Brevet FR3039924A1 (20170210)
REVENDICATIONS1 - Appareil de coupure mécanique d'un circuit électrique haute tension ou très haute tension, du type comportant deux électrodes (20, 22,\n<CLM>\1\tqui sont destinées à être reliées électriquement respectivement à une portion amont et une portion aval du circuit électrique, les deux électrodes de l'appareil mécanique étant mobiles l'une par rapport à l'autre selon un mouvement d'ouverture, entre au moins une position d'ouverture électrique et une au moins position de fermeture électrique dans laquelle elles établissent une connexion électrique nominale de l'appareil (10), ladite connexion électrique nominale permettant le passage d'un courant électrique nominal au travers de l'appareil, du type comportant un dispositif de fractionnement d'arc électrique (48) comprenant une multitude d'éléments conducteurs distincts (53, 76, 94, 102, 114), qui, pour au moins un état actif du dispositif de fractionnement (48), sont écartés et isolés électriquement les uns des autres afin de définir dans un fluide isolant environnant une multitude de chemins libres élémentaires (CLE) distincts successifs dans lesquels des arcs électriques sont susceptibles de s'établir à l'ouverture et/ou la fermeture du circuit électrique, caractérisé en ce que le dispositif de fractionnement comporte une première partie (50) et une seconde partie (52), parmi lesquelles au moins une est mobile par rapport à l'autre selon un mouvement relatif d'écartement entre : - au moins une position de contact électrique des deux parties définissant un chemin électrique conducteur continu pour le courant électrique nominal au travers de l'appareil, et - au moins une position écartée des deux parties, et en ce que le dispositif de fractionnement (48) comprend au moins une série des dits éléments conducteurs distincts qui sont disposés le long du chemin électrique conducteur continu, défini par les deux parties du dispositif de fractionnement en position de contact électrique, pour le courant électrique nominal au travers de l'appareil. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la position de fermeture électrique des électrodes (20, 22,\n<CLM>\1\tde l'appareil 3039924 64 mécanique, le courant électrique nominal circule selon un chemin électrique conducteur continu principal, et en ce que le chemin électrique conducteur continu pour le courant électrique nominal défini par les deux parties du dispositif de fractionnement en position de contact électrique constitue un 5 chemin électrique conducteur continu secondaire au travers de l'appareil, le long duquel sont disposés les dits éléments conducteurs distincts. 3 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la position de fermeture électrique des électrodes (20, 22,\n<CLM>\1\tde l'appareil mécanique, le courant électrique nominal circule selon le chemin électrique 10 conducteur continu pour le courant électrique nominal défini par les deux parties du dispositif de fractionnement en position de contact, lequel constitue un chemin électrique conducteur continu principal au travers de l'appareil, le long duquel sont disposés les dits éléments conducteurs distincts. 15 4 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins une des parties (50,\n<CLM>\1\tdu dispositif de fractionnement comprend ladite série d'éléments conducteurs distincts (53, 76, 94, 102,\n<CLM>\1\tdisposés le long du chemin électrique conducteur continu. 5 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que 20 pour ladite position écartée de ses deux parties (50, 52), le dispositif de fractionnement (48) définit, entre la portion amont et la portion aval du circuit électrique, un chemin électrique préférentiel comprenant, en alternance, des sections conductrices comprenant les éléments conducteurs distincts (53, 76, 94, 102, 114), et des sections isolantes comprenant les 25 chemins libres élémentaires (CLE) distincts successifs. 6 - Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que pour ladite position écartée, la somme des longueurs des chemins libres élémentaires (CLE) distincts du chemin électrique préférentiel est supérieure à la longueur du mouvement d'écartement des deux parties entre leur position de contact 30 et ladite position écartée. 7 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que dans leur position de contact, les deux parties (50,\n<CLM>\1\tdu dispositif de 303 9 92 4 65 fractionnement sont en contact électrique par une multitude de contacts électriques distincts (81, 82, 104,\n<CLM>\1\tdont chacun met en oeuvre au moins un des éléments conducteurs distincts (53, 76, 94, 102). 