Brevet FR2515868A1 — publié le 19830506

DIS3ONCTEUR HAUTE TENSION A INSEREUR DE RESISTANCES A LA FERMETURE, NOTAMMENT POUR POSTE BLINDE. L'invention est relative à un disjoncteur haute tension à autosoufflage comprenant - au moins une chambre de coupure principale commandée par une première tige coulissante de commande, - une chambre auxiliaire d'insertion de résistances connectée électriquement en parallèle de ladite chambre principale et ayant des contacts auxiliaires commandés par une deuxième tige coulissante s'étend-ant parallèlement à ladite première tige, - et une liaison mécanique entre lesdites première et deuxième tiges agencée pour solidariser ces dernières pendant une première phase de la course de fermeture, les contacts auxiliaires se fermant préalablement aux contacts principaux et pour désolidariser lesdites tiges après fermeture des contacts principaux et autoriser ltouverture des contacts auxiliaires sous 11faction d'un ressort de rappel bandé au cours du mouvement de fermeture. Un disjoncteur connu du genre mentionné, notamment un disjoncteur blindé, comprenant une pluralité de chambres principales superposées commandées par une tige de commande commune,permet une fermeture préalable des contacts auxiliaires en vue de limiter les surtensions à la fermeture. Les contacts auxiliaires sont alignés et commandés par une deuxième tige qui dérive son mouvement de celui de la tige de commande principale. Lors d'une manoeuvre de fermeture, commandée par exemple par un vérin de déplacement de la tige de commande principale, les contacts principaux et auxiliaires sont déplacés mécaniquement en position de fermeture, les contacts auxiliaires se fermant en premier, de manière à insérer une résistance de fermeture avant la fermeture des contacts principaux. Après la fermeture des contacts principaux et au cours d'un mouvement poursuivi de fermeture,la liaison entre les tiges de commande est rompue pour permettre une réouverture des contacts auxiliaires sous l'action d'un ressort de rappel. Un dispositif de liaison connu à cliquet de verrouillage autorise un déverrouillage après une course prédéterminée de fermeture, mais ce dispositif est compliqué et peu fiable. Lesspossibilites de réglage sont limitées. Un autre dispositif connu utilise une came dont le profil est adapté à un déplacement conjugué des deux tiges de commande pendant une première phase de la course de fermeture, et à une rupture de la liaison après la fermeture des contacts principaux autorisant une réouverture des contacts auxiliaires. La came nécessite un mouvement rotatif de commande et exerce sur la tige de commande une composante transversale affectant le guidage de la tige. L'ensemble est volumineux et difficilement réglable, une variation de l'instant de réouverture des contacts auxiliaires nécessitant un remplacement de la came. Une telle variation peut être imposée par l'usure des éléments constitutifs ou à la demande de l'utilisateur pour des disjoncteurs spéciaux. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un disjoncteur à mécanisme inséreur particulièrement simple et fiable. Le disjoncteur selon l'invention est caractérisé par le fait que ladite liaison mécanique comprend un verrou en demilune solidaire de l'une desdites tiges et créant en position de verrouillage une liaison unidirectionnelle dans le sens de fermeture entre lesdites tiges et une butée fixe de déverrouillage disposée en un point prédéterminé de la course de fermeture pour déverrouiller le verrou par rotation de la demi-lune et rompre ladite liaison unidirectionnelle. La liaison mécanique à verrou en demi-lune selon l'invention permet une transmission d'efforts importants sans nécessiter une force de verrouillage excessive. De tels efforts sont notamment nécessaires à la commande de plusieurs chambres par une tige unique, par exemple d'un dis joncteur blindé à chambres superposées. La rotation du verrou demi-lune est avantageusement réalisée par une venue en butée de la queue du verrou sur une tige de longueur réglable s'étendant parallèlement aux tiges coulissantes de commande. Cette butée peut comporter une partie élastique d'amortissement du choc, l'ensemble étant agencé pour permettre un déplacement poursuivi de la tige de commande après rotation de la demi-lune provoquant d'une part la libération de la tige de commande des contacts auxiliaires, et d'autre part l'échappement de la queue du verrou de la butée fixe.La face plane du verrou demi-lune est de préférence tronquée pour laisser après déverrouillage le libre passage de la tige déverrouillée sous l'action du ressort de rappel. Le verrou demi-lune est soumis à l'action d'un ou de plusieurs ressorts de rappel sollicitant le verrou en position de verrouillage. L'action des ressorts peut être complétée ou remplacée par un balourd sollicitant par gravité le verrou en position de verrouillage. Le balourd présente avantageusement un effet d'inertie tendant à déplacer le verrou en position