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CINEMATIQUE D'ENTRAINEMENT DANS UN DISJONCTEUR HYBRIDE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention se rapporte au domaine de
l'actionnement par commande unique des contacts mobiles
de deux unités d'interruption. Plus spécifiquement,
l'actionnement de la chambre de coupure et de l'ampoule
à vide d'un disjoncteur hybride est effectué selon
l'invention par l'intermédiaire d'un seul agencement
mécanique, bien que les contacts mobiles de chacun des
interrupteurs suivent leur propre profil de déplacement
dans le temps, et notamment que l'ampoule à vide soit
protégée lors de l'ouverture de la chambre de coupure.
En particulier, l'invention concerne un
disjoncteur hybride dont les moyens d'actionnement des
contacts mobiles permettent une ouverture simultanée
des chambre de coupure et ampoule à vide suivie d'une
fermeture de l'ampoule anticipée par rapport à la
remise en service de la chambre de coupure.
ÉTAT DE I~A TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Un dispositif interrupteur de type hybride
fait coopërer deux techniques de coupure différentes.
Une telle coupure mixte s'applique notamment pour un
dispositif interrupteur pour haute et moyenne tension
qui comporte un interrupteur vide de gaz diélectrique,
aussi appelé « ampoule à vide », et un interrupteur
contenant un gaz diélectrique, appelé « chambre de
coupure ».
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Chacun des interrupteurs comprend une paire
de contacts d'arc mobile entre une position fermée de
passage de courant, et une position d'ouverture. Des
moyens d'actionnement permettent le mouvement des
contacts.
L'agencement le plus simple est un
alignement longitudinal des paires de contacts, un
arbre permettant une séparation des contacts de
l'interrupteur à vide simultanée à la séparation des
contacts de l'interrupteur à gaz; parfois légèrement
décalée par rapport au signal de commande d'ouverture,
tel que décrit dans le document FR-A-2 840 729.
Il a aussi été envisagé de disposer la
chambre de coupure à gaz et l'ampoule à vide selon deux
axes inclinés . le contact mobile de la chambre de
coupure est prolongé par un agencement longitudinal
d'entraînement sur lequel est disposé, en contact
permanent et selon un angle, un élément longitudinal
relié au contact mobile de l'ampoule à vide. Une
commande unique sollicite le contact mobile de la
chambre de coupure en translation selon son axe, la
longueur et la forme de l'agencement d'entraînement
assurant une synchronisation entre les déplacements des
contacts mobiles d'une position fermée à une position
ouverte et inversement. Un tel agencement est décrit
dans le document EP-A-1 310 970.
Cependant, avec les agencements connus, une
fois les contacts mobiles de la chambre de coupure et
de l'ampoule à vide en position ouverte, les deux
interrupteurs restent dans cette position ouverte tant
qu'une commande de fermeture n'a pas été effectuée. Or,
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en position ouverte, les contacts mobiles et les pièces
chargées qui leur sont solidaires forment un ensemble à
potentiel dit flottant susceptible d'entraîner une
dégradation du disjoncteur, en particulier lorsque la
tension aux bornes, du disjoncteur est importante. Ceci
peut entraîner des réamorçages, mais surtout soumet
inutilemént l'ampoule à vide à des contraintes
diélectriques.
EXPOSÉ DE I~' INVENTION
L'invention a pour principal objectif de
pallier cet inconvénient des disjoncteurs hybrides
haute ou moyenne tension existants. Plus généralement,
l'invention concerne un mécanisme d'actionnement de
deux contacts mobiles apte à suivre une séquence
prédéterminée d'ouverture et fermeture des contacts.
Sous l'un de ses aspects, l'invention
propose un disjoncteur hybride unipolaire ou
multipolaire comprenant, pour chaque pôle, deux
interrupteurs en série, comprenant chacun une paire de
contacts mobile entre des positions ouverte et fermée.
