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CA 02389902 2002-06-21
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DISPOSITIF INTERRUPTEUR POUR HAUTE OU MOYENNE TENSION Ä
COUPURE MIXTE PAR VIDE ET GAZ
L'invention se rapporte à un dispositif interrupteur de type hybride pour
haute ou
moyenne tension. Le qualificatif hybride s'applique à la coupure qui est de
type mixte en
faisant coopérer deux techniques de coupure différentes. On qualifie notamment
d'hybride
un dispositif interrupteur qui comporte un interrupteur à vide renfermant une
première
paire de contacts d'arc et qui comporte également un interrupteur à gaz
comprenant une
deuxième paire de contacts d'arc.
Un dispositif de ce type est connu du brevet US 3038980. Il comprend une
enveloppe remplie d'un gaz diélectrique et ayant un axe longitudinal, à
(intérieur de
laquelle sont disposés les deux interrupteurs connectés électriquement en
série et à
(extérieur de laquelle est disposé le mécanisme de commande du dispositif. Le
mécanisme
d'actionnement des contacts des deux interrupteurs est relativement simple, en
ce sens que
fur des deux contacts de (interrupteur à gaz est solidaire d'un contact mobile
qui lui est
adjacent dans fintenupteur à vide. L'autre contact de (interrupteur à gaz est
solidaire d'une
tige de manoeuvre reliée au mécanisme de commande du dispositif. Un mécanisme
à
ressort associé à une butée a pour effet de maintenir en appui fur contre
(autre les contacts
de (interrupteur à gaz pendant une premicre partie de leur course lors de
(ouverture du
dispositif, jusqu'à ce que les contacts de (interrupteur à vide soient séparés
d'une distance
détenninée. Le but d'une telle séquence pour la séparation des contacts des
deux paires est
de pouvoir retarder la séparation des contacts de la deuxiëme paire
(interrupteur à gaz) par
2 0 rapport à ceux de la première paire (intemtpteur à vide).
Cependant, une telle séquence n'est pas satisfaisante si le dispositif de
coupure
hybride à haute tension associe un interrupteur à gaz prévu pour une haute
tension
normalisée supérieure à 72,5 kV avec un interrupteur à vide prévu pour une
moyenne
tension normalisée inférieure à 52 kV. En effet, tant que les contacts de
(interrupteur à gaz
ne sont pas séparés lors de la coupure d'un courant de défaut par le
dispositif, (interrupteur
à vide supporte toute la tension transitoire de rétablissement aux bornes du
dispositif de
coupure pendant la séparation de ses contacts. Or, (interrupteur à vide n'est
prévu que pour
supporter une tension de rétablissement gui reste dans les limites de Ia
moyenne tension.
Ainsi, un dispositif de coupure hybride à haute tension qui mettrait en oeuvre
la séquence
décrite ci-dessus pour la séparation des contacts ne pourrait couper le
courant qu'après la
séparation des deux contacts de (interrupteur à gaz. Ce fonctionnement
implique une durée
30 d'arc relativement longue qu'un interrupteur à vide n'est pas conçu pour
supporter. La
~,~4V~i~ :.. ~i
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la
structure générale du dispositif décrit dans ce brevet US 3038980 ne permet
pas de pouvoir
modifier la séquence pour la séparation des contacts. En particulier, il n'est
pas possible
avec un tel dispositif d'obtenir une séparation simultanée ou retardée des
contacts de
(interrupteur à vide par rapport à la séparation des contacts de (interrupteur
à gaz.
Il est connu de la demande de brevet EP 1109187 un autre dispositif de ce
type, qui
permet d'ajuster la séquence pour la séparation des contacts de façon à
pouvoir obtenir une
~. i ~ Yrrlr lil
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,u
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séparation simultanée ou légèrement retardée des contacts de l'interrupteur à
vide par
rapport à la séparation des contacts de l'interrupteur à gaz. Le contact
mobile de
(interrupteur à vide est relié à une bielle dont une extrémité est mobile en
rotation, cette
extrémité ou tête de bielle étant articulée sur un maneton d'un volant pouvant
être accouplé
S ou désaccouplé à une tige dentée commandée en translation par la tige de
manoeuvre de
l'interrupteur à gaz.
Ce dispositif présente toutefois certains inconvénients d'un point de vue
mécanique.
Tout d'abord, i1 est nécessaire d'exercer une force suffisante sur le contact
mobile de
(interrupteur à vide tant que le passage du courant est autorisé, de façon à
avoir une
pression mutuelle entre les surfaces d'appui des contacts de cet interrupteur
qui soit
supérieure à une valeur donnée pour résister aux efforts électrodynamiques
pendant le
passage du courant. Le volant du dispositif doit donc être muni d'un système
élastique de
rappel qui permet d'exercer cette force exigée sur le contact mobile de
(interrupteur à vide.
D'autre part, Ia transmission du mouvement de Ia tige de manaeuvre de
(interrupteur à gaz
vers (interrupteur à vide se fait par une bielle dont Taxe est oblique par
rapport à Taxe de
translation du contact mobile de cet interrupteur à vide. Il en résulte des
contraintes
transversales importantes sur l'interrupteur à vide, ce qui peut limiter son
endurance
mécanique.
Il existe enfin un autre dispositif de ce type décrit dans la demande de
brevet
EP1117114, qui présente notamment par rapport au dispositif précédent
(avantage que le
contact mobile de l'interrupteur à vide est toujours soumis à des forces
dirigées uniquement
selon la direction de Taxe longitudinal de cet interrupteur. De plus, des
moyens élastiques à
ressorts sont préws pour maintenir une pression mutuelle entre les contacts de
(interrupteur à vide tant que cet interrupteur est fermé. Toutefois, dans ce
dispositif, le
mouvement de séparation des contacts de (interrupteur à vide est commandé par
la tige de
manoeuvre de (interrupteur à gaz, ce qui impose de ne séparer les contacts de
(interrupteur
à vide qu'à la fin de (ouverture des contacts de (interrupteur à gaz. Il est
nécessaire pour ce
dispositif d'avoir une telle séquence de séparation différée des contacts afin
de provoquer
le passage du courant par zéro avant que (interrupteur à vide assure seul la
coupure. En
effet, le dispositif est utilisé exclusivement comme disjoncteur de
générateur, et par
conséquent l'interrupteur à gaz n'est présent que pour diminuer le pourcentage
d'asymétrie
du courant.
De toute évidence, il n'est pas possible de réaliser avec ce dispositif une
séparation
simultanée ou Légèrement retardée des contacts de (interrupteur à vide par
rapport à la
séparation des contacts de (interrupteur à gaz.
