Brevet FR2695248A1 — publié le 19940304

DISJONCTEUR A HAUTE OU MOYENNE TENSION La présente invention se rapporte à un disjoncteur à haute ou moyenne tension. Elle concerne plus précisément un disjoncteur à haute ou moyenne tension à gaz de soufflage comprenant un contact principal fixe, un contact d'arc fixe, un ensemble mobile comprenant un contact principal mobile, un contact d'arc mobile, un premier cylindre dans lequel est placé un piston fixe, définissant avec un second cylindre coaxial un volume de soufflage délimité par le piston et une paroi annulaire pourvue d'un premier orifice équipé d'un clapet, supportant une buse de soufflage définissant avec ladite paroi un volume d'expansion thermique communiquant avec le volume de soufflage par ledit orifice et portant à son extrémité prolongée portant ladite paroi le contact principal mobile. I1 est connu d'utiliser un simple clapet unidirectionnel ne s'ouvrant que si la pression dans le volume de soufflage est supérieure à la pression dans le volume d'expansion thermique. Dans le cas de la coupure de courants de petite intensité, le clapet s'ouvre, le gaz poussé par le piston passe du volume de soufflage dans le volume d'expansion thermique et éteint l'arc. Dans le cas de la coupure de courants de grande intensité, du fait de l'arc le gaz dans le volume d'expansion thermique est chauffé, la pression y est augmentée et le clapet reste fermé, ce qui permet que la pression ne passe pas dans le volume de soufflage. Ce n'est qu'en fin de course, qu'il s'ouvre et injecte du gaz frais dans le volume d'expansion thermique. Le piston doit donc être équipé d'un clapet de décharge pour ne pas freiner le mouvement de l'ensemble mobile. Le gaz frais injecté dans le volume d'expansion thermique en fin de course est gaspillé et un clapet de décharge est indispensable. La présente invention propose d'utiliser ce gaz frais en l'injectant dans la zone de coupure, dans la zone des gaz pollués, améliorant ainsi la tenue diélectrique, et de supprimer la nécessité d'un clapet de décharge sur le piston, grâce à un dispositif particulièrement simple. Pour ce faire, selon l'invention, un second orifice est prévu, cet orifice faisant communiquer le volume de soufflage et la zone des contacts principaux, et le clapet agit sur ces deux orifices, ne laissant passer le gaz que du volume de soufflage au volume d'expansion thermique dans le cas de coupure de courants de faible intensité et ne laissant passer le gaz que de la chambre de soufflage à la zone des contacts principaux dans le cas de coupure de courants de grande intensité. Selon une première variante, les deux orifices sont disposés dans ladite paroi. Dans ce cas, de préférence, le clapet comporte une première partie de clapet disposée en vis à vis du premier orifice dans le volume d'expansion thermique et une seconde partie de clapet disposée en vis à vis du second orifice dans le volume de soufflage, ces deux parties étant reliées par un organe de liaison conçu pour que la première partie de clapet ferme le premier orifice lorsque la seconde partie de clapet laisse ouvert le second orifice et inversement. De façon particulièrement simple, l'organe de liaison est constitué de tiges qui traversent et coulissent dans ladite paroi. Avantageusement, les parties de clapet se déplacent sous l'effet de la pression dans des gouttières agencées dans ou sur ladite paroi. Selon une seconde variante, les deux orifices sont perpendiculaires. Dans ce cas, de préférence, le clapet comprend une partie unique disposée dans le volume d'expansion thermique obturant uniquement le second orifice en cas de coupure de courants de faible intensité et faisant directement communiquer les deux orifices en cas de coupure de courants de grande intensité. Avantageusement, le clapet est une bague pouvant coulisser dans une rainure annulaire agencée dans l'extrémité prolongée du premier cylindre supportant la buse de soufflage et dans laquelle est réalisé le second orifice, cette bague comportant une cavité de communication des deux orifices lorsqu'elle est en butée contre le premier orifice. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide de dessins ne représentant que des modes de réalisation préférés de l'invention. La figure 1 est une demi-vue partielle en coupe longitudinale d'un disjoncteur conforme à l'invention, selon la première variante de réalisation. La figure 2 est une demi-vue partielle en coupe longitudinale d'un disjoncteur conforme à l'invention, selon la seconde variante de réalisation. Le disjoncteur à haute ou moyenne tension à gaz de soufflage comprend - un contact principal fixe 12, - un contact d'arc fixe 1, - un ensemble mobile comportant: - un contact principal mobile 13, - un contact d'arc mobile 2, - un premier cylindre 3 dans lequel est placé un piston fixe 4, définissant avec un second cylindre coaxial 5 un volume de soufflage 6 délimité par le piston 4 et une paroi annulaire 7 pourvue d'un premier orifice 11 équipé d'un clapet 8 et supportant une buse de soufflage 9 définissant avec ladite paroi 7 un volume d'expansion thermique 10 communiquant avec le volume de soufflage 6 par ledit orifice 11 et portant à son extrémité prolongée portant ladite paroi 7 le contact principal mobile 13. Un second orifice 14 est prévu, cet orifice faisant communiquer le volume de soufflage 6 et la zone des contacts principaux 12,13, et le clapet 8 agit sur ces deux orifices 11,14, ne laissant passer le gaz que du volume de soufflage 6 au volume d'expansion thermique 10 dans le cas de coupure de courants de faible intensité et ne laissant passer le gaz que de la chambre de soufflage 6 à la zone des contacts principaux 12,13 dans le cas de coupure de courants de grande intensité. Selon la variante représentée sur la figure 1, les deux orifices 11,14 sont disposés dans ladite paroi 7. Le clapet 8 comporte une première partie de clapet 81 disposée en vis à vis du premier orifice 11 dans le volume d'expansion thermique 10 et une seconde partie de clapet 82 disposée en vis à vis du second orifice 14 dans le volume de soufflage 6, ces deux parties étant reliées par un organe de liaison 83 conçu pour que la première partie de clapet 81 ferme le premier orifice 11 lorsque la seconde partie de clapet 82 laisse ouvert le second orifice 14 et inversement. De préférence, l'organe de liaison 83 est constitué de tiges qui traversent et coulissent dans ladite paroi 7. Les parties de clapet 81,82 se déplacent sous l'effet de la pression dans des gouttières 15,16 agencées dans ou sur ladite paroi 7. Dans le cas de la coupure de faibles courants, comme représenté en traits pleins, la partie de clapet 82 ferme le second orifice 14 sous l'effet de l'augmentation de la pression dans le volume de soufflage 6, la partie de clapet 81 laisse donc ouvert le premier orifice 11 et le gaz du volume de soufflage 6 passe dans le volume d'expansion thermique 10 et éteint l'arc. Dans le cas de la coupure de grands courants, comme représenté en traits pointillés, la partie de clapet 81 ferme le premier orifice 11 du fait de l'augmentation de pression dans le volume d'expansion thermique 10 compte tenu de l'arc, elle pousse alors les tiges 83 et entraîne le déplacement de la partie de clapet 82 qui ouvre le second orifice 14; le gaz du volume de soufflage 6 passe donc par le second orifice 14 et est injecté à l'extérieur de la buse 9, dans la zone des contacts principaux 12,13, améliorant la tenue diélectrique entre les parties fixes et mobiles. Selon la variante représentée sur la figure 2, les deux orifices 11,14 sont perpendiculaires. Le clapet 8 comprend une partie unique disposée dans le volume d'expansion thermique 10 obturant uniquement le second orifice 14 en cas de coupure de courants de faible intensité et faisant directement communiquer les deux orifices 11,14 en cas de coupure de courants de grande intensité. De préférence, le clapet 8 est une bague pouvant coulisser dans une rainure annulaire 17 agencée dans un cylindre supportant la buse de soufflage 9 et dans laquelle est réalisé le second orifice 14, cette bague comportant une cavité 84 de communication des deux orifices 11,14 lorsqu'elle est en butée contre le premier orifice 11. Dans le cas de coupure de petits courants, comme représenté en traits pleins sur la figure 2, la pression dans le volume de soufflage 6 pousse le clapet 8 en butée par une de ses faces frontales contre le bord