CA2101214C - Disjoncteur a deux chambres de coupure concentriques - Google Patents

Disjoncteur a deux chambres de coupure concentriques Download PDF

Info

Publication number
CA2101214C
CA2101214C CA002101214A CA2101214A CA2101214C CA 2101214 C CA2101214 C CA 2101214C CA 002101214 A CA002101214 A CA 002101214A CA 2101214 A CA2101214 A CA 2101214A CA 2101214 C CA2101214 C CA 2101214C
Authority
CA
Canada
Prior art keywords
contact
circuit breaker
blowing
nozzle
closure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CA002101214A
Other languages
English (en)
Other versions
CA2101214A1 (fr
Inventor
Michel Perret
Denis Dufournet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grid Solutions SAS
Original Assignee
GEC Alsthom T&D SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GEC Alsthom T&D SA filed Critical GEC Alsthom T&D SA
Publication of CA2101214A1 publication Critical patent/CA2101214A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of CA2101214C publication Critical patent/CA2101214C/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/98Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being initiated by an auxiliary arc or a section of the arc, without any moving parts for producing or increasing the flow

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

Un disjoncteur à autosoufflage qui comporte une première chambre de coupure (2), une seconde chambre de coupure (4) disposée à l'intérieur de la première chambre de coupure, un contact (6) fixe d'arc électrique qui s'étend à l'intérieur de la seconde chambre de coupure. La seconde chambre de coupure est montée mobile dans la première chambre de coupure et est agencée pour coulisser le long du contact fixe. Cet agencement permet un bon soufflage de l'arc pour les petits et les grands courants électriques.