L'invention vise à remédier aux inconvénients ou limitations des techniques
antérieures, en proposant un dispositif de coupure hybride pour haute ou
moyenne tension
relativement compact et endurant qui tout en fonctionnant avec un seul organe
de
~ ~~G~ 6~ f
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r
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manoeuvre, c'est à dire avec un mécanisme de commande relié à une seule tige
de
manoeuvre, permét d'ajuster la séquence de séparation des contacts des
interrupteurs.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de coupure de type hybride
pour
haute ou moyenne tension, comprenant
S - une enveloppe remplie d'un gaz diélectrique et ayant un axe longitudinal,
- un interrupteur à vide disposé dans l'enveloppe, comportant une première
paire de
contacts d'arc constituée d'un premier contact qui est fixe et d'un second
contact qui
peut être déplacé en translation dans la direction longitudinale de
(enveloppe,
- des moyens prévus pour exercer sur le second contact une force telle que la
pression
mutuelle entre les surfaces d'appui des premier et second contact soit
supérieure à une
valeur déterminée tant que (interrupteur à vide autorise le passage du
courant,
- un interrupteur à gaz disposé dans l'enveloppe, comportant une seconde paire
de
contacts d'arc constituée d'un troisième contact qui est fixe et d'un
quatrième contact
qui peut être déplacé en translation dans la direction axiale longitudinale,
comportant
1 S de plus une chambre de soufflage qui comprend un volume de soufflage
thermique,
- une tige de manaeuvre reliée au quatrième contact et pouvant être
immobilisée ou
déplacée en translation par des moyens de commande,
caractérisé en ce qu'il comprend en outre
- un moyen de raccordement connectant électriquement les second et troisième
contacts,
apte à être déplacé en translation dans la direction axiale longitudinale
solidairement
avec le second contact,
- des moyens de déplacement reliés à ce moyen de raccordement et à la tige de
manoeuvre pour les déplacer de manière à séparer les second et quatrième
contacts
respectivement des premier et troisième contacts, comprenant des moyens de
liaison à
2S course morte reliant le moyen de raccordement à la tige, ces moyens de
liaison
permettant de déplacer la tige d'une course morte déterminée tout en agissant
sur le
moyen de raccordement pour maintenir (interrupteur à vide fermé pendant -ee
déplacement.
Avantageusement, pour les applications où un dispositif selon (invention est
destiné à une utilisation comme disjoncteur dans un réseau haute tension, les
moyens de
déplacement sont agencés pour que les, séparations des contacts des
interrupteurs
respectivement à vide et à gaz se produisent de façon simultanée ou faiblement
décalée
dans le temps. Ceci permet de répartir de façon adéquate entre l'interrupteur
à vide et
(interrupteur à gaz la tension transitoire de rétablissement qui apparaît
entre les contacts de
3 S chaque interrupteur dès leur séparation.
Pour les applications où un dispositif selon (invention est destiné à une
utilisation
comme disjoncteur de générateur pour réseau moyenne tension, les moyens de
déplacement sont préférablement agencés pour que la séparation des contacts de
,. . ;~..i~,,~i i~ ~!
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(interrupteur à vide se produise de façon sensiblement retardée par rapport à
la séparation
des contacts d'arc de (interrupteur à gaz, afin que le passage du courant par
zéro soit
provoqué par (interrupteur à gaz avant que (interrupteur à vide ne coupe le
courant.
Selon des modes particuliers de réalisation mettant en oeuvre lesdits moyens
de
liaison à course morte, un dispositif de coupure selon (invention peut
comprendre Tune ou
plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou selon toutes les
combinaisons
techniquement possibles:
- les moyens de liaison à course morte comprennent des moyens de renvoi de
mouvement qui coopèrent avec des premiers moyens élastiques reliés au moyen de
raccordement ou à la tige de manoeuvre,
- les moyens de déplacement comprennent des second moyens élastiques aptes à
coopérer avec le moyen de raccordement pour séparer les contacts de
(interrupteur à
vide dès que la tige de manoeuvre a parcouru ladite course morte et aptes à
déplacer le
moyen de raccordement et le second contact d'une course d'isolation déterminée
par
rapport au premier contact lors d'une interruption de courant par le
dispositif, cette
course d'isolation correspondant à la distance de séparation complète des
contacts de
(interrupteur à vide,
- lesdits premiers et second moyens élastiques comprennent respectivement un
premier
et un second ressort chacun comprimé et apte à se détendre avec un allongement
déterminé, coopérant respectivement avec des premier et des second moyens de
butée
chacun aptes à interrompre la détente du ressort avec lequel ils coopèrent,
chaque
ressort exerçant une poussée sur le moyen de raccordement dans la direction
axiale et
ces deux poussées étant de sens opposés,
- lesdits premiers moyens de butée sont solidaires du moyen de raccordement,
- lesdits second moyens de butée sont reliés au troisième contact et assurent
la
connexion électrique avec le moyen de raccordement,
- lesdits moyens de renvoi comprennent deux parties aptes à être déplacées
ensemble en
appui Tune contre (autre et à aptes à être dissociées pendant (ouverture de
(interrupteur
à vide,
- une premiére partie desdits moyens de renvoi est soumise à une poussée des
premiers
moyens élastiques qui permet de déplacer cette partie sur ladite course morte
relativement au moyen de raccordement, une seconde partie desdits moyens de
renvoi
étant solidaire en translation de la tige.
Dans un premier mode de réalisation d'un dispositif de coupure selon
(invention,
les contacts de (interrupteur à gaz sont emmanchés (un dans (autre en position
fermée,
avec une distance de recouvrement qui est inférieure ou égale à la course
morte que peut
parcourir la première partie des moyens de renvoi le long du moyen de
raccordement.
=hü,fj. , ~~~ ~ ,
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.r
Dans un second mode de réalisation d'un dispositif de coupure selon
(invention, les
contacts de l'interrupteur à gaz sont en appui en butée l'un contre (autre en
position
fermée, et des moyens de retardement de la mise en mouvement du quatrième
contact sont
intercalés entre ce quatrième contact et la tige d'actionnement du dispositif.
Dans une
5 variante de ce second mode de réalisation, la tige de manoeuvre ainsi que
les troisième et
quatrième contacts sont de forme tubulaire dans la direction axiale, et
lesdits moyens de
retardement comprennent:
- un premier élément tubulaire disposé dans le prolongement axial du quatrième
contact,
solidairement raccordé à ce dernier et pouvant coulisser.à (intérieur de la
tige lors du
déplacement de celle-ci, la distance de coulissement étant inférieure ou égale
à ladite
course morte,
- des troisièmes moyens de butée fixés à une extrémité du premier élément
tubulaire au
niveau du raccordement avec le quatrième contact,
- un second élément tubulaire solidairement relié par une extrémité à la
seconde partie
1 S des moyens de renvoi, de diamètre supérieur à celui du premier élément
tubulaire,
pouvant coulisser le long des troisièmes moyens de butée dans la direction
axiale lors
du déplacement de la tige et comportant à son autre extrémité un chapeau
annulaire
destiné à venir en appui contre lesdits moyens de butée,
un troisième ressort à spires disposé selon la direction axiale, intercalé
entre les
premier et second éléments tubulaires, en appui d'un côté contre les
troisièmes moyens
de butée et d'un autre côté contre la seconde partie des moyens de renvoi.
