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CHAMBRE DE COUPURE DE COURANT A DOUBLE CHAMBRE DE
COMPRESSION
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne une chambre
de coupure de courant à double chambre de compression
ainsi qu'un disjoncteur de puissance comportant une
telle chambre de coupure de courant.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Dans le domaine des disjoncteurs, et
particulièrement celui des disjoncteurs de puissance,
il est important d'utiliser le moins d'énergie de
fonctionnement possible pour couper des courants de
défaut, par exemple en court-circuit. Des disjoncteurs
utilisant une chambre de coupure dite à auto-
soufflage réalisent une compression d'un gaz
diélectrique, permettant de souffler un arc qui se
forme entre des contacts d'arc lors d'une opération de
coupure de courant, ou opération d'ouverture du
disjoncteur. La compression est en général réalisée par
un organe de manceuvre, qui peut être un mécanisme à
ressorts couplé à un moteur, actionnant une partie
mobile, telle qu'un piston, dans la chambre de coupure.
Ces disjoncteurs utilisent également l'énergie fournie
par l'arc sous forme de chaleur, diminuant ainsi la
consommation d'énergie externe par rapport à des
disjoncteurs à compression de gaz classiques. Les
documents US 4 559 425 et US 3 975 602 décrivent des
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disjoncteurs à auto-soufflage. Dans un tel disjoncteur,
la course de la partie mobile de la chambre de coupure
réalisant la compression est approximativement
proportionnelle à la tension nominale du disjoncteur.
Plus la tension nominale est élevée, notamment lorsque
cette tension est supérieure à environ 245 kV, plus la
course est importante, ce qui augmente l'énergie
nécessaire au disjoncteur pour couper le courant.
Toutefois, pour couper des courants forts,
c'est-à-dire des courants dont la valeur est supérieure
à environ 60% de la valeur du pouvoir de coupure
assigné au disjoncteur, il n'est pas nécessaire de
réaliser la compression du gaz durant toute l'opération
d'ouverture du disjoncteur car l'énergie fournie par
l'arc est suffisante pour souffler l'arc avant que le
disjoncteur n'arrive en fin de course de compression.
Les documents EP 0 897 185 et EP 0 591 039 décrivent
des disjoncteurs à auto-soufflage et à course de
compression réduite. Ces disjoncteurs réalisent la
compression du gaz seulement pendant une partie de la
course. Mais lorsque le courant est faible, par exemple
inférieur ou égal à environ 60% de la valeur du pouvoir
de coupure, l'énergie fournie par l'arc est beaucoup
moins importante que lorsque le courant est un courant
fort, et si de plus la durée de l'arc est longue
(comprise entre environ 15 et 20 ms), la consommation
d'énergie externe nécessaire pour le soufflage de l'arc
devient alors trop importante.
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EXPOSÉ DE L'INVENTION
La présente invention a pour but de
proposer une chambre de coupure, utilisée notamment
dans un disjoncteur de puissance, permettant de couper
des courants aussi bien forts que faibles, tout en
évitant d'augmenter inutilement la consommation
d'énergie externe par l'organe de manoeuvre, quelque
soit la durée de l'arc.
Pour cela, la présente invention propose
une chambre de coupure de courant, pouvant être
utilisée dans un disjoncteur, remplie d'un fluide
diélectrique comportant un ensemble mobile se déplaçant
axialement entre une position de début et une position
de fin d'opération de coupure de courant, ou opération
d'ouverture du disjoncteur. L'ensemble mobile comprend
au moins une première chambre de compression dont le
volume diminue entre la position de début d'opération
d'ouverture du disjoncteur et une position de fin de
compression de la première chambre, au moins un premier
contact d'arc, destiné à coopérer avec un second
contact d'arc, les deux contacts d'arc étant mobiles
axialement l'un par rapport à l'autre. L'ensemble
mobile comprend également au moins une seconde chambre
de compression, communiquant à une première extrémité
avec la première chambre de compression, dont le volume
diminue entre la position de début de manceuvre, c'est-
à-dire la position de début d'opération d'ouverture du
disjoncteur, et la position de fin d'opération
d'ouverture du disjoncteur, destinée à injecter du
fluide diélectrique dans la première chambre de
compression, entre une position d'ouverture de la
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première chambre et la position de fin d'opération
d'ouverture du disjoncteur, lorsque la pression dans la
première chambre de compression est inférieure à la
pression dans la seconde chambre de compression.