de verrouillage lors de l'accélération de la tige de commande à la fermeture pour éviter tout déverrouillage intempes tif par effet d'inertie. D'une manière analogue, le verrou est rappelé en position de verrouillage par effet d'inertie lors d'une décélération de la tige de commande se déplaçant vers la position d'ouverture. D'autres avantages et caractéristiques 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: la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un pôle d'un disjoncteur selon l'invention: la figure 2 est une vue à échelle agrandie montrant le mécanisme de commande de l'inséreur; la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-IIT de la figure 2; la figure 4 est une vue de détail à échelle agrandie de la figure 2, montrant le verrou à demi-lune en position du disjoncteur ouvert; la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 4, montrant le verrou à l'instant de déverrouillage. L'invention est décrite par la suite comme étant appliquée à un pôle d'un disjoncteur blindé, et il est évident qu'elle peut être utilisée avantageusement pour tout disjoncteur, notamment des disjoncteurs ouverts à pôle unique commandés par un mouvement de aÛulissement dtune tige de commande} où des disjoncteurs à euve-métallique à deux traversées bornes. La figure 1 montre un pôle d'un disjoncteur blindé faisant l'objet du brevet français NO 2.458.884 de la demanderesse, auquel on se référera avantageusement pour de plus amples détails. On reconnut l'enceinte métallique étanche 10 remplie d'hexafluorure de soufre dans laquelle sont logées une pluralité de chambres de coupure principales 12 dont les contacts mobiles 14 sont commandés par une tige coulissante 16 accouplée à un vérin 18. Les chambres 12 sont électriquement connectées en série et chaque chambre 12 est shuntée par des résistances de fermeture 20 associées à des contacts auxiliaires 22 commandés par une tige de commande auxiliaire 24. Lors d'une commande de fermeture le vérin 18 déplace la tige 16 en direction de--fermeture des contacts 14 des chambres principales 12, 1-a- tige de commande auxiliaire 24 étant déplacée en une première phase en synchronisme avec la tige 16, de manière à fermer préalablement les contacts auxiliaires 22 mettant en circuit les résistances de fermeture 20. Par la suite les contacts principaux 14 se ferment et les contacts auxiliaires 22 s'ouvrent, de manière à mettre hors circuit les résistances 20. On evite ainsi des surtensions importantes à la fermeture, l'ouverture s'effectuant par un mouvement inverse de la tige de commande 16 ouvrant les contacts principaux 14. Le mouvement de la tige de commande auxiliaire 24 est dérivé de celui de la tige 16 par un mécanisme, désigné par le repère général 26, décrit en détail par la suite en ré- férence aux figures 2 à 5. La tige de commande principale 16 porte un bras latéral ou console 28 s'étendant en direction de la tige auxiliaire 24 avec l'extrémité 30 de laquelle coopère un verrou 32 porté par l'extrémité du bras latéral 28. Le verrou 32 comporte une noix cylindrique 34, montée à rotation dans une cage 36 agencée à l'extrémité du bras latéral 28. La partie centrale de la noix 34 en regard de l'extrémité 30 est échancrée en demi-lune 38 susceptible d'interférer avec la trajectoire de déplacement de la tige auxiliaire 24 en position de verrouillage et de s'effacer de cette trajectoire par rotation de la noix 34 (voir figures 4 et 5).Un talon 40, solidaire de la noix 34, coopère avec une butée 42 portée par -la cage 36 en position de verrouillage du verrou 32 et une paire de ressorts 44 sollicite la noix 34 en cette position de verrouillage. Le talon 40 est susceptible de coopérer avec une butée fixe de déverrouillage 46 pour faire pivoter la demilune 38 en position de déverrouillage. La butée de déverrouillage 46 en forme de tige s'étendant parallèlement aux tiges de commande 16, 24 est fixée à un carter 48 porté par un support ou cloison 50 assujetti à la cuve 10. Dans le carter 48 est logé un ressort de rappel 52 sollicitant la tige auxiliaire 24 en position d'ouverture des contacts auxiliaires. En position ouvert du disjoncteur, représentée aux figures 1, 2 et 4, les tiges de commande 16, 24 sont en position basse, et l'extrémité 30 de la tige auxiliaire 24 est disposée en regard de la demi-lune 38 en laissant subsister un faible jeu, le verrou 32 étant en position de verrouillage. I1 est clair qu'un coulissement vers le haut de la tige principale 16 provoque une venue en butée de la demi-lune 33 sur l'extrémité 30 et un entraqnement et coulissement vers le haut de la tige auxiliaire 24 en synchronisme avec la tige principale 16.Le verrou 32 accompagne la tige 16 dans son déplacement vers le haut et lors de la venue en butée du talon 40 sur la butée fixe 46, la demilune 38 pivote en position de déverrouillage de l'extrémité 30 rompant la liaison entre les tiges de commande 16, 24. Avant de décrire en détail le fonctionnement il convient de préciser