Brevet FR2981496A1 — publié le 20130419

DISJONCTEUR A GAZ SOUS PRESSION POUVANT ETRE ASSEMBLE ET DESASSEMBLE SANS PERTE DE GAZ. DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un disjoncteur de ligne de transport de courant à isolation gazeuse qui est réalisé en deux parties et qui comporte des moyens pour le raccordement des deux parties permettant de limiter les pertes de gaz et de simplifier le raccordement mécanique des deux parties. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE On connait bien les appareils électriques de coupure à haute tension, remplis d'un fluide diélectrique gazeux, le plus souvent de l'hexafluorure de soufre (SF6). Ces appareils sont de grandes dimensions et leur transport nécessite qu'ils soient réalisés en plusieurs éléments. Ces appareils sont remplis de gaz sous pression au lieu de leur fabrication puis ils sont assemblés sur le lieu de leur utilisation. Des raisons techniques nécessitent que le désassemblage en vue du transport ou de l'entretien des divers éléments des appareils puisse se faire sans que le gaz contenu dans chaque élément ne puisse s'échapper. Le même impératif est recherché pour les opérations de réassemblage des appareils. Le document FR-2.568.405 décrit un disjoncteur comportant un manchon de raccordement des ouvertures des deux éléments, et un organe intermédiaire de transmission de mouvement. Selon ce document, le manchon de raccordement et l'organe intermédiaire sont raccordés à un premier appareil avant le remplissage en gaz de celui-ci et l'organe de transmission coopère avec le manchon pour fermer de manière étanche l'ensemble. Le montage du premier appareil sur un deuxième appareil inférieur s'effectue en raccordant l'organe de transmission à une tige de commande du deuxième appareil, puis en fixant le manchon au deuxième appareil et enfin en fixant le premier appareil au deuxième appareil. Ces opérations sont relativement complexes à réaliser et nécessitent une surveillance particulière des opérations pour éviter toute erreur ou fuite de gaz. L'invention a pour but de proposer un disjoncteur sous pression pour lequel l'assemblage des deux enceintes l'une sur l'autre est simplifié par rapport à l'art antérieur, tout en limitant les pertes de gaz causées par l'assemblage ou le démontage des enceintes. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'objet principal de l'invention est un disjoncteur à gaz sous pression d'axe principal A vertical comportant : - une enceinte supérieure qui comporte une enveloppe supérieure contenant du gaz et comportant une 30 ouverture inférieure et un ensemble mobile agencé à l'intérieur de l'enveloppe supérieure comprenant une tige mobile coaxialement à l'axe principal A ; - une enceinte inférieure qui comporte une enveloppe inférieure coaxiale à l'axe principal A de l'enveloppe supérieure, contenant du gaz et comportant une ouverture supérieure située en vis-à-vis de l'ouverture inférieure de l'enveloppe supérieure et un embout de liaison mobile dans l'enveloppe inférieure coaxialement à l'axe principal A ; et - un manchon de raccordement de l'ouverture inférieure de l'enveloppe supérieure avec l'ouverture supérieure de l'enveloppe inférieure de manière telle que les volumes intérieurs des deux enveloppes communiquent entre eux, dans lequel un arbre de raccordement de la tige à l'embout de liaison est monté mobile coaxialement à l'axe principal A, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour le réglage de la position axiale de l'arbre de raccordement par rapport au manchon lors d'une opération d'assemblage des enceintes. De tels moyens de réglage permettent de s'affranchir d'une opération de raccordement de l'arbre avant le montage du manchon à une deuxième enveloppe. De préférence, les moyens de réglage consistent en un système à excentrique qui est porté à rotation par le manchon et qui comporte un doigt s'engageant dans un orifice associé de l'arbre. De préférence, le manchon comporte une ouverture cylindrique orientée radialement par rapport à l'axe principal A dans laquelle les moyens de réglage sont reçus, et qui est agencée axialement au niveau d'une extrémité axiale de l'arbre. De préférence, les moyens de réglage comportent une lumière radiale par rapport à l'axe principal A qui est débouchante et qui permet un accès à ladite extrémité axiale de l'arbre au travers de la lumière. De préférence, le disjoncteur comporte des moyens d'obturation de manière étanche de l'ouverture 10 cylindrique. De préférence, ladite extrémité de l'arbre comporte un trou radial de passage d'un axe de liaison de l'arbre avec la tige ou avec l'embout de liaison, et l'ouverture cylindrique est située en regard du trou 15 radial. De préférence, le manchon est apte à être monté sur l'enceinte supérieure avant son montage sur l'enceinte inférieure et en ce que l'ouverture cylindrique est située axialement au niveau de 20 l'extrémité inférieure de l'arbre. De préférence, le manchon est apte à être monté sur l'enceinte inférieure avant son montage sur l'enceinte supérieure et en ce que l'ouverture cylindrique est située axialement au niveau de 25 l'extrémité supérieure de l'arbre. De préférence, l'arbre est apte à obturer de manière étanche le volume interne du manchon lorsque l'arbre est dans au moins une position axiale prédéterminée par rapport au manchon. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique en coupe axiale d'un disjoncteur comportant une enceinte supérieure destinée à être montée sur une enceinte inférieure selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe en perspective du disjoncteur représenté à la figure 1, selon un plan axial orthogonal à celui de la figure 1, montant l'enceinte inférieure montée sur l'enceinte inférieure ; - la figure 3 est un détail à plus grande échelle et en perspective de l'assemblage de l'enceinte inférieure avec le manchon et l'arbre de liaison, montrant les moyens de réglage de la position axiale de l'arbre de liaison. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS On a représenté à la figure 1 un disjoncteur 10 à isolation gazeuse du type en T qui comporte une enceinte supérieure 12 comportant deux chambres de coupure (non représentées), une enceinte inférieure 14 sur laquelle l'enceinte supérieure 12 est montée et des moyens de liaison 16 des enceintes 12, 14 l'une sur l'autre. L'enceinte supérieure 12 comporte une enveloppe supérieure 18 contenant un gaz sous pression, consistant en un gaz diélectrique tel que de l'hexafluorure de soufre (SF6). L'enveloppe supérieure 18 comporte deux ouvertures latérales 20 pour le raccordement aux 5 chambres de coupure et une ouverture inférieure 22 pour son raccordement à l'enceinte inférieure 14. Un ensemble mobile 24 est agencé à l'intérieur de l'enveloppe supérieure 18, pour l'actionnement simultané des chambres de coupure. 10 L'ensemble mobile 24 comporte des systèmes de renvoi (non représentés) ainsi qu'une tige 28 mobile axialement le long d'un axe principal A du disjoncteur 10, qui est ici un axe vertical en se reportant aux figures. 15 L'enceinte inférieure 14 comporte une enveloppe inférieure 30 qui est globalement tubulaire et coaxiale à l'axe principal A et qui est remplie par le même gaz sous pression que l'enveloppe supérieure 18. 20 L'extrémité supérieure 30s de l'enveloppe inférieure 30 est ouverte vers le haut, formant une ouverture supérieure 33, et porte un organe de liaison 34 par l'intermédiaire duquel l'enveloppe inférieure 30 est destinée à être raccordée à l'enveloppe 25 supérieure 12. Un embout de liaison 36 est monté coulissant dans l'organe de liaison 34, il coopère avec l'organe de liaison 34 pour obturer de manière étanche aux gaz l'ouverture supérieure 33 lorsque l'enceinte 30 inférieure 14 n'est pas raccordée à l'enceinte supérieure 12. L'embout de liaison 36 est apte à être raccordé à une bielle (non représentée) et à être raccordé à l'ensemble mobile pour l'actionnement des chambres de coupure. Les moyens de liaison 16 de l'enceinte supérieure 14 sur l'enceinte inférieure 14 comportent un manchon 38 globalement tubulaire dont l'extrémité supérieure 38s est destinée à être fixée à l'enveloppe supérieure 18 au niveau de l'ouverture inférieure 22 et dont l'extrémité inférieure 38i est destinée à être fixée à l'enveloppe inférieure 30, au niveau de l'ouverture supérieure 33, par l'intermédiaire de l'organe de liaison 34. Les moyens de liaison 16 comportent aussi un arbre 40 de raccordement de l'embout de liaison 36 à la tige 28 qui est monté coulissant axialement par rapport à l'axe principal A dans le manchon 38. Le manchon 38 comporte un tronçon annulaire 42 supérieur qui coopère avec un tronçon associé 44 de l'arbre de raccordement 40 et un tronçon annulaire inférieur 48 de diamètre interne supérieur au diamètre interne du tronçon annulaire supérieur 42, qui est apte à recevoir une portion complémentaire 50 de l'organe de liaison 34 lorsque le manchon 38 est fixé sur l'enceinte inférieure 14 par l'intermédiaire de l'organe de liaison 34, comme on peut le voir à la figure 2. L'enceinte supérieure 12 et l'enceinte inférieure 14 sont remplies de gaz avant leur 30 assemblage l'une sur l'autre, puis leurs volumes intérieurs sont mis en communication lorsqu'elles sont assemblées. Ici, les moyens de liaison 16 sont fixés à l'enceinte supérieure 12 avant leur fixation à 5 l'enceinte inférieure 14 et avant le remplissage de l'enveloppe supérieure 18 en gaz. L'arbre 40 est alors raccordé à la tige 28 et l'extrémité supérieure 38s du manchon 38 est fixée à l'enveloppe supérieure 18. 