PRESSURIZED GAS CIRCUIT BREAKER POLE THAT CAN BE ASSEMBLED AND DISASSEMBLED WITH LOSING MUCH GAS

POLE DE DISJONCTEUR A GAZ SOUS PRESSION POUVANT ETRE ASSEMBLE ET DESASSEMBLE SANS PERTE DE GAZ APPRECIABLE

Abrégé français

Le Pôle comporte une première enceinte (1) dite tête de pôle comprenant une première enveloppe (2) comportant une première bride de liaison (6) ayant un orifice circulaire (5), ladite enveloppe contenant un premier équipage mobile (3) se terminant par un organe d'accouplement (4), coaxial audit orifice (5), et une seconde enceinte (13) constituant une colonne isolante comportant une seconde enveloppe (14) comprenant une seconde bride de liaison (17) comportant un orifice circulaire (20), ladite seconde enveloppe (14) contenant un second équipage mobile (15) consistant en une bielle de manoeuvre dudit premier équipage mobile (3) et son extrémité comportant des moyens complémentaires d'accouplement (16) avec ledit organe d'accouplement (4), et est caractérisé en ce que la bride de liaison (6, 17) de chaque enceinte (1, 13) est équipée d'un joint élastomère (10, 21) annulaire, fixé à la bride de liaison correspondante et traversé par l'équipage mobile correspondant, ledit joint de chaque enceinte assurant, pendant l'assemblage des brides et l'accouplement des équipages mobiles internes, une étanchéité coulissante le long de l'équipage mobile respectif (3, 15) et des moyens prévus pour casser l'étanchéité le long desdits équipages mobiles en fin d'assemblage, par déformation réversible et automatique dudit joint élastomère annulaire, afin d'assurer la communication entre les deux enceintes (1, 13).

Abrégé anglais

The pole includes includes a first enclosure (1) or pole head including a first envelope (2) including a first connecting flange (6) including a circular orifice (5). The envelope contains a first mobile assembly (3) terminating in a coupling member (4) coaxial with the orifice (5). A second enclosure (13) constituting an insulative column includes a second envelope (14) including a second connecting flange (17) including a circular orifice (20). The second envelope (14) contains a second mobile assembly (15) consisting of a link for maneuvering the first mobile assembly (3) and its end including complementary arrangements for coupling it (16) with the coupling member (4). The connecting flange of each enclosure (1,13) is fitted with an annular elastomer seal (10, 21) fixed to the corresponding connecting flange and through which the corresponding mobile assembly passes. The seal of each enclosure provides, during assembly of the flanges and coupling of the internal mobile assemblies, a sliding seal along the respective mobile assemblies (3, 15). The seal along the mobile assemblies is broken on completion of assembly by reversible and automatic deformation of the annular elastomer seal to establish communication between the two enclosures (1, 13).

Revendications

8
REVENDICATIONS
1. Pôle de disjoncteur à gaz sous pression pouvant être assemblé et
désassemblé sans perte de gaz appréciable et comportant une
première enceinte (1) dite tête de pôle comprenant une première
enveloppe (2) comportant une première bride de liaison (6) ayant un
orifice circulaire (5), ladite enveloppe contenant un premier équipage
mobile (3) se terminant par un organe d'accouplement (4), coaxial audit
orifice (5), et une seconde enceinte (13) constituant une colonne
isolante comportant une seconde enveloppe (14) comprenant une
seconde bride de liaison (17) comportant un orifice circulaire (20), ladite
seconde enveloppe (14) contenant un second équipage mobile (15)
consistant en une bielle de manoeuvre dudit premier équipage mobile
(3) et son extrémité comportant des moyens complémentaires
d'accouplement (16) avec ledit organe d'accouplement (4), caractérisé
en ce que la bride de liaison (6, 17) de chaque enceinte (1, 13) est
équipée d'un joint élastomère (10,21; 46,48; 53,54) annulaire, fixé à
la bride de liaison correspondante et traversé par l'équipage mobile
correspondant, ledit joint de chaque enceinte assurant pendant
l'assemblage des brides et l'accouplement des équipages mobiles
internes, une étanchéité coulissante le long de l'équipage mobile
respectif (3, 15) et des moyens étant prévus pour casser l'étanchéité le
long desdits équipages mobiles en fin d'assemblage, par déformation
réversible et automatique dudit joint élastomère annulaire, afin
d'assurer la communication entre les deux enceintes (1, 13).
2. Pôle de disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que
lesdits joints élastomères annulaires sont des joints déformables
basculants (10, 21).
3. Pôle de disjoncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un dit
joint déformable basculant (10, 21) comprend un anneau d'ancrage
externe (26, 27) relié par un isthme (28, 29) à un corps de joint (30, 31)
comportant un talon (34, 35) et une lèvre (32; 33), le talon (34, 35) de
chaque joint dépassant le plan extérieur de la bride correspondante