De préférence, l'un des interrupteurs est une chambre
de coupure à gaz diélectrique comportant un premier
contact, habituellement fixe, et un second contact
mobile disposés longitudinalement à un premier axe et
dont le premier contact est relié à une première borne
d'un réseau dans lequel est placé le disjoncteur,
l'autre interrupteur étant une ampoule à vide
comportant un contact fixe et un contact mobile
disposés longitudinalement selon un second axe et dont
le contact fixe est relié à une seconde borne du
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réseau. De préférence, le premier axe est distinct du
second.
Des moyens d'actionnement assurent par une
commande unique pendant la phase d'ouverture du
disjoncteur, le déplacement entre une position
d'ouverture et une position de fermeture des contacts
mobiles, lesdits moyens d'actionnement comprenant un
agencement permettant la fermeture du contact mobile de
l'un des interrupteurs, en particulier de l'ampoule à
vide, grâce à ladite commande unique, alors que l'autre
interrupteur, à savoir la chambre de coupure, reste en
position ouverte. Selon un autre aspect, et
éventuellement en combinaison, ces moyens
d'actionnement peuvent être agencés pour permettre la
fermeture de l'interrupteur resté ouvert en ne
modifiant pas la position fermée de l'autre.
La fermeture de l'ampoule à vide est
réalisée par la même commande unique que l'ouverture et
la fermeture de la chambre de coupure, permettant ainsi
un agencement de commande particulièrement optimisé.
Selon un mode de réalisation particulier et
préféré, les contacts mobiles des deux interrupteurs se
déplacent selon des directions sensiblement
perpendiculaires.
Avantageusement, les moyens d'actionnement
sont munis de moyens de retardement permettant de
remplir la fonction d'ouverture de l'ampoule à vide à
quelques millisecondes de celle de la chambre de
coupure, de préférence 3 ms après la commande de
déclenchement du disjoncteur.
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De préférence, un mécanisme d'assistance en
fermeture est disposé sensiblement selon l'axe du
deuxième interrupteur afin de favoriser sa fermeture
alors que le premier interrupteur reste en position
5 ouverte. Cet agencement peut comprendre, par exemple,
un ressort mécanique indépendant des moyens
d'actionnement en tant que tels. Par ailleurs, des
moyens amortissant la fermeture peuvent étre prévus.
Selon une application préférée, le
disjoncteur conforme à l'invention est constitué de
plusieurs enveloppes, métalliques ou isolantes,
remplies d'un gaz diélectrique sous atmosphère
contrôlëe.
Différents modes de réalisation des moyens
d'actionnement sont possibles. En particulier, la
sollicitation du deuxième interrupteur peut être
effectuée au moyen d'un cliquet ou d'une rampe
solidarisés à un prolongement du premier contact mobile
en translation, ou par un système à engrenages.
BR~VE DESCRIPTION DES DESSINS
Les caractéristiques et avantages de
l'invention seront mieux compris à la lecture de la
description qui va suivre et en réfërence aux dessins
annexés, donnés à titre illustratif et nullement
limitatifs.
La figure 1 représente de façon générale un
disjoncteur hybride.
La figure 2 montre un diagramme temporel
d'ouverture et fermeture de deux interrupteurs d'un
disjoncteur hybride conforme à l'invention.
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Les figures 3A à 3F montrent un mode de
réalisation d'un disjoncteur hybride selon l'invention
en différentes positions au cours des cycles
d'ouverture et fermeture.
La figure 4 présente une alternative au
mode de réalisation de la figure 3.
Les figures 5A à 5D montrent une
alternative au mode de réalisation de la figure 3.
Les figures 6A à 6F montrent un autre mode
de réalisation d'un disjoncteur hybride selon
l'invention à différents moments au cours des cycles
d'ouverture et fermeture.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Tel que schématisé sur la figure 1, un
disjoncteur hybride 1 comprend une enveloppe 2. Selon
un mode de réalisation préféré, l'enveloppe 2 délimite
un volume rempli de gaz diélectrique sous atmosphère
contrôlée. Bien que ceci ne soit pas obligatoire,
l'enveloppe 2 peut être composée de plusieurs parties .
un isolateur de chambre 3 connecté, par l'intermédiaire
d'un couvercle métallique, à une première borne 4 du
réseau et un isolateur 5 côté support, ces deux parties
de l'enveloppe 2 étant reliées l'une à l'autre par un
carter intermédiaire 6, par exemple métallique,
connecté à une seconde borne 7 du réseau. D'autres
configurations et matériaux sont possibles.
