FR2698208A1 - Sectionneur électrique à écran présentant une tenue diélectrique améliorée. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de coupure de lignes électriques, notamment pour lignes électriques moyenne et haute tension du type connu comprenant un boîtier (100) qui loge deux contacts électriques (200, 300), dont l'un au moins mobile sur commande et un écran électriquement isolant (400) adapté pour être interposé très rapidement entre ces deux contacts (200, 300) lors de leur séparation, pour interrompre l'arc éventuel d'ouverture, caractérisé par le fait que l'écran (400) est séparé des contacts (200, 300) en position d'ouverture du dispositif, et par le fait que ledit écran (400) opère par allongement et soufflage de l'arc, lors de la phase de coupure.

Description

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de coupure pour lignes électriques, en particulier pour lignes d'alimentation moyenne et haute tension.

La moyenne tension couvre typiquement une gamme de tension à partir de 1000V, tandis que la haute tension commence typiquement à 50 000V.

On a déjà proposé de nombreux dispositifs de coupure pour lignes électriques.

On a notamment proposé, pour les lignes électriques moyenne et haute tension, des dispositifs de coupure associant un sectionneur dans l'air et un interrupteur sous atmosphère contrôlée. Généralement le sectionneur dans l'air et l'interrupteur sous atmosphère contrôlée comprennent chacun un contact fixe et un contact mobile.

Par ailleurs, ces dispositifs de coupure connus comprennent le plus souvent un mécanisme de commande qui comporte un accumulateur d'énergie à ressort, avec dépassement de point d'équilibre, pour contrôler l'ouverture ou la fermeture de l'interrupteur sous atmosphère contrôlée.

Les dispositifs de coupure connus du type précité, comprenant un sectionneur dans l'air et un interrupteur sous atmosphère contrôlée ont donné lieu à une littérature abondante. On peut citer par exemple les documents FR-A1435209, FR-A-2485252, FR-A-2529712, FR-A-1580713, DE-A1156141, DE-A-2522525, DE-A-2819019, DE-A-2103600, US-A3769478, US-A-3566055, US-A-3824359, US-A-3171004, US-A3032632 et US-A-2769063.

La Demanderesse a déjà proposé des perfectionnements aux dispositifs de coupure connus à sectionneur dans l'air et interrupteur sous atmosphère contrôlée, dans sa demande de brevet français déposée le 26 Avril 1991 sous le nO 91 05176.

Les sectionneurs dans l'air connus comprennent généralement un chassis qui porte trois isolateurs dont deux isolateurs fixes reliés respectivement à des broches destinées à être connectées chacune à un tronçon respectif de la ligne à sectionner, et un isolateur mobile, un contact fixe de sectionneur lié à l'une des broches et un contact mobile de sectionneur lié à la seconde broche et commandé à déplacement par l'isolateur mobile. De tels sectionneurs sont décrits dans les documents précités.

Les sectionneurs du type ci-dessus décrit sont largement utilisés de nos jours.

On connait par ailleurs des appareils de coupure électrique comprenant un boîtier qui loge deux contacts électriques dont l'un au moins mobile sur commande et un écran électriquement isolant adapté pour être interposé très rapidement entre ces deux contacts lors de leur séparation, pour interrompre l'arc éventuel d'ouverture.

De tels appareils de coupure à écran sont par exemple décrits dans les documents FR-A-2573914, FR-A2573913, FR-A-2573912, FR-A-2667978, FR-A-2621418, FR-A2621417, FR-A-2596196, FR-A-2563939, FR-A-2548443, FR-A2540666, FR-A-2540665, FR-A-2511185, FR-A-2632771 et FR-A2581476.

Comme on le voit à la lecture de ces documents, les écrans jusqu'ici proposés sont formés de pièces en matériau électriquement isolant, déplacées à pivotement ou à translation entre les contacts de l'appareil, par des mécanismes divers, pour couper l'arc par cisaillement.

A la connaissance de la Demanderesse, les appareils de coupure à écran ne sont pas utilisés de nos jours pour le sectionnement de lignes électriques moyenne et haute tension.