9
chaque joint dépassant le plan extérieur de la bride correspondante
(6, 17).
4. Pôle de disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un dit
joint élastomère annulaire (53, 54) comporte une première partie
périphérique (55, 56) prise entre une bride (57, 59) et une contre-bride
(58, 60), une seconde partie (61, 62) constituant un anneau creux
déformable comportant des parois à parties plus souples (63, 64, 65,
66) et d'autres plus rigides (67, 68, 69, 70), et une troisième partie
centrale (71, 72) constituant un simple disque de faible épaisseur
assurant l'étanchéité coulissante le long de l'équipage mobile.
5. Pôle de disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que
lesdits moyens pour casser l'étanchéité le long desdits équipages
mobiles comportent un tiroir coulissant (49) dont la longueur axiale est
supérieure à la distance séparant les deux joints élastomères
annulaires (46, 48) en position assemblée de la première et de la
seconde enveloppe (2, 14).

Description

CA 02391667 2002-07-05
1
Po"(e de disLoncteur à gaz sous pression i~ouvant,être assemblé et
désassemblé sans perte degaz appréciable
La présente invention concerne un pôle de disjoncteur à gaz sous
pression pouvant être assemblé et désassemblé sans ;perte de gaz
appréciable et comportant une première enceinte dite tête de pôle
comportant une première enveloppe comportant une première bride de
liaison ayant un orifice circulaire, ladite enveloppe contenant un premier
équipage mobile se terminant par un organe d'accouplement, coaxial audit
. orifice, ~et une seconde enceinte constituant une colonne isolante
comportant ,
~~,:: ~nuelnp~ae comprenant une seconde bride ; c~~ tiaisan
comportant un orifice circulaire, ladite seconde enveloppe contenant un
second équipage mobile consistant en une bielle de manoeuvre dudit premier
équipage mobile et son extrémitë comportant des moyens complémentaires
d'accouplement avec ledit organe d'accouplement.
Les pôles des disjoncteurs de grande dimension, et en particulier les
pôles en T à deux chambres de coupure en série, ne peuvent pas être
acheminés sur leur lieu d'installation tout montés : la tête du pôle d'une
part,
constituant une première enceinte contenant tous les organes actifs, fixes et
mobiles des deux chambres de coupure,: et ia colonne isolante d'autre part
contenant la bielle de manoeuvre des parties mobiles du pôle de disjoncteur,
sont donc transportées désassemblées et ne sont assemblées que sur le
site.
Avant le remplissage du pôle en gaz diélectrique tel que du Si=6, il est
nécessaire de faire: le vide dans: le pôle: Cependant cette opération
nécessite
un groupe de pompage pas toujours disponible sur le site.
Aussi, cette opération doit-elle être faite en usine pour chacune des
deux parties du pôle : tête de pôle et colonne isolante: Le vide fait, on
remplit
les deux parties en gaz diélectrique avec une surpression de Tordre de
0,3 bar et c'est dans cet état que les parties sont acheminées sur le site:
Une
fois t'assernbiage effectué, la pression de gaz dans le pôle est mise à sa
valeur ric,~ninale.
tors d~: :'assemblage, se pose donc le problème d'assurer la I~~~aon
des deux enceintes et l'accouplement de la bielle avec l'extrémité
d'accouplement de l'équipage mobile; sans perte de gaz ou avec une perte