certaines particularités importantes du dispositif selon l'invention. En se référant plus particulièrement aux figures 4 et 5, on voit que la face coupée de la demi-lune 38 n'est pas constituée par une surface plane, mais par deux demi-surfaces formant entre ell-es un faible angle. Cette échancrure évite tout coincement de la tige 24 dans le cas d'une rotation poursuivie de la noix 38. Dans un but analogue, le talon 40 est agencé pour échapper à la butée fixe 46 dès la venue en position de déverrouillage du verrou 32 permettant un mouvement poursuivi du bras latéral 28 et de la tige de commande principale 16, le talon 40 coulissant sur la surface latérale de la butée 46.Le dispositif de rappel à ressorts 44 du verrou 32 peut être complété ou remplacé par un poids ou balourd 54 sollicitant le verrou 32 en position de verrouillage par effet de gravité. Le balourd 54 engendre de plus une force d'inertie qui s'exerce lors d'une accélération vers le haut ou d'une décélération vers le bas en direction de verrouillage du verrou 32. On évite ainsi tout risque de déverrouillage intempestif en début de course de fermeture du disjoncteur, le balourd 54 maintenant le verrou 32 en position de verrouillage. D'une manière analogue, en fin de course d'ouverture du disjoncteur et de décél.ération du mouvement vers le bas du bras latéral 28, le verrou 32 est sollicité en position de verrouillage imposant un pivotement de la demi-lune 38 venant s'engager à l'arrière de l'extrémité 30 (figure 5). La butée fixe 46 présente une certaine élasticité pour amortir le choc sur le talon 40. Sur la figure 3, on voit que la butée 46 comporte un fourreau 56 monté à coul-issement limité sur un goujon 58, vissé dans le support 48. Le mouvement téléscopique est limité par des lumières 60, coopérant avec un axe 62. Un tampon élastique 64 est logé entre l'ex trémité du goujon 58 et le fond du fourreau 56 pour constituer un ensemble téléscopique élastique. La longueur de la butée 46 peut être réglée par vissage ou dévissage du goujon 58, un contre-écrou 66 permettant un blocage de ce dispositif de réglage. Le dispositif selon l'invention fonctionne de la manière suivante Dans la position d'ouverture du disjoncteur le verrou 32 est maintenu en position de verrouillage par les ressorts 44 et le balourd 54 -(figures 1, 2 et 4). Une commande de fermeture par le vérin 18 provoque un coulissement vers le haut de la tige 16 et le bras latéral 28, qui accompagne la tige 16 dans son déplacementoentraine la tige auxiliaire 24 en butée sur la demi-lune 38. Après une course prédéterminée par l'écartement entre les contacts auxiliaires 22, ces derniers se ferment en mettant en circuit les résistances de fermeture 20. Les contacts auxiliaires 22 ou leur commande sont agencés pour permettre un mouvement poursuivi de coulissement de la tige auxiliaire 24 et en un deuxième temps les contacts principaux 14 se ferment également. L'écart entre la fermeture des contacts auxiliaires et des contacts principaux 14 peut être aisément réglé en dépla çant les contacts fixes des contacts auxiliaires 22. Après fermeture des contacts principaux 14 et au cours d'un mouvement poursuivi des tiges de commande 16, 24, le talon 40 vient frapper la butée 46, le choc étant amorti par le montage téléscopique de cette dernière. La noix 34 pivote dans le sens des aiguilles d'une montre pour libérer l'extrémité 30 (figure 5). La tige auxiliaire 24 libérée est ramenée en position d'ouverture des contacts auxiliaires 22 par le ressort de rappel 52 mettant hors circuit les résistances de fermeture 20. L'échancrure de la demi-lune 38 évite tout coincement de litige 24 au cours de ce ment vers le bas. Le décalage entre la fermeture des con-tacts principaux et l'ouverture des contacts auxiliaires 22 est déterminé par la longueur de la butée 46, cette longueur étant réglable par vissage du goujon 58 de la manière décrite ci-dessus. Ce réglage est particulièrement simple et la position de la butée 46 est parfaitement définie. Le réglage permet de pallier des imprécisions de fabrication et d'adapter le décalage précité aux conditions d'utilisation du disjoncteur. Lors de l'ouverture du disjoncteur, commandée par un déplacement vers le bas de la tige 16, la tige 24 désaccouplée reste dans sa position abaissée, la demi-lune 38 coulissant sur la tige 24. Lorsque le bras latéral 28 vient en position abaissée le ressort de rappel 44 et/ou le balourd 54 agissant par gravité ou par effet d'inertie du à la décélération du bras latéral 28, font pivoter la noix 34 pour engager la demi-lune 38 sous l'extrémité 30 de la tige 24 (figure 4) dans la position initiale prête à une nouvelle manoeuvre. La liaison par le verrou. 