FR2523722A1 - Differential manometer giving electrical output indication - includes sealed bellows arranged to operate three microswitches sequentially when ambient pressure falls - Google Patents

Abstract

The differential manometer includes a flexible sealed capsule (1) in the form of a bellows filled with gas at the nominal pressure of the surroundings. The capsule is supported between the two arms of an elastic U-shaped frame (5). This converts the linear movement of the bellows surface into an amplified rotating movement. Contacts (7A-C) on an extension of one arm of the 'U' are arranged to cooperate with mocro-switches (10,11A,B,C) fastened together in a block. If the pressure surrounding the bellows is reduced, then the bellows itself expands slightly, and the movement is transmitted to operation of the microswitches. The switches may be set to change at different pressures, to give a series of pressure change indications.

Description

Manomètre différentiel
La présente invention est relative à un manomètre différentiel, à contacts électriques, destiné notamment à contrôler la pression dans une enceinte fermée et à détecter d'éventuelles fuites du gaz contenu dans l'enceinte.Differential pressure gauge
The present invention relates to a differential pressure gauge, with electrical contacts, intended in particular to control the pressure in a closed enclosure and to detect possible leaks of the gas contained in the enclosure.

En particulier, l'invention s'applique au contrôle de l'étanchéité du réservoir d'un disjoncteur à hexafluorure de soufre (SF6). In particular, the invention applies to checking the tightness of the tank of a sulfur hexafluoride (SF6) circuit breaker.

On sait que le gaz SF6 est largement utilisé dans les appareils de coupure en raison de ses remarquables propriétés d'extinction des arcs ; le gaz se trouve sous une pression de quelques bars dans les disjoncteurs (3 bars par exemple). I1 est important que la quantité de gaz contenu à l'intérieur de l'appareil reste constante et on prend toujours des mesures pour qu'une fuite soit immédiatement détectée. We know that SF6 gas is widely used in switching devices because of its remarkable arc extinguishing properties; the gas is under a pressure of a few bars in the circuit breakers (3 bars for example). It is important that the quantity of gas contained inside the appliance remains constant and measures are always taken so that a leak is immediately detected.

Un simple manomètre ne suffit pas. En effet, la pression à l'intérieur de l'appareil varie en fonction de la température qui elle-même peut subir des variations considérables selon les conditions atmosphériques. A simple pressure gauge is not enough. Indeed, the pressure inside the device varies depending on the temperature which itself can undergo considerable variations depending on atmospheric conditions.

Il est donc nécessaire de pouvoir distinguer entre les variations de pression dues aux variations de température et celles dues à une fuite éventuelle. It is therefore necessary to be able to distinguish between pressure variations due to temperature variations and those due to a possible leak.

On connatt, en particulier, par le brevet américain nO 3487348 et par le brevet français nO 69 38805 des manomètres différentiels du type comprenant une capsule déformable étanche remplie du même fluide que celui qui remplit l'enceinte dont on veut détecter les fuites, ladite capsule étant disposée à l'intérieur de l'enceinte et muni d'un ergot dont le déplacement agit sur un micro contact faisant partie d'un circuit de signalisation. We know, in particular, by US Patent No. 3,487,348 and by French Patent No. 69 38,805 differential pressure gauges of the type comprising a deformable sealed capsule filled with the same fluid as that which fills the enclosure whose leakage is to be detected, said capsule being placed inside the enclosure and provided with a lug the displacement of which acts on a micro contact forming part of a signaling circuit.

Le gaz de la capsule a une pression, aux conditions nominales, égale à celle de l'enceinte. The gas in the capsule has a pressure, at nominal conditions, equal to that of the enclosure.

De tels dispositifs qui s'appliquent aux disjoncteurs à huile ou à la détection des fuites de gaz de pales d'hélicoptère, n'ont pas une sensibilité suffisante pour les besoins de la surveillance des enceintes à SF6 utilisées dans les installations très haute tension. Such devices, which apply to oil circuit breakers or to the detection of gas leaks from helicopter blades, do not have sufficient sensitivity for the purposes of monitoring SF6 enclosures used in very high voltage installations.