La position de fin de compression de la
première chambre est atteinte avant la position de fin
d'opération d'ouverture du disjoncteur, et une position
de fin de compression de la seconde chambre est
atteinte après la position de fin de compression de la
première chambre.
Selon l'invention, on ajoute, par rapport
aux dispositifs connus, au moins une seconde chambre de
compression. Ainsi, la coopération entre les deux
chambres de compression permet, lors d'une coupure de
courant fort, de conserver les avantages d'une course
de compression réduite réalisée par la première chambre
de compression, et lors d'une coupure d'un courant
faible, de réaliser cette coupure sans augmenter
inutilement la consommation d'énergie externe,
mécanique ou hydraulique, quelque soit la durée de
l'arc et notamment lorsque la durée d'arc est longue.
En effet, lorsque le courant est faible et
que la durée de l'arc est importante, la seconde
chambre de compression permet de maintenir le soufflage
de l'arc, réalisé dans un premier temps par la première
chambre de compression, pendant toute la durée d'arc,
et cela en évitant une trop grande consommation
d'énergie externe grâce à l'utilisation de l'énergie
fournie par l'arc pendant toute la durée du soufflage.
La chambre de coupure de courant comprend
un volume d'expansion thermique servant au soufflage de
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l'arc et deux volumes de compression. La première
chambre de compression est mise rapidement en
surpression en utilisant le déplacement des contacts
d'arc pendant une première partie seulement de la
5 course totale de l'ensemble mobile. La compression dans
la première chambre est donc réalisée pendant une
course de compression réduite, permettant d'avoir une
montée en pression rapide, et impliquant des
performances de soufflage supérieures à celles des
dispositifs dont la compression est réalisée pendant
toute la course de déplacement. La seconde chambre de
compression intervient si nécessaire pour contribuer au
soufflage en fin de course des contacts d'arc.
Le fait que la compression soit d'abord
réalisée dans la première chambre, puis dans la seconde
chambre, permet de réduire l'énergie nécessaire à la
manceuvre de la chambre de coupure.
Ainsi, l'utilisation de la chambre de
coupure selon l'invention dans un disjoncteur rend par
exemple possible l'utilisation d'organes de manceuvre
comportant un mécanisme à ressorts nécessitant peu
d'énergie.
La seconde chambre de compression peut
communiquer avec la première chambre de compression par
l'intermédiaire d'au moins une valve, par exemple une
valve unidirectionnelle.
La chambre de coupure de courant peut
comporter au moins un premier élément tubulaire formant
la première chambre de compression.
La première chambre de compression peut
comporter à une première extrémité une buse coopérant
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avec le second contact d'arc pour canaliser le gaz
provenant de ladite première chambre de compression. De
plus, au début de l'opération d'ouverture du
disjoncteur, la buse et le second contact d'arc peuvent
coopérer pour fermer la première chambre de compression
à sa première extrémité.
La chambre de coupure de courant peut
comporter au moins un piston fermant la première
chambre de compression à une seconde extrémité.
La chambre de coupure de courant peut
également comporter des moyens immobilisant le piston
entre la position de début d'opération d'ouverture du
disjoncteur et la position de fin de compression de la
première chambre. Ainsi, en restant immobile entre ces
deux positions, le piston réduit le volume de la
première chambre de compression et donc, compresse le
fluide diélectrique présent dans la première chambre de
compression.
