EP4105956A1 - Device for switching off a medium-voltage electrical circuit - Google Patents

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EP4105956A1
EP4105956A1 EP22172741.5A EP22172741A EP4105956A1 EP 4105956 A1 EP4105956 A1 EP 4105956A1 EP 22172741 A EP22172741 A EP 22172741A EP 4105956 A1 EP4105956 A1 EP 4105956A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
insulator
indicator rod
electrode
actuating lever
switching device
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.)
Pending
Application number
EP22172741.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jean-Pierre Meley
Said Attak
Frédéric Toti-Buttin
Philippe Picot
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.)
Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
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
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Pending legal-status Critical Current

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    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H01H2033/6667—Details concerning lever type driving rod arrangements

Definitions

  • the present invention relates to the field of medium voltage current breaking devices, that is to say voltages above 1 kV and generally ranging up to 52 kV, and intensity of the order of 1000 to 3000 Ampere.
  • the invention relates in particular to switching devices in which the current is cut by opening a vacuum interrupter arranged in series in a main branch of an electric circuit.
  • the vacuum interrupter includes a movable electrode connected to a control rod.
  • the control rod is linked to a control lever.
  • the control lever is movable between two extreme positions defining a constant actuation stroke. In the two extreme positions, the control lever is locked then unlocked according to the expected action: opening or closing of the cut-off device.
  • the connecting rod is moved and separates or brings closer the mobile electrode to the fixed electrode, which opens or closes the electrical circuit.
  • At least one spring is present in the kinematic connection between the control lever and the connecting rod, and the travel of the control lever is greater than the minimum travel allowing contacting of the electrodes of the vacuum bulb.
  • the overtravel therefore makes it possible to compress the spring and thus to apply a desired minimum contact pressure.
  • This overtravel appears in the connection between the control lever and the control rod.
  • the stroke necessary to obtain the contacting of the electrodes of the vacuum interrupter evolves over time, due to in particular erosion of the contacts, and wear of the mechanism as the switching device is used. Therefore, the compression of the spring creating the contact pressure also changes, causing the contact pressure to change over the life of the product.
  • the object of the invention is to provide a solution making it possible to minimize the mass of the moving parts of the device while making it possible to easily monitor the overtravel throughout the use of the cut-off device.
  • the position of the indicator rod is representative of the position of the mobile electrode.
  • the position of the indicator rod is easily determinable, since at least a part of this indicator rod is located outside the insulator and is therefore easily accessible. It is thus possible to easily determine the position of the mobile electrode. It is thus possible to verify that the amplitude of displacement allows the application of sufficient contact pressure between the electrodes of the vacuum interrupter. In the event that this contact pressure is insufficient, due to erosion of the contacts of the electrodes, a warning signal can be triggered. Corrective action can also be taken. For example, an adjustment of the cut-off device may optionally be carried out in order to find a sufficient amplitude of displacement of a control sleeve mechanically linked to the mobile electrode.
  • the indicator rod is configured to indicate a distance between the movable electrode and the insulator.
  • the indicator rod is configured to indicate overtravel of the actuation lever relative to the opening distance between the fixed electrode and the movable electrode.
  • the indicator rod is rigidly linked to the movable electrode.
  • the indicator rod is electrically isolated from the movable electrode.
  • the indicator rod is electrically insulating.
  • the indicator rod is made of epoxy resin or polyester.
  • the switching device comprises a control sleeve integral with the mobile electrode, and the compression means exerts a repulsion force between the control sleeve and the insulator so as to press the control sleeve against the insulator when the mobile electrode is distant from the fixed electrode.
  • the compression means is an elastic return means.
  • the compression means is a spring.
  • the spring may be a coil spring.
  • the movable electrode is movable in translation along a longitudinal axis.
  • the actuating lever is rotatable about a transverse axis.
  • the transverse axis is perpendicular to the longitudinal axis.
  • the insulator comprises a housing for receiving the control socket.
  • the receiving housing extends along the longitudinal axis.
  • the compression means exerts a return force between the control sleeve and the insulator so as to press the control sleeve against an abutment of the receiving housing when the movable electrode is remote from the fixed electrode.
  • the compression means is a coil spring extending along the longitudinal axis.
  • the stop has an orifice for passage of the control sleeve.
  • the abutment extends transversely to the longitudinal axis.
  • the control sleeve has a shoulder configured to bear against the abutment.
  • the insulator extends along a longitudinal axis, and the indicator rod is parallel to the longitudinal axis.
  • the indicator rod passes through the insulator.
  • the indicator rod is received in a passage channel of the insulator.
  • the indicator rod is coaxial with the insulator.
  • the cut-off device may comprise a seal radially comprised between the indicator rod and the passage channel of the insulator.
  • the seal may be an O-ring.
  • the O-ring is compressed between the indicator rod and the passage channel of the insulator.
  • a compression rate is greater than or equal to 5%.
  • the seal may be a lip seal.
  • the seal is for example a quadrilobe seal.
  • the passage channel is coaxial with the isolator.
  • the passage channel has a first cylindrical part of a first diameter.
  • the channel has a second cylindrical part of a second diameter, the second diameter of the second cylindrical part being greater than the first diameter of the first cylindrical part.
  • the indicator rod comprises a seal radially included between the indicator rod and the second cylindrical part.
  • the cut-off device comprises two seals radially between the indicator rod and the second cylindrical part, the two seals being axially offset along the indicator rod.
  • the indicator rod has a first cylindrical part of a third diameter, and a second cylindrical part of a fourth diameter, the fourth diameter being greater than the third diameter.
  • the second cylindrical part of the passage channel opens into the housing for receiving the compression means.
  • the compression means surrounds the second cylindrical part of the passage channel.
  • the insulator is arranged between the movable electrode and the adjustment system.
  • the indicator rod is radially external to the insulator.
  • the indicator rod may comprise a cylindrical portion and a set of fins extending transversely to the cylindrical portion.
  • the fins have a disc shape.
  • the fins are offset along the cylindrical portion of the indicator rod.
  • the distance between two consecutive fins is constant.
  • the indicator rod is connected to the control sleeve by a connecting rod.
  • the connecting bar extends in the transverse direction.
  • the link bar and the indicator rod form a one-piece assembly.
  • the indicator rod passes through a guide plate.
  • the guide plate extends transversely to the indicator rod.
  • the guide plate is attached to the control board.
  • a portion of the indicator rod faces a position sensor rigidly linked to the control plate.
  • the indicator rod has a magnetic target.
  • the magnetic target is disposed at an axial end of the indicator rod.
  • the magnetic target is a permanent magnet.
  • the position sensor is a Hall effect sensor.
  • An axial end of the indicator rod is flush with an edge of an orifice through which the indicator rod passes when the actuating lever is in the open position.
  • the cut-off device 50 comprises a vacuum interrupter 1 arranged in series in an electric circuit 30.
  • the vacuum interrupter 1 comprises a fixed electrode 2 and a mobile electrode 3.
  • the fixed electrode 2 extends along a longitudinal axis X.
  • the fixed electrode 2 and the mobile electrode 3 are coaxial.
  • Each electrode 2,3 comprises a disc-shaped portion extending transversely to the longitudinal axis X.
  • the disc-shaped portion of the mobile electrode 3 can be in contact with the disc-shaped portion of the electrode fixed 2, so as to allow a passage of electric current between the electrodes, and therefore in the vacuum bottle 1.
  • the movable electrode 3 is movable in translation along the longitudinal axis X.
  • An actuating lever 4 makes it possible to control the opening or closing of the vacuum interrupter 1, and thus of the electrical circuit 30.
  • the actuating lever 4 is rotatable around a transverse axis Y.
  • transverse axis Y is perpendicular to the longitudinal axis X.
  • a control plate 11 comprises a pivot 12 extending along an axis Y1 transverse to the longitudinal axis X.
  • the actuating lever 4 is linked to the pivot 12 of the control plate 11.
  • An insulator 5 is secured to the plate command 11. More precisely, the insulator 5 is rigidly linked to the control plate 11.
  • the insulator 5 isolates the control plate 11 from the voltage of the electric circuit 30.
  • the actuating lever 4 comprises two parallel arms 40a, 40b connected between them. The figure 7 details this aspect of the device.
  • the difference between the stroke C1 of the actuating lever 4 and the opening distance D1 is called the overtravel.
  • This overtravel allows there to be a contact pressure between the fixed electrode 2 and the mobile electrode 3.
  • the travel C1 of the actuating lever 4 is greater than the opening distance D1 so that the electrode mobile 3 is moved away from the insulator 5 when the actuating lever 4 is in the closed position P2.
  • the term "remote" means that the distance along the axis X between the movable electrode 3 and the insulator 5 is different when the actuating lever 4 is in the closed position P2 and when the actuating lever 4 is in open position P1.
  • the opening distance D1 between the electrodes of the vacuum interrupter 1 is referenced on the figure 1 .
  • the stroke C1 of the actuating lever 4 is referenced on the picture 2 .
  • the figure 1 corresponds to the opening position P1 of the actuating lever 4, and the figure 2 corresponds to the closed position P2.
  • the amplitude of the movement of the actuating lever 4 has been exaggerated in order to simplify the representation.
  • the amplitude of movement C1 of the lever 4 is determined by the construction of the mechanism of the control bar. This displacement amplitude C1 is fixed. The amplitude of movement C1 of the actuating lever 4 is chosen to be greater than the stroke necessary to bring the movable electrode 3 closer to the fixed electrode 2. Thus, the passage of the actuating lever 4 from the open position P1 in the closed position P2 makes it possible to compress the compression means 7. Other types of kinematic connections between the control bar and the actuating lever 4 can of course be implemented.
  • the opening distance D1 is between 8 millimeters and 20 millimeters.
  • the indicator rod 8 being linked to the mobile electrode 3, the position of the indicator rod 8 is representative of the position of the mobile electrode 3.
  • the position of the indicator rod 8 can be easily determined, since at least a part of this indicator rod 8 is located outside the insulator 5 and is therefore easily accessible. It is thus possible to easily determine the position of the movable electrode 3.
  • the indicator rod 8 is configured to indicate an overtravel S of the actuating lever 4 with respect to the opening distance D1 between the fixed electrode 2 and the mobile electrode 3. From this information, it is possible to check that the amplitude of movement of the actuating lever 4 allows sufficient compression of the compression means 7, and therefore allows the application of a contact pressure sufficient between the electrodes 2, 3 of the vacuum interrupter 1. A possible reduction in overtravel S during the life of the product is thus measurable.
  • an alert signal can be triggered. Corrective action can also be taken. For example, an adjustment of the cut-off device can possibly be carried out in order to find a sufficient overtravel, allowing an adequate contact pressure.
  • the indicator rod 8 is configured to indicate a distance between the movable electrode 3 and the insulator 5, this distance is equal to the overtravel S.
  • the distance between the movable electrode 3 and the insulator 5 is measured along the axis displacement X of mobile electrode 3 of vacuum interrupter 1.
  • the indicator rod 8 is rigidly linked to the movable electrode 3.
  • rigidly linked is meant that the relative positioning of the indicator rod 8 and of the movable electrode 3 is invariant, under mechanical stresses representative of normal use of the cut-off device 50.
  • a kinematic connection comprising at least one articulation is also possible.
  • Indicator rod 8 is electrically insulated with respect to movable electrode 3.
  • indicator rod 8 is electrically insulating.
  • the indicator rod 8 is for example made of thermoplastic material.
  • the indicator rod 8 can for example also be made of epoxy resin, or of polyester.
  • the insulator 5 extends along a longitudinal axis X, and the indicator rod 8 is parallel to the longitudinal axis X.
  • the diameter of the indicator rod 8 is between 2 and 5 millimeters.
  • the cut-off device 50 comprises a control sleeve 6 secured to the mobile electrode 3, and the compression means 7 exerts a force of repulsion between the control sleeve 6 and the insulator 5 so as to pressing the control sleeve 6 against the insulator 5 when the movable electrode 3 is remote from the fixed electrode 2. More precisely, the compression means 7 exerts a force of repulsion between the control sleeve 6 and the insulator 5 so as to press the control sleeve 6 against the stop 16 when the mobile electrode 3 is distant from the fixed electrode 2.
  • the compression means 7 is an elastic return means.
  • the compression means 7 is here a spring. More precisely, the spring 7 is here a helical spring.
  • the compression means 7 is on the illustrated example a spring helical extending along the longitudinal axis X. According to a variant not shown, the compression means can be a stack of Belleville washers, or any other possible compression means.
  • the insulator 5 comprises a housing 15 for receiving the control socket 6.
  • the control socket 6 is housed in the reception housing 15.
  • the reception housing 15 extends along the longitudinal axis X.
  • the compression means 7 exerts a return force between the control sleeve 6 and the insulator 5 so as to press the control sleeve 6 against a stop 16 of the reception housing 15 when the movable electrode 3 is remote from the fixed electrode 2.
  • the control sleeve 6 is pushed by the spring 7 against the stop 16. This configuration is illustrated on the figure 1 .
  • the stop 16 can be a piece added and fixed to the insulator 5.
  • the stop 16 comprises an orifice 29 for passage of the control sleeve 6.
  • the stop 16 has the general shape of an annular crown having an orifice in its center. The stop 16 extends transversely to the longitudinal axis X.
  • the control sleeve 6 comprises a shoulder 28 configured to bear against the abutment 16.
  • the control sleeve 6 is secured to the mobile electrode 3 by a threaded element 26.
  • Other fixing means are possible for securing the electrode 3 and the control socket 6.
  • An electrical connection terminal 27 of the electrical circuit 30 is arranged between the control socket 6 and the mobile electrode 3. In the example shown in the various figures, the threaded element 26 crosses the electrical connection terminal 27.
  • the degree of compression of the compression means 7 gradually increases when the actuating lever 4 passes from the position in which the fixed electrode 2 comes into contact with the movable electrode 3 to the position corresponding to the maximum stroke of the lever. actuation 4.
  • the control sleeve 6 ceases to be pressed against the abutment 16 and moves away from the latter in the direction of the longitudinal axis X.
  • the rest of the displacement stroke of the lever 4 compresses the compression means 7.
  • the amplitude of the compression stroke determines the load applied by the compression means 7, and consequently the contact pressure existing between the fixed electrode 2 and the movable electrode 3 once the actuating lever 4 has reached its maximum displacement position P2.
  • the compression means 7 can be in a compressed state with respect to its free length when the control sleeve 6 is resting on the stop 16. This initial preload makes it possible to increase the potential energy stored by the variation in compression ensured by the overtravel of the actuating lever 4.
  • the overtravel S is between 2 and 5 millimeters.
  • the control sleeve 6 is moved away from the stop 16 when the actuating lever 4 is in the closed position P2.
  • the actuating lever 4 is linked to a control plate 11, itself linked to the insulator 5.
  • the mobile electrode 3 is linked to a control sleeve 6, and a compression means 7 rests on the insulator 5 and on the control sleeve 6.
  • indicator rod 8 passes through insulator 5.
  • the indicator rod 8 is received in a passage channel 9 of the insulator 5.
  • the passage channel 9 is here coaxial with the insulator 5.
  • the indicator rod 8 is thus, in this first embodiment, coaxial with the insulator 5.
  • the cut-off device 50 may include a seal 10 radially between the indicator rod 8 and the passage channel 9 of the insulator 5.
  • the seal 10 is here an O-ring.
  • the O-ring is compressed between indicator rod 8 and passage channel 9 of insulator 5.
  • a compression ratio is greater than or equal to 5%.
  • seal compression ratio is meant the quotient of the difference between the diameter of the seal in the free state and the diameter of the seal in the state mounted in the passage channel 9, and the diameter of the seal at the free state.
  • the compression ratio of the seal is the size (free diameter - installed diameter) / free diameter.
  • the seal 10 can be a lip seal.
  • the seal 10 is for example a quadrilobe seal.
  • the seal 10 improves the electrical insulation between the movable electrode 3 and the end of the rod 8 opposite the movable electrode 3. Indeed, the seal 10 limits the risk of an electric arc along the passage channel 9.
  • the passage channel 9 comprises a first cylindrical part 17 of a first diameter d1.
  • the channel comprises a second cylindrical part 18 of a second diameter d2, the second diameter d2 of the second cylindrical part 18 being greater than the first diameter d1 of the first cylindrical part 17.
  • the first diameter d1 is between 3 and 8 millimeters.
  • the second diameter d2 is between 5 and 20 millimeters.
  • the indicator rod 8 comprises a seal 10 radially between the indicator rod 8 and the second cylindrical part 18. More precisely, and as detailed on the figure 4 , the cut-off device 50 comprises two seals 10, 10' radially between the indicator rod 8 and the second cylindrical part 18, the two seals 10, 10' being axially offset along the indicator rod 8 The presence of two successive seals makes it possible to further improve the electrical insulation. As a variant, three or more seals can be arranged successively along the axis along the rod 8. As a further variant, it is possible to arrange a single seal.
  • the indicator rod 8 comprises a first cylindrical part 19 of a third diameter d3, and a second cylindrical part 20 of a fourth diameter d4, the fourth diameter d4 being greater than the third diameter d3.
  • the second part 20 of the indicator rod 8 forms a shoulder of the rod 8.
  • the second cylindrical part 18 of the passage channel 9 opens into the receiving housing 15 of the compression means 7.
  • an axial end 36 of the passage channel 9 opens into the receiving housing 15.
  • the compression means 7 surrounds the second cylindrical part 19 of the passage channel 9.
  • the insulator 5 is linked to a control plate 11 comprising a pivot 12 extending along an axis Y1 transverse to the longitudinal axis X, the actuating lever 4 is linked to the pivot 12 of the control plate 11, the the insulator 5 is linked to the control plate 11 by a screw-nut adjustment system 35 configured to adjust the relative position of the insulator 5 with respect to the control plate 11, so as to adjust the opening distance D1 between mobile electrode 3 and fixed electrode 2 when actuating lever 4 is in first position P1.
  • the adjustment system 35 is detailed on the figure 4 .
  • the indicator rod 8 passes through the adjustment system 35 screw-nut. More specifically, the adjustment system 35 makes it possible to adjust the contact overtravel S.
  • the insulator 5 is placed between the mobile electrode 3 and the adjustment system 35.
  • the adjustment system 35 comprises a sheath 23 tapped on the outside and configured to be moved in a threaded bore 24 linked to the control plate 11, and comprises a nut 25 configured to lock the sheath 23 in position.
  • the adjustment system 35 thus makes it possible to adjust the contact overtravel S, and beyond the distance D1 separating the electrodes 2, 3 from the vacuum interrupter 1 when the actuating lever 4 is in the open position P1 .
  • the figures 5 and 6 illustrate a second embodiment.
  • the indicator rod 8 is radially external to the insulator 5.
  • Indicator rod 8 may comprise a cylindrical portion 31 and a set of fins 32 extending transversely to the cylindrical portion.
  • the fins 32 have a disc shape.
  • the fins 32 are offset along the cylindrical portion 31 of indicator rod 11. In the example shown, the distance between two consecutive fins 32 is constant.
  • the indicator rod 8 is here connected to the control sleeve 6 by a connecting bar 33.
  • the connecting bar 33 extends along the transverse direction T.
  • the transverse direction T is here perpendicular to the axis X as well as to the Y axis.
  • the connecting bar 33 and the indicator rod 8 can form a one-piece assembly.
  • the indicator rod 8 is opposite an outer radial surface 37 of the insulator 5. According to an embodiment not shown, the indicator rod 8 is connected to the movable electrode 3 by a connecting bar 33 .
  • the indicator rod 8 passes through a guide plate 13.
  • the guide plate 13 extends transversely to the indicator rod 8.
  • the guide plate 13 is fixed to the control plate 11.
  • the guide plate 13 can serve as a visual reference making it possible to determine the position of the axial end of the indicator rod 8. Indeed, the length of the portion of the indicator rod 8 protruding from the guide plate 13 is directly measurable by an operator, during a visual check.
  • a portion of the indicator rod 8 faces a position sensor 14 rigidly linked to the control plate 11.
  • the indicator rod 8 comprises a magnetic target 21.
  • the position sensor 14 can be fixed to the control plate 11 by a fixing lug 38.
  • the position sensor 14 can be rigidly linked to the isolator 5.
  • the magnetic target 21 is arranged at an axial end 22 of the indicator rod 8.
  • the magnetic target 21 is for example a permanent magnet.
  • the position sensor 14 can be a Hall effect sensor. A magnetoresistive sensor can also be used.
  • an axial end 22 of the indicator rod 8 may be flush with an edge of a passage orifice of the indicator rod 8 when the actuating lever 4 is in the open position P1.
  • Part B of the figure 4 schematizes the position of the indicator rod 8 when the actuating lever 4 is in the closed position P2.
  • the gap between these two positions is equal to the overtravel S of the actuating lever 4 with respect to the opening distance D1 between the fixed electrode 2 and the movable electrode 3. This difference is also equal to the variation of the compression of the spring 7 during the closing stroke of the actuating lever 4.
  • an electronic control unit can measure the position of the indicator rod 8 when the actuating lever 4 is in the open position P1, and also when the actuating lever 4 is in the closed position P2 .
  • the difference between the two measured positions is equal to the compression stroke of the spring 7.
  • the calculation of the difference between the two positions therefore makes it possible to verify that the contact pressure ensured by the compression of the spring 7 is sufficient.
  • an automatic alert signal can be emitted when the value found is below a predetermined threshold.
  • a corrective action can thus be carried out, such as for example an adjustment of the adjustment system 35.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract

Il est proposé un dispositif de coupure (50) d'un circuit électrique (30) de moyenne tension, comportant :
- une ampoule à vide (1) comportant une électrode mobile (3),
- un levier d'actionnement (4) lié à l'électrode mobile (3) et mobile entre une position d'ouverture (P1) et une position de fermeture (P2),
- un isolateur (5) lié au levier d'actionnement (4),
- une douille de commande (6) solidaire de l'électrode mobile (3),
- un moyen de rappel élastique (7), exerçant un effort de rappel entre la douille de commande (6) et l'isolateur (5),
dans lequel une course de déplacement (C1) du levier d'actionnement (4) est supérieure à la distance d'ouverture (D1) de telle sorte que la douille de commande (6) est éloignée de l'isolateur (5) lorsque le levier d'actionnement (4) est en position de fermeture (P2),
le dispositif de coupure comportant une tige indicatrice (8) solidaire de la douille de commande (6), configurée pour s'étendre au moins en partie à l'extérieur de l'isolateur (5) lorsque le levier d'actionnement (4) est en position de fermeture (P2).

Figure imgaf001
A cut-off device (50) for a medium-voltage electrical circuit (30) is proposed, comprising:
- a vacuum interrupter (1) comprising a movable electrode (3),
- an actuating lever (4) connected to the movable electrode (3) and movable between an open position (P1) and a closed position (P2),
- an insulator (5) connected to the actuation lever (4),
- a control sleeve (6) secured to the mobile electrode (3),
- an elastic return means (7), exerting a return force between the control sleeve (6) and the insulator (5),
wherein a displacement stroke (C1) of the operating lever (4) is greater than the opening distance (D1) such that the control sleeve (6) is moved away from the insulator (5) when the actuation lever (4) is in the closed position (P2),
the cut-off device comprising an indicator rod (8) integral with the control sleeve (6), configured to extend at least partly outside the insulator (5) when the actuating lever (4) is in the closed position (P2).