10 Aussi, les moyens de liaison 16 réalisent l'obturation de l'ouverture inférieure 22 de l'enveloppe supérieure 18 avant l'assemblage de l'enceinte supérieure 12 sur l'enceinte inférieure 14. Pour cela, le tronçon annulaire 42 du 15 manchon 38 coopère avec le tronçon associé 44 de l'arbre de raccordement 40 et avec un joint torique 46 de manière que le manchon 38, et par conséquent l'ouverture inférieure 22, soit obturé de manière étanche. 20 De même, l'ouverture supérieure 33 de l'enceinte inférieure 14 est obturée par l'organe de liaison 34 et l'embout de liaison 36, comme mentionné précédemment. L'assemblage des enceintes 12, 14 l'une sur 25 l'autre s'effectue en montant le manchon 38 sur l'organe de liaison 34, puis en raccordant l'arbre 40 à l'embout de liaison 36. Le montage du manchon 38 sur l'organe de liaison 34 s'effectue par vissage de son extrémité 30 inférieure 38i sur une surface d'appui associée de l'organe de liaison 34, des moyens d'étanchéité non représentés permettent d'empêcher toute fuite de gaz. Le raccordement de l'arbre 40 à l'embout de liaison 36 est réalisé par un axe 52 qui est reçu dans 5 deux portées 54, 56 coaxiales réalisées dans l'extrémité inférieure de l'arbre 40 et de l'embout 36, comme représenté à la figure 3. Les moyens de liaison 16 sont réalisés de manière telle que l'extrémité inférieure de l'arbre de 10 raccordement 40 est située à l'intérieur du manchon 38, avant l'assemblage des enceintes 12, 14. De plus, comme décrit précédemment, l'organe de liaison 34 comporte une portion 50 reçue dans le tronçon inférieur 48 du manchon 38. 15 Comme on peut le voir aux figures 2 et 3, pour permettre l'introduction de l'axe 52 dans les portées 54, 56, le manchon 38 comporte une ouverture 58 située axialement par rapport à l'axe principal A au niveau de l'extrémité inférieure de l'arbre 40, c'est à 20 dire au niveau des portées 54, 56 et située, sur le pourtour du manchon 38, dans le prolongement axial des portées 54, 56. Du fait de tolérances dimensionnelles de fabrication des nombreuses pièces composant les 25 enceintes 12, 14, il n'est pas possible de positionner axialement l'extrémité inférieure de l'arbre de raccordement 40 par rapport au manchon 38, ni de positionner axialement l'embout 36 par rapport à l'enveloppe inférieure 30 de manière telle que les 30 portées 54, 56 soient alignées lorsque le manchon 38 est fixé sur l'organe de liaison 34. A cet effet, les moyens de liaison 16 comportent des moyens de réglage 60 de la position axiale de l'arbre de raccordement 40 par rapport au manchon 38 de manière que, lors de l'assemblage des enceintes 12, 14, il est possible de déplacer axialement l'arbre de raccordement 40 dans le manchon pour positionner les portées 54, 56 en face l'une de l'autre. Ici, les moyens de réglage 60 consistent en un système du type à excentrique, comportant une bague 62 montée mobile en rotation par rapport au manchon 38 autour de l'axe principal B de la bague 62 et qui porte un doigt 64 décalé radialement par rapport à l'axe principal B de la bague 62, qui est reçu dans un orifice complémentaire 66 de l'arbre 40. L'axe principal B de la bague 62 est orienté radialement par rapport à l'axe principal A du disjoncteur 10. Ainsi, une rotation de la bague 62 autour de son axe principal B entraîne une modification de la position axiale du doigt 64 et donc une modification de la position axiale de l'arbre 40. Les moyens de réglage 60 sont agencés dans l'ouverture 58 permettant l'accès à l'extrémité inférieure de l'arbre 40, pour l'introduction de l'axe 52 dans les portées 54, 56. L'ouverture 58 est à cet effet de section circulaire complémentaire de la section de la bague 62 pour permettre la rotation de la bague 62 dans l'ouverture 58. La bague 62 comporte en outre une lumière 68 globalement radiale par rapport à l'axe principal A du disjoncteur, qui permet d'accéder à l'extrémité inférieure de l'arbre 40 au niveau de laquelle les portées 54, 56 sont situées, pour l'introduction de l'axe 52. La lumière permet en outre de contrôler visuellement la position axiale relative de l'arbre 40 par rapport à l'embout 36 de l'embout de liaison 36, pour que les portées 54, 56 soient alignées. Après que l'axe 52 est monté dans les portées 54, 56, les moyens de réglage 60 sont désengagés de l'arbre 40, pour qu'ils ne gênent pas le fonctionnement du disjoncteur 10. L'ouverture 58 est réalisée de manière à faire communiquer le volume interne du manchon 38 avec l'extérieur. Aussi, le manchon 38 permet de faire communiquer les volumes intérieurs des deux enveloppes 18, 30 l'un avec l'autre. Pour limiter toute