Dans ce cas, les moyens immobilisant le
piston peuvent comporter au moins un logement destiné à
recevoir une butée, par exemple un bille, liée au
piston.
La chambre de coupure de courant peut
également comporter des moyens déplaçant axialement le
piston avec l'ensemble mobile entre la position de fin
de compression de la première chambre et la position de
fin d'opération d'ouverture du disjoncteur.
La chambre de coupure de courant peut
comporter des moyens pour déloger la butée du logement
bloquant entre la position de fin de compression de la
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première chambre et la position de fin d'opération
d'ouverture du disjoncteur.
Dans ce cas, les moyens permettant de
déloger la butée peuvent comporter au moins un logement
destiné à recevoir la butée.
La chambre de coupure de courant peut
comporter au moins deux seconds éléments tubulaires
coaxiaux formant la seconde chambre de compression.
La chambre de coupure de courant peut
comporter des moyens fermant la seconde chambre de
compression à une seconde extrémité.
Ces moyens fermant la seconde chambre de
compression peuvent être fixes, tels au moins un
manchon ou au moins un clapet de remplissage et au
moins un clapet de décharge, ou mobiles, tels au moins
un piston pouvant coopérer avec au moins un ressort.
La chambre de coupure de courant peut
comporter au moins une cloison divisant la première
chambre de compression en au moins deux volumes, la
cloison étant munie d'au moins une valve, par exemple
une valve unidirectionnelle, permettant la
communication entre les deux volumes. Cette disposition
permet de réduire l'encombrement en diamètre de la
partie active du disjoncteur, ce qui est avantageux
pour des appareils à isolement dans l'air (avec
isolateur) ou sous enveloppe métallique.
Le fluide diélectrique peut être un gaz
diélectrique, par exemple de l'hexafluorure de soufre
( SF6 ), de l'azote (N2), de l'air sec, du gaz carbonique
(COZ) ou un mélange gazeux.
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La chambre de coupure de courant peut
comporter des moyens déplaçant le second contact d'arc
dans une direction opposée au déplacement de l'ensemble
mobile durant l'opération d'ouverture du disjoncteur.
Dans ce cas, il s'agira d'une chambre à double
mouvement de contacts.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à
la lecture de la description d'exemples de réalisation
donnés à titre purement indicatif et nullement
limitatif en faisant référence aux dessins annexés sur
lesquels :
- les figures 1A à 1C représentent une
chambre de coupure de courant, objet de la présente
invention, selon un premier mode de réalisation, à
différentes étapes d'une opération d'ouverture de
disjoncteur,
- les figures 2A à 2C représentent une
chambre de coupure de courant, objet de la présente
invention, selon un second mode de réalisation, à
différentes étapes d'une opération d'ouverture de
disjoncteur,
- les figures 3A à 3D représentent une
chambre de coupure de courant, objet de la présente
invention, selon un troisième mode de réalisation, à
différentes étapes d'une opération d'ouverture de
disjoncteur,
- les figures 4A et 4B représentent une
chambre de coupure de courant, objet de la présente
invention, selon un quatrième mode de réalisation,
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- la figure 5 représente un disjoncteur de
puissance, également objet de la présente invention,
comportant une chambre de coupure de courant selon
l'invention,
Des parties identiques, similaires ou
équivalentes des différentes figures décrites ci-après
portent les mêmes références numériques de façon à
faciliter le passage d'une figure à l'autre.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
La figure 1A représente une chambre de
coupure de courant 1, objet de la présente invention,
selon un premier mode de réalisation. Sur cette figure,
la chambre de coupure 1 est en position enclenchée,
c'est-à-dire en position dans laquelle se trouve la
chambre de coupure 1 en début d'une opération de
coupure de courant, c'est-à-dire en début d'une
opération d'ouverture du disjoncteur.