Figure imgaf001

Description

Domaine techniqueTechnical area

La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de coupure de courant de moyenne tension, c'est-à-dire des tensions supérieures à 1 kV et allant généralement jusqu'à 52 kV, et d'intensité de l'ordre de 1000 à 3000 Ampère. L'invention concerne en particulier des dispositifs de coupure dans lesquels la coupure du courant est réalisée par l'ouverture d'une ampoule à vide disposée en série dans une branche principale d'un circuit électrique.The present invention relates to the field of medium voltage current breaking devices, that is to say voltages above 1 kV and generally ranging up to 52 kV, and intensity of the order of 1000 to 3000 Ampere. The invention relates in particular to switching devices in which the current is cut by opening a vacuum interrupter arranged in series in a main branch of an electric circuit.

Technique antérieurePrior technique

L'ampoule à vide comprend une électrode mobile liée à une bielle de commande. La bielle de commande est liée à un levier de commande. Le levier de commande est mobile entre deux positions extrêmes définissant une course d'actionnement constante. Dans les deux positions extrêmes, le levier de commande est verrouillé puis déverrouillé selon l'action attendue : ouverture ou fermeture du dispositif de coupure. En actionnant le levier de commande, la bielle est déplacée et sépare ou rapproche l'électrode mobile de l'électrode fixe, ce qui ouvre ou ferme le circuit électrique.The vacuum interrupter includes a movable electrode connected to a control rod. The control rod is linked to a control lever. The control lever is movable between two extreme positions defining a constant actuation stroke. In the two extreme positions, the control lever is locked then unlocked according to the expected action: opening or closing of the cut-off device. By actuating the control lever, the connecting rod is moved and separates or brings closer the mobile electrode to the fixed electrode, which opens or closes the electrical circuit.

Lorsque le circuit est fermé, une pression de contact suffisante doit être garantie entre les deux électrodes de l'ampoule à vide, afin de résister aux forces de répulsion existant entre elles en raison du passage du courant.When the circuit is closed, sufficient contact pressure must be guaranteed between the two electrodes of the vacuum interrupter, in order to resist the repulsive forces existing between them due to the passage of current.

Pour assurer cette pression de contact, au moins un ressort est présent dans la liaison cinématique entre le levier de commande et la bielle, et la course du levier de commande est supérieure à la course minimale permettant d'assurer une mise en contact des électrodes de l'ampoule à vide. La surcourse permet donc de comprimer le ressort et ainsi d'appliquer une pression de contact minimale souhaitée. Cette surcourse apparaît dans la liaison entre le levier de commande et la bielle de commande. Par ailleurs, la course nécessaire à obtenir la mise en contact des électrodes de l'ampoule à vide évolue au cours du temps, en raison notamment de l'érosion des contacts, et de l'usure du mécanisme au fur et à mesure de l'utilisation du dispositif de coupure. Par conséquent, la compression du ressort créant la pression de contact évolue également, ce qui fait que la pression de contact évolue pendant la vie du produit.To ensure this contact pressure, at least one spring is present in the kinematic connection between the control lever and the connecting rod, and the travel of the control lever is greater than the minimum travel allowing contacting of the electrodes of the vacuum bulb. The overtravel therefore makes it possible to compress the spring and thus to apply a desired minimum contact pressure. This overtravel appears in the connection between the control lever and the control rod. Furthermore, the stroke necessary to obtain the contacting of the electrodes of the vacuum interrupter evolves over time, due to in particular erosion of the contacts, and wear of the mechanism as the switching device is used. Therefore, the compression of the spring creating the contact pressure also changes, causing the contact pressure to change over the life of the product.

Afin de pouvoir alerter de la nécessité de réaliser une opération de maintenance sur l'appareillage ou de le remplacer, il est important de pouvoir déterminer tout au long de l'utilisation du produit la pression entre les électrodes de l'ampoule à vide. La surcourse entre le levier de commande et la bielle de commande est directement corrélée à la pression de contact. Il est donc important de pouvoir surveiller cette surcourse. Pour cette raison, certains constructeurs font le choix de disposer le ressort entre le levier de commande et la bielle de commande. Cette disposition permet d'avoir un accès et une visibilité aisés, hors zone sous tension, de la surcourse mentionnée, et permet l'implantation simple d'un capteur de position pour surveiller la surcourse en question.In order to be able to warn of the need to carry out a maintenance operation on the equipment or to replace it, it is important to be able to determine throughout the use of the product the pressure between the electrodes of the vacuum interrupter. The overtravel between the control lever and the control rod is directly correlated to the contact pressure. It is therefore important to be able to monitor this overtravel. For this reason, some manufacturers choose to place the spring between the control lever and the control rod. This arrangement makes it possible to have easy access and visibility, outside the live zone, of the overtravel mentioned, and allows the simple installation of a position sensor to monitor the overtravel in question.

D'autre part, il est intéressant de minimiser la masse des pièces mobiles du dispositif de coupure disposées entre le ressort de pression de contact et le contact mobile, afin d'obtenir de meilleures performances d'ouverture du circuit. Certains constructeurs font alors le choix de disposer le ressort, permettant de créer la pression de contact souhaitée au plus près de l'électrode mobile, au niveau de la bielle de commande. La surcourse permettant l'enfoncement du ressort n'est alors plus apparente, ce qui ne permet plus une implantation aisée d'un capteur de position.On the other hand, it is advantageous to minimize the mass of the moving parts of the switching device arranged between the contact pressure spring and the moving contact, in order to obtain better circuit opening performance. Some manufacturers then choose to arrange the spring, making it possible to create the desired contact pressure as close as possible to the mobile electrode, at the level of the control rod. The overtravel allowing the depression of the spring is then no longer apparent, which no longer allows easy installation of a position sensor.

Le but de l'invention est de fournir une solution permettant de minimiser la masse des pièces mobiles du dispositif tout en permettant de surveiller facilement la surcourse tout au long de l'utilisation du dispositif de coupure.The object of the invention is to provide a solution making it possible to minimize the mass of the moving parts of the device while making it possible to easily monitor the overtravel throughout the use of the cut-off device.

RésuméSummary

A cette fin, l'invention propose un dispositif de coupure d'un circuit électrique moyenne tension, comportant :

  • une ampoule à vide comportant une électrode fixe et une électrode mobile ,
  • un levier d'actionnement lié à l'électrode mobile, le levier d'actionnement étant mobile entre une première position dite position d'ouverture dans laquelle l'électrode mobile et l'électrode fixe sont distantes d'une distance d'ouverture, et une deuxième position dite position de fermeture dans laquelle l'électrode mobile et l'électrode fixe sont en contact de façon à permettre un passage du courant dans le circuit électrique ,
    un passage du levier d'actionnement de la première position à la deuxième position définissant une course de déplacement ,
  • un isolateur lié au levier d'actionnement ,
  • un moyen de compression, exerçant un effort de répulsion entre l'électrode mobile et l'isolateur,
    dans lequel la course du levier d'actionnement est supérieure à la distance d'ouverture, le dispositif de coupure comportant :
  • une tige indicatrice liée mécaniquement à l'électrode mobile, configurée pour s'étendre au moins en partie à l'extérieur de l'isolateur lorsque le levier d'actionnement est en position de fermeture.
To this end, the invention proposes a device for breaking a medium voltage electrical circuit, comprising:
  • a vacuum bulb comprising a fixed electrode and a mobile electrode,
  • an actuating lever linked to the movable electrode, the actuating lever being movable between a first position called the open position in which the electrode mobile and the fixed electrode are separated by an opening distance, and a second position called the closed position in which the mobile electrode and the fixed electrode are in contact so as to allow current to flow in the electric circuit ,
    a passage of the actuating lever from the first position to the second position defining a displacement stroke,
  • an insulator linked to the actuating lever,
  • a compression means, exerting a force of repulsion between the mobile electrode and the insulator,
    in which the travel of the actuating lever is greater than the opening distance, the cut-off device comprising:
  • an indicator rod mechanically linked to the movable electrode, configured to extend at least partially outside the insulator when the actuating lever is in the closed position.

La tige indicatrice étant liée à l'électrode mobile, la position de la tige indicatrice est représentative de la position de l'électrode mobile. La position de la tige indicatrice est aisément déterminable, puisqu'au moins une partie de cette tige indicatrice est située à l'extérieur de l'isolateur et est donc facilement accessible. Il est ainsi possible de déterminer facilement la position de l'électrode mobile. Il est ainsi possible de vérifier que l'amplitude de déplacement permet l'application d'une pression de contact suffisante entre les électrodes de l'ampoule à vide. Dans le cas où cette pression de contact est insuffisante, en raison de l'érosion des contacts des électrodes, un signal d'alerte peut être déclenché. Une action corrective peut également être réalisée. Par exemple, un réglage du dispositif de coupure peut éventuellement être effectué afin de retrouver une amplitude de déplacement suffisante d'une douille de commande mécaniquement liée à l'électrode mobile.Since the indicator rod is linked to the mobile electrode, the position of the indicator rod is representative of the position of the mobile electrode. The position of the indicator rod is easily determinable, since at least a part of this indicator rod is located outside the insulator and is therefore easily accessible. It is thus possible to easily determine the position of the mobile electrode. It is thus possible to verify that the amplitude of displacement allows the application of sufficient contact pressure between the electrodes of the vacuum interrupter. In the event that this contact pressure is insufficient, due to erosion of the contacts of the electrodes, a warning signal can be triggered. Corrective action can also be taken. For example, an adjustment of the cut-off device may optionally be carried out in order to find a sufficient amplitude of displacement of a control sleeve mechanically linked to the mobile electrode.

Les caractéristiques listées dans les paragraphes suivant peuvent être mises en oeuvre indépendamment les unes des autres ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :The characteristics listed in the following paragraphs can be implemented independently of each other or in any technically possible combination:

La tige indicatrice est configurée pour indiquer une distance entre l'électrode mobile et l'isolateur.The indicator rod is configured to indicate a distance between the movable electrode and the insulator.

La tige indicatrice est configurée pour indiquer une surcourse du levier d'actionnement par rapport à la distance d'ouverture entre l'électrode fixe et l'électrode mobile.The indicator rod is configured to indicate overtravel of the actuation lever relative to the opening distance between the fixed electrode and the movable electrode.

Selon un mode de réalisation, la tige indicatrice est rigidement liée à l'électrode mobile.According to one embodiment, the indicator rod is rigidly linked to the movable electrode.

De préférence, la tige indicatrice est électriquement isolée par rapport à l'électrode mobile.Preferably, the indicator rod is electrically isolated from the movable electrode.

Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, la tige indicatrice est électriquement isolante.According to one embodiment of the cut-off device, the indicator rod is electrically insulating.

La tige indicatrice est en résine époxy, ou en polyester.The indicator rod is made of epoxy resin or polyester.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de coupure comprend une douille de commande solidaire de l'électrode mobile, et le moyen de compression exerce un effort de répulsion entre la douille de commande et l'isolateur de façon à plaquer la douille de commande contre l'isolateur lorsque l'électrode mobile est distante de l'électrode fixe.According to one embodiment, the switching device comprises a control sleeve integral with the mobile electrode, and the compression means exerts a repulsion force between the control sleeve and the insulator so as to press the control sleeve against the insulator when the mobile electrode is distant from the fixed electrode.