CA 02391667 2002-07-05
2
r
minime, tout en assurant, en fin d'assemblage, la communication gazeuse
entre les deux enceintes.
Le document FR-A1-2 5fi8 405 décrit un disjoncteur dans lequel la
tête de chaque pôle comporte un sas coulissant et la colonne une cheminée,
permettant l'accouplement et le désaccouplement avec une faible perte de
gaz correspondant au volume r'euni du sas et: de la cherrlinée. Cependant,
cette disposition nécessite plusieurs pièces supplémentaires dont le sas
coulissant et une chemise de ' coulissement; ainsi qu'une extrémité
parEiculière en "cheminée" de la colonne. En outre, une sur-course des
parties mobiles tlu pôle, au-delà de la position fermée du disjoncteur, doit
être prévue.
Le document FR 2 415 358 A décrit un disjoncteur qui permet, grâce à
un joint gonflable, d'assurer le transport du support isolateur avant son
assemblage avec la partie supérieure,en ayant fait préalablement le vide puis
remplit de gaz le support isolateur: Cependant, rien n'est prévu pour la
partie
supérieure et, d'autre part, il est nécessaire de dégonfler le joint de la
colonne isolante après l'assemblage.
La présente invention a pour but de proposer une solution simplifiée
ne nécessitant que peu de pièces; permettant un montage et un d'emontage
rapides et ne nécessitant aucune autre opération que celle de l'assemblage
et de la mise en pression du p8fe en gaz diélectrique à la valeur nominale, la
communication gazeuse entre les deux enceintes étant automatique et
n'exigeant aucune opération suppiÉmentaire.
L'invention a ainsi pour objet un pôle de disjoncteur à gaz sous
pression pouvant être assemblé et désassemblé sans perte de gaz
appréciable et comportant une première enceinte dite tête de pôle
comprenant une première enveloppe comportant une première bride de
liaison ayant un orifce circulaire! ladite enveloppe contenant un premier
équipage mobile se terminant par un organe d'accouplement, coaxial audit
orifice, et une seconde enceinte con tituant une colonne isolante comportant
une seconde enveloppe comprenant une seconde bride de liaison ayant un
orifice circulaire, ladite seconde enveloppe contenant un second équipage
mobile consistant en une bielle de manoeuvre dudit premier équipage mobile
et son extrémité comportant des moyens complémentaires d'accouplement
avec ledit organe d'accouplement, caractérisé en ce que la bride de liaison

CA 02391667 2002-07-05
3
de chaque enceinte est équipée d'un joint élastomère annulaire, fixé â la
bride de liaison correspondante et traversé par l'équipage mobile
correspondant, ledit joint de chaque enceinte assurant, pendant
l'assemblage des brides et (accouplement des équipages mobiles internes;
une étanchéité coulissante::le long de l'équipage mobile respectif et des
moyens étant prévus pour casser (étanchéité le long desdits équipages
mobiles en fin d'assemblage, par déformation réversible et automatique dudit
joint élastomère annulaire, afin d'assurer la communication entre les deux
enceintes.
Selon une premiëre réalisation de !'invention, lesdits joints
élastomères annulaires sont des joints déformabies basculants.
Avantageusement, un dit joint déformable basculant comprend un
anneau d'ancrage externe relié par un isthme à un corps de joint comportant
un talon et une lèvre, le talon de chaque joint dépassant le plan extérieur de
la bride correspondante.
Selon une deuxième réalisation de l'invention, lesdits moyens pour
casser (étanchéité le long desdits équipages mobiles comportent un tiroir
coulissant dont la longueur axiale est supérieure à la distance séparant les
deux joints élastomères annulaires en position assemblée de la première et
de la seconde enveloppe.
Selon une troisième réalisation de l'invention, un dit joint élastomère
annulaire comporte une première partie périphérique prise entre une bride et
une contre-bride, une seconde partie constituant un anneau creux
déformable comportant des parois à parties plus souples et d'autres plus
rigides, et une troïsième partie centrale constituant un simple disque de
faible
épaisseur assurant l'étanchéité coulissante le long de l'équipage mobile.
On va maintenant donner la description de quelques exemples de
mise en oeuvre de I'inVention en se reportant au dessin annexé dans lequel
t_a fig. 1 montre, avant leur assemblage, les deux parties d'un pôle de
disjoncteur selon une prem'r'ere réalisation de l'invention:
La fig. 2 montre le pôle de disjoncteur de la fig. 1 en cours
d'assemblage.
La fig. 3 montre le pôle assemblé.
La fig. 4 montre en vue agrandie; et dans leurs positions avant et
après assemblage des deux parties du pôle; les joints annulaires assurant,