La chambre de coupure 1 comporte une
enveloppe 2 remplie d'un fluide diélectrique 3, ici un
gaz diélectrique, sous pression. Ce gaz 3 peut par
exemple être de l'hexafluorure de soufre (SF6), de
l'azote (N2), de l'air sec, du gaz carbonique (C02) ou
encore un mélange gazeux. Le fluide diélectrique
pourrait également être un plasma. La chambre de
coupure 1 comporte un premier élément tubulaire 4
formant une première chambre de compression 5. Cette
première chambre de compression 5 est fermée à une
première extrémité par un piston 6 et comporte à une
seconde extrémité une buse 21. La chambre de coupure 1
comporte également un premier et un second contacts
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d'arc 8, 7, mobiles l'un par rapport à l'autre selon un
axe AA. Sur cette figure, le second contact d'arc 7
coopère avec la buse 21 pour fermer la première chambre
de compression 5 au niveau de sa seconde extrémité.
5 Dans les trois premiers modes de réalisation décrits,
le premier contact d'arc 8 est mobile et le second
contact d'arc 7 est fixe. Le premier contact d'arc 8,
ici intégré au piston 6, est disposé à l'intérieur de
la première chambre de compression 5.
10 La chambre de coupure 1 comporte au moins
deux seconds éléments tubulaires 11, 12, coaxiaux par
rapport à l'axe AA. Dans ce premier mode de
réalisation, les deux seconds éléments tubulaires 11,
12 font partie du piston 6. L'espace entre les deux
seconds éléments tubulaires 11, 12 forme une seconde
chambre de compression 13. Typiquement, le volume de la
seconde chambre de compression 13 est environ trois
fois plus petit que celui de la première chambre de
compression 5. Sur la figure 1A, la seconde chambre de
compression 13 communique avec la première chambre de
compression 5, à une première extrémité, par au moins
une valve 14, ici une valve unidirectionnelle. Cette
valve 14 ne s'ouvre que lorsque la pression dans la
seconde chambre de compression 13 est supérieure à
celle dans la première chambre de compression 5. Dans
ce premier mode de réalisation, la seconde chambre de
compression 13 est fermée à une seconde extrémité par
au moins un clapet de remplissage 15 et au moins un
clapet de décharge 16. Le clapet de décharge 16
fonctionne comme une valve de régulation de pression :
si la pression dans la seconde chambre de compression
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13 dépasse un certain seuil mais reste inférieure à
celle régnant dans la première chambre de compression
5, la valve 14 restant alors fermée, le clapet de
décharge 16 évacue la surpression de la seconde chambre
de compression 13. Ce clapet de décharge 16 est donc
utilisé lorsque le courant à couper est fort et/ou que
la durée d'arc est longue, c'est-à-dire lorsque le
soufflage réalisé par la première chambre de
compression 5 est suffisant pour éteindre l'arc. Le
clapet de remplissage 15 est utilisé après l'opération
d'ouverture de disjoncteur, afin que du gaz 3 puisse
entrer dans la seconde chambre de compression 13
lorsque la chambre de coupure 1 revient en position
enclenchée.
La chambre de coupure 1 comporte également
des contacts permanents 17, 18 faisant circuler le
courant lorsque la chambre de coupure 1 est en position
enclenchée. Comme les contacts d'arc 7, 8, les contacts
permanents 17, 18 sont mobiles axialement l'un par
rapport à l'autre selon l'axe AA. Dans les trois modes
de réalisation décrits, seul le contact 18, faisant
partie du premier élément tubulaire 4, est mobile.
La chambre de coupure 1 comporte également
un tube 30. Une première extrémité du tube 30 est liée
au premier élément tubulaire 4 par l'intermédiaire
d'une tige 9 disposée perpendiculairement au tube 30.
Dans ce premier mode de réalisation, un troisième
élément tubulaire 20, relié au piston 6 et dans lequel
est disposé le tube 30, est traversé par la tige 9. Le
contact d'arc 8, la première chambre de compression 5,
la seconde chambre de compression 13, le piston 6, le
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tube 30, la tige 9 et le troisième élément tubulaire 20
forment un ensemble mobile 10 adapté pour être déplacé
selon l'axe AA dans l'enveloppe 2 durant l'opération
d'ouverture de disjoncteur, ou l'opération de coupure
de courant.