Les troisième et quatrième contacts tubulaires peuvent comporter chacun à leur
extrémité
un embout réalisé en un matériau conducteur réfractaire.
Pour les deux modes de réalisation mentionnés, un dispositif de coupure selon
(invention peut comprendre fane ou plusieurs des caractéristiques suivantes
prises
isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles:
- le moyen de raccordement est constitué d'une douille métallique à symétrie
de révolution
dans la direction axiale, ladite douille comportant une partie tubulaire
creuse qui présente à
son extrémité ouverte un premier épaulement annulaire qui constitue tes
premiers moyens
3 Q de butée
- cette douille métallique comporte une partie cylindrique dans laquelle est
ménagé un
logement annulaire, ouverte vers l'interrupteur à vide et destinée à loger le
second ressort,
la paroi entourant ce logement annulaire pouvant comporter à son extrémité un
second
épaulement annulaire pour maintenir le premier ressort en butée,
- afin de permettre le déplacement en translation des moyens de renvoi le long
du moyen
de raccordement, la première partie de ces moyens de renvoi comporte à une
extrémité une
paroi annulaire qui vient en appui contre une extrémité du premier ressort, le
diamètre
r.,~ü i,
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intérieur de ladite paroï annulaire étant égal au diamètre extérieur de la
partie tubulaire de
la douille,
- les second moyens de butée sont constitués d'un plot cylindrique
électriquement relié au
troisième contact fixe et disposé dans le prolongement axial de ce dernier, la
douille
métallique étant emmanchée dans ledit plot et pouvant y coulisser tout en
assurant un
contact électrique permanent avec celui-ci, la partie tubulaire creuse de
ladite douille
comportant un fond destiné à venir en appui contre lesdits second moyens de
butée,
- les normes des poussées des premier et second ressort sont prévues pour
présenter à tout
instant une différence en faveur de la norme du premier ressort, cette
différence restant
supérieure en permanence à un seuil déterminé,
- la seconde des deux parties des moyens de renvoi est reliée électriquement
en
permanence à une prise de courant, et supporte un contact glissant destiné à
être en contact
électrique avec un élément de conduction lorsque le dispositif de coupure est
fermé,
- cet élément de conduction est fixé au moyen de raccordement pour être
électriquement
relié en permanence au second contact de (interrupteur à vide,
- une varistance est disposée dans l'enveloppe commune du dispositif de
coupure et
électriquement reliée en parallèle aux contacts de (interrupteur à vide, afin
de pouvoir
limiter la tension appliquée sur cet interrupteur, en vue de répartir de façon
adéquate la
tension appliquée sur les interrupteurs respectivement à vide et à gaz lors de
(ouverture du
dispositif de coupure,
- un condensateur est monté en parallèle à (un des interrupteurs ou en
parallèle à chacun
des interrupteurs en vue d'obtenir cette répartition adéquate.
L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la
description
qui suit en rapport avec les figures ci dessous.
La figure 1 est un schéma de principe simplifié montrant les principaux
éléments d'un
dispositif de coupure hybride à haute tension selon (invention dans un mode de
réalisation
particulier, représenté en position fermée.
Les figures 2 et 3 représentent des étapes successives de (ouverture du
dispositif de
coupure hybride montré à la figure 1.
La figure 4 représente le schéma de principe d'un dispositif de coupure
hybride selon
l'invention identique à celui représenté à la figure 1, à l'exception que les
contacts de
l'interrupteur à gaz sont agencés pour que leur séparation se produise peu de
temps avant
celle des contacts de (interrupteur à vide.
La figure 5 représente une étape intermédiaire de l'ouverture du dispositif de
coupure
hybride représenté à la figure 5.
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La figure 6 représente un mode de réalisation particulier d'un dispositif de
coupure hybride
selon (invention dans lequel la séparation des contacts de (interrupteur à
vide est agencée
pour se produire de façon retardée par rapport à la séparation des contacts
d'arc de
(interrupteur à gaz, en vue d'une utilisation du dispositif comme disjoncteur
de générateur
dans un réseau moyenne tension.
La figure 7 est un agrandissement d'une partie du dispositif de coupure
hybride représenté
à la figure 9, et représente schématiquement un mode particulier de
réalisation en bout à
bout des contacts d'arc de (interrupteur à gaz dans un dispositif de coupure
hybride selon
l'invention.
La figure 8 est une représentation schématique d'un mode de réalisation du
dispositif de
coupure hybride, dont le schéma de principe simplifié est représenté à la
figure 1.
La figure 9 est une représentation schématique d'un mode particulier de
réalisation d'un
dispositif de coupure hybride selon (invention dans lequel les contacts de
l'interrupteur à
gaz sont disposés bout à bout.
La. figure 10 est une vue partielle du dispositif de coupure hybride
représenté à la figure 9
et dont la varistance a été retirée.
Les figures 11 à 13 représentent des étapes successives de (ouverture du
dispositif de
coupure hybride montré à la figure 10.
La figure 14 représente le schéma de principe d'un autre mode de réalisation
d'un dispositif
de coupure hybride selon l'invention.
Figure 1, le dispositif 5 de coupure hybride à haute tension représenté est
globalement à symétrie de révolution autour d'un axe A. Il comporte un
interrupteur à vide
10 renfermant une première paire de contacts d'arc 1 et 2. Un premier contact
1 est fixe et
est connecté en permanence à une traversée 7 d'extrémité du dispositif 5. Un
second
contact 2 est mobile dans la direction axiale A. Le dispositif comporte aussi
un interrupteur
à gaz 11 connecté électriquement en série avec (interrupteur à vide. Cet
interrupteur à gaz
comprend une deuxième paire de contacts d'arc, constituée d'un troisième et
d'un quatriéme
contact 3 et 4. Le troisième contact 3 est fixe dans (enveloppe 12 grâce à des
moyens de
maintien représentés aux figures 8 et 9. Le quatrième contact 4 est mobile
dans Ia direction
axiale A et solidaire d'une tige 6 d'actionnement reliée au mécanisme de
commande 8 du
dispositif 5. Les deux interrupteurs 10 et 11 sont disposés dans une enveloppe
IZ commune
remplie d'un gaz diélectrique.