gauche de la rainure annulaire 17 et éloigné du premier orifice 11; le gaz de soufflage peut ainsi passer dans le volume d'expansion thermique 10 et souffler l'arc; le second orifice 14 est par contre fermé par le clapet 8 dont l'autre face frontale est en coïncidence avec une nervure 18 ménagée dans la paroi 7 à la sortie du premier orifice 11. Dans le cas de coupure de courants de grande intensité, comme représenté en traits pointillés sur la figure 2, l'arc entraîne une pression élevée dans le volume d'expansion thermique 10 et le clapet 8 est poussé vers la droite pour venir buter dans l'alésage du premier orifice 11 et fermer celui-ci par rapport au volume d'expansion thermique 10; dans cette position, la cavité 84 est disposée en vis à vis du second orifice 14, laisse un espace libre sous la nervure 18 et vient communiquer avec le premier orifice 11; le gaz frais du volume de soufflage 6 peut donc être injecté via le premier 11 et le second orifice 14 à l'extérieur de la buse 9 dans la zone des gaz pollués. REVENDICATIONS 1) Disjoncteur à haute ou moyenne tension à gaz de soufflage comprenant un contact principal fixe (12), un contact d'arc fixe (1), un ensemble mobile comprenant un contact principal mobile (13), un contact d'arc mobile (2), un premier cylindre (3) dans lequel est placé un piston fixe (4), définissant avec un second cylindre coaxial (5) un volume de soufflage (6) délimité par le piston (4) et une paroi annulaire (7) pourvue d'un premier orifice (11) équipé d'un clapet (8) et supportant une buse de soufflage (9) définissant avec ladite paroi (7) un volume d'expansion thermique (10) communiquant avec le volume de soufflage (6) par ledit orifice (11) et portant à son extrémité prolongée portant ladite paroi (7) le contact principal mobile (13), disjoncteur caractérisé en ce qu'un second orifice (14) est prévu, cet orifice faisant communiquer le volume de soufflage (6) et la zone des contacts principaux (12,13), et en ce que le clapet (8) agit sur ces deux orifices (11,14), ne laissant passer le gaz que du volume de soufflage (6) au volume d'expansion thermique (10) dans le cas de coupure de courants de faible intensité et ne laissant passer le gaz que de la chambre de soufflage (6) à la zone des contacts principaux (12,13) dans le cas de coupure de courants de grande intensité. 2) Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux orifices (11,14) sont disposés dans ladite paroi (7). 3) Disjoncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le clapet (8) comporte une première partie de clapet (81) disposée en vis à vis du premier orifice (11) dans le volume d'expansion thermique (10) et une seconde partie de clapet (82) disposée en vis à vis du second orifice (14) dans le volume de soufflage (6), ces deux parties étant reliées par un organe de liaison (83) conçu pour que la première partie de clapet (81) ferme le premier orifice (11) lorsque la seconde partie de clapet (82) laisse ouvert le second orifice (14) et inversement. 4) Disjoncteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe de liaison (83) est constitué de tiges qui traversent et coulissent dans ladite paroi (7). 5) Disjoncteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les parties de clapet (81,82) se déplacent sous l'effet de la pression dans des gouttières (15,16) agencées dans ou sur ladite paroi (7). 6) Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux orifices (11,14) sont perpendiculaires. 7) Disjoncteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le clapet (8) comprend une partie unique disposée dans le volume d'expansion thermique (10) obturant uniquement le second orifice (14) en cas de coupure de courants de faible intensité et faisant directement communiquer les deux orifices (11,14) en cas de coupure de courants de grande intensité. 8) Disjoncteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le clapet (8) est une bague pouvant coulisser dans une rainure annulaire (17) agencée dans un cylindre supportant la buse de soufflage (9) et dans laquelle est réalisé le second orifice (14), cette bague comportant une cavité (84) de communication des deux orifices (11,14) lorsqu'elle est en butée contre le premier orifice (11).