La figure 1B représente la chambre de
coupure 1 selon le premier mode de réalisation en
position de fin de compression de la première chambre
de compression 5. Dans cette position, par rapport à la
position enclenchée, tous les éléments de l'ensemble
mobile 10 sauf le piston 6 et le troisième élément
tubulaire 20, ont été déplacés le long de l'axe AA par
des moyens de manceuvre, non représentés, liés à une
seconde extrémité du tube 30. Le passage de la position
de début d'opération d'ouverture de disjoncteur à la
position de fin de compression de la première chambre
de compression 5 est appelé première partie de
l'opération d'ouverture de disjoncteur ou de
l'opération de coupure de courant. Pendant cette
première partie de l'opération d'ouverture de
disjoncteur, le déplacement du premier élément
tubulaire 4 réduit le volume de la première chambre de
compression 5 car le piston 6 reste immobile,
augmentant ainsi la pression à l'intérieur de la
première chambre de compression 5. Des premiers moyens
immobilisent le piston 6 pendant cette première partie
de l'opération d'ouverture de disjoncteur. Dans le
premier mode de réalisation, ces premiers moyens sont
au moins un logement 27 fixe destiné à recevoir au
moins une butée 25 liée au piston 6 par l'intermédiaire
du troisième élément tubulaire 20. Dans ce premier mode
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de réalisation, la butée 25 est une bille insérée dans
une paroi du troisième élément tubulaire 20. Pendant
cette première partie de l'opération d'ouverture de
disjoncteur, la tige 9, entraînée par le tube 30, se
déplace dans une rainure 19 formée dans le troisième
élément tubulaire 20, laissant ainsi immobiles le
troisième élément tubulaire 20 et le piston 6. En
général, la course du déplacement axial réalisé pendant
cette première partie de l'opération d'ouverture de
disjoncteur représente entre environ un tiers et la
moitié de la course du déplacement axial total pendant
une opération d'ouverture de disjoncteur. Sur la figure
1B, les contacts permanents 17, 18 ne sont plus en
contact l'un avec l'autre, contrairement aux contacts
d'arc 7, 8 qui sont toujours en contact l'un avec
l'autre. Donc, en position de fin de compression de la
première chambre de compression 5, le courant ne passe
plus que par les contacts d'arc 7, 8. Les contacts
d'arc 7, 8 restent donc en contact pendant toute la
phase de compression de la première chambre 5. En
position de fin de compression de la première chambre
de compression 5, comme représenté sur la figure 1B,
des seconds moyens permettent de rendre mobile le
piston 6. Dans le premier mode de réalisation, ces
seconds moyens comportent au moins un logement 31
réalisé dans le tube 30, permettant de sortir la bille
25 du logement 27 et ainsi, de ne plus bloquer le
mouvement du troisième élément tubulaire 20 et du
piston 6.
La figure 1C représente la chambre de
coupure 1, selon le premier mode de réalisation, en
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position de fin d'opération d'ouverture de disjoncteur,
correspondant à une position de fin de compression de
la seconde chambre de compression 13. Dans cette
position, par rapport à la position représentée sur la
figure 1B, tous les éléments de l'ensemble mobile 10
ont été déplacés le long de l'axe AA. Le passage de la
position de fin de compression de la première chambre
de compression à la position de fin de compression de
la seconde chambre de compression 13 est appelé seconde
partie de l'opération de coupure de courant ou de
l'opération d'ouverture du disjoncteur. Pendant cette
seconde partie de l'opération d'ouverture de
disjoncteur, le déplacement de la tige 9 entraîne le
déplacement axial du piston 6 par l'intermédiaire du
troisième élément tubulaire 20. Le déplacement du
piston 6 réduit le volume de la seconde chambre de
compression 13, augmentant ainsi la pression à
l'intérieur de la seconde chambre 13. Etant donné que
la compression dans la première chambre de compression
5 est terminée et que la compression du gaz ne
s'effectue que dans la seconde chambre, l'énergie
nécessaire au déplacement de l'ensemble mobile 10 est
bien inférieure pendant cette seconde partie de
l'opération d'ouverture de disjoncteur que pendant la
compression de la première chambre 5. Dans ce premier
mode de réalisation, le clapet de remplissage 15 et le
clapet de décharge 16 sont fixes.
