu'en position fermé des contacts 74, 76, les éléments 70, 72 et les contacts 74, 76 connectés en série constituent un circuit résistant reliant les plateaux 42, 44 et shuntant le circuit principal à contacts 58, 60. L'intervalle entre les plateaux 42, 44 est subdivisé en trois zones la zone adjacente au plateau 42 recevant l'épnent inférieur 70, la zone intermédiaire contenant l'élément supérieur 72 et la troisième zone adjacente au plateau 44 contenant les intervalles de coupure des contacts auxiliaires 74, 76 et des contacts principaux 58, 60. En se référant plus particulièrement à la figure 1, on voit que le déflecteur 80 d'échappement des gaz de soufflage dans le tronçon 56 est porté par la face supérieure du plateau 42 quoique apparte- nant au contact fixe 58 du dispositif de coupure du tronçon 54. Les éléments 70, 72 de résistances sont intercalés entre le déflec- teur 80 et la partie associée au contact mobile 60 du dispositif de coupure. L'ensemble des contacts auxiliaires 74, 76 des tron- çons 50, 52, 54, 56 sont alignés et une tige d'actionnement 82 re- lie les contacts mobiles 76. Les tiges de manoeuvre 62, 64 se sub- divisent en deux branches au niveau des intervalles de coupure, tel que précisé dans le brevet français précité No 2.235.470. La tige d'actionnement 82 traverse le fond 24 et est accouplée à un mécanisme inséreur 84 disposé dans un appendice 86 de l'enceinte 10. Ce mécanisme 84, qui ne fait pas partie de la présente inven- tion peut 8tre une chalne cinématique reliée en 88 à la tige de piston 66 pour dériver mécaniquement du mouvement de cette tige 66 le mouvement de manoeuvre de la tige 82. Un mécanisme du type dé- crit dans le brevet français No 2._09.028 est utilisable, mais tout autre système opérant, notamment hydraulique peut convenir. îO L'appendice 86 est en communication avec l'enceinte 10 et la liaison 88 est disposée dans cette enceinte de façon à évi- ter une traversée dynamique étanche additionnelle. Il est inutile de décrire le fonctionnement, notamment la fermeture des contacts auxiliaires 74, 76 avec mise en circuit de l'ensemble des résistances 70, 72 préalablement à la fermeture des contacts principaux 58, 60, fonctionnement bien connu des spé- cialistes et décrit dans le brevet français N0 2.235.470. La disposition des résistances 70, 72 et des contacts auxiliaires 74, 76 selon l'invention respecte les niveaux d'isole- ment tout en conservant l'encombrement des structures usuelles des p8les sans résistances. L'adjonction de résistances peut 9tre ef- fectuée postérieurement à l'installation du disjoncteur. L'invention est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit. 6 2458884 REVENDICATIONS 1. Ptle blindé à coupures multiples d'un disjoncteur pneumatique à autosoufflage pour hautes tensions comprenant: - une enceinte métallique allongée étanche mise à la terre et con- tenant un fluide isolant sous pression, tel que l'hexafluorure de soufre, - une pluralité de dispositifs de coupure reliés électriquement en série et échelonnés dans la direction longitudinale de ladite en- ceinte, chaque dispositif de coupure ayant une paire de contacts principaux de formes allongées, l'un fixe et l'autre mobile s'éten- dant dans ladite direction longitudinale et une paire de contacts auxiliaires connectés électriquement en série d'une résistance pour constituer un circuit résistant dérivé en parallèle de la paire de contacts principaux associés, - une tige isolante de manoeuvre reliant les contacts mobiles prin- cipaux alignés à un dispositif de commande, - une tige isolante d'actionnement reliant les contacts mobiles auxiliaires alignés audit dispositif de commande, caractérisé en ce que lesdites résistances de forme allongée sont disposées transversalement à ladite direction longitudinale dans les intervalles entre lesdits contacts principaux et auxiliaires. 2. Pale blindé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque résistance est subdivisée en deux éléments, con- nectés électriquement en série et superposés dans la direction longitudinale de l'enceinte. 3. P81e blindé selon la revendication 1 ou 2, caracté- risé par une structure de support logée coaxialement dans ladite enceinte étanche et comprenant une pluralité de plateaux équidis- tants solidarisés par des entretoises isolantes, chaque dispositif _0 de coupure et la résistance associée étant dans sa quasi-totalité disposé entre deux plateaux successifs et la résistance portée par l'un des plateaux s'étendant parallèlement à ce plateau. 4. Poste blindé selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel les contacts principaux de rang pair sont alignés sur un premier axe parallèle à ladite direction longitudinale de lten- ceinte et les contacts principaux de rang impair sur un deuxième axe symétrique du premier axe par rapport à un plan diamétral de l'encEhte, caractérisé en ce que lesdites résistances s'étendent dans ledit plan diamétral. 5. P!le blindé selon l'une quelconque des revendica- 7 2458884 tions précédentes, caractérisé en ce que la totalité desdits con- tacts auxiliaires sont alignés sur un troisième axe contenu dans le plan diamétral de symétrie du pale. 6. P8le blindé à résistances de fermeture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mouvement de la tige d'actionnement des contacts auxiliaires est dérivé du mouvement de la tige de manoeuvre des contacts princi- paux, de manière à mettre en circuit les résistances lors de la fermeture du pale préalablement à la fermeture des contacts prin- cipaux. 7. P81e blindé selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'un mécanisme inséreur, reliant cinématiquement la tige d'actionnement des contacts auxiliaires à la lge de manoeuvre des contacts principaux est disposé à l'intérieur ou dans un appen- dice en communication de l'enceinte. 8. Pele blindé selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que chaque dispositif de cou- pure comprend un système d'autosoufflage actionné par ladite tige de manoeuvre et ayant des moyens d'échappement des gaz soufflés associés auxdits contacts fixes, lesdits moyens dtéchappement che- vauchant avec le dispositif de coupure de rang supérieur et présen- tant un déflecteur des gaz soufflés en direction opposée des résis- tances. 9. Pele blindé selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que la zone de coupure des contacts auxiliaires est sensiblement au niveau de la zone de cou- pure des contacts principaux associés.