La présente invention a maintenant pour but de perfectionner les dispositifs de coupure connus.

Selon la présente invention, ce but est atteint grâce à un dispositif de coupure de lignes électriques, notamment pour lignes électriques moyenne et haute tension, du type connu comprenant un boîtier qui loge deux contacts électriques dont l'un au moins mobile sur commande et un écran électriquement isolant adapté pour être interposé très rapidement entre ces deux contacts lors de leur séparation, pour interrompre l'arc éventuel d'ouverture, caractérisé par le fait que l'écran est séparé des contacts, en position d'ouverture du dispositif, et par le fait que ledit écran opère par allongement et soufflage de l'arc lors de la phase de coupure.

L'écran conforme à la présente invention est soumis à des contraintes électriques beaucoup plus faibles que n'en subiraient les écrans classiques connus de l'état de la technique en basse tension, si ceux-ci étaient utilisés en moyenne ou haute tension, du fait que selon la présente invention l'écran est séparé des contacts lorsque le dispositif est en position d'ouverture, alors que dans les dispositifs antérieurs l'écran repose contre l'un au moins des contacts lorsque le dispositif est en position d'ouverture.

En outre le fait de travailler par allongement et soufflage et non pas par cisaillement, pour couper l'arc, permet de préserver beaucoup plus longtemps l'écran.

D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels - la figure 1 annexée représente une vue schématique en coupe axiale d'un dispositif de coupure conforme à la présente invention, en position d'ouverture, - la figure 2 représente une vue similaire du même dispositif en position de fermeture, - la figure 3 représente une vue schématique en coupe axiale de moyens de guidage à corps de roulement du contact mobile, - la figure 4 représente une vue schématique en coupe axiale de la structure préférentielle d'un contact fixe, - la figure 5 représente schématiquement le passage du contact mobile sur un écran grâce à la présence d'un bossage sur ce dernier, malgré la présence d'aspérités sur le contact mobile, - la figure 6 représente en revanche, le risque d'accrochage du contact mobile sur un écran 400, en l'absence de tels bossages, - les figures 7 et 8 représentent deux variantes de réalisation de l'extrémité du contact mobile, - la figure 9 représente, en coupe axiale, une variante de réalisation conforme à la présente invention, - les figures 10, 11, 12 représentent respectivement une première vue de face, une vue en coupe transversale selon le plan de coupe XI-XI de la figure 10 et une seconde vue de face des écrans de la figure 9, - la figure 13 représente une variante de réalisation d'un contact fixe conforme à la présente invention, et - la figure 14 représente une variante de réalisation dans laquelle le contact mobile est guidé à rotation.

Le dispositif conforme à la présente invention peut soit être fixé sur un poteau dessus ou dessous la ligne, soit être placé dans un capotage posé sur le sol ou enterré.

Le dispositif représenté sur les figures 1 et 2 annexées est un dispositif monophasé; c'est à dire qu'il est adapté pour interrompre la liaison entre deux contacts reliés respectivement à deux tronçons d'une ligne à sectionner.

Bien entendu la présente invention s'applique de préférence à un système triphasé en triplant la structure représentée sur les figures annexées.

Le dispositif conforme à la présente invention, représenté sur les figures annexées, comprend un boitier électriquement isolant 100.

Ce boitier 100 peut être réalisé par exemple par assemblage de différentes pièces en matière plastique ou encore en matériau composite composé d'un mélange de résine et de charges.

Le boitier 100 porte deux contacts 200, 300 reliés respectivement aux deux tronçons de la ligne à sectionner.

De préférence l'un des contacts 300 est fixe, tandis que le second contact 200 est mobile. Plus précisément selon les modes de réalisation représentés sur les figures 1 à 13 annexées, le contact mobile 200 est guidé à translation selon un axe 0-0 sur lequel est centré le boitier 100.

Le boitier 100 comprend essentiellement une paroi longitudinale 110 parallèle à l'axe 0-0 et deux parois transversales 120 et 130 orthogonales à cet axe 0-0.