Pendant cette seconde partie de l'opération
d'ouverture de disjoncteur, un arc se forme entre les
deux contacts d'arc 7, 8 lorsqu'ils ne sont plus en
contact l'un avec l'autre. Les contacts d'arc 7, 8 sont
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séparés l'un de l'autre qu'après la fin de la
compression de la première chambre 5. Ensuite, la
chambre de coupure 1 passe par une position d'ouverture
de la première chambre de compression 5. Cette position
5 est atteinte lorsque la buse 21 ne coopère plus avec
le contact d'arc 7 pour fermer la première chambre de
compression 5. L'arc formé entre les contacts d'arc 7
et 8 passe alors par la buse 21. Le soufflage de l'arc
se produit lorsque le contact d'arc 7 ne coopère plus
10 avec la buse 21 pour fermer la première chambre de
compression. En effet, lorsque la première chambre de
compression 5 s'ouvre au niveau de la buse 21, la
surpression créée dans la première chambre de
compression 5 provoque un soufflage du volume de gaz
15 contenu dans la première chambre 5 vers l'enveloppe 2 à
travers la buse 21. Le soufflage est réalisé par un
volume de gaz ayant une forte densité du fait que la
compression de la première chambre 5 soit achevée avant
la séparation des contacts d'arc 7, 8, améliorant ainsi
les performances de coupure par rapport à une
compression de la première chambre qui ne serait que
partiellement réalisée au moment de la séparation des
contacts d'arc 7, 8.
Si la durée de l'arc est courte, le
soufflage réalisé par la première chambre de
compression 5 est suffisant pour éteindre l'arc.
Si la durée de l'arc est longue, et que la
valeur du courant est proche de la valeur de défaut,
l'énergie apportée par l'arc est suffisante pour que le
soufflage créé par la première de chambre de
compression 5 éteigne l'arc.
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Dans ces deux cas, le clapet de décharge 16
permet d'évacuer une éventuelle surpression créée dans
la seconde chambre de compression 13 pendant
l'opération d'ouverture de disjoncteur.
Par contre, si la durée de l'arc est
longue, et que la valeur du courant est faible, c'est-
à-dire inférieure à environ 60% de la valeur de défaut,
l'énergie apportée par l'arc est insuffisante pour que
le soufflage créé par la première chambre de
compression 5 éteigne l'arc. L'arc est donc toujours
présent après la décompression du gaz présent dans la
première chambre 5. La pression dans la première
chambre de compression 5 est alors inférieure à celle
dans la seconde chambre de compression 13, ce qui
provoque l'ouverture de la valve 14. Du gaz est alors
soufflé depuis la seconde chambre de compression 13, et
ce soufflage continu jusqu'à ce que l'ensemble mobile
10 arrive en fin de course ou que l'arc s'éteigne.
La figure 2A représente une chambre de
coupure de courant 1 suivant l'invention selon un
second mode de réalisation. Sur cette figure 2A, la
chambre de coupure 1 est en position de début
d'opération d'ouverture de disjoncteur, ou d'opération
d'ouverture de disjoncteur.