Le disjoncteur illustré contient un seul
pôle, mais il est clair que l'agencement décrit ci
après peut être répété pour chaque pôle dans le cas
d'un disjoncteur multipolaire.
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A l'intérieur de l'isolateur de chambre 3
se trouve un premier interrupteur, appelé interrupteur
à gaz, constitué par une chambre de coupure 10 à gaz
diélectrique, par exemple du SF6 ou de l' azote ou tout
autre gaz diélectrique sous pression. Une telle chambre
de coupure 10 comporte un premier contact 11,
habituellement fixe, relié à la première borne 4 du
réseau, et un deuxième contact 12 mobile
longitudinalement selon un premier axe AA' par rapport
au premier contact 11. Cette chambre de coupure 10 est
connectée électriquement en série, à l'intérieur du
carter intermédiaire 6, avec un deuxième interrupteur
constitué par une ampoule à vide 20. L'ampoule à vide
comporte un contact 21, habituellement fixe,
15 connecté à la seconde borne 7 et un contact 22 mobile
par rapport au premier contact 21 longitudinalement
selon un second axe BB'. De préférence, les deux axes
AA' et BB' sont sensiblement à angle droit l'un par
rapport à l'autre.
20 Chacun des contacts mobiles 12, 22 est
solidaire d'un arbre longitudinal 13, 23 disposé selon
son axe de déplacement AA', BB'. Les arbres 13, 23
relient les contacts mobiles 12, 22 à des moyens
d'actionnement 30 qui assurent, sous l'action d'un
système de commande unique 40, le déplacement des
contacts mobiles 12, 22 entre une position d'ouverture
de chaque interrupteur 10, 20, et une position de
fermeture, et réciproquement. Le système de commande 40
peut agir de l'extérieur de l'enveloppe 2 sur une tige,
ou bielle, isolante 14 prolongeant l'arbre 13 de la
chambre de coupure 10.
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De préférence, l'arbre 23 de la chambre à
vide 20 se prolonge également au-delà des moyens
d'actionnement 30 par une tige 24 reliée à un
amortisseur 25 de fin de course afin de permettre au
contact mobile 22 de l'ampoule à vide 20 de se refermer
sans rebondissements.
Afin d'optimiser le fonctionnement du
disjoncteur hybride 1, le mouvement des contacts
mobiles 12, 22 suit de préférence un diagramme temporel
tel que représenté sur la figure 2 (dans lequel I
indique un état de fermeture et 0 un état d'ouverture
des contacts dans les interrupteurs 10, 20).
Lors d' un déclenchement à to du disj oncteur
hybride 1 pour interrompre le courant, la mise en ceuvre
du système de commande 40 assure l'entraînement en
translation de l'arbre 13 de la chambre de coupure 10
selon son axe AA' et l'entraînement en translation de
l'arbre auxiliaire 23 selon son axe BB' jusqu'à la
séparation complète des contacts 21, 22 de
l'interrupteur à vide 20.
De préférence, la paire de contacts 11, 12
de l'interrupteur à gaz 10 est agencée de façon à
présenter une course morte, définie comme la distance à
parcourir par l'arbre 13, et donc par le contact d'arc
mobile 12 de l'interrupteur à gaz 10, avant sa
séparation d' avec le contact fixe 11. Une telle course
morte permet aux contacts 11, 12 de l'interrupteur à
gaz 10 de se séparer avec une certaine vitesse
relative, par exemple de l'ordre de 1,2 m/s à 2,5 m/s.
