Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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ur a hexafluorure de 30uf`re ~onctio a ~ ~ r~
~.
La pré~ente invention conoerne un dis~oncteur à hecafluorure de
souPre ~onotionnant dans un environnement à très basse température.
On conna~t des disjoncteurs à haute tension comprenant une en-
ceinte isolante étanche dan~ laquelle gont digposég un ensemble ~ixe
et un enqemble mobile de conkaotg, chaque ensemble oomportant un
contact prinoipal et un contact d'arc.
L'intérieur de l'enceinte e3t rempli d~un gaz diéleotrique,
oonstitué au moing partiallement d'hexa~luorure de sou~re, 90u9 une
pression de quelques bar~.
Une diminution de la température de l'environnement dans lequel
le di~joncteur est placé, entra~ne une diminution de la température du
gaz du disjoncteur et, par suite, une diminution de sa pression.
Une telle diminution de pression produit une baisse de la tenue
diélectrique du disjoncteur, pouvant conduire à des réamorçages entre
contacts lors de 30n ouverture~
Un but de la présente in~ention est de réaliser un disjoncteur
dont le bon fonctionnement soit peu ou pas af~ec~é par une baisse de la
température.
L'invention a pour objet ur~ disjoncteur à hexafluorure de souPre
~onctionnant dan~ un environnement à très basse température, du type
comprenant, dans un enceinte étanche remplie d'hexa~luorure de soufre,
et fermée par un pre~ier~et un second flasques, un ensemble de contacts
~ixeq, un ensemble de contacts mobiles entraîné par une tige de
maoeuvre, un volume de soufllage comprimé mécaniquement lors du dépla-
cement de la tige de manoeuvre à llouverture du di3joncteur et une buse
de sou~flage pour diriger aur l~arc le gaz igsu dudit ~olume après
compres~ion caractériqé en ce qu'il comprend des moyens pour créer
pendant une partie du temps de déplacement de l'ensemble mobile, un arc
dans ledit volume, par dérivation du courant à couper sur deux pièces
constituant deux électrodes.
L'invention est précisée par la description d'un mode pré~éré de
réalisation en ré~érence au dessin annexé, dans lequel :
~,.
_ 2 -
- La figure 1 e3t un vue partielle en coupe axiale d'un pôle de
di3joncteur selon l'invention~ en po~ltion fermée.
- La ~igure 2 est une vue partielle en coupe axiale du ~8me p81e, en
aour~ d'ouverture.
- La flgure 3 est une vue partielle en coupe axlale du même p81e, en
position ouverte.
Le pôle de disjoncteur repré~enté dan~ les ~igure~ comprend :
Une enveloppe isolante 1 tenant la pre33ion d'opération et fermée de
man~èrs étanche par deux ~1a3que~ métalliques 2 et 3 muni3 de prises
da courant.
- Un ensemble de contacts fixes comprenant un ~upport métallique 5
qupportant, d'une part, un contact principal 6 de pré~érence en cuivre
argenté et, d'autre part, un contact d'arc 7 de préférence en cuivre
tun~stène. Un pare-e~Pluve 6A entoure le contact principal fixe.
- Un ensemble de contacts mobiles comprenant :
a) Un cylindre métalllque 8 de trans~ert du courant électrique, monté
~ur le flasque 3~ et Permé par un capot 8A formant piston.
b) Un cylindre creux 9 dont le mouvemsnt est aasuré par une tige de
commande 10 ~ixée à un di3que 9A Permant le cylindre. Le di~que 9A e~t
muni d'ori~ice~ 9B.
c) Un contact gli3sant 11 de tran3fert du courant électrique composé
de préférence d~une électrode de contact en cuivre plaqué à l'argent et
entourée7 de part et d'autre, par des electrodeq de commutations 11A
et 11B évitant la de~truction du contact cuivre lors de3 ouvertures et
fermetures 3uccessives.
d) Un contact d'arc 12 constitué par de~ doigt~ de contact3, par exem-
ple en alliage tung3tène cuivre, fixés sur le disque 9A.
e) Un contact principal 13 comprenant de~ doigts en cuivre argenté
recouvert3 par un capot pare-ePPluve (19) er. alwminium.
~) Une bu~e de 30u~Plage 14 en PTFE chargé, ~ixée au di~que 9A.