La paroi longitudinale 110 peut être cylindrique de révolution autour de l'axe 0-0, ou présenter une section quelconque, par exemple polygonale, centrée sur l'axe 0-0.

Les surfaces transversales 120 et 130 sont munies chacune sur leur surface extérieure 122 et 132, d'un manchon cylindrique 124, 134, centré sur ledit axe 0-0.

Le manchon 124 sert à guider le contact mobile 200 à translation selon l'axe 0-0. Le manchon 134 supporte le contact fixe 300.

Le contact mobile 200 est formé d'une broche rectiligne en matériau électriquement conducteur. La broche 200 est centrée sur l'axe 0-0. De préférence la broche 200 possède une section cylindrique de révolution autour de l'axe 0-0. Toutefois la broche 200 peut présenter une section différente, par exemple une section polygonale, sous réserve que les moyens de guidage prévus sur le manchon 124 soient adaptés à la section de la broche 200.

L'extrémité 201 de la broche mobile 200 adjacente au contact fixe 300 est généralement effilée en direction du contact fixe 300.

Selon le mode de réalisation particulier représenté sur les figures 1 et 2 annexées, l'extrémité 201 de la broche 200 a la forme d'une calotte hémisphérique. Cependant comme on le verra par la suite d'autres géométries sont possibles pour cette extrémité de la broche 200.

Le contact mobile 200 est relié par tous moyens appropriés souples et électriquement conducteurs, au tronçon de ligne correspondant, par exemple par une tresse électriquement conductrice.

Le manchon 124 peut être rigoureusement complémentaire de la section de la broche 200. En variante, le manchon 124 peut supporter des moyens facilitant le coulissement de la broche 200, selon l'axe 00, par exemple des paliers à corps de roulement, tels que des billes.

On a représenté schématiquement sur la figure 3 annexée, un exemple de réalisation d'un tel palier à billes. Sur la figure 3 annexée on aperçoit deux couronnes de billes 126 axialement espacées sur la surface interne 125 du manchon 124 pour guider la broche 200.

Le contact fixe 300 porté par le manchon 134 peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation.

Un exemple de réalisation d'un tel contact fixe 300 est représenté sur la figure 4 annexée.

Selon le mode de réalisation représenté sur cette figure 4, chaque élément de contact 300 comprend une pluralité de pièces 310 équiréparties autour de l'axe O-O du contact mobile 200 et du manchon 134, à l'intérieur du manchon 134. Chaque pièce 310 comporte une âme rectiligne 312 parallèle à l'axe du manchon 134 et pourvue d'extrémités arrondies 315, 316 convexes vers le contact mobile 200, c'est-à-dire vers le centre du manchon 134.

Chaque pièce 310 est sollicitée vers le contact mobile 200, soit radialement vers l'intérieur, par un ressort 320 en forme générale de V, dont le sommet repose sur la surface intérieure du manchon 134 et les extrémités de ce ressort 320 sont engagées dans les extrémités arrondies 315 et 316 de la pièce 310.

Ce contact fixe 300 est placé à l'intérieur du manchon 134.

Les cloisons transversales 120, 130 sont munies chacune, sur leur surface interne 127, 137 d'un anneau 128, 138 de répartition de potentiel.

Les anneaux 128, 138 peuvent faire l'objet de nombreux modes de réalisation. Selon le mode de réalisation particulier représenté sur les figures annexées, les anneaux 128 et 138 sont formés d'un demi tore limité par un plan perpendiculaire à son axe. Les anneaux 128 et 138 sont centrés sur l'axe 0-0.

Ces anneaux 128 et 138 permettent d'éviter l'effet de pointe en extrémité de la broche 200, pouvant résulter de la forme effilée de la broche 200 qui favorise le développement d'un arc électrique. Les anneaux 128 et 138 retardent le développement d'un tel arc.