Description

z Dis-ioncteur â deux chambres de cougure concentriques L'invention concerne un disjoncteur à auto-soufflage comportant une enveloppe destinée à être remplie d'un fluide d'extinction d°un arc électrique, un premier élément de fermeture disposé à l'intérieur de l'enveloppe et définissant une première chambre d'expansion thermique, un second élément de fermeture disposé à l'intérieur du premier élément de fermeture et définissant une seconde chambre d'expansion thermique, un premier contact monté coulissant â
l0 1°intêrieur de l'enveloppe selon une direction de coulissement axiale pour pénétrer à l'intérieur desdites première et seconde chambres d'expansion thermique afin de coopérer électriquement avec un second contact monté fixe â
l'intérieur de l'enveloppe et s'étendant axialement à
l'intérieur de la seconde chambre d'expansion thermique.
Elle s'applique en particulier aux disjoncteurs â
haute et à moyenne tension ayant une enveloppe remplie d'un gaz à bonnes propriétés diélectriques en particulier du SF6 et qui rie comportent ni piston de soufflage ni aimant.
Un tel disjoncteur à auto-soufflage comportant deux chambres d'expansion thermique ayant des volumes diffërents pour permettre de couper des courants situés dans une grande plage de courants, par exemple des courants électriques allant de 0 à 25000 ampères, est connu du document US 4 259 555.
Le but de l'invention est d' améliorer les performances d'un tel disjoncteur à gaz à expansion thermique à deux chambres d'expansion pour couper plus efficacement les petits et les grands courants dans une grande gamme de courants électriques.
A cet effet l'invention a pour objet un disjoncteur à
auto-soufflage caractérisé en ce que le second élément de fermeture est monté dans l'enveloppe pour être déplacé en translation de l'intérieur de la première chambre d'expansion thermique vers l'extérieur de celle-ci ou
2 inversement, ce second élément de fermeture étant en outre agencé pour coulisser le long du second contact fixe.
Un tel argument permet d°obtenir un meilleur soufflage de l'arc électrique pour les faibles courants à couper.
Par ailleurs, du fait que le second ëlément de fermeture coulisse aussi le long du contact d'arc complémentaire du contact d'are mobile, ou obtient un meilleur soufflage de l'arc électrique pour les grands courants à couper.
10. . Avantageusement, le second élément de fermeture est incorporé dans 1e premier élêment de fermeture de maniëre à
réduire la course du contact d'arc mobile.
Les avantages obtenus par l'invention sont les suivants. L'élément de coupure a une forme simple. Le nombre de piêces du disjoncteur est réduit par rapport aux disjoncteurs classiques à auto-soufflage comportant deux chambres d'expansion. Le disjoncteur selon l'invention fonctionne avec une énergie de commande beaucoup plus faible que les appareils ayant deux contacts mobile par pôle. le disjoncteur fonctionne pour toute la plage de courants allant de 0 à 25000 ampères et au delà dans certains cas.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans 1a description qui suit d'un exemple de réalisation de 1°invention faite en référence aux dessins.
- La figure 1 représente schématiquement le disjoncteur selon l'ïnvention comprenant deux chambres d'expansion fixes et concentriques.
- La figure 2 représente schématiquement le disjoncteur selon 1°invention à deux chambres d'expansion dont l'une est mobile par rapport à l'autre, le contact d'arc mobile étant en position enclenchée.
- La figure 3 représente schématiquement 1e disjoncteur de la figure 2, le contact d'arc mobile étant en position pour couper des petits courants.
3 -- La figure ~ représente le disjoncteur de la figure 2, le contact d'arc mobile étant en position pour couper des grands courants.
La figure 5 représente une autre variante du disjoncteur selon l'invention.
Sur la figure Z, le disjoncteur à moyenne ou haute tension comprend une enveloppe Z étanche remplie d'un gaz diélectrique, tel que du sf6, â l'intérieur de laquelle est placé un ensemble de coupure d'arc électrique.
l0 L'ensemble de coupure comprend un premier cylindre 2 délimitant une chambre d°expansion thermique ayant un volume V1 et ayant une buse de soufflage 3 pour souffler l'arc électrique engendré par des grands courants à couper, un second cylindre 4 incorporé dans le cylindre 2 et portant une buse 5 pour souffler l'arc électrique engendrer par des petits courants â couper. Le second cylindre 4 délimite une chambre d'expansion thermique ayant un volume V2 plus petit que le volume V1. De préférence, les deux cylindres ont des sections concentriques (cylindres coaxials) pour rendre compact l'ensemble de coupure.
Un premier contact d'are 6 fixe, électriquement relié
à une premiére prise de courant à travers les deux cylindres
4 et 2, est placé à l'intérieur du petit cylindre 4 dans la zone d'arc. ce premier contact peut être du type à tulipe et posséda des doigts de contact 20.
Chaque cylindre 2,4 possêde une extrémité fermée reliée à l' enveloppe et portant 1e contact d' arc fixe 6 et une extrêmité ouverte portant une buse de soufflage 3,5. Les buses de soufflage 3,5 sont superposées et distantes l'une de l'autre comme visible sur 1a figure 1. Elle ont des sections de passage du gaz sensiblement concentriques (alignêes axialement). Elles sont traversées par un contact d'arc mobile unique 7 rectiligne électriquement relié à une seconde prise de courant et mécaniquement à un organe de manoeuvre qui le fait coulisser à l'intérieur des buses perpendiculairement à leur section pour l'enclencher entre les doigts 20 du contact fixe 6 ou le libérer de ceux-ci .