La course morte est aussi appelée distance de mise en
vitesse relative des contacts d'arc 11, 12 de
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l' interrupteur à gaz 10 et correspond typiquement à la
distance de recouvrement mutuel des deux contacts d'arc
11, 12 de l'interrupteur 10 dans le cas d'une
configuration des contacts 11, 12 en tulipe telle que
schématisée sur la figure 1.
Les séparations entre les instants
d'ouverture de l'ampoule à vide 20 et de la chambre
de coupure 10, sont sensiblement synchronisées,
c'est-à-dire que les contacts 11, 12 et 21, 22 se
séparent en même temps. Il est préférable que les
contacts 21, 22 de l'ampoule à vide 20 s'ouvrent
légèrement après l'émission du signal de commande de
déclenchement à l'instant to, après un temps de latence
de quelques millisecondes, et avantageusement, après la
course morte de l'interrupteur à gaz 10. De préférence,
ce décalage temporel d'ouverture est de l'ordre de
3 ms ; cependant, selon la puissance du disjoncteur et
selon le gaz diélectrique utilisé dans la chambre de
coupure 10, ce décalage peut prendre une valeur
différente. Grâce aux moyens d'actionnement conformes à
l'invention, il est aisé d'effectuer ce réglage, tel
qu'il sera expliqué par la suite.
Par ailleurs, afin de ne pas solliciter
l'ampoule à vide 20 et lui éviter de supporter des
contraintes diélectriques inutilement, les moyens
d'actionnement 30 selon l'un des aspects de l'invention
permettent de refermer les contacts 21, 22 de l'ampoule
à vide 20 après un certain délai, bien que la fermeture
de l' interrupteur à gaz 10 ne soit pas commandée . les
moyens d'actionnement 30 sont adaptés pour permettre la
fermeture des contacts 21, 22 de l' ampoule à vide tout
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en maintenant les contacts 11, 12 de la chambre de
coupure en position ouverte. De préférence, le contact
mobile 22 de l'ampoule à vide 20 est mis en mouvement
environ 3 ms après la séparation des contacts 11, 12 de
5 la chambre de coupure, puis refermé après
5 à 25 ms, par exemple 21 ms, après l'instant de
déclenchement to du disjoncteur 1.
Pour ne pas manipuler inutilement les
contacts 21, 22 de l'ampoule à vide 20, une fois
10 refermés, ces contacts ne sont de préférence plus
actionnés sur une mannuvre de fermeture du disjoncteur,
c'est-à-dire que lorsque la commande de fermeture de
l'interrupteur à gaz 10 intervient, à l'instant tf par
exemple 100 ms après to, les contacts 11, 12 sont
actionnés, mais les contacts 21, 22 restent fermés. La
fermeture de la chambre de coupure 10 proprement dite
se produit après un temps de latence inhérent à
l'écartement final des contacts 11, 12 ;
habituellement, la course de séparation des contacts de
la chambre de coupure 10 est de l'ordre de 100 à
250 mm.
Avantageusement, les mêmes moyens
d'actionnement 30 comprennent un dispositif
d'entraînement cinématique conçu de façon telle que le
système de commande 40 peut être actionné une seule
fois à l'instant to pour commander l'ouverture
uniquement, ou pour commander l'ouverture et la
fermeture, ou respectivement à to puis à tf, afin
d'accomplir l'un ou l'autre des cycles temporels
prédéfinis. En effet, la durée entre les instants to et
tf peut être égale à quelques centaines de ms pour un
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cycle d'ouverture et de fermeture rapide, mais les
mana~uvres d'ouverture peuvent être effectuées de
manière indépendante l'une de l'autre sur des périodes
de temps beaucoup plus longues.
Selon un mode de réalisation illustré dans
les figures 3A et 3B, le dispositif d'entraînement
cinématique 130 comprend un organe de mannuvre 132,
avantageusement en forme de tube, coopérant avec les
deux arbres 13, 23 reliés aux contacts mobiles 12, 22
respectivement. De préférence, l'organe de manoeuvre
132 est connecté de façon rigide à l'arbre 13 de
l'interrupteur à gaz 10 ; un passage 134, en forme de
rainure ou de fente, permet à un prolongement fixe de
l'arbre 23, et de la tige 24 lorsqu'elle est présente,
de l'ampoule à vide 20 de coulisser le long de l'axe
AA' de déplacement de l'organe de manoeuvre 132.