L'anneau 138 situé du côté du contact fixe 300 sert en outre, de façon connue en soi, d'électrode de sacrifice. C'est-à-dire qu'elle peut être partiellement détériorée, en cas de naissance d'un arc entre le contact mobile 200 et cet anneau 138, au cours de la phase de fermeture du dispositif, pour préserver le contact fixe 300.

Comme indiqué précédemment, selon la présente invention il est prévu au moins un écran électriquement isolant 400, mobile, adapté pour être intercalé rapidement entre les contacts 200 et 300, lors de la phase d'ouverture du dispositif.

De préférence selon la présente invention il est plus précisément prévu plusieurs écrans 400 espacés axialement selon l'axe 0-0 entre les deux contacts 200 et 300.

Selon le mode de réalisation particulier représenté sur les figures 1 et 2 annexées il est ainsi prévu trois écrans 400 sans que ce mode de réalisation ne puisse être considéré comme limitatif.

Les écrans 400 sont portés par des cloisons transversales 140 perpendiculaires à l'axe 0-0.

Il est ainsi prévu trois cloisons 140 selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2 annexées.

Chacune de ces cloisons 140 est munie d'un passage central 142 centré sur l'axe 0-0. Le passage 142 est obturé automatiquement par un écran 400 lorsque le dispositif est déplacé en position d'ouverture.

Plus précisément les écrans 400 sont portés à pivotement par les cloisons 140. Les axes de pivotement des écrans 400 sur les cloisons 140, sont référencés 402.

Plus précisément encore selon la présente invention, les écrans 400 sont répartis autour de l'axe 00. Ainsi on aperçoit sur les figures 1 et 2 annexées que les écrans 400 sont alternativement montés à pivotement sur les cloisons 140, au niveau de zones diamétralement opposées par rapport à l'axe 0-0. Cette disposition permet d'allonger la distance entre les contacts 200 et 300 et donc la longueur de l'arc.

Le mode de réalisation schématique donné sur les figures 1 et 2 annexées conduit à un trajet d'arc sensiblement sinusoïdal.

Toutefois de façon avantageuse, les écrans 400 sont articulés sur les cloisons 140, autour d'axes 402 non parallèles entre eux, équirépartis autour de l'axe 0-0.

Ainsi lors de l'ouverture du dispositif, les écrans 400 imposent à l'arc naissant entre les contacts 200 et 300, un trajet en forme de spirale dont la longueur est supérieure à celle d'une simple sinusoïdale de même amplitude.

Les écrans 400 sont placés sur le côté des cloisons 140 opposé au contact mobile 200, c'est à dire en direction du contact fixe 300.

Lors de la phase de fermeture du dispositif, les écrans 400 pivotent d'une position sensiblement perpendiculaire à l'axe 0-0 telle que représentée sur la figure 1, vers une position sensiblement parallèle à l'axe 0-0 telle que représentée sur la figure 2, au fur et à mesure de l'avancement de la broche 200.

Lors de la phase d'ouverture du dispositif, les écrans 400 suivent un mouvement opposé.

On comprend que ce mouvement des écrans 400 permet de souffler l'arc naissant entre les contacts 200 et 300.

De plus,le déplacement des écrans 400 permet par déplacement de molécules de gaz, de refroidir l'arc.

Par ailleurs, les écrans 400 sont sollicités par des ressorts 410 vers la position d'obturation des passages 142 représentée sur la figure 1.

Les ressorts 410 sont adaptés pour permettre un déplacement rapide des écrans 400.

Les ressorts 410 peuvent faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. Il peut s'agir de ressorts hélicoïdaux, comme représenté sur les figures 1 et 2 annexées, ou de tout autre mode de réalisation approprié, tel que par exemple un ressort en spiral ou en épingle monté sur l'axe 402. Un tel ressort spiral ou en épingle présente un encombrement plus faible que le ressort hélicoïdal illustré sur les figures 1 et 2 annexées.

Chaque écran 400 est formé d'un matériau électriquement isolant et rigide. Les écrans 400 peuvent être formés par exemple de polyacétal ou de silicone chargé.