8 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le 5 mouvement relatif d'écartement des deux parties (50,\n<CLM>\1\test commandé par le mouvement d'ouverture des électrodes (20, 22,\n<CLM>\1\tde l'appareil entre leurs positions extrêmes d'ouverture et de fermeture. 9 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'une des deux parties (52) relativement mobiles du dispositif de fractionnement 10 (48) comporte un contacteur allongé (128), le contacteur étant relié électriquement, au moins pour une phase de coupure du contact, avec une des portions du circuit électrique, et l'autre (50) des deux parties relativement mobiles du dispositif de fractionnement comporte un corps isolant (110,\n<CLM>\1\tsur lequel est agencée ladite série d'éléments 15 conducteurs distincts (114), et en ce que le contacteur et la série d'éléments conducteurs distincts sont agencés respectivement de telle sorte que, en position de contact électrique des deux parties, les éléments conducteurs distincts (114) sont disposés sur le corps isolant (110,\n<CLM>\1\tsuccessivement le long du contacteur allongé (128). 20 10 - Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que en position écartée extrême, le contacteur (128) est écarté des éléments conducteurs distincts (114). 11 - Appareil selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que le contacteur (128) est allongé selon une courbe hélicoïdale. 25 12 - Appareil selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le corps isolant (110,\n<CLM>\1\tsur lequel est agencée la série d'éléments conducteurs distincts (114) forme un canal (122,\n<CLM>\1\tdans lequel s'étend le contacteur (128) en position de contact, le canal étant au moins partiellement libéré du contacteur dans des positions écartée ou 30 intermédiaire pour former un chemin préférentiel d'arc électrique entre deux éléments conducteurs distincts successifs (114). 303 992 4 66 13 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chacune des deux parties (50,\n<CLM>\1\trelativement mobiles du dispositif de fractionnement comporte un corps isolant (54, 74, 92,\n<CLM>\1\tsur lequel est agencée une série d'éléments conducteurs distincts (94,\n<CLM>\1\tisolés 5 électriquement les uns des autres, et en ce que les deux séries d'éléments conducteurs distincts sont agencées respectivement de telle sorte que - en position relative de contact électrique des deux parties, chaque élément conducteur distinct (94,\n<CLM>\1\tdes deux séries, à l'exception d'éléments terminaux, est en contact électrique avec deux éléments 10 conducteurs distincts (102,\n<CLM>\1\tsuccessifs de l'autre série ; - en toute position relative écartée des deux parties distincte de la position relative de contact électrique des deux parties, chaque élément conducteur distinct (94,\n<CLM>\1\tdes deux séries est écarté des éléments conducteurs distincts (102,\n<CLM>\1\tde l'autre série. 15 14 - Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que le mouvement relatif d'écartement des deux parties (50,\n<CLM>\1\tdu dispositif de fractionnement (48) provoque simultanément l'établissement ou simultanément la suppression du contact électrique entre tous les éléments conducteurs distincts (94,\n<CLM>\1\tdes deux séries. 20 15 - Appareil selon l'une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que, en position écartée, des chemins libres élémentaires (CLE) distincts sont créés d'une part entre un élément conducteur distinct (94,\n<CLM>\1\td'une première série et un élément conducteur distinct (102,\n<CLM>\1\tproximal de l'autre série, et d'autre part entre ledit élément conducteur distinct proximal 25 de l'autre série et un autre élément conducteur distinct de la première série. 16 - Appareil selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que des obstacles isolants (85) sont prévus pour limiter l'apparition d'arcs électriques entre deux éléments conducteurs distincts (94,\n<CLM>\1\tadjacents d'une même série. 30 17 - Appareil selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que, pour chacune des parties (50,\n<CLM>\1\tdu dispositif de fractionnement (48), les éléments conducteurs distincts (94,\n<CLM>\1\td'une même série sont agencés 3039924 67 sur le corps isolant (92,\n<CLM>\1\tselon une disposition en hélice, et en ce que les deux hélices des deux parties sont coaxiales et imbriquées. 