Par rapport au premier mode de réalisation,
la première chambre de compression 5 comporte ici deux
volumes 5a, 5b. Le premier volume 5a est celui où
s'effectue la compression par le piston 6 lors de la
première partie de l'opération d'ouverture de
disjoncteur. Les deux volumes 5a, 5b sont séparés par
une paroi 22 munie d'au moins une valve
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unidirectionnelle 23 ne s'ouvrant que lorsque la
pression dans le premier volume 5a est supérieure à
celle du volume 5b. Ainsi, lorsque le gaz est comprimé
dans le premier volume 5a, la pression augmente de
manière similaire dans le second volume 5b. La première
chambre de compression 5 est ici formée par le premier
élément tubulaire 4, qui réalise le second volume 5b,
et par le second élément tubulaire 11, qui réalise le
premier volume 5a. Les deux seconds éléments tubulaires
11 et 12, coaxiaux par rapport à l'axe AA, forment la
seconde chambre de compression 13. Dans ce second mode
de réalisation, la seconde chambre de compression 13
est fermée à la seconde extrémité par des moyens fixes,
par exemple au moins un manchon 24. La chambre de
coupure 1 comporte également les deux contacts d'arc 7,
8 comme dans le premier mode de réalisation. Seul le
contact d'arc 8, ici intégré au premier élément
tubulaire 4, est mobile. Dans le second mode de
réalisation, étant donné que la seconde chambre de
compression 13 est fermée par un manchon 24 et non par
un clapet de remplissage, la seconde chambre de
compression 13 est munie d'une valve de limitation de
pression 32, destinée à remplir le même rôle que le
clapet de remplissage 16 utilisé dans le premier mode
de réalisation. Dans ce second mode de réalisation, le
piston 6 est disposé de manière coulissante sur le tube
30, sans utiliser un élément tubulaire 20 intermédiaire
comme pour le premier mode de réalisation, et la bille
25 est directement insérée dans une paroi du piston 6.
La figure 2B représente la chambre de
coupure 1 selon le second mode de réalisation en
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position de fin de compression de la première chambre
de compression 5. Comme dans le premier mode de
réalisation, par rapport à la position enclenchée, tous
les éléments de l'ensemble mobile 10 sauf le piston 6,
ont été déplacés le long de l'axe AA par des moyens de
manceuvre, non représentés. En position de fin de
compression de la première chambre de compression, la
paroi 22 se trouve en contact avec le piston 6, le
premier volume 5a étant devenu nul ou quasiment nul. La
pression ainsi créée par le premier volume 5a se
retrouve dans le second volume 5b. Contrairement au
premier mode de réalisation, la compression dans la
seconde chambre de compression 13 se déroule durant
toute l'opération d'ouverture de disjoncteur. Pendant
la première partie de l'opération d'ouverture de
disjoncteur, comme cela peut se voir sur la figure 2A,
la bille 25 roule sur une tige 26 montée sur le tube
30. Lorsque le déplacement axial de l'ensemble mobile
10 arrive en position de fin de compression de la
première chambre de compression 5, un logement 31
réalisé dans la tige 26 permet de sortir la bille 25 de
son logement 27, rendant ainsi mobile le piston 6.
Ainsi, pendant la seconde partie de l'opération
d'ouverture de disjoncteur, le piston 6 est entraîné
dans le déplacement de l'ensemble mobile 10 par la
paroi 22 et le déverrouillage des billes, jusqu'à
atteindre la position de fin de compression de la
seconde chambre de compression 13, représentée sur la
figure 2C. Le principe de fonctionnement de la chambre
de compression étant identique pour les deux modes de
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réalisation, la figure 2C ne sera pas décrite en
détail.
