Brevet FR2779565A1 — publié le 19991210

La présente invention concerne une commande pour la manoeuvre d'un disjoncteur à haute tension, comprenant des ressorts rectilignes permettant d'effectuer les cycles d'ouvertures et de fermetures habituellement demandés par les utilisateurs, et plus particulièrement un perfectionnement à une telle commande décrite dans la demande de brevet français N 9604451. La commande connue de cette demande de brevet permet d'effectuer un cycle rapide d'ouverture, de fermeture et de réouverture du disjoncteur (cycle O- F-O) et plus particulièrement un cycle comprenant une ouverture, une refermeture après 0,3 seconde suivi d'une ouverture dans un délai de 0, 02 seconde si le défaut n'a pas disparu. Cette commande comprend une tige qui est reliée à une tringle de manoeuvre du disjoncteur et qui est déplaçable sous l'action d'un premier ressort, dit ressort de déclenchement, un second ressort, dit ressort d'enclenchement, qui est disposé dans l'axe du premier ressort, et dont la détente entraîne la compression du ressort de déclenchement, un moteur disposé sur ledit axe qui entraîne en translation le long de cet axe une tige qui est solidaire de bras coopérant avec une couronne d'appui du ressort d'enclenchement, cette couronne d'appui du ressort d'enclenchement étant solidaire d'un cylindre mobile dont une extrémité coopère avec un disque d'appui du ressort de déclenchement lors de la compression dudit ressort de déclenchement, ladite extrémité du cylindre mobile comprenant une couronne de doigts pivotants et un dispositif à passage de point mort agencé pour permettre aux doigts de prendre une première position fixe selon laquelle les doigts sont resserrés par rapport à l'axe pour appuyer sous le disque d'appui du ressort de déclenchement lors de la compression de ce dernier et une seconde position fixe selon laquelle les doigts sont épanouis par rapport à l'axe pour s'écarter du disque d'appui du ressort de déclenchement après la compression de ce dernier. Dans cette commande connue, le dispositif à passage de point mort comprend pour chaque doigt pivotant un ressort spirale qui est tendu entre le doigt lui-même et le cylindre mobile, ce ressort passant de part et d'autre du point d'articulation du doigt lorsque celui-ci passe respectivement de sa première position fixe à sa seconde position fixe. Cet agencement du dispositif à passage de point mort ne donne pas une entière satisfaction. En effet, il a été constaté qu'il est très sensible aux vibrations engendrées lors des phases de compression et de détente des ressorts. Cette sensibilité aux vibrations se traduit par une instabilité des doigts pivotants ce qui est préjudiciable au bon fonctionnement de la commande. Le but de l'invention est de remédier à cet inconvénient. Selon l'invention, le dispositif à passage de point mort comprend pour chaque doigt pivotant un pousseur à ressort et à bille escamotable disposé à l'extrémité du cylindre mobile pour agir sous le pied du doigt pivotant. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention est maintenant décrit, en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue schématique en élévation et partiellement en coupe d'un pôle de disjoncteur muni de la commande de l'invention, - la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale de la commande de l'invention, dans la configuration correspondant à l'état fermé du disjoncteur, - les figures 3 et 4 représentent un doigt de réenclenchement dans deux positions d'utilisation, - la figure 5 est une vue en coupe axiale de la commande dans la configuration qui suit une ouverture, - la figure 6 est une vue en coupe axiale de la commande dans une configuration qui suit une refermeture, - la figure 7 est une vue en coupe axiale de la commande dans la configuration qui suit la seconde ouverture d'un cycle OFO. L'exemple décrit concerne un disjoncteur à une chambre de coupure par pôle; bien entendu la commande de l'invention s'applique à un disjoncteur comprenant plusieurs chambres de coupure par pôle, par exemple deux chambres en T. Dans la Figure 1, la référence 1 désigne une colonne isolante d'un pôle de disjoncteur. La colonne repose sur un châssis 2 fixé au sol. Un contact fixe 3 est placé dans la chambre de coupure 4 remplie de gaz d'isolement tel que l'hexafluorure de soufre SF6. La chambre 4 est délimitée, à sa partie inférieure, par un premier flasque auquel est fixée une première prise de courant 5A, et, à sa partie inférieure par un second flaque 7 auquel est fixée une seconde prise de courant 7A. La référence 8 désigne un piston de soufflage fixe. L'ensemble mobile comprend des contacts 9 et une tuyère 10 solidaires d'un cylindre 11 coopérant avec le piston 8. Le cylindre est relié à une tige de manoeuvre 12 qui traverse de manière étanche le flasque 7. Cette tige 12 est reliée à une tige 13 faisant partie de la commande qui a été représentée dans la figure 1 par le rectangle 14. La commande est fixée au châssis 2 