I1 est en effet nécessaire de détecter des baisses de pression de l'ordre du millième. It is indeed necessary to detect pressure drops of the order of a thousandth.

Par ailleurs, il est nécessaire d'avoir une sensibilité suffisante pour définir plusieurs seuils - un premier seuil correspondant par exemple à une baisse de pression de 50 millibars et pour laquelle une première signalisation est donnée - un second seuil pour lequel une baisse de pression de 100 millibars par exemple est atteinte qui entraine une seconde signalisation et permet de mesurer la vitesse avec laquelle la pression diminue - un troisième seuil, pour lequel la baisse de pression atteint par exemple 200 millibars et commandant une troisième signalisation et éventuellement l'arrêt de l'installation. Furthermore, it is necessary to have sufficient sensitivity to define several thresholds - a first threshold corresponding for example to a pressure drop of 50 millibars and for which a first signal is given - a second threshold for which a pressure drop of 100 millibars for example is reached which causes a second signaling and makes it possible to measure the speed with which the pressure decreases - a third threshold, for which the drop in pressure reaches for example 200 millibars and commanding a third signaling and possibly stopping the 'installation.

Un but de l'invention est donc de réaliser un manomètre différentiel de grande sensibilité à plusieurs seuils de signalisation. An object of the invention is therefore to produce a differential manometer of high sensitivity with several signaling thresholds.

Un autre but est de réaliser un appareil facile à monter, malgré les difficultés représentées par la capsule remplie de gaz à quelques bars, qui tant qu'elle n'est pas disposée à l'intérieur de l'enceinte, à tendance à se dilater. Another object is to make an apparatus which is easy to assemble, in spite of the difficulties represented by the capsule filled with gas at a few bars, which, as long as it is not placed inside the enclosure, tends to expand. .

L'invention a pour objet un manomètre différentiel, permettant notamment de détecter des fuites d'un gaz contenu dans une enceinte à l'intérieur de laquelle il est disposé, comprenant une capsule étanche, déformable, en forme de soufflet délimitée par deux faces d'estrémité, remplie dudit gaz à une pression égale à la pression nominale de l'enceinte à la température nominale, ledit manomètre comportant au moins un contact coopérant avec au moins un micro-rupteur lors du mouvement d'expansion de la capsule due à une baisse de pression dans l'enceinte, caractérisé en ce qu'il comporte un organe pour transformer et amplifier le mouvement rectiligne d'expansion de la capsule est un mouvement de rotation, ledit contact étant solidaire dudit organe. The subject of the invention is a differential pressure gauge, making it possible in particular to detect leaks of a gas contained in an enclosure inside which it is arranged, comprising a sealed, deformable capsule, in the form of a bellows delimited by two faces d end, filled with said gas at a pressure equal to the nominal pressure of the enclosure at nominal temperature, said pressure gauge comprising at least one contact cooperating with at least one microswitch during the expansion movement of the capsule due to a pressure drop in the enclosure, characterized in that it comprises a member for transforming and amplifying the rectilinear expansion movement of the capsule is a rotational movement, said contact being integral with said member.

Avantageusement, ledit organe est une pièce élastique en U s'étendant d'une face d'extrémité à l'autre de la capsule (1) et fixée sur chacune des faces. Advantageously, said member is an elastic U-shaped piece extending from one end face to the other of the capsule (1) and fixed on each of the faces.

De préférence, la pièce élastique est en acier bleui. Preferably, the elastic piece is made of blued steel.