La figure 3A représente une chambre de
coupure 1 selon un troisième mode de réalisation. Par
rapport au second mode de réalisation, la seconde
chambre de compression 13 est fermée à sa seconde
extrémité par des moyens mobiles, par exemple au moins
un piston 28 et un ressort 29. Ces moyens mobiles
permettent de réguler la pression dans la seconde
chambre de compression 13 pendant toute l'opération
d'ouverture de disjoncteur. Ainsi, lorsque l'ensemble
mobile 10 arrive en position de fin de compression de
la première chambre de compression 5, représentée sur
la figure 3B, le piston 28 est dans une position
sensiblement similaire par rapport à celle de la figure
3A, les pressions dans la première et la seconde
chambres de compression 5, 13 étant sensiblement
identiques. Pendant la seconde partie de l'opération
d'ouverture de disjoncteur, représentée par la figure
3C, si la pression devient trop importante, c'est-à-
dire lorsque le gaz 3 est évacué par le clapet
d'évacuation 16 ou la valve de limitation de pression
32 dans les deux premiers modes de réalisation, ici le
piston 28 recule pour ne pas que la pression augmente
trop dans la seconde chambre de compression 13. L'arc
formée entre les contacts d'arc 7, 8 est tout d'abord
soufflé par le gaz sortant de la première chambre de
compression 5 par la buse 21 puis, lorsque la pression
diminue dans la première chambre de compression 5, le
piston avance de manière à continuer le soufflage de
l'arc pendant tout le déplacement de l'ensemble mobile
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10, comme cela est représenté sur la figure 3D. Ce
troisième mode de réalisation permet de répartir au
mieux le soufflage réalisé par la seconde chambre de
compression 13, pendant toute la durée d'arc.
5 La figure 4A représente une chambre de
coupure 1 selon un quatrième mode de réalisation. Par
rapport aux modes de réalisation précédents, les deux
contacts d'arc de ce quatrième mode de réalisation sont
mobiles. Comme sur les figures 1A à 1C, le premier
10 contact d'arc 8 est intégré au piston 6. Donc, comme
dans le premier mode de réalisation, le premier contact
d'arc 8 est mobile entre la position de fin de
compression de la première chambre 5 et la position de
fin d'opération d'ouverture de disjoncteur.
15 La figure 4B représente la chambre de
coupure de courant 1 en position de fin de compression
de la première chambre 5. Entre cette position et la
position de la figure 4A, le piston 6 est resté
immobile. Le premier élément tubulaire 4 s'est déplacé
20 axialement le long de l'axe AA, entraînant la
compression du gaz diélectrique se trouvant dans la
première chambre de compression. Comme on peut le voir
sur les figures 4A et 4B, le mouvement du premier
élément tubulaire 4 entraîne le mouvement d'un levier
33 et par l'intermédiaire d'un levier 35 qui, relié au
second contact d'arc 7 par des bras 34, entraîne le
déplacement axial du second contact d'arc 7 dans le
sens opposé au déplacement du premier élément tubulaire
4. Ce double mouvement des contacts permet de diminuer
l'énergie cinétique nécessaire pendant une manceuvre
d'ouverture, les deux contacts se déplaçant avec une
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vitesse divisée par deux par rapport à deux contacts
dont seul un des deux est mobile. Cette utilisation
d'un levier permettant le déplacement des deux contacts
d'arc dans des directions opposées l'une de l'autre est
par exemple décrit dans le brevet EP 0 313 813.
La présente invention est particulièrement
adaptée pour fonctionner sous haute tension, par
exemple lorsque la tension est supérieure à 245 kV.
La présente invention concerne également un
disjoncteur 100, représenté sur la figure 5, comportant
une chambre de coupure 1 selon l'un quelconque des
modes de réalisation décrits précédemment. Ce
disjoncteur 100 sera, par exemple, un disjoncteur de
puissance à haute ou moyenne tension, c'est-à-dire
utilisé pour des tensions supérieures à environ 52 kV.
La chambre de coupure 1 est reliée à un organe de
manceuvre 40 permettant d'actionner la compression dans
la chambre de coupure 1 et l'ouverture du disjoncteur
100.
Bien que plusieurs modes de réalisation de
la présente invention aient été décrits de façon
détaillée, on comprendra que différents changements et
modifications puissent être apportés sans sortir du
cadre de l'invention.
