Brevet FR2683383A1 — publié le 19930507

Disjoncteur à haute ou moyenne tension à triple mouvement. La présente invention se rapporte à un disjoncteur à haute ou moyenne tension comprenant dans une enveloppe remplie de gaz diélectrique, en particulier de SF 6, un premier contact d'arc relié à une première prise de courant, un second contact d'arc relié à une seconde prise de courant et mobile dans un cylindre fixe, o il forme avec un piston une chambre de compression.1 o Généralement, dans de tels disjoncteurs, le premier contact et le piston sont fixes, la séparation des contacts et la mise en compression du gaz diélectrique dans la chambre de compression se faisant par simple déplacement du second contact mobile.15 Le brevet français FR 2 491 675 divulgue un dispositif de coupure dont les contacts sont déplacés dans des sens opposés, afin d'augmenter la vitesse de séparation des contacts sans augmenter la vitesse du contact mobile Les moyens d'actionnement sont constitués d'un agencement de20 tirants et de bielles. Le brevet français FR 2 320 626 décrit un disjoncteur à piston et contact mobiles par l'intermédiaire de tringles, le contact fixe étant solidaire du cylindre formant chambre de soufflage.25 Dans un disjoncteur à gaz diélectrique tel que le SF 6, une vitesse de séparation élevée des contacts et une course importante pour tenir la tension sont recherchées pour couper les courants capacitifs Pour couper les courants de court-circuit et de défaut kilométrique, il faut une grande30 pression de soufflage ainsi qu'une montée en pression rapide. Le but de l'invention est de permettre une coupure correcte de ces types de courant, tout en utilisant une énergie de manoeuvre la plus réduite possible. Pour ce faire, selon l'invention, le premier contact d'arc et le piston sont mobiles, le disjoncteur comportant des moyens d'actionnement du premier contact d'arc dans le sens opposé à celui du déplacement du second contact et du piston dans le sens opposé à celui du déplacement du second contact. L'on obtient ainsi une vitesse de séparation importante des contacts, par coopération des déplacements des deux contacts, sans nécessité d'une vitesse excessive de l'un des contacts, et une montée en pression rapide et élevée, par coopération des déplacements du second contact et du piston dans le cylindre fixe. De plus, l'énergie de manoeuvre peut être minimalisée La pièce de poids élevé, que constitue le second contact, peut avoir une vitesse et une course relativement faibles Le cylindre est, quant à lui, fixe La pièce légère, que constitue le premier contact, peut avoir une vitesse et une course relativement élevées.15 Grâce à l'invention, le disjoncteur peut être rempli de gaz diélectrique à basse pression, ce qui améliore sa tenue aux grands froids. Il résulte, de plus, de l'invention une faible usure des contacts et une faible pollution du gaz diélectrique. De préférence, les moyens d'actionnement des contacts et du piston sont à commande unique et, plus particulièrement, cette commande est à arbre rotatif. Selon des caractéristiques constructives, l'extrémité supérieure du premier contact est logée dans un cylindre creux solidaire de l'enveloppe, un ressort poussant le contact vers le haut, et est actionnée par une tige traversant deux lumières oblongues du cylindre, reposant sur l'extrémité supérieure du premier contact et reliant deux tirants dont le déplacement est commandé par l'arbre.30 Par ailleurs, les moyens d'actionnement du second contact et du piston sont constitués de bielles articulées. L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de dessins ne représentant qu'un mode de réalisation. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un disjoncteur conforme à l'invention, en position fermée. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale du disjoncteur, en position ouverte. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale (perpendiculairement aux précédentes) du disjoncteur, en position fermée. Le disjoncteur comprend dans une enveloppe 1 un premier contact d'arc 2 relié à une première prise de courant 3, un second contact d'arc 4 relié à une seconde prise de courant 5 et mobile dans un cylindre fixe 6 o il forme avec un piston 7 une chambre de soufflage 8. Le disjoncteur représenté est à enveloppe isolante 1 1 o et pour plus de clarté, les contacts permanents ne sont pas représentés; ils peuvent être internes ou externes à l'enveloppe, de façon connue Le disjoncteur peut être destiné à la haute ou à la moyenne tension. Le premier contact d'arc 2 et le piston 7 sont mobiles par l'intermédiaire de