L'invention sera bien comprise par la description ci-après d'un mode préféré de réalisation de l'invention, en référence au dessin annexé dans lequel
- la figure 1 est une vue en perspective éclatée du manomètre selon l'invention montrant ses diverses parties constitutives
- la figure 2 est une vue en perspective du manomètre selon l'invention, après assemblage de ses diverses parties constitutives
- la figure 3 est une vue en élévation du manomètre
- la figure 4 est une vue de dessus du même manomètre, avec traversée et entretoise otées
- la figure 5 est une vue de côté du mpeme manomètre.The invention will be better understood from the following description of a preferred embodiment of the invention, with reference to the accompanying drawing in which
- Figure 1 is an exploded perspective view of the pressure gauge according to the invention showing its various constituent parts
- Figure 2 is a perspective view of the pressure gauge according to the invention, after assembly of its various constituent parts
- Figure 3 is an elevational view of the pressure gauge
- Figure 4 is a top view of the same pressure gauge, with cross-piece and spacer removed
- Figure 5 is a side view of the same pressure gauge.

Le manomètre différentiel de l'invention comporte une capsule 1 métallique, déformable, étanche, remplie d'un gaz de nature identique- à-celui de l'enceinte dont on détecte les fuites. The differential pressure gauge of the invention comprises a metallic capsule 1, deformable, waterproof, filled with a gas of identical nature to that of the enclosure, the leaks of which are detected.

La pression de remplissage de la capsule est choisie égale à celle qui règne dans l'enceinte à la température nominale. The filling pressure of the capsule is chosen to be equal to that prevailing in the enclosure at nominal temperature.

On peut par exemple prendre 3 bars à 200C, le gaz étant l'hexafluorure de soufre. We can for example take 3 bars at 200C, the gas being sulfur hexafluoride.

La capsule est cylindrique, annelée et possède deux faces d'extrémité 1A et 1B. Elle est assimilable à un soufflet. Une face terminale 1A du soufflet est vissée à un bâti 4 constitué d'une pièce métallique en U. The capsule is cylindrical, corrugated and has two end faces 1A and 1B. It is similar to a bellows. A terminal face 1A of the bellows is screwed to a frame 4 consisting of a metal U-shaped piece.

Une pièce métallique 5, de préférence en acier bleui élastique et également de section en U, mais à 900 de la pièce 4, s'étend d'une face terminale 1A à l'autre face 1B du soufflet et est prolongé par une palette 6 portant des contacts 7A, 7B et 7C. A metal part 5, preferably made of elastic blued steel and also of U section, but 900 from part 4, extends from one end face 1A to the other face 1B of the bellows and is extended by a pallet 6 bearing contacts 7A, 7B and 7C.

L'ensemble 1, 4, 5 est fixé au moyeu, d'un boulon non référencé. The assembly 1, 4, 5 is fixed to the hub, with a bolt not referenced.

La pièce 5 à la propriété de transformer le mouvement de translation le long de son axe de la capsule lorsque la pression dans l'enceinte baisse, en un mouvement angulaire plus facilement mesurable et quantifiable. The part 5 has the property of transforming the translational movement along its axis of the capsule when the pressure in the enclosure drops, into an angular movement more easily measurable and quantifiable.

En outre, la pièce 5 et la palette qui la prolonge amplifient les mouvements de dilatation de la capsule, conférant ains au dispositif une grande sensibilité. In addition, the part 5 and the pallet which extends it amplify the expansion movements of the capsule, thus giving the device great sensitivity.

Une bûtée 8, fixée au bâti 4, limite la course de la palette et contient l'expansion de la capsule tant que le manomètre n'est pas en place dans l'enceinte.  A stopper 8, fixed to the frame 4, limits the travel of the pallet and contains the expansion of the capsule as long as the pressure gauge is not in place in the enclosure.

Lorsque le soufflet est à la pression nominale dans 1' enceinte à pression, la pièce en U ne donne aucun effort et reste à la cote nominale. La compensation en température est ainsi parfaite. When the bellows is at nominal pressure in one pressure enclosure, the U-shaped piece gives no effort and remains at the nominal dimension. The temperature compensation is thus perfect.