Dans ce mode de réalisation, le dispositif
d'entraînement cinématique 130 comprend une tige 136
reliée fixement à l' arbre 23 de l' ampoule à vide 20 et
qui peut coulisser le long du passage 134 de l'organe
de manoeuvre 132. Le mouvement d'ouverture de l'ampoule
à vide 20 est effectué par l'intermédiaire d'un élément
138 monté coulissant dans la tige 136 selon l'axe BB'
et coopérant avec une partie 140 du tube de manoeuvre
132, ladite partie 140 étant située dans le passage
134.
Comme l'illustrent les figures 3A et 3B, la
partie 140 de l' organe de mannuvre 132 peut comprendre
au moins une rampe ou un guide faisant saillie à
l'intérieur du passage 134, de préférence deux. La
rampe 140 possède une portion 142 inclinée par rapport
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à l'axe de déplacement AA' de l'organe de manoeuvre
132. De préférence, la rampe 140 est munie de deux bras
parallèles à l'axe longitudinal AA' de déplacement et
situés de part et d' autre de la portion inclinée 142
le premier bras 144 situé en avant de la portion
inclinée 142 dans le sens d'ouverture de la chambre de
coupure 10, permet un engagement progressif avec
l'élément 138 de la tige 136 coopérant avec le guide
140 ; par ailleurs, tel qu' il apparaîtra par la suite,
le bras avant 144 sert aussi de moyen de retardement à
l'ouverture de la chambre à vide 20, suivant son
dimensionnement. Le deuxième bras 146 est situé à
l'opposé du premier et permet également de dimensionner
le temps d'ouverture de la chambre à vide 20.
Cependant, un positionnement adéquat et un
dimensionnement correspondant de la longueur de la
portion inclinée 142 et de son angle d'inclinaison
peuvent rendre l'un des bras 144, 146, ou les deux,
superflus.
L'élément 138 coopérant avec la rampe 140
peut se présenter sous la forme d'au moins un galet
faisant saillie latéralement par rapport à la tige 136.
Les galets 138 sont supportés par un axe 148 traversant
une rainure 150 aménagée dans la tige 136, de façon à
pouvoir coulisser dans la tige 136 le long de l'axe BB'
de déplacement du contact mobile 22 de l'ampoule à vide
20. Les galets 138 sont maintenus dans leur position de
repos, dans laquelle ils sont susceptibles d'être
engagés par la rampe 140, par l'intermédiaire de moyens
faisant ressort, par exemple un ressort 152 disposé
dans un évidement de la tige 136.
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Le déplacement de la tige 136 est illustré
dans les figures 3C-3F, qui sont purement
schématiques . en particulier, la représentation des
contacts 21, 22 est très simplifiée. Lorsque le système
de commande 40 déplace l'arbre 13 de la chambre de
coupure 10, chaque rampe 140 vient s'engager avec un
galet 138 (figure 3A). Le premier bras 144 permet à
l'arbre 13 de continuer son déplacement tout en
laissant l'arbre 23 immobile . les galets 138
coulissent le long de la rampe 140 dans le passage 134
aménagé dans l'organe de manoeuvre 132. Une fois que
les galets 138 atteignent la portion inclinée 142, les
galets 138 sont forcés en éloignement du contact fixe
21 par la rampe 140 selon le second axe BB', et ils
entraînent la tige 136 ainsi que l'arbre 23 . le
contact mobile 22 de l'ampoule à vide 20 s'ouvre
(figure 3C). La course du contact mobile 22 de
l'ampoule à vide 20 est égale à la longueur de la
projection de la rampe 140 sur l'axe BB', par exemple
de l'ordre de 25 mm.