Dans le mode de réalisation représenté, Ie contact 4 mobile est introduit dans
le
contact 3 fixe sur une certaine distance de recouvrement quand le dispositif
de coupure est
fermé. Par ce recouvrement, la séparation des troisième et~quatrième contacts
a lieu à un
instant oü la tige 6 d'actionnement a parcouru une distance déterminée dite de
mise en
~ ~ai;, i~ ~
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vitesse, ce qui revient à dire que la distance de recouvrement correspond à la
distance de
mise en vitesse que parcourt Ia tige 6. Cette mise en vitesse est appliquée au
contact mobile
4 de (interrupteur à gaz et permet que ce contact 4 soit séparé du contact
fixe 3 avec une
vitesse relativement importante dès le début de la séparation. Quelques
millisecondes après
ladite séparation, cette vitesse peut atteindre une valeur suffisante
favorisant (extinction de
Parc électrique créé entre les contacts de (interrupteur. Elle est
particulièrement utile pour
couper les courants dits capacitifs sans réamorçage d'arc électrique.
Le contact 2 est solidaire en translation d'un moyen de raccordement 13 mobile
qui
le relie électriquement en permanence au contact 3 fixe. Le fait d'agencer le
troisième
contact pour que celui-ci reste fixe dans le dispositif de coupure permet que
la séparation
des contacts 3 et 4 dans (interrupteur à gaz ne dépende pas du fonctionnement
mécanique
de (ensemble portant le second contact mobile de l'interrupteur à vide.
Des moyens de renvoi 15 sont dissociables en deux parties 16 et 17. Ces deux
parties sont en appui l'une contre (autre selon la direction axiale A par
(intermédiaire de
1 S moyens de couplage 22 préws à leurs deux extrémités en vis à vis. La
seconde partie 17
est solidaire en translation avec la tige 6, et la première partie 16 peut
être déplacée en
translation d'une course morte D déterminée dans la direction axiale A
relativement au
moyen de raccordement 13. Dans la réalisation représentée, cette course D est
égale à la
distance de recouvrement des contacts 3 et 4, ce qui revient à dire qu'elle
est égale à la
distance de mise en vitesse définie précédemment.
Ces moyens de renvoi 15 peuvent aussi être réalisés par une liaison
télescopique
non représentée comprenant deux parties pouvant être bloquées en butée l'une
contre
(autre et coulissant fane dans (autre pendant leur écartement dans la
direction axiale, une
telle liaison télescopique étant fonctionnellement équivalente aux moyens de
renvoi 15
schématisés à la figure 1. Toutefois, une telle réalisation peut présenter des
inconvénients
du fait de (augmentation des masses en mouvement.
Des premiers moyens élastiques sont préws pour maintenir (interrupteur à vide
fermé, en exerçant sur le moyen de raccordement 13 et donc sur le contact 2
une première
poussée qui reste supérieure à un seuil déterminé jusqu'à un instant où la
tige 6 a parcouru
la course morte D.
A cet instant correspondant à la représentation de la figure 2, les contacts
de
(interrupteur à gaz se séparent. Cette première poussée cesse d'agir sur le
moyen de
raccordement audit instant, pour laisser agir sur le contact 2 des second
moyens élastiques
qui exercent une seconde poussée de sens opposé. Cette seconde poussée met en
mouvement contact 2, ce qui provoque la séparation des contacts de
(interrupteur à vide.
Cette séparation se produit ainsi de façon simultanée ou retardée par rapport
à la séparation
des contacts de (interrupteur à gaz, selon une séquence déterminée.
. . ,1.;,;,G i ~ I
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Dans le dispositif décrit, les premier et second moyens élastiques prévus pour
exercer lesdites première et seconde poussées comprennent respectivement un
premier
ressort 20 et un second ressort 21 tous deux armés en compression et associés
respectivement à des premier et second moyens de butée 14 et 19. Le premier
ressort 20 est
monté entre le moyen de raccordement 13 et la première partie 16, pour exercer
respectivement sur ces éléments des poussées opposées - FZO et Fco . La
positïon fermée du
dispositif de coupure 5 est assurée grâce au verrouillage du mouvement de la
tige 6 par le
mécanisme de commande 8, ce qui permet de maintenir les deux parties 16 et 17
immobiles en appui Tune contre (autre et aussi de maintenir une certaine
pression sur les
contacts 1 et 2 grâce au premier ressort 20 associé au moyen de raccordement
13. Cette
pression de contact permet à (interrupteur d'assurer le passage d'un courant
de défaut, et
dépend de la valeur du courant de défaut à supporter.
En cas d'ordre d'interruption de courant envoyé au mécanisme de commande 8 du
dispositif de coupure 5, la tige 6 doit être débloquée pour laisser Ia
première partie 16 se
déplacer en translation relativement au moyen 13 sous (effet de Ia détente du
premier
ressort 20. Ce mouvement relatif est ensuite arrêté dès que la première partie
16 a parcouru
la course morte D, par les premiers moyens de butée 14 qui sont ménagés sur le
moyen de
raccordement 13 de sorte que cette partie 16 est rendue solidaire en
translation dudit
moyen 13 comme montré à la figure 2.
Les moyens de renvoi 15 et les premiers moyens élastiques (20, 14) forment un
ensemble de liaison qui relie Ie moyen de raccordement 13 à la tige 6. Cet
ensemble est
qualifié de moyens de liaison à course morte, en ce sens que ces moyens de
liaison ne
permettent pas au moyen de raccordement de suivre le mouvement de 1a tige tant
que celle-
ci n'a pas parcouru la course morte déterminée. Durant cette course morte D, 1
e moyen de
raccordement 13 reste immobile puisque les moyens de renvoi 15 ne lui
transmettent pas le
mouvement de la tige 6. Cette propriété se vérifie tant à (ouverture qu'à la
fermeture du
dispositif de coupure.
Le mouvement du contact 2 lors de la séparation des contacts 1 et 2 de
(interrupteur
à vide 10 est assuré par le second ressort 21 semi-mobile dont une extrémité
est immobile
car en appui permanent contre la face de (interrupteur à vide qui est
traversée par la tige
portant Ie contact 2. L'autre extrémité de ce ressort 21 est mobile, en appui
permanent
contre le moyen de raccordement 13, et exerce contre ce dernier une poussée
qui reste très
inférieure à celle du premier ressort 20.
Les moyens de liaison à course morte coopèrent avec les second moyens
élastiques
pour déplacer la tige 6 et le moyen de raccordement 13 de façon à séparer les
contacts
mobiles 2 et 4 respectivement des contacts fixes 1 et 3. Dans la réalisation
représentée, ils
sont une partie constituante des moyens de déplacement qui permettent que les
séparations
~,i."~i 'i
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t
des contacts 1 et 2 et des contacts 3 et 4 des interrupteurs respectivement à
vide et à gaz se
produisent de façon simultanée ou faiblement décalée dans le temps.