par des moyens non représentés; elle est directement placée sous le pôle à manoeuvrer. On se reportera maintenant à la Figure 2 qui représente en coupe axiale une commande selon l'invention, dans la configuration correspondant au disjoncteur enclenché en fonctionnement normal. La commande comprend un bâti métallique 20, de préférence cylindrique d'axe x, qui est fixé rigidement sous la chambre de coupure du disjoncteur par des moyens non représentés. Un fond 20A ferme le cylindre 20. Le sommet du bâti comprend un couvercle 21 muni d'un orifice par lequel passe la tringle de manoeuvre 12 du pôle de disjoncteur; à la tringle 12 est reliée une tige 13 munie à son extrémité d'un disque 24 servant d'appui à un premier ressort 25, coaxial à la tige 13, et destiné à la manoeuvre de déclenchement du disjoncteur; pour cette raison, le ressort 25 est appelé ressort de déclenchement. Le ressort 25 est entouré d'un cylindre 26, coaxial à la tige 13 et de hauteur sensiblement égale à celle du ressort 25 lorsque celui-ci est bandé. Le rôle de ce cylindre sera expliqué plus loin. Le ressort est maintenu bandé par au moins une butée escamotable 27 pouvant être manoeuvrée par une bobine d'ouverture 28 alimentée par des dispositifs non représentés de manoeuvre et/ou de protection du disjoncteur. Il peut y avoir plusieurs butées manoeuvrées simultanément, mais dans la suite, pour la clarté de l'exposé, on ne fera référence qu'à une seule butée. La commande comprend un ensemble mobile comportant un cylindre 30 d'axe x solidaire d'un disque 31 contre lequel prend appui une première extrémité d'un second ressort 32 utilisé pour l'enclenchement du disjoncteur et appelé pour cette raison ressort d'enclenchement. La seconde extrémité du ressort 32 prend appui sur un fond 33 du bâti 20. Le ressort 32 est maintenu bandé par au moins une butée escamotable 34 pouvant être manoeuvrée par un bobine de fermeture 35 alimentée par les dispositifs de manoeuvre et/ou de protection du disjoncteur non représentés. Le cylindre 30 se prolonge par une série de doigts 36 pivotants, formant une corolle et pouvant s'ouvrir de la même manière. Ces doigts, servant au réarmement du ressort de déclenchement sont appelés dans la suite doigts de réenclenchement. On se référera maintenant aux Figures 3 et 4. Chaque doigt 36 possède, environ au tiers de la longueur en partant de l'extrémité supérieure, un épaulement d'accrochage 37 dirigé vers l'axe x. Chaque doigt 36, articulé au point 0 à l'extrémité du cylindre 30, est équipé d'un dispositif à passage de point mort 38 ou "tumbler", permettant au doigt 36 d'occuper deux positions fixes de part et d'autre de l'axe O d'articulation du doigt. Plus particulièrement, ce dispositif à passage de point mort est constitué d'un pousseur à ressort 38' et à bille escamotable 38". Ce pousseur est disposé à l'extrémité du cylindre 30 pour agir sous le pied 39 du doigt. Comme visible sur les figures 3 et 4, le pied 39 du doigt peut être conformé pour présenter une arrête 50 qui délimite un renfoncement 51 et qui est décalée par rapport à l'axe O. Quand le doigt 36 pivotant occupe une position verticale resserrée par rapport à l'axe x, I'arrête vient appuyer sur la bille 38" qui s'escamote à l'intérieur du pousseur et le couple qui est créé par le pousseur tend à maintenir le doigt pivotant dans cette position verticale resserrée. Quand le doigt 36 occupe une position inclinée épanouie, I'arrête est dégagée du dessus de la bille de sorte que cette dernière pénètre à l'intérieur du renfoncement 51 ce qui assure un blocage du doigt 36 dans cette position. On a constaté que cet agencement du dispositif à passage de point mort reste insensible aux vibrations qui se créent lors des phases de compression et de détente des ressorts de la commande. La partie externe 39 du pied du doigt coopère en outre avec une chemise fixe 30A coaxiale au cylindre 30 qui est agencée pour ramener le doigt de la position épanouie à la position inverse resserrée, lorsque le cylindre 30 arrive en position basse. On revient maintenant à la Figure 2. Lorsque le ressort 32 est détendu, il peut être bandé à nouveau par un dispositif comprenant des bras 40, parallèles à l'axe x disposés régulièrement autour de cet axe, au nombre de 2 ou 3 par exemple. Les bras traversent le fond 33 par des ouvertures appropriées. A leur extrémité supérieure, les bras sont réunis par une couronne horizontale 41. A leur autre extrémité, les bras 40 sont fixés à une plaque 42 ( en variante des bras), à laquelle est fixée l'extrémité d'une tige 43 filetée, d'axe x, pouvant être déplacée en translation le long de l'axe x au moyen d'un moteur électrique 44, pouvant tourner dans les deux sens. Le moteur 44 et la tige 43 sont logés dans un logement cylindrique 45 solidaire du fond 33 et fermé par une plaque 46 munie d'un trou 46 pour le passage de la tige 43. Le cylindre 45 sert en outre de guidage au cylindre 30. Le fonctionnement de la commande est le suivant. Lorsque le