perte de gaz vers l'extérieur, les moyens de liaison 16 comportent en outre un bouchon (non représenté) d'obturation de l'ouverture 58 de manière étanche aux gaz, qui est monté sur le manchon 38 après la mise en place de l'axe 52. Après la mise en place du bouchon, l'embout 36 peut être manoeuvré, par exemple par une bielle axiale (non représentée) mobile dans l'enveloppe inférieure 30, pour déplacer l'arbre 40 et l'ensemble mobile 24 vers des positions de fonctionnement normales dans lesquelles les ouvertures 22, 33 des enveloppes 18, 30 ne sont pas obturées. Le disjoncteur 10 a été décrit à partir d'un mode de réalisation selon lequel le manchon 38 est 5 monté sur l'enceinte supérieure avant son montage sur l'enceinte inférieure 14. Il sera compris que l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation et que le manchon peut être monté sur l'enceinte inférieure avant son montage 10 sur l'enceinte supérieure 12. Les moyens de liaison de l'arbre 40 avec la tige 28 et l'embout de liaison 36 ainsi que les moyens de réglage 60 sont alors adaptés de manière que l'ouverture 58, les portées 54, 56 et les moyens de 15 réglage 60 sont associés à l'extrémité supérieure de l'arbre 40. REVENDICATIONS1. Disjoncteur (10) à gaz sous pression d'axe principal A vertical comportant : - une enceinte supérieure (12) qui comporte une enveloppe supérieure (18) contenant du gaz et comportant une ouverture inférieure (22) et un ensemble mobile agencé à l'intérieur de l'enveloppe supérieure (18) comprenant une tige (28) mobile coaxialement à l'axe principal A ; - une enceinte inférieure (14) qui comporte une enveloppe inférieure (30) coaxiale à l'axe principal A de l'enveloppe supérieure (18), contenant du gaz et comportant une ouverture supérieure (33) située en vis-à-vis de l'ouverture inférieure (22) de l'enveloppe supérieure (18) et un embout de liaison (36) mobile dans l'enveloppe inférieure (30) coaxialement à l'axe principal A ; et un manchon (38) de raccordement de l'ouverture inférieure (22) de l'enveloppe supérieure (18) avec l'ouverture supérieure (33) de l'enveloppe inférieure (30) de manière telle que les volumes intérieurs des deux enveloppes (18, 30) communiquent entre eux, dans lequel un arbre (40) de raccordement de la tige (28) à l'embout de liaison (36) est monté mobile coaxialement à l'axe principal A, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (60) pour le réglage de la position axiale de l'arbre (40) de raccordement par rapport au manchon (38) lors d'une opération d'assemblage des enceintes (12, 14). 2. Disjoncteur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de réglage (60) consistent en un système à excentrique (62, 64) qui est porté à rotation par le manchon (38) et qui comporte un doigt (64) s'engageant dans un orifice (66) associé de l'arbre (40). 3. Disjoncteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon (38) comporte une ouverture (58) cylindrique orientée radialement par rapport à l'axe principal A dans laquelle les moyens de réglage (60) sont reçus, et qui est agencée axialement au niveau d'une extrémité axiale de l'arbre (40). 4. Disjoncteur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de réglage (60) comportent une lumière (68) radiale par rapport à l'axe principal A qui est débouchante et qui permet un accès à ladite extrémité axiale de l'arbre (40) au travers de la lumière (68). 5. Disjoncteur (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens 25 d'obturation de manière étanche de l'ouverture cylindrique (58). 6. Disjoncteur (10) selon la revendication 3, dans lequel ladite extrémité de l'arbre (40) 30 comporte un trou radial (54) de passage d'un axe (52) de liaison de l'arbre (40) avec la tige (28) ou avecl'embout de liaison (36), caractérisé en ce que l'ouverture (58) cylindrique est située en regard du trou radial (54). 7. Disjoncteur (10) selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en manchon (38) est apte à être monté sur supérieure (12) avant son montage sur inférieure (14) et en ce que l'ouverture (58) est située axialement au niveau de inférieure de l'arbre (40). ce que le l'enceinte l'enceinte cylindrique l'extrémité 8. Disjoncteur (10) selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le 15 manchon (38) est apte à être monté sur l'enceinte inférieure (14) avant son montage sur l'enceinte supérieure (12) et en ce que l'ouverture cylindrique (58) est située axialement au niveau de l'extrémité supérieure de l'arbre (40). 20 9. Disjoncteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre (40) est apte à obturer de manière étanche le volume interne du manchon (38) lorsque l'arbre (40) est 25 dans au moins une position axiale prédéterminée par rapport au manchon (38). 30