Les second moyens de butée 19 sont disposés de façon à arrêter le mouvement de
translation du moyen de raccordement 13, dès que ce dernier a parcouru une
certaine
5 course d'isolation d, comme représenté à la figure 3. Ces moyens de butée 19
sont
électriquement et mécaniquement reliés au contact fixe 3, et participent
avantageusement à
la liaison électrique entre les contacts 2 et 3. Ils sont ici constitués d'un
plot cylindrique
d'axe A, lequel est introduit dans une partie tubulaire creuse du moyen de
raccordement 13
mobile qui peut ainsi coulisser dans la direction axiale A. Ils sont en outre
électriquement
10 et mécaniquement reliés à un élément de conduction 9 qui entoure et
maintient une
chambre de soufflage disposée dans la direction axiale A. De manière connue,
cette
chambre comprend un volume de soufflage thermique 11 A et une buse de
soufflage 11 B.
L'élément de conduction 9 fait offre de contact principal pour le passage du
courant permanent lorsque le dispositif de coupure S est fermé. La liaison
électrique entre
(élément 9 et une prise de courant 33 est assurée par l'intermédiaire d'un
contact glissant
17A supporté par la seconde partie 17 des moyens de renvoi 15 au niveau des
moyens de
couplage 22. Cette seconde partie 17 est électriquement conductrice et se
déplace en
translation avec la tige 6 tout en restant en contact électrique par un
contact glissant 28
avec un tube conducteur 31 fixe relié à la prise 33. La première partie 16 des
moyens de
renvoi 15 est quant à elle électriquement isolante pour des raisons expliquées
ci-après.
Le moyen de raccordement 13 dans l'exemple de réalisation représenté est
constitué
d'une douille métallique â symétrie de révolution dans la direction axiale A.
Les différentes
parties constituant cette pièce sont référencées à la figure 2. La douille
comporte une partie
tubulaire creuse 13A qui présente à son extrémité ouverte un premier
épaulement annulaire
qui constitue les premiers moyens de butée 14. Cette partie creuse 13A
comporte un fond
13C destiné à venir en appui contre le plot cylindrique constituant les second
moyens de
butée 19. La douille comporte aussi une partie cylindrique 13B dans laquelle
est ménagé
un logement annulaire 13D ouvert vers (interrupteur à vide 10 et destinée à
loger le second
ressort 21. La paroi 13E qui entoure ce logement 13D comporte à son extrémité
un second
épaulement annulaire 13F pour maintenir le premier ressort 20 en butée. Le
ressort 20 est
comprimé en permanence entre cet épaulement 13F et une paroi annulaire 16A
ménagé à
une extrémité de la première partie 16. Le diamètre intérieur de cette paroi
16A est égal au
diamètre extérieur de la partie tubulaire 13A de la douille 13, de façon à ce
que la partie 16
puisse coulisser le long de la douille dans la direction axiale A.
Suite au déblocage de la tige 6, la première partie 16 des moyens de renvoi 15
se
déplace en translation depuis la position représentée à la figure 1 jusqu'à
celle de la figure
2. Elle pousse dans son mouvement la seconde partie 17, et le contact glissant
17A est
prévu pour se séparer de l'élément de conduction 9 afin que le courant de
défaut passe
~ki.~l ~~,
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11
exclusivement par les contacts d'arc 3 et 4 dans (interrupteur à gaz 11. Comme
mentionné
précédemment, la première partie 16 est électriquement isolante ou tout au
moins permet
d'isoler électriquement le moyen de raccordement 13 de la seconde partie 17
qui est
conductrice. En effet, si cette partie 16 était entièrement conductrice, il y
aurait apparition
d'arcs électriques entre les parties 16 et 17 après que le contact glissant
17A soit
déconnecté de (élément de conduction 9.
Le mouvement de translation des moyens de renvoi 15 est transmis à la tige 6,
et
par conséquent au contact mobile 4 de l'interrupteur à gaz. La poussée fournie
par la
détente du premier ressort 20 permet d'assister le mécanisme de commande 8
pour Ia
manoeuvre de la tige.
Figure 2, le dispositif est représenté au moment o~ la paroi annulaire 16A de
la
première partie 16 arrive en butée contre les premiers moyens de butée 14,
après avoir
parcouru la distance D. Le contact mobile 4 a parcouru simultanément la
distance D dans
finterrupte_ur à gaz, et est sur le point d'être séparés du contact fixe 3. A
cette étape, la
poussée -Fso du premier ressort 20 ne peut plus agir de façon effective sur le
moyen de
raccordement 13 pour maintenir la pression sur le contact 2, et la poussée du
second ressort
21 est libre d'agir sur ce moyen 13 pour sa mise en translation. Le contact
mobile 2 dans
l'interrupteur à vide 10 est alors sur le point d'être séparé du contact fixe
1, simultanément
à la séparation des contacts 3 et 4 dans (interrupteur à gaz.
Entre les positions représentées aux figures 2 et 3, le moyen de raccordement
13 est
mis en mouvement par 1_a détente du second ressort 21 qui exerce en permanence
sur ce
moyen 13 une poussée Fm représentée à la figure 3. Cette mise en mouvement
entraîne
d'une part le déplacement du second contact 2 pour ouvrir (interrupteur à vide
I0, d'autre
part la poursuite du déplacement en translation des moyens de renvoi 15.
Figure 3, Le mouvement du contact 2 est prévu pour être arrêté dès que ce
dernier
est complètement séparé du contact 1 dans l'interrupteur à vide 10. La
séparation complète
est effectuée lorsque le contact mobile 2 est séparé du contact fixe 1 d'une
distance
d'isolation dans le vide déterminée, par exemple de l'ordre de 15 mm. A cet
effet, le
mouvement du moyen de raccordement 13 est arre"té par les second moyens de
butée 19
qui sont disposés de façon à ce que la course d, parcourue par ce moyen 13
soit égale à la
distance d'isolation correspondant à la séparation complète des contacts 1 et
2.
La poussée Fm du second ressort 21 est prévue suffisante pour dans un premier
temps fournir l'énergie nécessaire au déplacement du contact 2 et des pièces
13 et 16
solidaires en translation, et dans un second temps maintenir les contacts 1 et
2 ouverts tel
que représenté à la figure 3. Toutefois, cette poussée reste très inférieure
en norme à celle
FZO du premier ressort 20. En effet, tant que l'interrupteur à vide 10 reste
fermé comme
représenté aux figures 1 et 2, la pression à maintenir sur les contacts 1 et 2
est assez élevée,
~~~~~.~.i ~Y.,
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12
par exemple de (ordre de 2000 N pour un courant de défaut de 40 kA. Les
poussées Fco et
FZ, des premier et second ressort sont donc prévues pour présenter une
différence OF
définie comme F,ô F,, qui reste supérieure à un seuil S déterminé. Fco décroît
entre les
instants correspondant aux figures 1 et 2 alors que FZ, est stable à son
maximum, FZO restant
suffisamment élevée pour satisfaire la condition FZO>F=,+S.