Les contacts 7A à 7C coopèrent avec trois micro-rupters 10A, lOB, 10C fixés sur le bâti ayant chacun une palette de contact 11A, îlB, llC. Les palettes sont normalement baissées (contacts fermés). The contacts 7A to 7C cooperate with three micro-rupters 10A, lOB, 10C fixed to the frame, each having a contact pallet 11A, îlB, llC. The pallets are normally lowered (contacts closed).

Les contacts 7A à 7C sont réalisés par exemple par un segment de tige filetée serrée par deux écrous. The contacts 7A to 7C are produced for example by a segment of threaded rod tightened by two nuts.

Il est ainsi possible de régler les longueurs des contacts 7A, 7B, 7C à des valeurs différentes pour obtenir des ouvertures successives au fur et à mesure de la baisse relative de pression dans l'enceinte et commander successivement par exemple une signalisation, une alarme et une mise hors tension des appareillages contenus dans l'enceinte. It is thus possible to adjust the lengths of the contacts 7A, 7B, 7C to different values to obtain successive openings as the relative pressure drop in the enclosure and successively control for example a signaling, an alarm and switching off the equipment contained in the enclosure.

Le manomètre est fixé à l'enceinte non représenté par l'intermédiaire d'une traversée étanche 12 vissée par exemple dans un alésage de l'enceinte ; les fils de connexion issus des micro-rupteurs, tels que 14, traversent le bloc 12 pour sortir de l'enceinte et être reliés par des prises 15 aux circuits de signalisation, d'alarme et de commande.  The pressure gauge is fixed to the enclosure, not shown, by means of a sealed bushing 12 screwed for example into a bore of the enclosure; the connection wires coming from micro-switches, such as 14, pass through the block 12 to leave the enclosure and be connected by sockets 15 to the signaling, alarm and control circuits.

La figure 3 montre que la traversée 14 peut occuper deux positions 14 et 14', à 90 degrés l'une de l'autre.  Figure 3 shows that the bushing 14 can occupy two positions 14 and 14 ', 90 degrees from each other.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1/ Manomètre différentiel, permettant notamment de détecter des fuites d'un gaz contenu dans une enceinte à l'intérieur de laquelle il est disposé, comprenant une capsule (1) étanche, déformable, en forme de soufflet délimitée par deux faces d'extrémité, remplie dudit gaz à une pression égale à la pression nominale de l'enceinte à la température nominale, ledit manomètre comportant au moins un contact (7A) coopérant avec au moins un micro-rupteur (1ou) lors du mouvement d'expansion de la capsule due à une baisse de pression dans l'enceinte, caractérisé en ce qu'il comporte un organe (5) pour transformer et amplifier le mouvement rectiligne d'expansion de la capsule est un mouvement de rotation, ledit contact (7A) étant solidaire dudit organe.1 / Differential pressure gauge, in particular for detecting leaks of a gas contained in an enclosure inside which it is arranged, comprising a sealed, deformable capsule (1) in the form of a bellows delimited by two end faces , filled with said gas at a pressure equal to the nominal pressure of the enclosure at nominal temperature, said pressure gauge comprising at least one contact (7A) cooperating with at least one micro-switch (1or) during the expansion movement of the capsule due to a drop in pressure in the enclosure, characterized in that it comprises a member (5) for transforming and amplifying the rectilinear expansion movement of the capsule is a rotational movement, said contact (7A) being integral of said organ. 2/ Manomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe (5) est une pièce élastique en U s'étendant d'une face d'extrémité (1A) à l'autre (1B) de la capsule (1) et fixée sur chacune des faces. 2 / pressure gauge according to claim 1, characterized in that said member (5) is an elastic U-shaped piece extending from one end face (1A) to the other (1B) of the capsule (1) and fixed on each side. 3/ Manomètre selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce élastique (5) est en acier bleui.3 / A pressure gauge according to claim 2, characterized in that the elastic piece (5) is made of blued steel. 4/ Manomètre selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la pièce élastique (5) est prolongée par une palette (6) portant le contact (7A). 4 / pressure gauge according to claim 2, characterized in that the elastic piece (5) is extended by a pallet (6) carrying the contact (7A).