18 - Appareil selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que, pour chacune des parties (50,\n<CLM>\1\tdu dispositif de fractionnement (48), 5 les éléments conducteurs distincts (53,\n<CLM>\1\td'une même série sont agencés sur le corps isolant (54,\n<CLM>\1\tselon plusieurs rangées parallèles, et en ce que les rangées des deux parties sont parallèles et imbriquées. 19 - Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un courant de charge nominale au travers de l'appareil de connexion 10 est susceptible de transiter, en position de contact électrique des deux parties (50,\n<CLM>\1\tdu dispositif de fractionnement (48), par les éléments conducteurs distincts (53, 76, 94,\n<CLM>\1\tdu dispositif de fractionnement (48). 20 - Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en 15 ce qu'une première électrode (20) est fixe et une seconde électrode (22) comporte un organe de connexion mobile (24). 21 - Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'une première partie (50) du dispositif de fractionnement est portée par la première électrode (20), en ce que la seconde partie (52) du dispositif de 20 fractionnement (48) est portée par la première partie (50) du dispositif de fractionnement ou par la première électrode (20), avec possibilité de mouvement relatif d'écartement entre la position de contact et la position écartée, en ce que l'organe de connexion mobile (24) est en contact avec la seconde partie (52) du dispositif de fractionnement (48) entre une position 25 de fermeture de l'organe de connexion mobile (24) et une position intermédiaire de l'organe de connexion mobile (24) correspondant à la position écartée des deux parties (50,\n<CLM>\1\tdu dispositif de fractionnement (48), et en ce que l'organe de connexion mobile (24) est écarté de la seconde partie (52) du dispositif de fractionnement (48) entre sa position 30 intermédiaire et une position extrême d'ouverture. 22 - Appareil selon la revendication 21, caractérisé en ce que, entre les positions de fermeture et intermédiaire de l'organe de connexion 303 992 4 68 mobile (24), au moins un élément conducteur distinct (63, 102R) du dispositif de fractionnement est relié électriquement à l'organe de connexion mobile (24) par le contact (38, 39, 129, 114V) de l'organe de connexion mobile (24) avec la seconde partie (52) du dispositif de fractionnement 5 (48). 23 - Appareil selon l'une des revendications 21 ou 22, caractérisé en ce qu'un courant de charge nominale au travers de l'appareil de connexion est susceptible de transiter, en position de contact électrique des deux parties (50,\n<CLM>\1\tdu dispositif de fractionnement (48), par un contact électrique (38, 10 39, 129, 114V) entre l'organe de connexion mobile (24) et la seconde partie (52) du dispositif de fractionnement (48). 24 - Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte étanche (16) enfermant un fluide isolant et dans laquelle sont agencés au moins la première électrode (20) et la 15 seconde électrode (22), et en ce qu'une partie au moins des éléments conducteurs distincts (53, 76, 94, 102,\n<CLM>\1\tdu dispositif de fractionnement (48) est logée dans une cavité interne (31) aménagée dans la première ou la seconde électrode. 25 - Appareil selon la revendication 24, caractérisé en ce que la cavité 20 interne (31) est aménagée à l'intérieur d'une enveloppe déterminée par une surface périphérique conductrice (32) de la première électrode (20). 26 - Appareil selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'au moins la seconde électrode comporte un organe de connexion mobile (24) selon un mouvement d'ouverture par rapport à la première électrode, entre une 25 position extrême d'ouverture électrique et une position extrême de fermeture électrique dans laquelle il établit une connexion électrique nominale avec la première électrode (20), et en ce que la cavité interne est aménagée à l'intérieur d'une enveloppe déterminée par une surface périphérique conductrice de l'organe de connexion mobile (24). 30 27 - Appareil selon l'une des revendications 24 à 26, caractérisé en ce qu'au moins une des parties (50,\n<CLM>\1\tdu dispositif de fractionnement (48) est portée par la première électrode (20), et en ce que le déplacement relatif 3039924 69 d'écartement des deux parties (50,\n<CLM>\1\test commandé par le mouvement d'ouverture des électrodes (20, 22,\n<CLM>\1\tentre leurs positions extrêmes d'ouverture et de fermeture.