Le moyen de compression est un moyen de rappel élastique. Par exemple, le moyen de compression est un ressort. Le ressort peut être un ressort hélicoïdal.The compression means is an elastic return means. For example, the compression means is a spring. The spring may be a coil spring.

L'électrode mobile est mobile en translation selon un axe longitudinal.The movable electrode is movable in translation along a longitudinal axis.

Le levier d'actionnement est mobile en rotation autour d'un axe transversal. L'axe transversal est perpendiculaire à l'axe longitudinal.The actuating lever is rotatable about a transverse axis. The transverse axis is perpendicular to the longitudinal axis.

L'isolateur comporte un logement de réception de la douille de commande.The insulator comprises a housing for receiving the control socket.

Le logement de réception s'étend selon l'axe longitudinal.The receiving housing extends along the longitudinal axis.

Le moyen de compression exerce un effort de rappel entre la douille de commande et l'isolateur de façon à plaquer la douille de commande contre une butée du logement de réception lorsque l'électrode mobile est distante de l'électrode fixe.The compression means exerts a return force between the control sleeve and the insulator so as to press the control sleeve against an abutment of the receiving housing when the movable electrode is remote from the fixed electrode.

Le moyen de compression est un ressort hélicoïdal s'étendant selon l'axe longitudinal.The compression means is a coil spring extending along the longitudinal axis.

La butée comporte un orifice de passage de la douille de commande.The stop has an orifice for passage of the control sleeve.

La butée s'étend transversalement à l'axe longitudinal.The abutment extends transversely to the longitudinal axis.

La douille de commande comporte un épaulement configuré pour prendre appui contre la butée.The control sleeve has a shoulder configured to bear against the abutment.

Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, l'isolateur s'étend selon un axe longitudinal, et la tige indicatrice est parallèle à l'axe longitudinal.According to one embodiment of the cut-off device, the insulator extends along a longitudinal axis, and the indicator rod is parallel to the longitudinal axis.

Selon un exemple de mise en oeuvre du dispositif de coupure, la tige indicatrice traverse l'isolateur.According to an example of implementation of the cut-off device, the indicator rod passes through the insulator.

Par exemple, la tige indicatrice est reçue dans un canal de passage de l'isolateur.For example, the indicator rod is received in a passage channel of the insulator.

La tige indicatrice est coaxiale avec l'isolateur.The indicator rod is coaxial with the insulator.

Le dispositif de coupure peut comporter un joint d'étanchéité radialement compris entre la tige indicatrice et le canal de passage de l'isolateur.The cut-off device may comprise a seal radially comprised between the indicator rod and the passage channel of the insulator.

Le joint d'étanchéité peut être un joint torique.The seal may be an O-ring.

Le joint torique est comprimé entre la tige indicatrice et le canal de passage de l'isolateur. Un taux de compression est supérieur ou égal à 5%.The O-ring is compressed between the indicator rod and the passage channel of the insulator. A compression rate is greater than or equal to 5%.

Le joint d'étanchéité peut être un joint à lèvres. Le joint d'étanchéité est par exemple un joint quadrilobe.The seal may be a lip seal. The seal is for example a quadrilobe seal.

Le canal de passage est coaxial avec l'isolateur.The passage channel is coaxial with the isolator.

Le canal de passage comporte une première partie cylindrique d'un premier diamètre. Le canal comporte une deuxième partie cylindrique d'un deuxième diamètre, le deuxième diamètre de la deuxième partie cylindrique étant supérieur au premier diamètre de la première partie cylindrique.The passage channel has a first cylindrical part of a first diameter. The channel has a second cylindrical part of a second diameter, the second diameter of the second cylindrical part being greater than the first diameter of the first cylindrical part.

La tige indicatrice comporte un joint d'étanchéité radialement compris entre la tige indicatrice et la deuxième partie cylindrique.The indicator rod comprises a seal radially included between the indicator rod and the second cylindrical part.

Selon un exemple de mise en œuvre, le dispositif de coupure comporte deux joints d'étanchéité radialement compris entre la tige indicatrice et la deuxième partie cylindrique, les deux joints d'étanchéité étant axialement décalés le long de la tige indicatrice.According to an exemplary implementation, the cut-off device comprises two seals radially between the indicator rod and the second cylindrical part, the two seals being axially offset along the indicator rod.

La tige indicatrice comporte une première partie cylindrique d'un troisième diamètre, et une deuxième partie cylindrique d'un quatrième diamètre, le quatrième diamètre étant supérieur au troisième diamètre.The indicator rod has a first cylindrical part of a third diameter, and a second cylindrical part of a fourth diameter, the fourth diameter being greater than the third diameter.

La deuxième partie cylindrique du canal de passage débouche dans le logement de réception du moyen de compression.The second cylindrical part of the passage channel opens into the housing for receiving the compression means.

Le moyen de compression entoure la deuxième partie cylindrique du canal de passage.The compression means surrounds the second cylindrical part of the passage channel.

Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, l'isolateur est lié à une platine de commande comportant un pivot s'étendant selon un axe transverse à l'axe longitudinal,

  • le levier d'actionnement est lié au pivot de la platine de commande ,
  • l'isolateur est lié à la platine de commande par un système de réglage à vis-écrou configuré pour ajuster la position relative de l'isolateur par rapport à la platine de commande, de façon à ajuster la distance d'ouverture entre l'électrode mobile et l'électrode fixe lorsque le levier d'actionnement est dans la première position,
  • et la tige indicatrice traverse le système de réglage vis-écrou.
According to one embodiment of the cut-off device, the insulator is linked to a control plate comprising a pivot extending along an axis transverse to the longitudinal axis,
  • the actuating lever is linked to the pivot of the control plate,
  • the insulator is linked to the control board by a screw-nut adjustment system configured to adjust the relative position of the insulator with respect to the control board, so as to adjust the opening distance between the electrode mobile and the fixed electrode when the actuating lever is in the first position,
  • and the indicator rod passes through the screw-nut adjustment system.

L'isolateur est disposé entre l'électrode mobile et le système de réglage.The insulator is arranged between the movable electrode and the adjustment system.

Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, la tige indicatrice est radialement extérieure à l'isolateur.According to one embodiment of the cut-off device, the indicator rod is radially external to the insulator.

La tige indicatrice peut comporter une portion cylindrique et un ensemble d'ailettes s'étendant transversalement à la portion cylindrique.The indicator rod may comprise a cylindrical portion and a set of fins extending transversely to the cylindrical portion.

Les ailettes ont une forme de disque.The fins have a disc shape.

Les ailettes sont décalées le long de la portion cylindrique de la tige indicatrice.The fins are offset along the cylindrical portion of the indicator rod.

La distance entre deux ailettes consécutives est constante.The distance between two consecutive fins is constant.

La tige indicatrice est reliée à la douille de commande par une barre de liaison.The indicator rod is connected to the control sleeve by a connecting rod.

La barre de liaison s'étend selon la direction transversale.The connecting bar extends in the transverse direction.

Par exemple, la barre de liaison et la tige indicatrice forment un ensemble monobloc.For example, the link bar and the indicator rod form a one-piece assembly.

Selon un mode de réalisation du dispositif de coupure, la tige indicatrice traverse une plaque de guidage.According to one embodiment of the cut-off device, the indicator rod passes through a guide plate.

La plaque de guidage s'étend transversalement à la tige indicatrice.The guide plate extends transversely to the indicator rod.

La plaque de guidage est fixée à la platine de commande.The guide plate is attached to the control board.

Selon un type de mise en oeuvre, une portion de la tige indicatrice est en vis-à-vis d'un capteur de position rigidement lié à la platine de commande.According to one type of implementation, a portion of the indicator rod faces a position sensor rigidly linked to the control plate.

La tige indicatrice comporte une cible magnétique.The indicator rod has a magnetic target.

La cible magnétique est disposée à une extrémité axiale de la tige indicatrice.The magnetic target is disposed at an axial end of the indicator rod.

La cible magnétique est un aimant permanent.The magnetic target is a permanent magnet.

Le capteur de position est un capteur à effet Hall.The position sensor is a Hall effect sensor.

Une extrémité axiale de la tige indicatrice affleure un bord d'un orifice de passage de la tige indicatrice lorsque le levier d'actionnement est en position d'ouverture.An axial end of the indicator rod is flush with an edge of an orifice through which the indicator rod passes when the actuating lever is in the open position.

Brève description des dessinsBrief description of the drawings

D'autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l'analyse des dessins annexés, sur lesquels :

  • [Fig. 1] est une vue en coupe d'un dispositif de coupure selon un premier mode de réalisation de l'invention,
  • [Fig. 2] est une autre vue en coupe de dispositif de coupure de la figure 1,
  • [Fig. 3] est une vue partielle, en coupe, du dispositif de coupure de la figure 1,
  • [Fig. 4] est une autre vue partielle, en coupe, du dispositif de coupure de la figure 1,
  • [Fig. 5] est une vue en coupe d'un dispositif de coupure selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,
  • [Fig. 6] est une vue partielle, en coupe, du dispositif de coupure de la figure 5,
  • [Fig. 7] est une vue en perspective d'un dispositif de coupure selon le premier mode de réalisation de l'invention.
Other characteristics, details and advantages will appear on reading the detailed description below, and on analyzing the appended drawings, in which:
  • [ Fig. 1 ] is a sectional view of a cut-off device according to a first embodiment of the invention,
  • [ Fig. 2 ] is another sectional view of the cut-off device of the figure 1 ,
  • [ Fig. 3 ] is a partial view, in section, of the cut-off device of the figure 1 ,
  • [ Fig. 4 ] is another partial view, in section, of the cut-off device of the figure 1 ,
  • [ Fig. 5 ] is a sectional view of a cut-off device according to a second embodiment of the invention,
  • [ Fig. 6 ] is a partial view, in section, of the cut-off device of the figure 5 ,
  • [ Fig. 7 ] is a perspective view of a switching device according to the first embodiment of the invention.

Description des modes de réalisation : Description of embodiments :

Afin de faciliter la lecture des figures, les différents éléments ne sont pas nécessairement représentés à l'échelle. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références. Certains éléments ou paramètres peuvent être indexés, c'est-à-dire désignés par exemple par premier élément ou deuxième élément, ou encore premier paramètre et second paramètre, etc. Cette indexation a pour but de différencier des éléments ou paramètres similaires, mais non identiques. Cette indexation n'implique pas une priorité d'un élément, ou paramètre par rapport à un autre et on peut interchanger les dénominations. Quand il est précisé qu'un sous-système comporte un élément donné, cela n'exclut pas la présence d'autres éléments dans ce sous-système. De même, quand il est précisé qu'un sous-système comprend un élément donné, il est entendu que le sous-système comprend au moins cet élément.In order to facilitate reading of the figures, the various elements are not necessarily shown to scale. In these figures, identical elements bear the same references. Certain elements or parameters can be indexed, that is to say designated for example by first element or second element, or else first parameter and second parameter, etc. The purpose of this indexing is to differentiate between similar but not identical elements or parameters. This indexing does not imply a priority of an element, or parameter compared to another and one can interchange the denominations. When it is specified that a subsystem comprises a given element, this does not exclude the presence of other elements in this subsystem. Similarly, when it is specified that a subsystem includes a given element, it is understood that the subsystem includes at least this element.

On a représenté sur la figure 1 un dispositif de coupure 50 d'un circuit électrique 30 moyenne tension, c'est-à-dire de 1 à 52 kV. Le dispositif de coupure 50 comporte une ampoule à vide 1 disposée en série dans un circuit électrique 30.We represented on the figure 1 a cut-off device 50 of a medium voltage electrical circuit 30, that is to say from 1 to 52 kV. The cut-off device 50 comprises a vacuum interrupter 1 arranged in series in an electric circuit 30.