Les cowtacts 6 et 7 sont alignês.
Le contact mobile 7 présente une partie terminale 8 à
section complëmentaire à celle de la buse 5 pour 1 ° obturation de celle--ci et une partie médiane 9 à section complémentaire à celle de la buse 3 pour l'obturation de cette dernière. La buse 5 a une section de passage de gaz plus petite que celle de la buse 3, 1a .dimension des sections des buses étant fonction des volumes respectifs des chambres.d'expansion.
Le contact mobile 7 porte en outre des doigts 10 pour le passage du courant permanent en établissant un contact êlectrique avec la surface extérieure du premier cylindre 2.
Tel que représenté sur 1a figure 1, le contact mobile 7 est enclenché dans le contact fixe 6. En position fermée, le courant passe par les doigts de contact permanent 10.
Le fonctionnement du disjoncteur est le suivant. Dans le cas où un petit courant traversant 1°ensemble de coupure doit être coupê, l'organe de manoeuvre du disjoncteur est .actionné pour déplacer le contact mobile 7. Le passage de courant permanent par les doigts 10 est interrompu dans un premier temps puis il y a commutation des contacts d' arc 6 et 7 et un arc électrique apparaît entre ceux-ci. L'énergie ëmise par l'arc électrique provoque une montée en pression du gaz dans le volume V2 par augmentation de la température et une circulation de gaz s'opère entre ce volume et le volume V1 qui joue le rôle d'un volume de détente du fait de la différence de pression entre ces deux volumes et du dégagement de la buse 5 par le contact d'arc 7 se déplaçant.
La circulation de gaz coupe l'arc électrique au passage à
zéro du courant.
Dans le cas oü un grand courant doit étre coupé, 1°ênergie émise par 1°arc provoque une montée en pression du gaz à la fois dans le volume V1 et dans le volume V2 et une circulation de gaz s'opére des volumes V1 et V2 vers le volume de détente V3 pour souffler 1°arc électrique, le
5 contact d°arc 7 ayant libéré aussi la buse 3, en fin de course.
Par conséquent, par le simple coulissement du contact mobile 7 à 1°intérieur des buses 3 et 5, l'arc électrique peut être soufflé pour des petïts et des grands courants à
couper.
En variante, comme visible sur la figure 2, le petit cylindre 4 est monté coulissant â l'intérieur du grand cylindre et porte une partie 11 du premier contact 6, l'autre partie, 12 du contact s reliée â la première prïse électrique étant fixe. Cette partie 12 pénètre dans une cavité 17 aménagée dans le petit cylindre et est électriquement reliée â ce dernier par des contacts accordéons 13. Le grand cylindre est relié par son extrémité
fermée à l'enveloppe 1 par l'intermédiaire d'un troisième cylindre 15 ayant des orifices 14 débouchant dans le volume de détente V3 et dans lequel coulisse aussi le petit cylindre 4.
Lorsque le contact d°arc mobile 7 est en position enclenchée, la buse 5 reste en appui sur la buse 3 sous l'effet d°un ressort 16 en appui sur la paroi de l'enveloppe et exerçant une force de poussée sur le petit cylindre.
Pour couper des petits courants comme visible sur la figure 3, le petit cylindre 4 reste en place et la circulation du gaz schématisée par une flèche s'opère directement du volume V2 vers le volume de détente V3 soumis à une pressïon de gaz plus faible que le volume V2 ce qui améliore l'efficacité du soufflage de 1°arc électrique. Pour les grands courants, le petit cylindre 4 coulisse, sous l'effet de la montée en pression du gaz dans les volumes V1 et V2, â l'intérieur du grand cylindre 2 et du troisième cylindre 15 selon la même direction que le coulissement du contact mobile 7 et dans un sens inverse comme visible sur la figure 4 jusqu'à venir en butée contre la partie fixe 12 du contact d'arc 6. Le déplacement du petit cylindre est causé par la mantée en pression du gaz dûe â l'arc -.
6 électrique dans le uolume V2. Le déplacement du petit cylindre 4 entraîne la séparation des buses 3 et 5. La circulation de gaz schématisée par deux flëches s'effectue alors depuis les volumes V1 et V2 vers le volume V3 comme dans le cas précédent. Après la coupure du courant, le petit cylindre ~ revient en position de repos sous l'acti.on du ressort 16. Ce montage permet aussi de réduire 1a course du contact d°arc mobile 7.
Selon encore une autre variante comme visible sur la figure 5, le premier contact 6 est en une seule partie fixe et le petit cylindre 4 coulisse à l'intérieur du grand cylindre 2 et le long du premier contact 6 fixe. Le premier contact 6 présente un épaulement 18 servant de butée pour arrêter la course du petit cylindre.
La buse 5 repose toujours sur la buse 3 sous l' effet du ressort 16. Le soufflage de 1°arc électrique engendré par des petits courants à couper est identique au cas de la figure 3. Dans le cas de grands courants, le petit cylindre coulisse é 1' intérieur du grand cylindre 2 et du troisième cylindre 15 sous 1°effet de la montée en pression du gaz dans les volumes V1 et V2 mais 1°arc électrique à souffler n'est pas allongëe par le déplacement du petit cylindre, le contact d°arc 6 restant fixe, ce qui augmente l'efficacité
du soufflage de l'arc électrique.