Comme on la représenté sur les figures 1 et 2 annexées de préférence les écrans 400 sont munis chacun d'un bossage 420. Ces bossages 420 sont placés au voisinage de l'extrémité libre des écrans 400 sur la face de ceux-ci dirigée vers le contact mobile 200.

Ces bossages 420 sont destinés à permettre le retour de la broche 200 notamment après fermeture en courtcircuit. Les bossages 420 possèdent à cet effet un galbe pour faciliter le passage de la broche 200 lorsqu'elle possède un état de surface dégradé, par exemple lorsque des aspérités 202 sont collées sur la broche 200 suite à une fermeture en court-circuit, ou après différentes fermetures sur courant nominal.

De telles aspérités 202, d'origine électrique, peuvent apparaître par exemple suite à une ou plusieurs fermeture d'un circuit en charge.

On a représenté sur la figure 5 annexée cette phase de passage de la broche 200 sur un bossage 420, malgré la présence d'aspérités 202. On comprend à l'examen de la figure 5 que les bossages 420 évitent l'accrochage de la broche 200 sur les écrans 400.

En revanche la figure 6 représente l'accrochage possible de la broche 200 sur un écran 400 non pourvu d'un tel bossage 420 lorsque la broche 200 possède des aspérités 202. On comprend à l'examen de la figure 6 qu'il existe alors un risque de destruction possible des écrans 400, voire de la broche 200.

Les bossages 420 peuvent être formés dans le même matériau que les écrans 400. Toutefois en variante, les bossages 420 peuvent être formés dans un matériau souple et/ou élastique.

Dans ce dernier cas les bossages 420 permettent d'absorber le choc dû à la vitesse élevée de la broche lors de son déplacement en position de fermeture.

A cet effet les bossages 420 sont avantageusement placés sur les écrans 400 dans une position telle qu'ils soient centrés sur l'axe 0-0 en position d'obturation des passages 142.

Ces bossages 420 ont avantageusement une forme de demie sphère. Toutefois cette forme particulière n'est pas limitative.

Comme on le voit à l'examen des figures 1 et 2 annexées, le dispositif conforme à la présente invention comprend en outre sur la surface extérieure du boîtier, plus précisément sur la surface extérieure 112 de la paroi longitudianale 110, des ailettes 114 en matériau électriquement isolant, qui s'étendent sensiblement perpendiculairement à l'axe 0-0. Selon le mode de réalisation particulier représenté sur les figures annexées, il est ainsi prévu deux ailettes 114. Ce nombre n'est cependant pas limitatif.

Les ailettes 114 permettent d'améliorer la tenue diélectrique extérieure du système, en imposant une distance d'arc élevée.

De préférence, l'extrémité 201 de la broche est réalisée en un matériau résistant à l'étincelage, notamment lors de la fermeture en court-circuit. Ainsi, de préférence, la pointe effilée 201 de la broche 200 est réalisée en tungstène.

Par ailleurs, comme représenté sur les figures 7 et 8, l'extrémité 201 de la broche 200 peut avoir une forme spéciale adaptée pour confiner un amorçage éventuel d'arc en une zone de la pointe 201 de la broche 200 non utilisée pour assurer le contact électrique avec le contact fixe 300. Ainsi, toute détérioration localisée sur cette zone, de la broche 200, ne peut détériorer la qualité du contact électrique ultérieur avec le contact fixe 300.

Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 7, l'extrémité 201 de la broche 200 comporte un orifice borgne central 202 à arête vive 204, tel que l'amorçage éventuel se produise entre le contact fixe 300 et l'arête 204 limitant le contour d'ouverture de l'orifice 202.

Selon la variante de réalisation représentée sur la figure 8, l'extrémité arrondie 201 de la broche 200 comporte une pointe 206 de sorte que l'amorçage éventuel se réalise entre l'extrémité 207 de la pointe 206 et le contact fixe 300.

Le boîtier 100 du dispositif conforme à la présente invention peut être rendu étanche et rempli d'une atmosphère neutre, telle que de l'azote, voire de préférence un gaz électronégatif, par exemple de l'hexafluorure de soufre.