L'ampoule à vide 1 comprend une électrode fixe 2 et une électrode mobile 3. L'électrode fixe 2 s'étend selon un axe longitudinal X. L'électrode fixe 2 et l'électrode mobile 3 sont coaxiales. Chaque électrode 2,3 comporte une portion en forme de disque s'étendant transversalement à l'axe longitudinal X. La portion en forme de disque de l'électrode mobile 3 peut être en contact avec la portion en forme de disque de l'électrode fixe 2, de façon à permettre un passage de courant électrique entre les électrodes, et donc dans l'ampoule à vide 1. L'électrode mobile 3 est mobile en translation selon l'axe longitudinal X.The vacuum interrupter 1 comprises a fixed electrode 2 and a mobile electrode 3. The fixed electrode 2 extends along a longitudinal axis X. The fixed electrode 2 and the mobile electrode 3 are coaxial. Each electrode 2,3 comprises a disc-shaped portion extending transversely to the longitudinal axis X. The disc-shaped portion of the mobile electrode 3 can be in contact with the disc-shaped portion of the electrode fixed 2, so as to allow a passage of electric current between the electrodes, and therefore in the vacuum bottle 1. The movable electrode 3 is movable in translation along the longitudinal axis X.

Un levier d'actionnement 4 permet de commander l'ouverture ou la fermeture de l'ampoule à vide 1, et ainsi du circuit électrique 30. Le levier d'actionnement 4 est mobile en rotation autour d'un axe transversal Y. L'axe transversal Y est perpendiculaire à l'axe longitudinal X.An actuating lever 4 makes it possible to control the opening or closing of the vacuum interrupter 1, and thus of the electrical circuit 30. The actuating lever 4 is rotatable around a transverse axis Y. transverse axis Y is perpendicular to the longitudinal axis X.

Une platine de commande 11 comporte un pivot 12 s'étendant selon un axe Y1 transverse à l'axe longitudinal X. Le levier d'actionnement 4 est lié au pivot 12 de la platine de commande 11. Un isolateur 5 est solidaire de la platine de commande 11. Plus précisément, l'isolateur 5 est rigidement lié à la platine de commande 11. L'isolateur 5 isole la platine de commande 11 de la tension du circuit électrique 30. Le levier d'actionnement 4 comprend deux bras parallèles 40a, 40b reliés entre eux. La figure 7 détaille cet aspect du dispositif.A control plate 11 comprises a pivot 12 extending along an axis Y1 transverse to the longitudinal axis X. The actuating lever 4 is linked to the pivot 12 of the control plate 11. An insulator 5 is secured to the plate command 11. More precisely, the insulator 5 is rigidly linked to the control plate 11. The insulator 5 isolates the control plate 11 from the voltage of the electric circuit 30. The actuating lever 4 comprises two parallel arms 40a, 40b connected between them. The figure 7 details this aspect of the device.

La présente invention propose un dispositif de coupure 50 d'un circuit électrique 30 moyenne tension, comportant :

  • une ampoule à vide 1 comportant une électrode fixe 2 et une électrode mobile 3,
  • un levier d'actionnement 4 lié à l'électrode mobile 3, le levier d'actionnement 4 étant mobile entre une première position dite position d'ouverture P1 dans laquelle l'électrode mobile 3 et l'électrode fixe 2 sont distantes d'une distance d'ouverture D1, et une deuxième position dite position de fermeture P2 dans laquelle l'électrode mobile 3 et l'électrode fixe 2 sont en contact de façon à permettre un passage du courant dans le circuit électrique 30,
    un passage du levier d'actionnement 4 de la première position P1 à la deuxième position P2 définissant une course de déplacement C1,
  • un isolateur 5 lié au levier d'actionnement 4,
  • un moyen de compression 7, exerçant un effort de répulsion entre l'électrode mobile 3 et l'isolateur 5,
    dans lequel la course C1 du levier d'actionnement 4 est supérieure à la distance d'ouverture D1, le dispositif de coupure comportant :
  • une tige indicatrice 8 liée mécaniquement à l'électrode mobile 3, configurée pour s'étendre au moins en partie à l'extérieur de l'isolateur 5 lorsque le levier d'actionnement 4 est en position de fermeture P2.
The present invention proposes a switching device 50 of a medium voltage electric circuit 30, comprising:
  • a vacuum bulb 1 comprising a fixed electrode 2 and a mobile electrode 3,
  • an actuating lever 4 linked to the movable electrode 3, the actuating lever 4 being movable between a first position called the open position P1 in which the movable electrode 3 and the fixed electrode 2 are separated by a opening distance D1, and a second position called the closed position P2 in which the movable electrode 3 and the fixed electrode 2 are in contact so as to allow current to flow in the electric circuit 30,
    a passage of the actuating lever 4 from the first position P1 to the second position P2 defining a displacement stroke C1,
  • an insulator 5 linked to the actuating lever 4,
  • a compression means 7, exerting a force of repulsion between the mobile electrode 3 and the insulator 5,
    in which the stroke C1 of the actuating lever 4 is greater than the opening distance D1, the cut-off device comprising:
  • an indicator rod 8 mechanically linked to the movable electrode 3, configured to extend at least partly outside the insulator 5 when the actuating lever 4 is in the closed position P2.

La différence entre la course C1 du levier d'actionnement 4 et la distance d'ouverture D1 est appelée la surcourse. Cette surcourse permet qu'il y ait une pression de contact entre l'électrode fixe 2 et l'électrode mobile 3. La course C1 du levier d'actionnement 4 est supérieure à la distance d'ouverture D1 de telle sorte que l'électrode mobile 3 est éloignée de l'isolateur 5 lorsque le levier d'actionnement 4 est en position de fermeture P2. On entend par le terme « éloignée » que la distance selon l'axe X entre l'électrode mobile 3 et l'isolateur 5 est différente lorsque le levier d'actionnement 4 est en position de fermeture P2 et lorsque le levier d'actionnement 4 est en position d'ouverture P1.The difference between the stroke C1 of the actuating lever 4 and the opening distance D1 is called the overtravel. This overtravel allows there to be a contact pressure between the fixed electrode 2 and the mobile electrode 3. The travel C1 of the actuating lever 4 is greater than the opening distance D1 so that the electrode mobile 3 is moved away from the insulator 5 when the actuating lever 4 is in the closed position P2. The term "remote" means that the distance along the axis X between the movable electrode 3 and the insulator 5 is different when the actuating lever 4 is in the closed position P2 and when the actuating lever 4 is in open position P1.

La distance d'ouverture D1 entre les électrodes de l'ampoule à vide 1 est référencée sur la figure 1. La course C1 du levier d'actionnement 4 est référencée sur la figure 2. La figure 1 correspond à la position d'ouverture P1 du levier d'actionnement 4, et la figure 2 correspond à la position de fermeture P2. L'amplitude du mouvement du levier d'actionnement 4 a été exagérée afin de simplifier la représentation. Lors de la fermeture du circuit électrique 30, le levier d'actionnement 4 pivote autour de l'axe Y sous l'effet d'une barre de commande, non représentée, insérée dans un logement 34 du levier d'actionnement 4. La barre de commande traverse ainsi chacun des bras 40a, 40b du levier d'actionnement 4. L'amplitude de déplacement C1 du levier 4 est déterminée par la construction du mécanisme de la barre de commande. Cette amplitude de déplacement C1 est fixe. L'amplitude de déplacement C1 du levier d'actionnement 4 est choisie supérieure à la course nécessaire à rapprocher l'électrode mobile 3 de l'électrode fixe 2. Ainsi, le passage du levier d'actionnement 4 de la position d'ouverture P1 à la position de fermeture P2 permet de comprimer le moyen de compression 7. D'autres types de liaisons cinématiques entre la barre de commande et le levier d'actionnement 4 peuvent bien sûr être mises en œuvre. La distance d'ouverture D1 est comprise entre 8 millimètres et 20 millimètres.The opening distance D1 between the electrodes of the vacuum interrupter 1 is referenced on the figure 1 . The stroke C1 of the actuating lever 4 is referenced on the picture 2 . The figure 1 corresponds to the opening position P1 of the actuating lever 4, and the figure 2 corresponds to the closed position P2. The amplitude of the movement of the actuating lever 4 has been exaggerated in order to simplify the representation. When electrical circuit 30 is closed, actuating lever 4 pivots around axis Y under the effect of a control bar, not shown, inserted in a housing 34 of actuating lever 4. The bar control thus passes through each of the arms 40a, 40b of the actuating lever 4. The amplitude of movement C1 of the lever 4 is determined by the construction of the mechanism of the control bar. This displacement amplitude C1 is fixed. The amplitude of movement C1 of the actuating lever 4 is chosen to be greater than the stroke necessary to bring the movable electrode 3 closer to the fixed electrode 2. Thus, the passage of the actuating lever 4 from the open position P1 in the closed position P2 makes it possible to compress the compression means 7. Other types of kinematic connections between the control bar and the actuating lever 4 can of course be implemented. The opening distance D1 is between 8 millimeters and 20 millimeters.

La tige indicatrice 8 étant liée à l'électrode mobile 3, la position de la tige indicatrice 8 est représentative de la position de l'électrode mobile 3. La position de la tige indicatrice 8 peut être aisément déterminée, puisqu'au moins une partie de cette tige indicatrice 8 est située à l'extérieur de l'isolateur 5 et est donc facilement accessible. Il est ainsi possible de déterminer facilement la position de l'électrode mobile 3. La tige indicatrice 8 est configurée pour indiquer une surcourse S du levier d'actionnement 4 par rapport à la distance d'ouverture D1 entre l'électrode fixe 2 et l'électrode mobile 3. A partir de cette information, il est possible de vérifier que l'amplitude de déplacement du levier d'actionnement 4 permet une compression suffisante du moyen de compression 7, et donc permet l'application d'une pression de contact suffisante entre les électrodes 2, 3 de l'ampoule à vide 1. Une éventuelle diminution de surcourse S au cours de la vie du produit est ainsi mesurable. Dans le cas où cette pression de contact est insuffisante, notamment en raison de l'érosion des contacts des électrodes 2, 3 au cours de l'utilisation du dispositif de coupure 50, un signal d'alerte peut être déclenché. Une action corrective peut également être réalisée. Par exemple, un réglage du dispositif de coupure peut éventuellement être effectué afin de retrouver une surcourse suffisante, permettant une pression de contact adéquate.The indicator rod 8 being linked to the mobile electrode 3, the position of the indicator rod 8 is representative of the position of the mobile electrode 3. The position of the indicator rod 8 can be easily determined, since at least a part of this indicator rod 8 is located outside the insulator 5 and is therefore easily accessible. It is thus possible to easily determine the position of the movable electrode 3. The indicator rod 8 is configured to indicate an overtravel S of the actuating lever 4 with respect to the opening distance D1 between the fixed electrode 2 and the mobile electrode 3. From this information, it is possible to check that the amplitude of movement of the actuating lever 4 allows sufficient compression of the compression means 7, and therefore allows the application of a contact pressure sufficient between the electrodes 2, 3 of the vacuum interrupter 1. A possible reduction in overtravel S during the life of the product is thus measurable. In the case where this contact pressure is insufficient, in particular due to the erosion of the contacts of the electrodes 2, 3 during the use of the cutoff 50, an alert signal can be triggered. Corrective action can also be taken. For example, an adjustment of the cut-off device can possibly be carried out in order to find a sufficient overtravel, allowing an adequate contact pressure.