La référence 16 déaigne le volums lntérieur délimité par le cy-
lindre 9 et le pi~ton 8A, et la réPérence 17 le volume extérieur aux
ensembles de contact.
Le cylindre métallique 8 comporte, sur le trajet du contact 11
une portion isolante 8B dont le rôle sera expliqué plu~ loin.
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Le disjoncteur est complété par une tige métallique 20, fixée au
dlsque 9A et traver~ant le aapot 3A par une ouverture igolée par un
~ourreau 8C ; l'ouverture e~t munie d'une rondelle 8D en tungstène ;
la di3tanee entre la ron~elle 8D ~t la tlge est ~oi6neugement
oalibrée.
Le ~onctionnement du disjoncteur est déorit ai~après
Position Permée,
Lorque llappareil e~t en position ~ermée, la pres.~ion du gaz
dars l'enceinte 16 e~t égale à celle de la chambre 17. Le courant
circule alor~ par les pièces, 2, 5, 6, 13, ~, 11,8 et 3.
Manoeuvre d'ouverture,
Lors d'une ouverture, le cylindre 9 se déplace en comprimant le
rolume 16 contre le pi~ton 8A. Le contact principal 13 et le contact
d'arc 12 de l'ensemble mobil~ restent un moment en contact avec leurs
vis-à-vis de l'ensmble fixe.
A la séparation des contact3 principaux 6 et 13, (voir
~igure 2) les contacts d'arc 7 et 12 assurent le passage du courant.
Le contact glissant 11 arrive sur la section isolée 8B, suivie de son
électrode de commutation 11A. Le courant eqt alors dérivé vers la
tige 20, grâce à un arc s'établi~sant entre la tige et la rondelle 8D.
Le courant dérivé circule donc par le3 pièce3 2, 5, 7, 12
9A, 20, 8D, 8A, 8 et 3. L'arc électrique chau~e le gaz SF6 et la
presqion augmenta dans l'enceinte 16 de sou~M age. (Une variante de
1'invention consiste à augmenter la pression nominale de l'appareil,
de façon à avoir du SF6 liquide à des température in~érieures à 0C.
Ainsi l'augmentation de pression obtenue par la vapori9ation du liqui-
de s'ajoute au phénomène précédent). Le contact glissant 11 arri~e à
nouveau sur une section de contact précédé par son électrode de commu-
tation 11B. Le courant circule par les pièce~ 2, 5, 6, 13, 9, 11,
8 et 3.
- A la séparation deq contactq d'arc 7 et 12, (~igure 3) un arc
jaillit entre ces contact3.
Dè~ que le col de la buse dépas~e l'extrémité du contact ~ixe 7,
le gaz de l'enceinte 16, qui a été ~ortement comprimé par l~action
conjuguée des moyenq mécanique et thermique miq en oeuvre, sou~le
.i~
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l'arc.
On volt que rneme 3i la température exteriaure à fortement bais-
3é, entra~nant une bais~e corrélative de la température du gaz SF6
acaompa~né d~une baisse de sa pregsion, le réohau~Pement produit par
le courant peu avant le souPflage, permat de remonter la pression de
gaz à une valeur su~isante pour assurer un sou~Plage e~fioace de
l'arc~
Manoeuvre de fermeture,
Le cylindre 9 se déplacs en entraînant le cont;act glissant 11 suivi de
son électrode de commutation 11B sur la pièce 8 jusqu'à la ~ermeture
des contacts d'arc 7 et 12. Le courant pa3se alors par les pièoes 2, 5,
7, 12, 9, 11, 8 et 3. Lorsque le contact 11 précédé par 30n électrode
de commutation 11B arrive en vis-à-vis de la zone isolée 8B de la
pièce 8, le courant est alors dérivé respectivement par les pièces 2,
5, 7, 12, 9, 20, 8D, 8A, et 8 grâce à un arc qui 9 'établit entre les
pièces 20 et 8D et qui réchauffe l'enceints 16.
La différence de pression entre le volume de l'enceinte 16 et
celui de l'enceinte 17 crée, à traver~ la buse, un souf~lage retardart
ou même évitant le préamorçage.
Après le pasqage de la zone i~olée 8B du cylindre 8, le courant
traverse à nouveau le contact 11 et le cylindre 9 et s'établit à tra-
vers les contacts d~arc, puis à travers leq contacts principaux.
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