CA 02391667 2002-07-05
pendant I'assernblage, une étanchéité coulissante le long des équipages
mobiles respectifs.
La fig. 5 montre une deuxième réalisation de: l'invention dans: une vue
similaire à celle de la fig. 1.
La fig. 6: montre le: pôle de la-fig. 5 une fois l'assemblage effectué.
Les fig. 7 à 10 sont des vues schématiques montrant les étapes
d'assemblage d'une-:troisième réalisation de l'invention.
En se référant à (a fig. 1, on voit partiellement un pôle de disjoncteur
avant son assemblage et .comportant une première enceinte constituant la
tête de pôle 1 comprenant une première enveloppe 2 contenant un premier
équipage mobile 3 auquel sont liées les parties mobiles actives non
représentées du disjoncteur: L'équipage mobile 3 se termine par un organe
d'accouplement 4 coaxial à un orifice circulaire 5 de ('enveloppe pratiqué
dans une première bride de liaison 6 rapportée et fixée par des vis 7 à une
embase 8 comportant une ouverture 9 coaxiale à l'orifice 5.
La première bride de. liaison 6 est équipée d'un joint élastomère
annulaire 10 assurant une étanchéité eouüssante le long de i'équip_ age
mobile 3, entre (intérieur de l'enveloppe 2 et d'extérieur.
Avant son assemblage; la tête de pôle 1 est fermée par un couvercle
11 fixé par des vis 12 avec interposition d'un joint 36. Ce couvercle protège
l'organe d'assemblage 4.
Le vide est fait dans la téte de pôle et ensuite elle est remplie d'un gaz
diélectrique à une surpression de Tordre de 0,3 bar:
Sur le site, la tête de: pôle 1 doit être assemblée à une seconde
enceinte 13 également remplie d'un gaz diélectrïque. II s'agit de la colonne
isolante du pôle qui: comprend une seconde enveloppe 14 contenant un
second équipage mobile 15 constitué par une bielle de manoeuure du
premier équipage , mobile 3, dont une extrémité comporte des moyens
complémentaires 16 d'accouplement avec l'organe d'accouplement 4 de '
l'équipage mobile 3:
La seconde enveloppe 14 comporte une seconde bride de liaison 17
axée par 'des vis 18 à une embase 19 de I'enveJnppe 14.
La seconde bride de liaison 17 pouroue d'un orifice circulaire 20 est
équipée d'un joint élastomère annulaire 21 identique au joint 10 et assurant
une étanchéité coulissante ie long de la bielle 15~ entre l'intérieur de ia

CA 02391667 2002-07-05
colonne 13 et l'extérieur.
Comme la tête de pôle 1, ia colonne 13 est pourvue, avant son
assemblage avec la tête; d'un couvercle de protection 22 des moyens
d'assemblage 16; au moyen de vis 23 avec interposition d'un joint 37.
L'organe d'assemblage 4 est entouré d'une chemise coulissante 24
assurant la continuité et l'égalité de diamètre une fois: l'accouplement des
équipages mobiles effectué comme le montre ia fig. 2 où, les couvercles 11
et 22 ayant été ôtés, on a accouplé les deux équipages mobiles 3 et 15, puis
la chemise 24 a été coulissée vers (e bas recouvrant ainsi les organes
d'accouplement d'une surface lisse.
Préalablement à l'accouplement des équipages mobiles, et après
avoir ôté les couvercles 11 et 22, un joint 25 est placé sur la bride 17.
Une fois l'accouplement des équipages mobiles effectué e( la chemise
24 abaissée, on descend la tête de pôle 1 de façon à assembler les deux
brides 6 et 17 avec des Vis 26 comme on le voit fig: 3. Au cours de cette
descente; le joint 21 coulisse le long de la b'selle 15 et de la chemise 24.
En fin d'accouplement; lorsque les deux brides 6, 17 viennent en
contact; les joints 10 et 21 se déforment et:perdent le contact avec
l'équipage
mobile 15-24, assurant ainsi la communication gazeuse entre les deux
enceintes 1 et 13. Pour cela, (es joints 10 et 21, comme on le voit bien sur
la
~g. 4 agrandie, sort des joints défarmables comportant chacun un anneau
d'ancrage externe 26, 27 relié par un isthme 28, 29 à un corps de joint 30,
31; comportant une lèvre 32, 33, et un talon 34; 35. Les talons 34, 35
dépassent le plan extérieur des brides respectives 6; 17 de telle sorte que
lors de (assemblage des brides, les talons 34 et 35 se rencontrent faisant
basculer le corps du joint 30, 31 autour de l'isthme 28, 29:
Ce basculement est bien visible sur la partie inférieure de La fig. 4 et
les lèvres ne viennent plus au contact de: la chemise 24 comme on le voit
fig. 3. Cette déformation est réversÉble au démontage. '
Ainsi, grâce à l'invention, l'accouplement et le désaccouplement de la
téte 1 et de la colonne 13 sont faits en assurant l'étanchéité respective des
deux parties et donc sans perdre de gaz alors qu'en fin d'accouplement, la
communication est établie entre les deux enceintes et ceci automatiquement
sans aucune opération upplémentaire. Bien entendu, l'assemblage terminé,
le pôle est rempli de gaz diélectrique à sa pression nominale.