La tige indicatrice 8 est configurée pour indiquer une distance entre l'électrode mobile 3 et l'isolateur 5, cette distance est égale à la surcourse S. La distance entre l'électrode mobile 3 et l'isolateur 5 est mesurée selon l'axe de déplacement X de l'électrode mobile 3 de l'ampoule à vide 1.The indicator rod 8 is configured to indicate a distance between the movable electrode 3 and the insulator 5, this distance is equal to the overtravel S. The distance between the movable electrode 3 and the insulator 5 is measured along the axis displacement X of mobile electrode 3 of vacuum interrupter 1.

Dans les exemples représentés, la tige indicatrice 8 est rigidement liée à l'électrode mobile 3. On entend par rigidement liée que le positionnement relatif de la tige indicatrice 8 et de l'électrode mobile 3 est invariant, sous des contraintes mécaniques représentatives d'une utilisation normale du dispositif de coupure 50. Une liaison cinématique comportant au moins une articulation est également envisageable.In the examples shown, the indicator rod 8 is rigidly linked to the movable electrode 3. By rigidly linked is meant that the relative positioning of the indicator rod 8 and of the movable electrode 3 is invariant, under mechanical stresses representative of normal use of the cut-off device 50. A kinematic connection comprising at least one articulation is also possible.

La tige indicatrice 8 est électriquement isolée par rapport à l'électrode mobile 3. Sur les exemples représentés, la tige indicatrice 8 est électriquement isolante. La tige indicatrice 8 est par exemple en matière thermoplastique. La tige indicatrice 8 peut par exemple également être en résine époxy, ou en polyester. L'isolateur 5 s'étend selon un axe longitudinal X, et la tige indicatrice 8 est parallèle à l'axe longitudinal X. Le diamètre de la tige indicatrice 8 est compris entre 2 et 5 millimètres.Indicator rod 8 is electrically insulated with respect to movable electrode 3. In the examples shown, indicator rod 8 is electrically insulating. The indicator rod 8 is for example made of thermoplastic material. The indicator rod 8 can for example also be made of epoxy resin, or of polyester. The insulator 5 extends along a longitudinal axis X, and the indicator rod 8 is parallel to the longitudinal axis X. The diameter of the indicator rod 8 is between 2 and 5 millimeters.

Selon les modes de réalisation illustrés, le dispositif de coupure 50 comprend une douille de commande 6 solidaire de l'électrode mobile 3, et le moyen de compression 7 exerce un effort de répulsion entre la douille de commande 6 et l'isolateur 5 de façon à plaquer la douille de commande 6 contre l'isolateur 5 lorsque l'électrode mobile 3 est distante de l'électrode fixe 2. Plus précisément, le moyen de compression 7 exerce un effort de répulsion entre la douille de commande 6 et l'isolateur 5 de façon à plaquer la douille de commande 6 contre la butée 16 lorsque l'électrode mobile 3 est distante de l'électrode fixe 2.According to the embodiments illustrated, the cut-off device 50 comprises a control sleeve 6 secured to the mobile electrode 3, and the compression means 7 exerts a force of repulsion between the control sleeve 6 and the insulator 5 so as to pressing the control sleeve 6 against the insulator 5 when the movable electrode 3 is remote from the fixed electrode 2. More precisely, the compression means 7 exerts a force of repulsion between the control sleeve 6 and the insulator 5 so as to press the control sleeve 6 against the stop 16 when the mobile electrode 3 is distant from the fixed electrode 2.

Le moyen de compression 7 est un moyen de rappel élastique. Le moyen de compression 7 est ici un ressort. Plus précisément, le ressort 7 est ici un ressort hélicoïdal. Le moyen de compression 7 est sur l'exemple illustré un ressort hélicoïdal s'étendant selon l'axe longitudinal X. Selon une variante non représentée, le moyen de compression peut être un empilement de rondelles Belleville, ou encore tout autre moyen de compression envisageable.The compression means 7 is an elastic return means. The compression means 7 is here a spring. More precisely, the spring 7 is here a helical spring. The compression means 7 is on the illustrated example a spring helical extending along the longitudinal axis X. According to a variant not shown, the compression means can be a stack of Belleville washers, or any other possible compression means.

L'isolateur 5 comporte un logement de réception 15 de la douille de commande 6. La douille de commande 6 est logée dans le logement de réception 15. Le logement de réception 15 s'étend selon l'axe longitudinal X.The insulator 5 comprises a housing 15 for receiving the control socket 6. The control socket 6 is housed in the reception housing 15. The reception housing 15 extends along the longitudinal axis X.

Le moyen de compression 7 exerce un effort de rappel entre la douille de commande 6 et l'isolateur 5 de façon à plaquer la douille de commande 6 contre une butée 16 du logement de réception 15 lorsque l'électrode mobile 3 est distante de l'électrode fixe 2. Autrement dit, lorsque l'électrode mobile 3 n'applique pas d'effort sur l'électrode fixe 2, la douille de commande 6 est poussée par le ressort 7 contre la butée 16. Cette configuration est illustrée sur la figure 1.The compression means 7 exerts a return force between the control sleeve 6 and the insulator 5 so as to press the control sleeve 6 against a stop 16 of the reception housing 15 when the movable electrode 3 is remote from the fixed electrode 2. In other words, when the mobile electrode 3 does not apply a force to the fixed electrode 2, the control sleeve 6 is pushed by the spring 7 against the stop 16. This configuration is illustrated on the figure 1 .

La butée 16 peut être une pièce rapportée et fixée à l'isolateur 5. La butée 16 comporte un orifice de passage 29 de la douille de commande 6. La butée 16 possède une forme générale de couronne annulaire possédant un orifice en son centre. La butée 16 s'étend transversalement à l'axe longitudinal X.The stop 16 can be a piece added and fixed to the insulator 5. The stop 16 comprises an orifice 29 for passage of the control sleeve 6. The stop 16 has the general shape of an annular crown having an orifice in its center. The stop 16 extends transversely to the longitudinal axis X.

La douille de commande 6 comporte un épaulement 28 configuré pour prendre appui contre la butée 16. La douille de commande 6 est solidarisée à l'électrode mobile 3 par un élément fileté 26. D'autres moyens de fixation sont possibles pour solidariser l'électrode mobile 3 et la douille de commande 6. Une borne de connexion électrique 27 du circuit électrique 30 est disposée entre la douille de commande 6 et l'électrode mobile 3. Sur l'exemple représenté sur les différentes figures, l'élément fileté 26 traverse la borne de connexion électrique 27.The control sleeve 6 comprises a shoulder 28 configured to bear against the abutment 16. The control sleeve 6 is secured to the mobile electrode 3 by a threaded element 26. Other fixing means are possible for securing the electrode 3 and the control socket 6. An electrical connection terminal 27 of the electrical circuit 30 is arranged between the control socket 6 and the mobile electrode 3. In the example shown in the various figures, the threaded element 26 crosses the electrical connection terminal 27.

Lors de la fermeture du circuit électrique 30, le levier d'actionnement 4 pivote autour de l'axe Y. L'électrode mobile 3 se rapproche donc de l'électrode fixe 2. Pendant toute la phase où une distance est présente entre l'électrode mobile 3 et l'électrode fixe 2, le moyen de compression 7 maintient la douille de commande 6 plaquée contre la butée 16. Une fois que le levier 4 s'est suffisamment déplacé, l'électrode mobile 3 arrive en contact avec l'électrode fixe. Le déplacement du levier 4 se poursuit.When electrical circuit 30 is closed, actuating lever 4 pivots around axis Y. Movable electrode 3 therefore approaches fixed electrode 2. Throughout the phase where a distance is present between the mobile electrode 3 and the fixed electrode 2, the compression means 7 keeps the control sleeve 6 pressed against the stop 16. Once the lever 4 has moved sufficiently, the mobile electrode 3 comes into contact with the fixed electrode. Movement of lever 4 continues.

Le degré de compression du moyen de compression 7 augmente progressivement lorsque le levier d'actionnement 4 passe de la position dans laquelle l'électrode fixe 2 entre en contact avec l'électrode mobile 3 à la position correspondant à la course maximale du levier d'actionnement 4. La douille de commande 6 cesse d'être plaquée contre la butée 16 et s'éloigne de celle-ci selon la direction de l'axe longitudinal X. Le reste de la course de déplacement du levier 4 comprime le moyen de compression 7. L'amplitude de la course de compression détermine la charge appliquée par le moyen de compression 7, et par conséquent la pression de contact existant entre l'électrode fixe 2 et l'électrode mobile 3 une fois que le levier d'actionnement 4 a atteint sa position de déplacement maximal P2. Le moyen de compression 7 peut être dans un état comprimé par rapport à sa longueur libre lorsque la douille de commande 6 est en appui sur la butée 16. Cette précharge initiale permet d'augmenter l'énergie potentielle emmagasinée par la variation de compression assurée par la surcourse du levier d'actionnement 4. De préférence, la surcourse S est comprise entre 2 et 5 millimètres.The degree of compression of the compression means 7 gradually increases when the actuating lever 4 passes from the position in which the fixed electrode 2 comes into contact with the movable electrode 3 to the position corresponding to the maximum stroke of the lever. actuation 4. The control sleeve 6 ceases to be pressed against the abutment 16 and moves away from the latter in the direction of the longitudinal axis X. The rest of the displacement stroke of the lever 4 compresses the compression means 7. The amplitude of the compression stroke determines the load applied by the compression means 7, and consequently the contact pressure existing between the fixed electrode 2 and the movable electrode 3 once the actuating lever 4 has reached its maximum displacement position P2. The compression means 7 can be in a compressed state with respect to its free length when the control sleeve 6 is resting on the stop 16. This initial preload makes it possible to increase the potential energy stored by the variation in compression ensured by the overtravel of the actuating lever 4. Preferably, the overtravel S is between 2 and 5 millimeters.

La douille de commande 6 est éloignée de la butée 16 lorsque le levier d'actionnement 4 est en position de fermeture P2.The control sleeve 6 is moved away from the stop 16 when the actuating lever 4 is in the closed position P2.

Dans la présente configuration, le levier d'actionnement 4 est lié à une platine de commande 11, elle-même liée à l'isolateur 5. L'électrode mobile 3 est liée à une douille de commande 6, et un moyen de compression 7 s'appuie sur l'isolateur 5 et sur la douille de commande 6. Cette configuration permet de minimiser la masse des pièces mobiles solidaires de l'électrode mobile 3. Ainsi, lors de l'ouverture de l'ampoule à vide, l'énergie élastique emmagasinée par le moyen de compression 7 est restituée à une masse plus faible que selon certaines solutions choisies par certains constructeurs, ce qui permet de donner une meilleure impulsion à l'électrode mobile 3. L'ouverture du circuit électrique 30 est ainsi assurée de manière plus fiable.In the present configuration, the actuating lever 4 is linked to a control plate 11, itself linked to the insulator 5. The mobile electrode 3 is linked to a control sleeve 6, and a compression means 7 rests on the insulator 5 and on the control sleeve 6. This configuration makes it possible to minimize the mass of the moving parts integral with the moving electrode 3. Thus, when the vacuum interrupter is opened, the elastic energy stored by the compression means 7 is restored to a lower mass than according to certain solutions chosen by certain manufacturers, which makes it possible to give a better impulse to the mobile electrode 3. The opening of the electric circuit 30 is thus ensured more reliably.

Selon un premier mode de réalisation, illustré sur les figures 1 à 4, la tige indicatrice 8 traverse l'isolateur 5.According to a first embodiment, illustrated in the figures 1 to 4 , indicator rod 8 passes through insulator 5.