Dans un mode particulier d'agencement du mécanisme de commande 8 de la tige 6
qui actionne (ouverture des interrupteurs, ladite tige est entraînée en
translation par le
mécanisme 8 avec une vitesse supérieure à celle qu'acquiert le moyen de
raccordement 13
sous l'effet de la détente du second ressort 21. Le dispositif représenté aux
figures 1 à 4
fonctionne selon ce mode d'agencement. Les parties 16 et 17 des moyens de
renvoi 15 sont
dans ce cas préwes pour se séparer avant que le moyen 13 arrive en butée,
c'est à dire
avant que les contacts 1 et 2 soient complètement séparés à (instant
correspondant à la
figure 3. Par exemple, la séparation des parties 16 et 17 peut être prévue
pour commencer
juste après celle des contacts 1 et 2, c'est à dire juste aprés (instant
correspondant à la
figure 2. Ainsi, seule une première phase du mouvement de translation du
contact 2 est
transmise à la tige 6 par les moyens de renvoi 15. Après cette première phase
qui peut être
très courte, les moyens de renvoi 15 n'exercent donc plus d'action sur la tige
6 pour aider
son mouvement de translation, lequel est alors entiërement assuré par le
mécanisme de
commande 8. Ce fonctionnement permet d'avoir une plus grande vitesse du
contact mobile
4 au moment du soufflage de Parc entre les contacts 3 et 4 dans (interrupteur
à gaz 11.
Les contacts 1 et 2 sont maintenus ouverts dans l'interrupteur à vide 10,
jusqu'à
(ouverture complète des contacts 3 et 4 dans (interrupteur à gaz où ces
contacts seront
séparés d'une certaine distance d'isolation dans le gaz en (m de course du
contact mobile 4.
Cette distance d'isolation dans le gaz est très supérieure à la distance d,
mentionnée pour
(interrupteur à vide, étant donné qu'elle est généralement comprise entre 80
et 200 mm
pour la plupart des interrupteurs à gaz de soufflage.
La figure 4 représente le schéma de principe d'un dispositif identique à celui
représenté à la figure 1, excepté que les contacts de (interrupteur à gaz sont
agencés pour
que leur séparation se produise peu de temps avant celle des contacts de
(interrupteur à
vide. Pour obtenir une telle séparation anticipée des contacts de
(interrupteur à gaz, il suffit
que la distance de recouvrement de ces contacts soit quelque peu inférieure à
la course
morte D définie précédemment, quand le dispositif de coupure est fermé. On a
donc une
distance de recouvrement, en d'autres termes une distance de mise en vitesse
pour la tige 6,
égale à D-~ avec la distance ~ qui est fonction du laps de temps souhaité pour
cette
séparation anticipée.
Figure 5, à (instant où la tige 6 a parcouru la course morte D, les contacts
de
(interrupteur à gaz viennent d'être séparés et sont écartés de la distance ~.
On voit donc que
~~i~~~, L. C
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t
13
cette distance E se définit comme (écartement souhaité pour les contacts de
(interrupteur à
gaz au moment où ceux de (interrupteur à vide sont sur le point d'être
sëparés.
Figure 6, un autre mode de réalisation d'un dispositif de coupure hybride
selon
(invention est représenté dans une réalisation pour laquelle le dispositif est
destiné à une
utilisation comme disjoncteur de générateur dans un réseau moyenne tension.
Les moyens
de déplacement qui sont reliés au moyen de raccordement et à la tige de
manoeuvre du
dispositif sont ici agencés pour que la séparation des contacts de
(interrupteur à vide se
produise de façon sensiblement retardée par rapport à la séparation des
contacts d'arc de
(interrupteur à gaz.
En effet, la distance de recouvrement Dr des contacts de (interrupteur à gaz
est ici
inférieure à la moitié de la course morte D que peut parcourir la tige de
manoeuvre
solidairement avec les moyens de renvoi de mouvement. On rappelle que cette
distance de
recouvrement Dr est aussi appelée distance de mise en vitesse, en particulier
dans le cas
d'une réalisation équivalente où les contacts de (interrupteur à gaz seraient
disposés bout à
bout. De façon générale, pour ces applications du dispositif en tant que
disjoncteur de
générateur, on préférera choisir une course morte supérieure à deux fois la
distance de mise
en vitesse du contact mobile de (interrupteur à gaz.
Ceci implique qu'un arc électrique se forme entre les contacts de
(interrupteur à gaz
qui sont déjà séparés d'une certaine distance avant que la course morte D ne
soit totalement
parcourue, c'est à dire avant la séparation des contacts de l'interrupteur à
vide.
L'interrupteur à gaz est donc en mesure de provoquer le passage du courant par
zéro avant
que l'interrupteur à vide ne coupe le courant, ce qui est un avantage dans le
cadre d'une
utilisation comme disjoncteur de générateur.
Il convient de souligner qu'un dispositif de ce type doit être capable de
couper des
courants de court-circuit avec de fortes asymétries qui entraînent des
passages par zéro du
courant retardés. Un dispositif de coupure hybride qui présente une séquence
de séparation
des contacts telle que celle du dispositif de la figure 6 permet de réduire
(asymétrie du
courant et de provoquer plus tôt le passage par zéro du courant, à un instant
compatible
avec le fonctionnement de (interrupteur à vide.
La figure 7 est une vue partielle agrandie du dispositif de coupure hybride
représenté à la figure 9, en position fermée. Cette vue montre un mode
particulier de
réalisation en bout à bout des contacts d'arc de (interrupteur à gaz dans un
dispositif de
coupure hybride selon l'invention, dans lequel les contacts 3 et 4 de
(interrupteur à gaz 11
sont maintenus en appui l'un contre (autre avec une certaine pression de
contact assurée
par des moyens élastiques.
Des moyens de retardement 18 de la mise en mouvement du contact mobile 4 sont
intercalés entre ce contact et la tige 6 d'actionnement du dispositif, de
façon à ce que la
séparation des contacts 3 et 4 provoquée par ladite mise en mouvement du
contact 4 ait lieu
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i
14
précisément à (instant où la tige 6 a parcouru la distance de mise en vitesse
définie
précédemment.