disjoncteur est en fonctionnement normal, en position enclenchée, les ressorts 25 et 32 sont bandés, maintenus respectivement par les butées 27 et 34 ( Figure 2). Lorsqu'un ordre d'ouverture est donné, la bobine d'ouverture 28 est alimentée et provoque l'escamotage de la butée 27 qui pivote dans le sens de la flèche F1. Le ressort de déclenchement 25 se détend, entraînant la tringle de manoeuvre du disjoncteur (Figure 5). On constate qu'en fin de course, le plateau 24 repose sur les épaulements des doigts 36. Un ordre d'enclenchement, donné par exemple 0,3s après l'ouverture du disjoncteur, se traduit par l'alimentation de la bobine de fermeture 35, qui entraîne l'escamotage de la butée 34 qui tourne dans le sens de la flèche F2. Le ressort 32 se détend, ce qui provoque le déplacement du cylindre 30. Les doigts 36 entraînent le disque 24, ce qui provoque l'enclenchement du disjoncteur ainsi que la compression du ressort de déclenchement 25. La position normale du disque 24 est dépassée de quelques millimètres, ce qui permet à la butée 27 de se remettre en place. Lorsque les extrémités des doigts 36 viennent au contact du cylindre 26, dont l'extrémité est découpée en biseau, les doigts 36 s'écartent (Figure 4), libérant le disque 24 qui retombe sur sa butée 27. Grâce au dispositif à passage de point mort 38, les doigts 36 restent en position épanouie. A la suite de cet enclenchement, la commande à la configuration représentée dans la Figure 6. On observe qu'en fin de manoeuvre d'enclenchement, la couronne 31 vient au contact de la couronne 41. Le ressort 32 a une force supérieure à celle du ressort 25 pour assurer à la fois le mouvement d'enclenchement de l'ensemble mobile et le compression du ressort 25. Une seconde ouverture, en cas de persistance du défaut, peut être effectuée. Elle sera obtenue comme précédemment par l'alimentation de la bobine d'ouverture 28 qui entraînera l'escamotage de la butée 27 et la détente du ressort 25. A la fin de la seconde ouverture, la configuration de la commande sera celle de la Figure 7. Selon les normes en vigueur, le disjoncteur doit pouvoir être réenclenché dans un délai donné, par exemple de 10 secondes. La commande de l'invention le permet: dès la fin de la seconde ouverture du disjoncteur, le moteur 44 est mis en marche; il fait pivoter la tige filetée 43 qui entraîne le disque 42 et les bras 40. La couronne 41 entraîne la couronne 31 et le cylindre 30 dont elle est solidaire. Le ressort 32 est comprimé par cette manoeuvre. Comme précédemment, il est prévu une légère surcourse de la tige 43 pour permettre à la butée de se repositionner sur la couronne 31. Le moteur 44 est arrêté et à ce moment la configuration est celle de la Figure 8. La moteur est immédiatement mis en route, dans le sens inverse de celui qu'il avait précédemment, pour ramener la commande dans la configuration de la Figure 2, c'est-à- dire avec la couronne 41 en position haute. La durée de 10 secondes pour effectuer cette manoeuvre est suffisamment longue pour autoriser l'utilisation d'un moteur de faible puissance, par exemple de l'ordre de 150 W. La commande est compacte et parfaitement de révolution, ce qui, lui confère un encombrement réduit. REVENDICATION Une commande pour un disjoncteur, permettant d'effectuer un cycle rapide d'ouverture, de fermeture et de réouverture du disjoncteur (cycle O-F-O), comprenant une tige (13) qui est reliée à une tringle de manoeuvre du disjoncteur (12) et qui est déplaçable sous l'action d'un premier ressort (25), dit ressort de déclenchement, un second ressort (32), dit ressort d'enclenchement, qui est disposé dans l'axe (x) du premier ressort, et dont la détente entraîne la compression du ressort de déclenchement (25), un moteur (44) disposé sur ledit axe (x) qui entraîne en translation le long de cet axe une tige (43) qui est solidaire de bras (40) coopérant avec une couronne (31) d'appui du ressort d'enclenchement, cette couronne d'appui (31) du ressort d'enclenchement étant solidaire d'un cylindre mobile (30) dont une extrémité coopère avec un disque (24) d'appui du ressort de déclenchement (25) lors de la compression dudit ressort de déclenchement (25), ladite extrémité du cylindre mobile (30) comprenant une couronne de doigts pivotants (36) et un dispositif (38) à passage de point mort agencer pour permettre aux doigts de prendre une première position fixe selon laquelle les doigts sont resserrés par rapport à l'axe pour appuyer sous le disque (24) d'appui du ressort de déclenchement (25) lors de la compression de ce dernier et une seconde position fixe selon laquelle les doigts sont épanouis par rapport à l'axe pour s'écarter du disque (4) d'appui du ressort de déclenchement (25) après la compression de ce dernier, caractérisée en ce que le dispositif à passage de point mort comprend pour chaque doigt pivotant un pousseur à ressort (38') et à bille (38") escamotable disposé à l'extrémité du cylindre mobile (30) pour agir sous le pied du doigt (36) pivotant.