En variante, le volume interne du boîtier 100 peut communiquer avec l'atmosphère libre, par exemple par l'intermédiaire d'orifices 116 ménagés dans la paroi longitudinal 110.

Comme représenté sur les figures annexées, ces orifices 116 sont formés de préférence du côté de la fermeture des écrans 400. C'est-à-dire sur le côté des passages 142 opposés aux axes d'articulation 402 des écrans 400. Ils facilitent l'échappement des gaz et fumées provenant de l'arc électrique de coupure et de fermeture en court-circuit. Ils renforcent également l'effet de soufflage de l'arc.

Les essais conduits par la demanderesse sur des dispositifs conformes aux dispositions précédemment décrites ont donné pleinement satisfaction.

En particulier, la demanderesse a constaté une tenue diélectrique remarquable à la haute tension, sur une distance entre contacts 200, 300, à l'ouverture, relativement courte, de l'ordre de 180 mm.

On notera que les dispositifs antérieurs à écran mobile comportent des écrans qui travaillent au cisaillement de l'arc. Cela conduit à une déterioration rapide des écrans, en cas de coupure sous haute tension.

En revanche, le dispositif conforme à la présente invention ne travaille pas par cisaillement de l'arc, mais par allongement et soufflage de celui-ci, grâce à la disposition équirépartie des écrans autour de l'axe O-O.

Par ailleurs, dans les dispositions antérieures connues utilisant des écrans pour couper l'arc, lesdits écrans sont en contact avec lune au moins des électrodes lorsque l'appareil est ouvert. De ce fait, les matériaux utilisés peuvent être soumis à des contraintes électriques, qui ne sont peut être pas gênantes en basse tension, mais qui le sont en moyenne tension et haute tension.

Si la valeur du champ électrique est élevée en un point quelconque de l'écran, cela peut conduire à sa dégradation.

En revanche, dans le cadre de la présente invention, les écrans ne sont pas en contact avec les électrodes 200, 300, lorsque l'appareil est ouvert comme représenté sur la figure 1. Lorsque l'appareil est fermé, les volets sont en contact avec le contact mobile 200 comme représenté sur la figure 2, mais la différence de potentiel est alors nul entre les contacts 200 et 300, ce qui évite tout risque de détérioration des écrans 400.

On retrouve sur la variante de réalisation représentée sur la figure 9, un dispositif de coupure comprenant un boîtier 100, un contact électrique 200 mobile à translation selon un axe O-O, un contact fixe 300, des écrans 400 portés à pivotement sur des cloisons transversales 140 du boîtier 100, des anneaux de répartition de potentiel 128, 138 et des ailettes externes 114.

Toutefois, selon la variante de réalisation représentée sur la figure 9, le boîtier 100 est constitué de plusieurs modules 150 adaptés pour être empilés axialement selon l'axe O-O. Ces modules 150 sont également adaptés pour être engagés sur les parois transversales d'extrémité 120, 130.

Chaque module 150 comporte une cloison transversale 140 qui supporte un écran 400 pivotant, ainsi qu'un orifice 116 dans sa paroi latérale, du côté fermeture des écrans 400.

Selon le mode de réalisation particulier représenté sur la figure 9, il est ainsi prévu trois modules 150 empilés selon l'axe O-O, donc trois écrans 400.

Ce nombre n'est cependant pas limitatif.

Le nombre de modules 150 utilisé dépend de la tension entre les contacts 200 et 300, et par conséquent de la tenue diélectrique requise à l'ouverture.

On notera que selon le mode de réalisation représenté sur la figure 9, chaque cloison transversale 140 comporte un logement 144 de réception d'écran 400, et dans ce logement 144, un muret 145 cylindrique qui entoure le passage 142.

Par ailleurs, chaque écran 400 comporte, sur sa face dirigée vers la cloison associée 140, une creusure cylindrique 430 qui entoure le bossage 420. La creusure 430 est complémentaire du muret 145. Ainsi en position d'ouverture du dispositif, le muret 145 pénètre dans la creusure 430. Cette disposition forme un labyrinthe qui renforce la tenue diélectrique du système.