Claims (7)

1/ Un disjoncteur à auto-soufflage comportant une enveloppe (1) destinée à être remplie d'un fluide d'extinction d'un arc électrique, un premier élément de fermeture (2) disposé
à l'intérieur de l'enveloppe et définissant une première chambre d'expansion thermique, un second élément de fermeture (4) disposé à l'intérieur du premier élément de fermeture et définissant une seconde chambre d'expansion thermique, un premier contact (7) monté coulissant à
l'intérieur de l'enveloppe selon une direction de coulissement axiale pour pénétrer â l'intérieur desdites première et seconde chambres d'expansion thermique afin de coopérer électriquement avec un second contact (6) monté
fixe à l'intérieur de l'enveloppe et s'étendant axialement à
l'intérieur de la seconde chambre d'expansion thermique, caractérisé en ce que le second élément de fermeture (4) est monté mobile dans l'enveloppe (1) pour être déplacé en translation de l'intérieur de la première chambre d'expansion thermique vers l'extérieur de celle-ci ou inversement, ce second élément de fermeture étant en outre agencé pour coulisser le long du second contact fixe.
2/ Le disjoncteur selon la revendication 1, dans lequel le second contact s'étend axialement à l'intérieur de la seconde chambre d'expansion thermique selon la direction de coulissement du premier contact et le second élément de fermeture (4) se déplace en translation selon ladite direction de coulissement du premier contact.
3/ Le disjoncteur selon la revendication 2, dans lequel le premier élément de fermeture (2) est muni d'une première buse de soufflage (3) superposée à une seconde buse de soufflage (5) prévue sur le second élément de fermeture (4), lesdites buses de soufflage ayant des sections sensiblement concentriques.
4/ Le disjoncteur selon la revendication 3, dans lequel la première buse de soufflage (3) a une section plus grande que la seconde buse de soufflage (5).
5/ Le disjoncteur selon la revendication 4, dans lequel le premier contact (7) comporte une première partie (8) ayant une section complémentaire à celle de la seconde buse de soufflage (5) pour son obturation et une seconde partie (9) ayant une section complémentaire à celle de la première buse de soufflage (3) pour son obturation.
6/ Le disjoncteur selon la revendication 1, dans lequel le second contact présente un épaulement (18) pour limiter le déplacement du second élément de fermeture par rapport au premier élément de fermeture.
7/ Le disjoncteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits premier et second éléments de fermeture sont des cylindres ayant des sections concentriques.
CA002101214A 1992-07-24 1993-07-23 Disjoncteur a deux chambres de coupure concentriques Expired - Fee Related CA2101214C (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9209169 1992-07-24
FR9209169A FR2694127B1 (fr) 1992-07-24 1992-07-24 Disjoncteur à deux chambres de coupure concentriques.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CA2101214A1 CA2101214A1 (fr) 1994-01-25
CA2101214C true CA2101214C (fr) 2003-03-18

Family

ID=9432240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CA002101214A Expired - Fee Related CA2101214C (fr) 1992-07-24 1993-07-23 Disjoncteur a deux chambres de coupure concentriques

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5373131A (fr)
EP (1) EP0580515B1 (fr)
CA (1) CA2101214C (fr)
DE (1) DE69309174T2 (fr)
ES (1) ES2099394T3 (fr)
FR (1) FR2694127B1 (fr)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2711269B1 (fr) * 1993-10-12 1995-12-29 Gec Alsthom T & D Sa Disjoncteur à haute tension capable de couper des courants de défaut à passage par zéro retardé.
US9343252B2 (en) * 2014-08-27 2016-05-17 Eaton Corporation Arc extinguishing contact assembly for a circuit breaker assembly
US9305726B2 (en) 2014-08-27 2016-04-05 Eaton Corporation Arc extinguishing contact assembly for a circuit breaker assembly

