Brevet FR2811137A1 — publié le 20020104

L'invention concerne les disjoncteurs haute tension ou autres appareils de coupure électrique à isolation avec un gaz diélectrique, et plus particulièrement la bielle de manoeuvre du contact mobile d'un disjoncteur de centrale électrique qui est interposée entre le contact mobile et le mécanisme de commande du disjoncteur. La bielle de manoeuvre d'un contact mobile de disjoncteur haute tension de centrale comprend généralement un tronçon cylindrique plein ou creux en matière électriquement isolante, par exemple de la fibre de verre renforcée avec de la résine, et deux armatures métalliques fixées respectivement aux extrémités du tronçon isolant et qui sont destinées l'une à être reliée au contact mobile du disjoncteur et l'autre à être reliée au mécanisme de commande. De façon connue, I'armature métallique de la bielle qui est destinée à être reliée au contact mobile du disjoncteur est généralement conçue en forme de déflecteur pour protéger le tronçon isolant de la bielle des arcs électriques qui S se créent entre les deux contacts du disjoncteur lors des opérations d'ouverture. Ce déflecteur sert également à protéger le tronçon isolant des gaz chauds qui sont évacués en arrière du contact mobile. Malgré ce déflecteur, le tronçon isolant de la bielle subit des agressions thermiques très importantes (brûlures) pouvant entraîner une diminution inacceptable de sa tenue diélectrique. Pour protéger le tronçon isolant de ces agressions thermiques, on a déjà pensé à l'entourer d'une gaine en matière élastomère thermorétractable ou encore de bandes de PTFE (Poly-TétraFluoro-Ethylène) collées. Toutefois, il est difficile avec ces techniques de protection d'éviter les problèmes d'inclusion d'air à l'interface entre le tronçon isolant et la protection. Le but de l'invention est de fournir une autre forme de protection d'une telle bielle isolante simple à mettre en oeuvre et qui ne présente pas les inconvénients indiqués ci-dessus. A cet effet, I'invention a pour objet une bielle de manoeuvre pour appareil de coupure électrique haute tension à isolation avec un gaz diélectrique, comprenant un tronçon en matière électriquement isolante et deux armatures métalliques fixées respectivement aux extrémités du tronçon, caractérisée en ce qu'un bouclier thermique en matière électriquement isolante est disposé entre les armatures métalliques et entoure à distance le tronçon isolant pour définir avec celui-ci un espace libre annulaire destiné à être rempli de gaz diélectrique. Avec cet agencement, en cas de micro-perforations du bouclier, il reste une épaisseur 2 2811137 de gaz diélectrique non directement chauffé par les gaz ou les arcs électriques et qui protège thermiquement le tronçon isolant de la bielle de manoeuvre. Le bouclier peut être réalisé en PTFE, en céramique ou autre matériau isolant et résistant à l'attaque d'un arc électrique. L'invention s'étend à un disjoncteur à isolation au SF6 équipé d'une bielle de manoeuvre selon l'invention. L'espace annulaire défini par le bouclier peut être rempli du gaz diélectrique d'isolation du disjoncteur ou d'un autre gaz diélectrique si cet espace annulaire est complètement fermé. La figure 1 illustre de façon schématique un disjoncteur avec une bielle l0 de manoeuvre selon l'invention. La figure 2 montre très schématiquement en demi-coupe axiale un exemple de réalisation d'une bielle selon l'invention. Figure 1, un disjoncteur de centrale comprend classiquement dans une enveloppe 1 en matière électriquement isolante remplie d'un gaz diélectrique d'isolation comme du SF6, à une pression de quelques bars, un contact fixe 2 et un contact mobile 3 avec une buse 4 de soufflage des gaz pour l'extinction des arcs électriques. Le contact mobile 3 est déplacé suivant la direction axiale A par un mécanisme de commande 5 par l'intermédiaire d'une bielle de manoeuvre 6 ayant une extrémité A reliée à l'arrière du contact mobile 3 et une extrémité B reliée au mécanisme de commande 5. Figure 2, la bielle de manoeuvre 6 comprend un tronçon 7 en matière électriquement isolante plein ou creux et généralement cylindrique, aux extrémités duquel sont fixées d'une part une première armature métallique 8 formant un déflecteur et constituant l'extrémité A de la bielle et d'autre part une seconde armature métallique 9 constituant l'extrémité B de la bielle. Un bouclier thermique 10, ici de forme tubulaire, est disposé entre les armatures 8 et 9 et entoure à distance le tronçon isolant 7 en laissant un espace libre annulaire 11 avec celui-ci. Le bouclier 10 peut être réalisé en PTFE, en céramique ou autre matériau électriquement isolant résistant à l'arc électrique. Le bouclier 10 est maintenu en position autour du tronçon isolant 7 par emboîtement dans l'armature métallique 8 ou par tout autre moyen de fixation et par une bride 12 rapportée par exemple à l'extrémité B de la bielle. Dans le montage de la figure 2, le bouclier 10 protège thermiquement le tronçon 7 grâce à l'épaisseur de SF6 non chauffé remplissant l'espace 11 entre le bouclier et le tronçon. L'espace annulaire défini entre le bouclier 10 et le tronçon 7 peut être ouvert et rempli du gaz diélectrique d'isolation du disjoncteur. En variante, cet 3 2811137 espace annulaire peut être complètement fermé de façon hermétique au gaz et rempli du gaz d'isolation du disjoncteur ou d'un autre gaz diélectrique, comme de l'azote, à une pression identique ou différente de la pression du gaz diélectrique d'isolation du disjoncteur. Une pression du gaz diélectrique dans l'espace annulaire moindre que la pression du gaz diélectrique d'isolation du disjoncteur permet d'augmenter la protection thermique du tronçon 7 de la bielle de manoeuvre. 4 2811137 REVENDICATIONS 1/ Une bielle de manoeuvre pour appareil de coupure électrique haute tension à isolation avec un gaz diélectrique, comprenant un tronçon (7) en matière électriquement isolante et deux armatures métalliques (8,9) fixées respectivement aux extrémités du tronçon, caractérisée en ce qu'un bouclier thermique (10) en matière électriquement isolante est disposé entre les armatures (8,9) et entoure à distance le tronçon isolant pour définir avec celui-ci un espace libre annulaire (11). 2/ La bielle de manoeuvre selon la revendication 1, dans laquelle le bouclier thermique est en PTFE ou en céramique. 3/ La bielle de manoeuvre selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l'espace libre annulaire (11) est un espace complètement fermé. 4/ Un appareil de coupure haute tension à isolation avec un gaz diélectrique à une pression de quelques bars, comprenant un contact mobile (3) relié à une bielle de manoeuvre (6) selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel l'espace libre annulaire (11) est rempli dudit gaz diélectrique d'isolation de l'appareil de coupure. / Un appareil de coupure haute tension à isolation avec un gaz diélectrique à une pression de quelques bars, comprenant un contact mobile (3) relié à une bielle de manoeuvre (6) selon la revendication 3, dans lequel l'espace libre annulaire (11) complètement fermé est rempli d'un gaz diélectrique à une pression différente de celle dudit gaz diélectrique d'isolation de l'appareil de coupure.