On notera enfin que selon le mode de réalisation représenté sur la figure 9, la périphérie extérieure des ailettes 114 est raccordée à un boîtier externe 160 qui permet d'améliorer encore la tenue diélectrique externe de l'ensemble.

Le boîtier 160 externe est réalisé en matériau électriquement isolant.

On a représenté sur la figure 13 une variante de réalisation conforme à la présente invention d'un contact fixe 300.

On retrouve sur cette figure 13 une pluralité de pièces 310 en matériau électriquement conducteur équirépartis autour de l'axe O-O. Chaque pièce 310 comporte une âme rectiligne 312 généralement parallèle à l'axe O-O et pourvu d'extrémités arrondies 315, 316, convexes vers le contact mobile 200.

Selon la figure 13, chaque pièce 310 est sollicitée vers l'axe O-O, par un piston 322 sollicité par un ressort 324. Le ressort 324 est typiquement hélicoïdal et radial par rapport à l'axe O-O.

Plus précisément, les pièces 310 sont ainsi sollicitées en rapprochement de l'axe O-O par pivotement autour de lune 315 de leurs extrémités qui repose contre une broche fixe 317 reliée au tronçon de ligne correspondant.

Le déplacement des pièces 310 vers l'axe O-O est toutefois limité par une butée 326.

Plus précisément encore, sur la figure 13, on a représenté en demi-vue gauche la position occupée par une pièce 310 lors de l'insertion du contact mobile 200 et en demi-vue droite la position occupée par la pièce 310 après retrait du contact mobile 200.

Bien entendu, la butée 326 ne doit pas gêner le déplacement du contact mobile 200.

On retrouve sur la figure 14 annexée, une variante de réalisation d'un dispositif de coupure conforme à la présente invention, qui comprend un boîtier 100 modulaire, un contact électrique 200 mobile, un contact fixe 300, des écrans 400 portés à pivotement sur des cloisons 140 et des anneaux de répartition de potentiel.

Toutefois, selon la figure 14, le contact mobile 200 n'est pas guidé à translation, mais à rotation autour d'un axe 210.

Le boîtier 100 a par conséquent une forme générale cylindrique centrée sur l'axe 210. De même les passages 142 formés dans les cloisons 140 sont répartis sur un trajet circulaire centré sur l'axe 210, de même rayon que le contact 200.

La variante repésentée sur la figure 14 permet de limiter l'encombrement du système.

En effet, alors que selon les figures 1 à 13, l'encombrement du système est au moins égal à deux fois la longueur du contact mobile 200, soit deux fois l'intercontact, en position d'ouverture, entre les contacts 200 et 300, selon la figure 14, l'encombrement du système est seulement de l'ordre de deux tiers de la longueur du contact mobile 200.

Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toute variante conforme à son esprit.

De préférence le contact mobile 200 est déplacé entre sa position d'ouverture et de fermeture par un système d'actionnement à déplacement brusque, de préférence un mécanisme de commande qui comporte un accumulateur d'énergie à ressort avec dépassement de point d'équilibre.

Claims (34)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de coupure de lignes électriques, notamment pour lignes électriques moyenne et haute tension du type connu comprenant un boîtier (100) qui loge deux contacts électriques (200, 300), dont l'un au moins mobile sur commande et un écran électriquement isolant (400) adapté pour être interposé très rapidement entre ces deux contacts (200, 300) lors de leur séparation, pour interrompre l'arc éventuel d'ouverture, caractérisé par le fait que l'écran (400) est séparé des contacts (200, 300) en position d'ouverture du dispositif, et par le fait que ledit écran (400) opère par allongement et soufflage de l'arc, lors de la phase de coupure.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le contact mobile (200) est guidé à translation selon un axe O-O.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le contact mobile (200) est guidé à rotation autour d'un axe (210).

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend plusieurs écrans (400).