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1096914A (fr) * 1977-03-24 1981-03-03 Masami Kii Coupe-circuit comportant plusieurs chambres et a soufflage d'un fluide extincteur d'arc
CH632609A5 (de) * 1977-03-24 1982-10-15 Mitsubishi Electric Corp Stromunterbrecher mit lichtbogenloeschendem gas.
IT8420599V0 (it) * 1984-01-20 1984-01-20 Sace Spa Interruttore elettrico a fluido di estinzione dell'arco con autogenerazione di pressione per decomposizione del fluido.
IT1196105B (it) * 1984-05-10 1988-11-10 Sace Spa Interruttore elettrico ad alta tensione con dispositivo di estinzione dell'arco mediante autogenerazione di pressione di un fluido di estinzione
FR2651065B1 (fr) * 1989-08-18 1996-07-05 Alsthom Gec Disjoncteur a moyenne tension a autosoufflage

Also Published As

Publication number Publication date
EP0580515A1 (fr) 1994-01-26
CA2101214A1 (fr) 1994-01-25
ES2099394T3 (es) 1997-05-16
DE69309174D1 (de) 1997-04-30
US5373131A (en) 1994-12-13
DE69309174T2 (de) 1997-07-10
EP0580515B1 (fr) 1997-03-26
FR2694127A1 (fr) 1994-01-28
FR2694127B1 (fr) 1994-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2616957A1 (fr) Chambre d'extinction d'arc a pression elevee
EP0315505A1 (fr) Disjoncteur électrique à autoexpansion à volume de chambre d'extinction variable
EP0540971B1 (fr) Disjoncteur à haute ou moyenne tension à triple mouvement
EP0331587A1 (fr) Disjoncteur électrique à autosoufflage par pistonnage ou expansion de gaz isolant
FR2738389A1 (fr) Disjoncteur hybrique a haute tension
EP0179834B1 (fr) Dispositif interrupteur a ecran de coupure d'arc
CA2101214C (fr) Disjoncteur a deux chambres de coupure concentriques
EP0807946A1 (fr) Disjoncteur à haute tension à auto-soufflage
FR2638564A1 (fr) Disjoncteur a haute tension a gaz dielectrique sous pression
EP0789928A1 (fr) Disjoncteur a haute tension et a autosoufflage de l'arc
FR2722912A1 (fr) Interrupteurs electriques moyenne tension
EP0759629B1 (fr) Disjoncteur muni d'une résistance de fermeture avec dispositif d'insertion
EP0768692B1 (fr) Dispositif électrique à gaz isolant et à autoexpansion
FR2766609A1 (fr) Interrupteur a gaz a volume d'expansion thermique compressible
EP0884745B1 (fr) Disjoncteur à résistance de fermeture
EP0433183A1 (fr) Interrupteur tripolaire à haute tension et à isolement gazeux
EP0021951A1 (fr) Interrupteur à autosoufflage par aspiration
EP0664552A1 (fr) Disjoncteur à auto-soufflage et à double mouvement
EP2402970B1 (fr) Chambre de coupure pour disjoncteur a moyenne ou haute tension a energie de manoeuvre et dimensions reduites
EP0785562A1 (fr) Disjoncteur à double mouvement des contacts
EP0734035B1 (fr) Disjoncteur à gaz équipé d'une chambre à autoexpansion et à arc tournant
FR2623657A1 (fr) Disjoncteur a autosoufflage par expansion de gaz isolant, equipe d'un ecran de repartition de champ electrique
FR2808118A1 (fr) Interrupteur a auto-soufflage avec une chambre de coupure a deux volumes
CH688702A5 (fr) Disjoncteur à haute tension ayant une chambre de coupure à volume de soufflage variable.
WO2011018426A1 (fr) Chambre de coupure pour disjoncteur a moyenne ou haute tension a energie de manœuvre reduite

Legal Events

Date Code Title Description
EEER Examination request
MKLA Lapsed