moyens d'actionnement assurant le déplacement du premier contact d'arc 2 dans le sens opposé à celui du déplacement du second contact 4 et le déplacement du piston 7 dans le sens opposé à celui du déplacement du second contact 4.20 Ces moyens d'actionnement sont à commande unique à arbre rotatif 9 A cet arbre 9 horizontal disposé en partie basse du disjoncteur, est liée en rotation un levier 10 portant à l'une de ses extrémités un tourillon il et formant à son autre extrémité une fourche supportant un axe 12. Sur le tourillon il, à ses extrémités, sont montés rotatifs deux bielles 13, en matériau isolant, tournant respectivement sur des tenons 14 horizontaux solidaires du piston 7 pourvu d'un clapet de remplissage, pour l'enclenchement.30 Sur le levier 10, à proximité de la liaison avec le tourillon 11, sont fixés deux axes 15 horizontaux sur lesquels tournent deux tirants 16,en matériau isolant, reliés à leur extrémité supérieure par une tige 17 horizontale, en matériau isolant, entraînant le premier35 contact 2 par l'intermédiaire d'un agencement décrit plus loin Ces tirants 16 ne travaillant qu'en traction sont de section simple par exemple ronde. Sur l'axe 12, est monté une bielle 18, en matériau isolant, lié à un axe 19 horizontal solidaire du second contact 4. L'extrémité supérieure du premier contact 2 comporte une bride annulaire logée dans un cylindre 19 creux solidaire de la première prise de courant 3 Un ressort 20 en appui entre cette bride et un rebord inférieur du cylindre 19 pousse le contact 2 vers le haut La tige 17 traverse deux lumières oblongues du cylindre 19 et repose sur l'extrémité1 o supérieure du premier contact 2. Sur la figure 1, le disjoncteur est en position fermée Dans cette position de l'arbre de commande 9, la bielle 18 est en position haute poussant le second contact 4 en position haute, ainsi que sa bride annulaire portant la15 buse de soufflage et coulissante dans le cylindre fixe 6 par l'intermédiaire de contacts glissants; cette bride est alors à proximité de l'extrémité supérieure du cylindre 6. Les bielles 13 sont, par contre, en position basse, tirant le piston 7 en position basse à proximité de l'extrémité inférieure du cylindre 6 Le volume de compression 8 est alors maximal. Les tirants 16 sont en conséquence également en position basse, la tige 17 poussant le premier contact 2 vers le bas à l'encontre de la sollicitation du ressort 20.25 Lors de l'ouverture, l'arbre de commande 9 est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre selon les figures 1 et 2, et le second contact 4 tiré vers le bas par la bielle 18, le piston 7 poussé vers le haut par les bielles 13 et le premier contact 2 poussé vers le haut par le ressort 20 Le volume de la chambre de soufflage 8 est ainsi diminué rapidement et la montée en pression non seulement élevée mais rapide Les contacts 2 et 4 sont ainsi rapidement séparés Le passage de la position fermée (figure 1) à la position ouverte (figure 2) est réalisé par une faible rotation de35 l'arbre de commande 9, sur environ 45 et est donc particulièrement rapide. REVENDICATIONS 1) Disjoncteur comprenant dans une enveloppe ( 1) remplie de gaz diélectrique en particulier de SF 6, un premier contact d'arc ( 2) relié à une première prise de courant ( 3), un second contact d'arc ( 4) relié à une seconde prise de courant ( 5) et mobile dans un cylindre fixe ( 6) o il forme avec un piston ( 7) une chambre de compression ( 8), disjoncteur caractérisé en ce que le premier contact d'arcio ( 2) et le piston ( 7) sont mobiles, le disjoncteur comportant des moyens d'actionnement du premier contact d'arc ( 2) dans le sens opposé à celui du déplacement du second contact ( 4) et du piston ( 7) dans le sens opposé à celui du déplacement du second contact ( 4).15 2) Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement des contacts ( 2,4) et du piston ( 7) sont à commande unique. 3) Disjoncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la commande est à arbre rotatif ( 9). 4) Disjoncteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure du premier contact ( 2) est logée dans un cylindre ( 19) creux solidaire de l'enveloppe ( 1), un ressort ( 20) poussant le contact ( 2) vers le haut, et est actionnée par une tige ( 17) traversant deux lumières oblongues du cylindre ( 19), reposant sur l'extrémité supérieure du premier contact ( 2) et reliant deux tirants ( 16) dont le déplacement est commandé par l'arbre ( 9). ) Disjoncteur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement du second contact ( 4) et du piston ( 7) sont constitués de bielles ( 13) articulés.