Une fois que le galet 138 dépasse
l'extrémité de la rampe 140 la plus proche de
l'interrupteur à gaz 10, il n'est plus sollicité. Du
fait, entre autres, du vide régnant dans l'interrupteur
20, le contact mobile 22 est rappelé vers le contact
fixe 21, l'arbre 23 et les galets 138 reprennent leur
position de repos (figure 3D). De préférence, les
moyens d'amortissement 25 (voir figure 1) permettent
une fermeture maîtrisée des contacts 21, 22 de
l'ampoule à vide 20.
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A l' instant tf de la commande de fermeture
et remise en service de l'interrupteur à gaz 10,
l'arbre 13 se déplace dans le sens inverse 1e long de
l'axe AA' (vers la droite sur la figure 3E). La face de
la rampe 140 tournée vers l'interrupteur 20 vient
engager les galets 138 et les sollicite dans une
direction de fermeture des contacts 21, 22 . l' axe 148
des galets 138 coulisse donc dans la rainure 150 le
long de l'axe BB' de la chambre 136, et les contacts
21, 22 de l'ampoule à vide 20 restent en position
fermée lors de la fermeture de la chambre de coupure 10
(figure 3F). Une fois l'extrémité de la rampe 140 la
plus éloignée de l'interrupteur 10 dépassée par une
surcourse de la chambre de coupure 10, le ressort 152
ramène le galet 138 dans sa position initiale (figure
3A) . le disjoncteur 1 est ainsi prêt pour un autre
cycle.
I1 est clair que l'agencement par galets
138 n'est qu'un mode de réalisation . par exemple, il
est possible de remplacer les galets 138 qui font
saillie de la tige 136 par une plaque coulissante 154
tel que schématisé sur la figure 4. Le fonctionnement
est similaire, avec un engagement entre un seul guide
140 par exemple et la plaque 154.
Selon une alternative illustrée sur les
figures 5, l'arbre 23 est connecté directement au
dispositif d'entraînement cinématique 230 . l'organe de
mannuvre 232 est muni d'un passage 234 permettant à une
extrémité 236 de l'arbre 23 de coulisser le long de
l' axe BB' . L' extrémité 236 de l' arbre 23 peut être une
protubérance de taille supérieure au passage 234, par
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exemple sous forme d' un pivot avec galets, ou d' un axe
glissant, ou tout autre alternative.
De façon similaire (figure 5A), l'organe de
manoeuvre 232 est muni d'une partie faisant saillie
5 240, sous forme de cliquet. Le cliquet 240 est connecté
de façon rotative avec l'organe de manoeuvre 232 par
l'intermédiaire d'un pivot 242. Le cliquet 240 peut
être composé d'un simple doigt escamotable, ou
comprendre des moyens de retardement 244, de façon
10 analogue aux figures 3 et 4. Des moyens de butée 246
agencés sur l'organe de manceuvre 232 ne permettent la
rotation du cliquet 240 que dans une direction (sens
inverse des aiguilles d'une montre sur les figures 5)
afin de pouvoir s'engager de façon active avec
15 l'extrémité 236 de l'arbre 23, et l'entraîner dans le
sens de l' ouverture de l' interrupteur 20 selon son axe
BB'.
Lorsque le système de commande déplace
l'arbre 13 dans le sens de l'ouverture du contact 10,
le mécanisme à cliquet 240 est déplacé
longitudinalement avec l'organe de manceuvre 232 selon
l'axe AA' et vient s'engager avec l'axe glissant
formant l' extrémité 236 de l' axe 23 (figure 5B) . Après
une certaine course morte équivalente à la longueur du
bras de retardement 244 et à la distance séparant son
extrémité avant de l'axe glissant 236, le mécanisme à
cliquet 240, bloqué par la butée 246, force l'axe
glissant 236 à se déplacer longitudinalement en
éloignement de l' interrupteur 20 le long de l' axe BB' ,
et donc entraîne l'ouverture de l'ampoule à vide 20.