La tige 6 ainsi que les contacts 3 et 4 sont préférablement de forme tubulaire
dans la
direction axiale A, et les contacts 3 et 4 comportent avantageusement chacun à
leur
extrémité un embout respectivement 3A et 4A réalisé en un matériau conducteur
réfractaire. Le contact d'arc 4 comporte aussi des orifices ou ouvertures 4B
pour permettre
(évacuation des gaz chauds qui sont en surpression à (intérieur de la
structure tubulaire
dudit contact pendant la coupure d'un courant de défaut par les contacts d'arc
3 et 4. Les
gaz en surpression sont évacués dans (espace compris entre les moyens de
retardement 18
et la seconde partie 17, puis passent dans (espace compris entre la tige 6 et
le tube
conducteur 31 par des ouvertures ménagées à cet effet dans la seconde partie
17. Enfin, ces
gaz subissent une dernière détente en passant dans le volume adjacent à la
paroi intérieure
de (enveloppe 12 par des ouvertures ménagées à cet effet dans le tube
conducteur 31. Bien
entendu, d'autres agencements d'ouvertures pour (évacuation des gaz en
surpression
1 S peuvent étre prévus.
Les moyens de retardement 18 comprennent:
- un premier élément tubulaire 2S disposé dans le prolongement axial du
contact 4,
solidairement raccordé à ce dernier et pouvant coulisser à (intérieur de la
tige 6 lors du
déplacement de celle-ci, la distance de mise en vitesse pour la tige 6 étant
définie par la
course autorisée pour ce coulissement,
- des troisièmes moyens de butée 23 fixés à une extrémité de (élément
tubulaire 2S au
niveau du raccordement avec le contact 4,
- un second élément tubulaire 26 solidairement relié par une extrémité à la
seconde
partie 17 des moyens de renvoi 15, de diamètre supérieur à celui de (élément
tubulaire
2S, pouvant coulisser le long des troisièmes moyens de butée 23 dans la
direction axiale
A lors du déplacement de la tige 6 et comportant à son autre extrémité un
chapeau
annulaire 27 destiné à venir en appui contre les moyens de butée 23,
- un troisième ressort 24 à spires disposé selon la direction axiale A,
intercalé entre les
premier et second éléments tubulaires, en appui d'un c&té contre les
troisièmes moyens
de butée 23 et d'un autre côté contre la seconde partie 17 des moyens de
renvoi 1 S.
Dans l'exemple de réalisation représenté, les moyens de retardement 18 sont
dimensionnés
pour que la distance de mise en vitesse soit égale à la course morte D que
peuvent
parcourir les moyens de renvoi 1 S relativement au moyen de raccordement 13,
de façon à
obtenir la séparation simultanée des deux paires de contacts.
3 S Lors de la coupure du courant par le dispositif, une fois que le contact
glissant 17A
est déconnecté de (élément de conduction 9 et avant l'instant de séparation
des contacts 3
et 4, le courant de défaut circule du contact fixe 3 au tube conducteur 31 en
passant par le
~; ~.~I '~ li~ ~
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contact 4, (élément tubulaire 25, des contacts glissants 29, une portion de la
seconde partie
17 des moyens de renvoi 1 S, et enfin les contacts glissants 28.
Pendant le mouvement de translation commune des parties 16 et 17 des moyens de
renvoi 15, le contact mobile 4 est maintenu en appui contre le contact fixe 3
avec une
5 certaine pression de contact grâce à la poussée exercée par le troisième
ressort 24. Lorsque
la distance de mise en vitesse a été parcourue par la tige 6, le chapeau
annulaire 27 arnve
en appui contre les moyens de butée 23. Le ressort 24 n'exerce plus d'action
sur le contact
4 qui est dès lors entraîné en translation avec la tige 6 et la seconde partie
I7. Ainsi, le
contact mobile 4 n'est solidaire en translation des pièces 6 et 17 qu'à partir
d'un instant
10 précis.
De façon analogue au dispositif représenté à la figure 1, le fonctionnement du
dispositif est ici prévu pour obtenir la séparation des contacts 3 et 4 dans
(interrupteur à
gaz simultanément à celle des contacts 1 et 2 dans (interrupteur à vide. Il
est toutefois
possible d'avoir une séparation anticipée des contacts de (interrupteur à gaz,
en agençant
15 les éléments du dispositif pour que la distance de mise en vitesse soit
inférieure à la
distance D, de façon analogue à (agencement représenté à la figure S.
Figure 8, on a représenté schématiquement un mode de réalisation d'un
dispositif de
coupure hybride dont le schéma de principe simplifié est représenté à la
figure 1. Les
contacts de (interrupteur à gaz sont emmanchés (un dans (autre avec une
certaine distance
de recouvrement quand le dispositif de coupure est fermé, de même qu'à Ia
figure 1.
Le volume adjacent à la paroi intérieure de (enveloppe commune aux deux
interrupteurs est dimensionné pour accueillir une varistance 32 électriquement
reliée en
parallèle aux contacts de (interrupteur à vide afin de pouvoir limiter la
tension appliquée
sur ledit interrupteur. Ceci permet de répartir de façon adéquate la tension
appliquée sur les
interrupteurs respectivement à vide et à gaz lors de (ouverture du dispositif
de coupure. La
répartition de la tension peut aussi être ajustée à (aide d'au moins une
capacité montée en
parallèle au dispositif de coupure ou en parallèle à (un des deux
interrupteurs. -
Dans le cas d'un appareil à isolement dans l'air tel que représenté où les
dispositifs
de coupure en série peuvent être logés dans une enveloppe isolante verticale,
il peut être
avantageux de disposer l'interrupteur à vide dans la partie de (enveloppe la
plus éloignée
du sol. Ceci permet d'obtenir une répartition de tension naturelle qui donne
une tension sur
le dispositif de coupure à gaz supérieure celle appliquée sur l'interrupteur à
vide. Par
ailleurs, la relative compacité d'un dispositif selon (invention peut
permettre d'utiliser une
enveloppe isolante existante prévue pour un interrupteur à gaz non hybride.
La liaison électrique entre la varistance 32 et le contact mobile de
l'interrupteur à
vide est assurée par (intermédiaire du soufflet métallique d'étanchéité de cet
interrupteur.
La liaison électrique entre le moyen de raccordement 13 et le plot conducteur
formant les
second moyens de butée 19 est assurée par des contacts glissants. Des orifices
ou
. ~kr;L~ G~f
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1
16
ouvertures sont prévus au niveau du raccordement entre ce plot et (élément de
conduction
9 qui entoure la chambre de soufflage de (interrupteur à gaz, pour permettre
l'évacuation
des gaz chauds comme expliqué dans le commentaire de la figure 7. De telles
ouvertures
sont aussi ménagées dans les première et seconde parties 16 et 17 des moyens
de renvoi
15, ainsi que dans le tube conducteur dans lequel cette seconde partie peut
coulisser.