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend plusieurs écrans (400) qui s'étendent perpendiculairement au trajet de déplacement O-O du contact mobile (200), en position d'ouverture du dispositif.

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que chaque écran (400) est monté à pivotement.

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que chaque écran (400) comprend un bossage (420) sur sa face dirigée vers le contact mobile (200).

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que chaque bossage à la forme générale d'une demi-sphère.

9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé par le fait que chaque bossage (420) est réalisé dans le même matériau qu'un écran (400).

10. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé par le fait que chaque bossage (420) est réalisé en un matériau souple.

11. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé par le fait que chaque bossage (400) est centré sur le trajet de déplacement O-O du contact mobile (200), en position d'ouverture du dispositif.

12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que les écrans (400) sont équirépartis autour du trajet O-O de déplacement du contact mobile (200).

13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que les écrans (400) ont leurs axes non parallèles, équirépartis autour du trajet O-O de déplacement du contact mobile (200) afin d'allonger l'arc en définissant un trajet en spiral, lors de l'ouverture du dispositif.

14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que chaque écran (400) est sollicité vers une position d'interruption d'arc par un ressort.

15.Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que les écrans (400) définissent, en combinaison avec des cloisons (140) qui les portent, des labyrinthes, en position d'ouverture du dispositif.

16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé par le fait que les écrans (400) possédent des creusures (430) adaptées pour recevoir des murets complémentaires (145) prévus sur lesdites cloisons (140).

17. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait que l'extrémité du contact mobile (200) est effilée.

18. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé par le fait que l'extrémité (201) du contact mobile (200) est réalisée en un matériau résistant à l'étincelage, de préférence du tungstène.

19. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé par le fait que l'extrémité (201) du contact mobile (200) présente une forme adaptée pour localiser l'étincelage sur une zone non utilisée pour le contact électrique lors de la fermeture du dispositif.

20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé par le fait que l'extrémité (201) du contact mobile (200) comprend un alésage borgne (202) dont le contour d'ouverture présente une arête vive (204).

21. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé par le fait que l'extrémité (201) du contact mobile (200) présente une pointe (206).

22. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisé par le fait que le boîtier (100) comprend des ailettes (114) sur sa surface extérieure.

23. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé par le fait que les ailettes (114) sont fixées dans un boîtier externe (160) électriquement isolant.

24. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 23, caractérisé par le fait que le boîtier du dispositif est étanche et contient une atmosphère neutre, telle que de l'azote, ou de préférence un gaz électronégatif, par exemple de l'hexafluorure de soufre.

25. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 23, caractérisé par le fait que le boîtier comprend des orifices (116) de mise à l'air libre facilitant l'évacuation des gaz et fumées provenant d'un arc électrique éventuel.

26. Dispositif selon la revendication 25, caractérisé par le fait que les orifices (116) sont placés du côté de la fermeture des écrans (400).

27. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 26, caractérisé par le fait qu'il comprend un anneau de répartition de potentiel (128) à l'intérieur du boîtier (100), en regard de chacun des contacts (200, 300).

28. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 27, caractérisé par le fait que les écrans (400) sont rigides.

29. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 28, caractérisé par le fait que chaque écran (400) est porté par une cloison (140) qui s'étend transversalement au trajet de déplacement O-O du contact mobile (200) et pourvue d'un passage central, lequel est obturé par un écran (400) lorsque le dispositif est en position d'ouverture.

30. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 29, caractérisé par le fait que le contact fixe (300) comprend une pluralité de pièces de contact (310) électriquement conductrices chargées par des ressorts (320).

31. Dispositif selon la revendication 30, caractérisé par le fait qu'une butée (326) limite le déplacement des pièces de contact (310).

32. Dispositif selon la revendication 31, caractérisé par le fait que le boîtier (100) est modulaire.

33. Dispositif selon la revendication 32, caractérisé par le fait que chaque module (150) du boîtier comporte un écran (140).

34. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 33, caractérisé par le fait que les écrans (400) sont formés d'un matériau choisi dans le groupe comprenant les matières plastiques, telles que le polyacétal et le silicone chargé.