Une fois l'axe glissant 236 arrivé au niveau du pivot
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242, il n'est plus sollicité par le cliquet 240. Du
fait du vide régnant dans l'interrupteur à vide 20,
l'ampoule à vide se referme (figure 5C).
Avantageusement, pour assister l'action du
vide lors de la fermeture de l'ampoule à vide 20, le
disjoncteur comprend des moyens de rappel 248 aptes à
déplacer le contact mobile 22 vers le contact fixe 21
afin de refermer l'ampoule 20. Ces moyens peuvent
prendre la forme d'un ressort de compression 248
interposé entre l'arbre 23 et une butëe fixe. Le
ressort 248 est de préférence précontraint et assure
par exemple un effort de 3600 kN entre les contacts.
Lors de l'ouverture de l'ampoule à vide 20 (figure 5B),
le ressort 248 est comprimé. Dès que l'extrémité 236 de
l' arbre 23 est libre, la force du ressort 248 permet à
l'arbre 23 de se déplacer le long de l'axe BB' . ceci
permet une fermeture de l'ampoule à vide 20 plus
contrôlée et rapide, tout en sollicitant moins
l'étanchéité de cette ampoule 20.
Les moyens de rappel 248 peuvent bien
entendu être prévus également dans les modes de
réalisation présentés précédemment (voir d'ailleurs
figures 1 et 4). La localisation du ressort 248 n'est
qu'illustrative . par exemple, il est possible de
prévoir un ressort de rappel au niveau de l'amortisseur
25, ou agissant sur la tige 24. En particulier, tel que
schématisé sur la figure l, le ressort de rappel 48
peut être comprimé en bout de tige 24 par un piston, à
une pression d'environ 10 bars par exemple, et devenir
actif lors d'une perte de pression, ce qui permet en
outre de gagner de l'énergie à chaque manoeuvre.
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Tout comme la rampe 140, la partie
d' engagement du cliquet 240 est calibrée de façon à ce
que la course de séparation des contacts fasse
avantageusement de 12 à 25 mm, pour une vitesse de
séparation de 1,2 à 2,5 m/s.
Lors de la fermeture de l'interrupteur à
gaz 10, l'arbre 13 se déplace en sens inverse. L'axe
glissant formant l'extrémité 236 de l'arbre 23 de
l'interrupteur à vide 20 est mis en contact avec la
face supérieure du cliquet 240 qui est en appui sur la
butée 246 (figure 5D) . Lors du déplacement, le cliquet
240 subit ainsi une rotation autour de son pivot 242,
dans le sens inverse des aiguilles d' une montre sur la
figure 5D, alors que l'arbre 23 de l'interrupteur à
vide 20 n'est pas sollicité. Avantageusement, le
mécanisme à cliquet 240 comprend des moyens de rappel
250, tels qu'un ressort de traction, lui permettant de
reprendre sa position initiale une fois l'axe glissant
236 passé. Le disjoncteur est ainsi prêt pour un autre
cycle.
Ces modes de réalisation sont simples à
réaliser et utilisent peu de pièces supplémentaires par
rapport aux moyens d'actionnement existants. Pour
cependant s'affranchir totalement de l'influence de la
pression dans la chambre de coupure pour la fermeture
de l'ampoule à vide, un autre mode de réalisation est
envisageable, schématisé dans les figures 6.
Les deux arbres longitudinaux 13, 23 sont
ici reliés au moyen d'un système à engrenages 330. En
particulier, l'extrémité de l'arbre 13 est connectée,
par l'intermédiaire d'une bielle 332, à une première
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roue 334 dont l'axe est perpendiculaire aux axes AA' et
BB' et porté par l'enveloppe du disjoncteur. Cet
agencement engendre un mouvement de rotation de la
première roue 334 lors du déplacement longitudinal de
l'arbre 13 selon l'axe AA'. La bielle 332 est connectée
avec la roue 334 en faisant un angle 9o non nul entre
l'axe AA' et le rayon de la roue 334 passant par
l'articulation de la bielle 332 sur celle-ci. Lors de
l'ouverture maximale des contacts 11, 12 de la chambre
de coupure 10, c'est-à-dire pour la course maximale de
l' arbre 13 (par exemple 25 mm) et de la bielle 332, la
roue 334 se déplace entre la position initiale (figure
6A) et une position finale 6m (figure 6E) dans laquelle
moins d'un demi-tour a été effectué par la roue 334. En
général, la bielle 332 fait tourner la première roue
334 de 6m - 60 = 60 ° en 20 ms .