32 a demi-lune 38 entre les tiges 16 et 24 présente l'avantage de n'exercer aucune composante latérale sur les tiges de commande 14, 16, et d'être affranchie de tout frottement et toute usure. La force de déverrouillage est particulièrement faible et tout déverrouillage intempestif est évité par le balourd 54. Le réglage à la fois de la durée d'insertion des résistances 20 par déplacement du contacts auxiliaire fixe et du moment d'ouverture des contacts auxiliaires 22 après la fermeture des contacts principaux 24 par variation de la longueur de la butée fixe 46 est particulièrement simple et précis. Le faible encombrement et la simplicité du mécanisme permettent son logement à l'intérieur de la cuve 10. Bien que l'invention ait été décrite dans son mode d'application préférentielle à un disjoncteur blindé, il est évi dent~que~ce~mecanisme~ins7ereur peut être utilisé avec d'autres types de disjoncteur, notamment des-disjonct:eurs ouverts à commande par tige coulissante. I1 est clair que le verrou 32 peut être solidaire de la tige auxiliaire 24 et/ou que l'ensemble du mécanisme peut être disposé à l'extérieur de la cuve 10. L'invention s'étend bien entendu à toute autre variante de réalisation. L'enceinte métallique peut être une cuve mise au potentiel de la terre et portant par pôle deux traversées isolantes formant bornes de sortie et d'entrée. Un pont de contact mobile assure, en position de fermeture du disjoncteur, le contact entre les deux traversées. La cuve peut contenir un ou plusieurs pôles. Revendications 1. Disjoncteur haute tension à autosoufflage comprenant - au moins une chambre de coupure principale (12) comman dée par une première tige coulissante (16) de commande, - une chambre auxiliaire (22) d'insertion de résistances (20) connectée électriquement en parallèle de ladite chambre principale et ayant des contacts auxiliaires commandés par une deuxième tige coulissante (24) s'étendant parallèlement à ladite première tige (16), - et une liaison mécanique (26) entre lesdites première (16) et deuxième (24) tiges agencée pour solidariser ces dernières pendant une première phase de la course de fermeture, les contacts auxiliaires se fermant préalablement aux contacts principaux et pour désolidariser lesdites tiges (16, 24) après fermeture des contacts principaux et autoriser l'ouverture des contacts auxiliaires sous l'action d'un ressort de rappel (52) bandé au cours du mouvement de fermeture., caractérisé en ce que ladite liaison mécanique (26) comprend un verrou (32) en demi-lune (38) solidaire de l'une desdites tiges (ç6, 241 et créant en position de verrouillage une liaison unidirectionnelle dans le sens de fermeture entre lesdites tiges (16, 24) et une butée fixe (46) de déverrouillage disposée en un point prédéterminé-de -1-a course de fermeture pour déverrouiller le verrou (32) par rotation de la demi-lune (38) et rompre ladite liaison unidirectionnelle. 2. Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite demi-lune (38 ) porte un talon (40) coopérant avec ladite butée fixe (46) pour provoquer une rotation de déverrouillage de la demi-lune, ledit talon échappant de la butée fixe après ladite~rotation de la demi-lune. 3. Disj-oncteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite première tige (16) coulissante porte un bras latéral (28) en direction de la deuxième tige (24), le verrou (32) à demi-lune étant fixé à l'extrémité du bras (28) pour coopérer avec ladite deuxième tige (24). 4. Disjoncteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le verrou (32) à demi-lune (38) coopère avec l'extré- mité (30) de la deuxième tige (24) de commande sollicitée en direction de la demi-lune par le ressort de rappel (52). 5. Disjoncteur selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le verrou (32) en demi-lune présente une face plane tronquée pour laisser le libre passage de la deuxième tige (24) déverrouillé. 6. Disjoncteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le verrou (32) présente un balourd (54) sollicitant par gravité et/ou par inertie le verrou (32) en position de verrouillage. 7. Disjoncteur selon l'une quelconque des rovendications précédentes, caractérisé en ce que le disjoncteur est logé dans une enceinte métallique (10) notamment d'un poste blindé, comprenant plusieurs chambres principales (12) superposées et plusieurs chambres auxiliaires -(22) superposées, lesdites première (16) et deuxième (24) tiges commandant respectivement plusieurs chambres principales et plusieurs chambres auxiliaires. 8. Disjoncteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la butée fixe (46) présente une partie élastique (64) d'amortissement du choc du verrou (32) sur la butée (46). 9. Disjoncteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite butée fixe (46) est constituée par une tige de longueur réglable s'étendant parallèlement auxdites tiges coulissantes (16, 24) et solidarisée au support desdites chambres. 10. Disjoncteur selon l'une quelconque des revendications l à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de coupure principale à paroi isolante commandée par la première tige coulissante et des contacts auxiliaires logés dans une chambre auxiliaire à paroi isolante commandés par la deuxième tige coulissante.