Des tirants électriquement isolants 30 participent au maintien mécanique de
(interrupteur à gaz dans (enveloppe du dispositif de coupure. Ces tirants sont
fixés par une
extrémité sur la face de fintemtpteur à vide qui est traversée par la tige
portant le contact
mobile. Ils sont rigidement liés par leur autre extrémité à (élément de
conduction 9 et
permettent ainsi de maintenir fixe le troisième contact et la buse de
soufflage du volume de
soufflage thermique dans (interrupteur à gaz.
La tige 6 d'actionnement du dispositif est rigidement liée au contact mobile 4
ainsi
qu'à la seconde partie 17 des moyens de renvoi 15. Les trois éléments 6, 4 et
17 sont donc
en permanence solidaires en translation dans ce mode de réalisation.
La figure 9 est une représentation schématique en position fermée d'un autre
mode
de réalisation d'un dispositif de coupure hybride selon (invention dans lequel
Ies contacts
de (interrupteur à gaz sont disposés bout à bout. De nombreux éléments sont
identiques à
ceux utilisés pour le mode de réalisation représenté à Ia figure 8. Toutefois,
la structure
différente des contacts de (interrupteur à gaz implique que l'entraînement du
contact
mobile de cet interrupteur ne peut être réalisé de façon aussi directe que
pour le mode de
réalisation où ces contacts sont emmanchés. Afin de respecter la séquence
souhaitée
d'ouverture des interrupteurs, des moyens de retardement 18 tels que détaillés
à la figure 7
sont prévus pour retarder la mise en mouvement dudit contact mobile. Ces
moyens
permettent à la tige 6 de parcourir la distance de mise en vitesse comme
expliqué
précédemment, et permettent donc au contact mobile 4 d'être entraîné par la
tige 6 avec
une vitesse importante au commencement de la séparation des contacts de
(interrupteur à
vide, de même que dans le mode de réalisation à contacts emmanchés.
Figure 10, les éléments du dispositif de coupure hybride représenté sont
identiques
à ceux de la figure 9, à l'exception de la varistance qui a été retirée et de
(enveloppe
isolante dont le diamètre a été diminué en conséquence.
La figure 11 montre Ie dispositif de la figure 10 à un instant correspondant à
(étape
de la figure 2 lors d'une ouverture du dispositif pour interrompre le courant.
Les figures 12 et 13 montrent le dispositif de la figure 10 à des instants
correspondant respectivement à l'étape de la figure 3 et à la fin de
(ouverture du dispositif
3 5 lorsque les contacts de (interrupteur à vide sont complètement séparés.
Figure 14, Ie schéma de principe d'un autre mode de réalisation d'un
dispositif selon
(invention est représenté en demi coupe longitudinale. Ce mode de réalisation
diff'ere de
~ ~a~n i~~ ~
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17
celui représenté à la figure 1 en ce que les moyens de liaison à course morte
reliant le
moyen de raccordement 13 à la tige 6 sont agencés différemment. Ces moyens de
liaison
comprennent des moyens de renvoi 1 S' qui coopèrent avec des premiers moyens
élastiques
comprenant un premier ressort 20' assurant la même fonction que le premier
ressort 24
représenté à la figure 1. Les moyens de renvoi 15' sont directement reliés au
moyen de
raccordement 13, et le ressort 20' est disposé entre ces moyens 15' et la tige
6.
De même que dans Ies autres modes de réalisation, le ressort 20' exerce une
poussée
sur le moyen de raccordement 13' pour maintenir fermés les contacts de
(interrupteur à
vide. Cette poussée s'exerce ici par (intermédiaire des moyens de renvoi 15',
jusqu'à ce que
la tige 6 ait parcouru la course morte D sous faction de la détente du ressort
20' qui appuie
sur un épaulement annulaire 34 solidaire de la tige. Les premiers moyens
élastiques
comprennent encore des premiers moyens de butée 14' qui sont ici solidaires du
contact
mobile 4 de (interrupteur à gaz. Ces moyens de butée 14' coopèrent avec le
premier ressort
20' pour limiter à la distance D Ia course que la tige 6 parcourt relativement
aux moyens de
I S renvoi 15'.
Les moyens de renvoi 15' comprennent deux parties 16' et 17' pouvant être
déplacées ensemble en appui fane contre l'autre et pouvant être dissociées
pendant
(ouverture de (interrupteur à vide. La première partie 16' est en permanence
solidaire en
translation du moyen de raccordement 13. La seconde partie 17' n'est pas
solidaire en
translation de la tige 6 tant que celle-ci parcourt la course morte D
relativement aux
moyens de renvoi 15', et devient solidaire de la tige une fois cette course
parcourue. Du fait
de (augmentation de la masse des éléments solidaires en mouvement de la tige 6
après la
séparation des contacts de (interrupteur à gaz, cette réalisation peut
présenter
(inconvénient de devoir augmenter (énergie d'actionnement à fournir à la tige
pour obtenir
une mise en vitesse suffisante du contact 4 en vue de la coupure des courants
dits
capacitifs.
De façon analogue au dispositif de Ia figure 1, Ies moyens de déplacement
reliés au
moyen de raccordement 13' comprennent des second moyens élastiques qui
comportent un
second ressort 21 coopérant avec des second moyens de butée 19.
Un dispositif de coupure hybride selon (invention permet que la phase
thermique
de la coupure du courant, c'est à dire Ia période de quelques microsecondes
pendant
laquelle débute le rétablissement de tension, soit assurée en grande partie
par (interrupteur
à vide du dispositif. De son côté, l'interrupteur à gaz contribue
essentiellement à la tenue à
la valeur crête de la tension, grâce à la relativement grande distance de
séparation des
contacts inhérente à ce type d'appareil en comparaison avec un interrupteur à
vide. Ceci
offre en particulier la possibilité d'utiliser un gaz autre que le SF6 pour le
soufflage de
l'interrupteur à gaz. En effet le SF6 est généralement choisi pour ses
propriétés de tenue à
i;..~i . G.
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Y
18
des vitesses de rétablissement rapides de la tension pendant la phase
thermique de la
coupure. Puisque la tenue de la tension transitoire de rétablissement pendant
la phase
thermique est apportée par l'interrupteur à vide dans un dispositif de coupure
hybride selon
(invention, un autre gaz ou mélange de gaz possédant des propriétés
diélectriques
suffisantes peut alors être utilisé dans l'interrupteur à gaz du dispositif.
L'azote sous haute
pression possède les propriétés diélectriques exigées en haute tension. Ne
présentant pas de
risques pour l'environnement il constitue une solution préférentielle pour une
utilisation
avec un gaz autre que le SF6. Alternativement, un mélange composé de plus de
80%
d'azote et d'un autre gaz comme le SF6 présente au moins (avantage de diminuer
considérablement les risques pour l'environnement par rapport à (utilisation
de SF6 pur.