Un engrenage 336, sous la forme d'une
deuxième roue est en prise sur la première roue 334.
L' axe de la deuxième roue 336, parallèle à celui de la
première roue 334, est porté par l'enveloppe du
disjoncteur. La deuxième roue 336 est calibrée de façon
à tourner de 360° autour de son axe à chaque cycle
d'ouverture du système de commande, c'est-à-dire à
faire un tour complet lorsque la première roue 334 fait
sa course maximale 6m - 80. La deuxième roue 336 est
reliée par une deuxième bielle 338 à l'arbre 23 de
l'ampoule à vide 20. Avantageusement, la connexion
entre l'arbre 23 et la bielle 338 est effectuée par
l'intermédiaire d'une lumière 340 servant de moyen de
retardement entre les mouvements de la bielle 338 et de
l'arbre 23 de façon à décaler la séparation des
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contacts de 3 ms. Alternativement, la lumière peut être
localisée sur la deuxième roue 336.
En outre, un moyen anti-retour 342 (figure
6F) est monté sur l'engrenage 334, 336 . le moyen anti
retour 342 permet à la roue 336 de tourner seulement
lors de la mannuvre d'ouverture et désengage les deux
roues lorsque la première fait un mouvement dû à la
fermeture de la chambre de coupure 10.
La deuxième roue 336 est au repos (lorsque
les deux interrupteurs sont fermés) à la position 0°,
c'est-à-dire telle que la bielle 338 et l'arbre 23 sont
alignés, et dans laquelle la distance entre le contact
mobile 22 et le point de connexion de la bielle 338 et
de la deuxième roue 336 est minimale. En appelant 8S
l'angle entre l'axe AA' et le rayon de la roue 334
passant par l' articulation de la bielle 332 sur celle-
ci correspondant à la séparation des contacts 11, 12,
le mouvement de séparation se décompose ainsi .
- Lors de la course morte du contact
mobile 12, la première roue 334 se déplace sur un arc
[80, 9S] , la deuxième roue 336 fait de 0° à a ; la
lumière 340 empêche le déplacement de l'ampoule à vide
20 (figure 6B).
- Lors de l'ouverture de la chambre de
coupure 10, la première roue tourne selon un arc [9S,
90°], la deuxième roue tourne selon un arc [a, 180°] ;
l'ampoule à vide s'ouvre (figure 6C).
- Lorsque la chambre de coupure 10
continue son mouvement d'ouverture avec la première
roue 334 se déplaçant entre 90° et 9m, la deuxième roue
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336 tourne entre 180° et 360°, ce qui implique un
changement de sens de mouvement de l'arbre 23 (figures
6D-6E) . la différence de pression et/ou le ressort de
rappel 248 de l'ampoule à vide 20 donnent l'énergie
5 nécessaire pour fermer l'ampoule. Le surplus de
l'énergie est fourni à la chambre de coupure 10 par le
système d'engrenage 330.
- Pendant la fermeture du disjoncteur
(figure 6F), l'ampoule à vide 20 ne bouge pas car le
10 système anti-retour 342 empêche la deuxième roue 336 de
tourner.
Avantageusement, la rotation initiale de
180° de la première roue 334 se fait dans un ordre de
grandeur de 10 ms et pendant cette période l' ampoule à
15 vide parcourt 12 à 25 mm, ce qui donne une vitesse
supérieure à 2,5 m/s pour une ouverture de 25 mm.
Bien entendu, d'autres agencements sont
possibles afin de réaliser les moyens d'actionnement.
De plus, les modes de réalisation peuvent être
20 combinés.