CA 02391667 2002-07-05
6
Les fig. 5 et:6 montrent une deuxième réalisation de !'invention.
Dans cet exemple; l'enveloppe 2 de la tête 1 comprend une bride 44
comportant un orifice circwlaire 45, la. bride étant équipée d'un joint
élastomère annulaire 46 quf est un simplaw joint p at en forme de disque fixé
par une contre-bride 47. Le joint 4fi enserre la chemise coulissante 24.
De. la même façon, fa bride 17 de (enveloppe 14 est équipée d'un joint
identique 48. Dans cette réalisation; de façon à "casser" l'étanchéité assurée
par les joints 46, 48 'a la fin de l'assemblage afin d'assurer la
communication
entre les deux enceintes 1 ei 13; la bride 17 est équipée, à l'extérieur de
l'enceinte 13, par rapport au joint 48, d'un tiroir coulissant49 dont la
longueur
axiale est supérieure à (a distance s'eparant les deux:joints 46, 48 en
position
assemblée des deux enceintes lorsque les deux brides 44 et 17 sont au
contact l'une de l'autre, comme le montre bien la fig. 6 où l'on voit que les
deux extrémités du tiroir 49 entrent ~ en contact avec -les joints 46, 48
provoquant la rupture de l'étanchéité et assurant ainsi la communication
entre les deux enceintes 1 et 13.
Lors de l'assemblage; on ôte les couvercles 11 et 22, on accouple les
équipages mobiles 3 et 15 par les o~garies d'accouplement 4 et 5, on
abaisse la chemise coulissante 24, puis on descend la tête 1 pour accoster
les brides 44 et 17. Un joint 50 a éfé préalablement placé entre les brides.
En
fin d'accouplement, le tirait coulissant 49 est positionné par un rebord
annulaire 51 qui prend place entre ia bride 17 et la contre-bride 47 dans un
évidemment 52 de la bride 17.
Les fig. 7 è 10 montrent très schématiquement un troisième exemple
de mise en oeuvre de l'invention:
Sur ces figures, on voit très schématiquement et partiellement la
première enceinte 1 et la seconde :enceinte 13 avec les équipages mobiles
respectifs internes 3 et 15 et les organes d'accouplement 4 et 16. Dans cette
réalisation; les joints élasfiornères annulaires sont référencés 53 et 54.
Les joints comportent chacun une premiére partie périphérique 55, 56
prise entre une bride et une contre-bride; respectivement 57, 58 et 59, 60,
une seconde partie 61, 62 constituant un anneau creux déformable
comportant des parois dont certaines parties telles que 63, 64, 65, 66 sont
plus souples et d'autres 67, 68, 69, 70 sont plus rigides, et enfin une
troisième partie centrale 71, 72 'constituant un simple disque de faible

CA 02391667 2002-07-05
s
épaisseur assurant l'étanchéité couaissante ie long des équipages mobiles 3,
15. La partie centrale 71, 72 comporte éventuellement un renflement terminal
annulaire 73, 74.
Avant l'accouplement, comme dans les exemples précédents, les
enceintes: séparées 1 et 13 sont rempkies de gaz diélectrique sous une
légère surpression d'environ 0;3 bar. Une fois l'assemblage effectué, on
poursuit le remplissage en gaz diélectrique jusqu'à l'obtention de la pression
nominale de service. Dans le cas de ce troisième exemple de réalisation,
c'est cette opération qui permet de "casser" l'étanchéité des joints 53 et 54
pour permettre la communication entre les deux enceintes 1 et 13.
Pour cela; une fois l'assemblage effectué, tel que représenté ~g. 8, on
remplit l'appareil par la vanne, non représentée; prévue ~ cet effet reliée à
l'enveloppe inférieure 14. La pression augmente du côté A (fig. 9) provoquant
la déformation des parties 66 et 72 du joint 54 puis, Ia pression augmentant
en B; la partie 65 ae déforme également et on arrive pour ce joint 54 à la
position telle que représentée fig: 10, !'espace C; clos; ne voyant pas sa
pression augmenter: Le même phénoméne e. produit avec un bref retard
pour le joint 53 qui, en fin de compte, prendra la même position que le joint
54. d'étanchéité: est ainsi "cassée" et l'espace interne des deux enceintes
est
mis en communication. Ainsi, là encore, la déformation des joints est
réversible et automatique, et aucune opération supplémentaire n'est
nécessaire, ni pour assurer la commurücation gazeuse entre les deux parties
à la firE de l'assemblage, ni pour restaurer (étanchéité lors d'un éventuel
démontage. II faut seulement, dans Ie cas de ce dernier exemple, remplir le
pôle en gaz diélectrique à la pression rrom'rnale â la fin de l'assemblage
pour
"casser" l'étanchéité, mais cette opération est faite de toute façon et de~
méme, au démontage, pour retrouver l'étanchéité, il faut diminuer la
surpression nominale, mais là encore cela est fait de toute façon.

Dessin représentatif