Pour cela, et comme détaillé notamment sur la figure 3, la tige indicatrice 8 est reçue dans un canal de passage 9 de l'isolateur 5. Le canal de passage 9 est ici coaxial avec l'isolateur 5. La tige indicatrice 8 est ainsi, dans ce premier mode de réalisation, coaxiale avec l'isolateur 5.For this, and as detailed in particular on the picture 3 , the indicator rod 8 is received in a passage channel 9 of the insulator 5. The passage channel 9 is here coaxial with the insulator 5. The indicator rod 8 is thus, in this first embodiment, coaxial with the insulator 5.

Comme détaillé sur la figure 3, le dispositif de coupure 50 peut comporter un joint d'étanchéité 10 radialement compris entre la tige indicatrice 8 et le canal de passage 9 de l'isolateur 5. Le joint d'étanchéité 10 est ici un joint torique. Le joint torique est comprimé entre la tige indicatrice 8 et le canal de passage 9 de l'isolateur 5. Un taux de compression est supérieur ou égal à 5%. On entend, par taux de compression du joint, le quotient de la différence entre le diamètre du joint à l'état libre et le diamètre du joint à l'état monté dans le canal de passage 9, et le diamètre du joint à l'état libre. Autrement dit, le taux de compression du joint est la grandeur (diamètre libre - diamètre monté) / diamètre libre. Selon une variante non représentée, le joint d'étanchéité 10 peut être un joint à lèvres. Le joint d'étanchéité 10 est par exemple un joint quadrilobe. Le joint d'étanchéité 10 améliore l'isolation électrique entre l'électrode mobile 3 et l'extrémité de la tige 8 opposée à l'électrode mobile 3. En effet, le joint 10 limite le risque de cheminement d'un arc électrique le long du canal de passage 9.As detailed on the picture 3 , the cut-off device 50 may include a seal 10 radially between the indicator rod 8 and the passage channel 9 of the insulator 5. The seal 10 is here an O-ring. The O-ring is compressed between indicator rod 8 and passage channel 9 of insulator 5. A compression ratio is greater than or equal to 5%. By seal compression ratio is meant the quotient of the difference between the diameter of the seal in the free state and the diameter of the seal in the state mounted in the passage channel 9, and the diameter of the seal at the free state. In other words, the compression ratio of the seal is the size (free diameter - installed diameter) / free diameter. According to a variant not shown, the seal 10 can be a lip seal. The seal 10 is for example a quadrilobe seal. The seal 10 improves the electrical insulation between the movable electrode 3 and the end of the rod 8 opposite the movable electrode 3. Indeed, the seal 10 limits the risk of an electric arc along the passage channel 9.

Plus précisément, le canal de passage 9 comporte une première partie cylindrique 17 d'un premier diamètre d1. Le canal comporte une deuxième partie cylindrique 18 d'un deuxième diamètre d2, le deuxième diamètre d2 de la deuxième partie cylindrique 18 étant supérieur au premier diamètre d1 de la première partie cylindrique 17. Le premier diamètre d1 est compris entre 3 et 8 millimètres. Le deuxième diamètre d2 est compris entre 5 et 20 millimètres.More precisely, the passage channel 9 comprises a first cylindrical part 17 of a first diameter d1. The channel comprises a second cylindrical part 18 of a second diameter d2, the second diameter d2 of the second cylindrical part 18 being greater than the first diameter d1 of the first cylindrical part 17. The first diameter d1 is between 3 and 8 millimeters. The second diameter d2 is between 5 and 20 millimeters.

La tige indicatrice 8 comporte un joint d'étanchéité 10 radialement compris entre la tige indicatrice 8 et la deuxième partie cylindrique 18. Plus précisément, et comme détaillé sur la figure 4, le dispositif de coupure 50 comporte deux joints d'étanchéité 10, 10' radialement compris entre la tige indicatrice 8 et la deuxième partie cylindrique 18, les deux joints d'étanchéité 10, 10' étant axialement décalés le long de la tige indicatrice 8. La présence de deux joints successifs permet d'améliorer encore l'isolation électrique. En variante, trois joints ou plus peuvent être disposés successivement le long de l'axe selon la tige 8. En variante encore, il est possible de disposer un joint unique. La tige indicatrice 8 comporte une première partie cylindrique 19 d'un troisième diamètre d3, et une deuxième partie cylindrique 20 d'un quatrième diamètre d4, le quatrième diamètre d4 étant supérieur au troisième diamètre d3. La deuxième partie 20 de la tige indicatrice 8 forme un épaulement de la tige 8.The indicator rod 8 comprises a seal 10 radially between the indicator rod 8 and the second cylindrical part 18. More precisely, and as detailed on the figure 4 , the cut-off device 50 comprises two seals 10, 10' radially between the indicator rod 8 and the second cylindrical part 18, the two seals 10, 10' being axially offset along the indicator rod 8 The presence of two successive seals makes it possible to further improve the electrical insulation. As a variant, three or more seals can be arranged successively along the axis along the rod 8. As a further variant, it is possible to arrange a single seal. The indicator rod 8 comprises a first cylindrical part 19 of a third diameter d3, and a second cylindrical part 20 of a fourth diameter d4, the fourth diameter d4 being greater than the third diameter d3. The second part 20 of the indicator rod 8 forms a shoulder of the rod 8.

La deuxième partie cylindrique 18 du canal de passage 9 débouche dans le logement de réception 15 du moyen de compression 7. Ainsi, une extrémité axiale 36 du canal de passage 9 débouche dans le logement de réception 15. Dans ce premier mode de réalisation, le moyen de compression 7 entoure la deuxième partie cylindrique 19 du canal de passage 9.The second cylindrical part 18 of the passage channel 9 opens into the receiving housing 15 of the compression means 7. Thus, an axial end 36 of the passage channel 9 opens into the receiving housing 15. In this first embodiment, the compression means 7 surrounds the second cylindrical part 19 of the passage channel 9.

L'isolateur 5 est lié à une platine de commande 11 comportant un pivot 12 s'étendant selon un axe Y1 transverse à l'axe longitudinal X, le levier d'actionnement 4 est lié au pivot 12 de la platine de commande 11, l'isolateur 5 est lié à la platine de commande 11 par un système de réglage 35 à vis-écrou configuré pour ajuster la position relative de l'isolateur 5 par rapport à la platine de commande 11, de façon à ajuster la distance d'ouverture D1 entre l'électrode mobile 3 et l'électrode fixe 2 lorsque le levier d'actionnement 4 est dans la première position P1. Le système de réglage 35 est détaillé sur la figure 4. La tige indicatrice 8 traverse le système de réglage 35 vis-écrou. Plus précisément, le système de réglage 35 permet d'ajuster la surcourse de contact S.The insulator 5 is linked to a control plate 11 comprising a pivot 12 extending along an axis Y1 transverse to the longitudinal axis X, the actuating lever 4 is linked to the pivot 12 of the control plate 11, the the insulator 5 is linked to the control plate 11 by a screw-nut adjustment system 35 configured to adjust the relative position of the insulator 5 with respect to the control plate 11, so as to adjust the opening distance D1 between mobile electrode 3 and fixed electrode 2 when actuating lever 4 is in first position P1. The adjustment system 35 is detailed on the figure 4 . The indicator rod 8 passes through the adjustment system 35 screw-nut. More specifically, the adjustment system 35 makes it possible to adjust the contact overtravel S.

L'isolateur 5 est disposé entre l'électrode mobile 3 et le système de réglage 35. Le système de réglage 35 comporte un fourreau 23 taraudé extérieurement et configuré pour être déplacé dans un alésage fileté 24 lié à la platine de commande 11, et comporte un écrou 25 configuré pour bloquer le fourreau 23 en position. Le système de réglage 35 permet ainsi d'ajuster la surcourse de contact S, et par-delà la distance D1 séparant les électrodes 2, 3 de l'ampoule à vide 1 lorsque le levier d'actionnement 4 est en position d'ouverture P1.The insulator 5 is placed between the mobile electrode 3 and the adjustment system 35. The adjustment system 35 comprises a sheath 23 tapped on the outside and configured to be moved in a threaded bore 24 linked to the control plate 11, and comprises a nut 25 configured to lock the sheath 23 in position. The adjustment system 35 thus makes it possible to adjust the contact overtravel S, and beyond the distance D1 separating the electrodes 2, 3 from the vacuum interrupter 1 when the actuating lever 4 is in the open position P1 .

Les figures 5 et 6 illustrent un deuxième mode de réalisation. Dans ce deuxième mode de réalisation du dispositif de coupure 50, la tige indicatrice 8 est radialement extérieure à l'isolateur 5.The figures 5 and 6 illustrate a second embodiment. In this second embodiment of the cut-off device 50, the indicator rod 8 is radially external to the insulator 5.

La tige indicatrice 8 peut comporter une portion cylindrique 31 et un ensemble d'ailettes 32 s'étendant transversalement à la portion cylindrique. Les ailettes 32 ont une forme de disque. Les ailettes 32 sont décalées le long de la portion cylindrique 31 de la tige indicatrice 11. Dans l'exemple illustré, la distance entre deux ailettes consécutives 32 est constante.Indicator rod 8 may comprise a cylindrical portion 31 and a set of fins 32 extending transversely to the cylindrical portion. The fins 32 have a disc shape. The fins 32 are offset along the cylindrical portion 31 of indicator rod 11. In the example shown, the distance between two consecutive fins 32 is constant.

La tige indicatrice 8 est ici reliée à la douille de commande 6 par une barre de liaison 33. La barre de liaison 33 s'étend selon la direction transversale T. La direction transversale T est ici perpendiculaire à l'axe X ainsi qu'à l'axe Y. La barre de liaison 33 et la tige indicatrice 8 peuvent former un ensemble monobloc. La tige indicatrice 8 est en vis-à-vis d'une surface radiale extérieure 37 de l'isolateur 5. Selon un mode de réalisation non représenté, la tige indicatrice 8 est reliée à l'électrode mobile 3 par une barre de liaison 33.The indicator rod 8 is here connected to the control sleeve 6 by a connecting bar 33. The connecting bar 33 extends along the transverse direction T. The transverse direction T is here perpendicular to the axis X as well as to the Y axis. The connecting bar 33 and the indicator rod 8 can form a one-piece assembly. The indicator rod 8 is opposite an outer radial surface 37 of the insulator 5. According to an embodiment not shown, the indicator rod 8 is connected to the movable electrode 3 by a connecting bar 33 .

La tige indicatrice 8 traverse une plaque de guidage 13. La plaque de guidage 13 s'étend transversalement à la tige indicatrice 8. La plaque de guidage 13 est fixée à la platine de commande 11.The indicator rod 8 passes through a guide plate 13. The guide plate 13 extends transversely to the indicator rod 8. The guide plate 13 is fixed to the control plate 11.

La plaque de guidage 13 peut servir de repère visuel permettant de déterminer la position de l'extrémité axiale de la tige indicatrice 8. En effet, la longueur de la portion de la tige indicatrice 8 dépassant de la plaque de guidage 13 est directement mesurable par un opérateur, lors d'un contrôle visuel.The guide plate 13 can serve as a visual reference making it possible to determine the position of the axial end of the indicator rod 8. Indeed, the length of the portion of the indicator rod 8 protruding from the guide plate 13 is directly measurable by an operator, during a visual check.

Selon les deux modes de réalisation, une portion de la tige indicatrice 8 est en vis-à-vis d'un capteur de position 14 rigidement lié à la platine de commande 11. Pour certains types de capteur, comme un capteur à effet Hall, la tige indicatrice 8 comporte une cible magnétique 21. Le capteur de position 14 peut être fixé à la platine de commande 11 par une patte de fixation 38. Selon une variante de réalisation non représentée, le capteur de position 14 peut être rigidement lié à l'isolateur 5.According to the two embodiments, a portion of the indicator rod 8 faces a position sensor 14 rigidly linked to the control plate 11. For certain types of sensor, such as a Hall effect sensor, the indicator rod 8 comprises a magnetic target 21. The position sensor 14 can be fixed to the control plate 11 by a fixing lug 38. According to a variant embodiment not shown, the position sensor 14 can be rigidly linked to the isolator 5.

La cible magnétique 21 est disposée à une extrémité axiale 22 de la tige indicatrice 8. La cible magnétique 21 est par exemple un aimant permanent. Le capteur de position 14 peut être un capteur à effet Hall. Un capteur à effet magnéto-résistif est également utilisable. Comme schématisé sur la partie A de la figure 4, une extrémité axiale 22 de la tige indicatrice 8 peut affleurer un bord d'un orifice de passage de la tige indicatrice 8 lorsque le levier d'actionnement 4 est en position d'ouverture P1. La partie B de la figure 4 schématise la position de la tige indicatrice 8 lorsque le levier d'actionnement 4 est en position de fermeture P2. L'écart entre ces deux positions est égal à la surcourse S du levier d'actionnement 4 par rapport à la distance d'ouverture D1 entre l'électrode fixe 2 et l'électrode mobile 3. Cet écart est aussi égal à la variation de la compression du ressort 7 lors de la course de fermeture du levier d'actionnement 4.The magnetic target 21 is arranged at an axial end 22 of the indicator rod 8. The magnetic target 21 is for example a permanent magnet. The position sensor 14 can be a Hall effect sensor. A magnetoresistive sensor can also be used. As shown schematically in part A of the figure 4 , an axial end 22 of the indicator rod 8 may be flush with an edge of a passage orifice of the indicator rod 8 when the actuating lever 4 is in the open position P1. Part B of the figure 4 schematizes the position of the indicator rod 8 when the actuating lever 4 is in the closed position P2. The gap between these two positions is equal to the overtravel S of the actuating lever 4 with respect to the opening distance D1 between the fixed electrode 2 and the movable electrode 3. This difference is also equal to the variation of the compression of the spring 7 during the closing stroke of the actuating lever 4.

Ainsi, une unité électronique de contrôle, non représentée, peut mesurer la position de la tige indicatrice 8 lorsque le levier d'actionnement 4 est en position d'ouverture P1, et aussi lorsque le levier d'actionnement 4 est en position de fermeture P2. La différence entre les deux positions mesurées est égale à la course de compression du ressort 7. Le calcul de la différence entre les deux positions permet donc de vérifier que la pression de contact assurée par la compression du ressort 7 est suffisante. Lorsque la mesure est réalisée par une chaine d'acquisition de la position d'une cible magnétique 21 solidaire de la tige indicatrice 8, un signal automatique d'alerte peut être émis lorsque la valeur trouvée est inférieure à un seuil prédéterminé. Une action corrective peut ainsi être réalisée, comme par exemple un ajustement du système de réglage 35.Thus, an electronic control unit, not shown, can measure the position of the indicator rod 8 when the actuating lever 4 is in the open position P1, and also when the actuating lever 4 is in the closed position P2 . The difference between the two measured positions is equal to the compression stroke of the spring 7. The calculation of the difference between the two positions therefore makes it possible to verify that the contact pressure ensured by the compression of the spring 7 is sufficient. When the measurement is performed by a chain for acquiring the position of a magnetic target 21 secured to the indicator rod 8, an automatic alert signal can be emitted when the value found is below a predetermined threshold. A corrective action can thus be carried out, such as for example an adjustment of the adjustment system 35.

Claims (13)

Dispositif de coupure (50) d'un circuit électrique (30) moyenne tension, comportant : - une ampoule à vide (1) comportant une électrode fixe (2) et une électrode mobile (3), - un levier d'actionnement (4) lié à l'électrode mobile (3), le levier d'actionnement (4) étant mobile entre une première position dite position d'ouverture (P1) dans laquelle l'électrode mobile (3) et l'électrode fixe (2) sont distantes d'une distance d'ouverture (D1), et une deuxième position dite position de fermeture (P2) dans laquelle l'électrode mobile (3) et l'électrode fixe (2) sont en contact de façon à permettre un passage du courant dans le circuit électrique (30), un passage du levier d'actionnement (4) de la première position (P1) à la deuxième position (P2) définissant une course de déplacement (C1), - un isolateur (5) lié au levier d'actionnement (4), - un moyen de compression (7), exerçant un effort de répulsion entre l'électrode mobile (3) et l'isolateur (5), dans lequel la course (C1) du levier d'actionnement (4) est supérieure à la distance d'ouverture (D1), le dispositif de coupure comportant : - une tige indicatrice (8) liée mécaniquement à l'électrode mobile (3), configurée pour s'étendre au moins en partie à l'extérieur de l'isolateur (5) lorsque le levier d'actionnement (4) est en position de fermeture (P2). Switching device (50) for a medium voltage electrical circuit (30), comprising: - a vacuum interrupter (1) comprising a fixed electrode (2) and a mobile electrode (3), - an actuating lever (4) connected to the movable electrode (3), the actuating lever (4) being movable between a first position called the open position (P1) in which the movable electrode (3) and the fixed electrode (2) are separated by an opening distance (D1), and a second position called the closed position (P2) in which the mobile electrode (3) and the fixed electrode (2) are in contact so as to allow current to flow in the electrical circuit (30), a passage of the actuating lever (4) from the first position (P1) to the second position (P2) defining a displacement stroke (C1), - an insulator (5) connected to the actuation lever (4), - a compression means (7), exerting a force of repulsion between the mobile electrode (3) and the insulator (5), in which the stroke (C1) of the actuating lever (4) is greater than the opening distance (D1), the cut-off device comprising: - an indicator rod (8) mechanically linked to the mobile electrode (3), configured to extend at least partly outside the insulator (5) when the actuating lever (4) is in position closing (P2). Dispositif de coupure (50) selon la revendication 1, dans lequel la tige indicatrice (8) est électriquement isolante.Switching device (50) according to claim 1, in which the indicator rod (8) is electrically insulating. Dispositif de coupure (50) selon la revendication 1 ou 2, comprenant une douille de commande (6) solidaire de l'électrode mobile (3), dans lequel le moyen de compression (7) exerce un effort de répulsion entre la douille de commande (6) et l'isolateur (5) de façon à plaquer la douille de commande (6) contre l'isolateur (5) lorsque l'électrode mobile (3) est distante de l'électrode fixe (2).Switching device (50) according to Claim 1 or 2, comprising a control sleeve (6) integral with the movable electrode (3), in which the compression means (7) exerts a force of repulsion between the control sleeve (6) and the insulator (5) so as to press the control sleeve (6) against the insulator (5) when the movable electrode (3) is remote from the fixed electrode (2). Dispositif de coupure (50) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'isolateur (5) s'étend selon un axe longitudinal (X), et dans lequel la tige indicatrice (8) est parallèle à l'axe longitudinal (X).Switching device (50) according to one of the preceding claims, in which the insulator (5) extends along a longitudinal axis (X), and in which the indicator rod (8) is parallel to the longitudinal axis ( X). Dispositif de coupure (50) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la tige indicatrice (8) traverse l'isolateur (5).Switching device (50) according to one of Claims 1 to 4, in which the indicator rod (8) passes through the insulator (5). Dispositif de coupure (50) selon la revendication précédente, dans lequel la tige indicatrice (8) est reçue dans un canal de passage (9) de l'isolateur (5).Switching device (50) according to the preceding claim, in which the indicator rod (8) is received in a passage channel (9) of the insulator (5). Dispositif de coupure (50) selon la revendication précédente, comportant un joint d'étanchéité (10) radialement compris entre la tige indicatrice (8) et le canal de passage (9) de l'isolateur (5).Switching device (50) according to the preceding claim, comprising a seal (10) radially between the indicator rod (8) and the passage channel (9) of the insulator (5). Dispositif de coupure (50) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le canal de passage (9) comporte une première partie cylindrique (17) de diamètre (d1), et une deuxième partie cylindrique (18) de diamètre (d2), le diamètre (d2) de la deuxième partie cylindrique 18 étant supérieur au diamètre (d1) de la première partie cylindrique 17, le dispositif de coupure (50) comportant deux joints d'étanchéité (10, 10') radialement compris entre la tige indicatrice (8) et la deuxième partie cylindrique (18), les deux joints d'étanchéité (10, 10') étant axialement décalés le long de la tige indicatrice (8).Switching device (50) according to claim 6 or 7, in which the passage channel (9) comprises a first cylindrical part (17) of diameter (d1), and a second cylindrical part (18) of diameter (d2), the diameter (d2) of the second cylindrical part 18 being greater than the diameter (d1) of the first cylindrical part 17, the cut-off device (50) comprising two seals (10, 10') radially between the indicator rod (8) and the second cylindrical part (18), the two seals (10, 10') being axially offset along the indicator rod (8). Dispositif de coupure (50) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'isolateur (5) est lié à une platine de commande (11) comportant un pivot (12) s'étendant selon un axe (Y1) transverse à l'axe longitudinal (X), dans lequel le levier d'actionnement (4) est lié au pivot (12) de la platine de commande (11), dans lequel l'isolateur (5) est lié à la platine de commande (11) par un système de réglage (35) à vis-écrou configuré pour ajuster la position relative de l'isolateur (5) par rapport à la platine de commande (11), de façon à ajuster la distance d'ouverture (D1) entre l'électrode mobile (3) et l'électrode fixe (2) lorsque le levier d'actionnement (4) est dans la première position (P1), et dans lequel la tige indicatrice (8) traverse le système de réglage vis-écrou. Switching device (50) according to one of the preceding claims, in which the insulator (5) is linked to a control plate (11) comprising a pivot (12) extending along an axis (Y1) transverse to the longitudinal axis (X), in which the actuating lever (4) is linked to the pivot (12) of the control plate (11), wherein the isolator (5) is linked to the control board (11) by a screw-nut adjustment system (35) configured to adjust the relative position of the isolator (5) with respect to the control board (11), so as to adjust the opening distance (D1) between the mobile electrode (3) and the fixed electrode (2) when the actuating lever (4) is in the first position (P1), and wherein the indicator rod (8) passes through the screw-nut adjustment system. Dispositif de coupure (50) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la tige indicatrice (8) est radialement extérieure à l'isolateur (5).Switching device (50) according to one of Claims 1 to 4, in which the indicator rod (8) is radially external to the insulator (5). Dispositif de coupure (50) selon la revendication précédente, dans lequel la tige indicatrice (8) comporte une portion cylindrique (31) et un ensemble d'ailettes (32) s'étendant transversalement à la portion cylindrique.Switching device (50) according to the preceding claim, in which the indicator rod (8) comprises a cylindrical portion (31) and a set of fins (32) extending transversely to the cylindrical portion. Dispositif de coupure (50) selon la revendication 10 ou 11, dans lequel la tige indicatrice (8) traverse une plaque de guidage (13).Switching device (50) according to Claim 10 or 11, in which the indicator rod (8) passes through a guide plate (13). Dispositif de coupure (50) selon l'une des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 9, dans lequel une portion de la tige indicatrice (8) est en vis-à-vis d'un capteur de position (14) rigidement lié à la platine de commande (11).Switching device (50) according to one of the preceding claims in combination with claim 9, in which a portion of the indicator rod (8) faces a position sensor (14) rigidly connected to the control board (11).
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