FR2830671A1 - Ensemble de filtres pour disjoncteur, diffuseur moule, ensemble disjoncteur, et procede d'extinction d'arcs - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un ensemble de filtres.Elle se rapporte a un ensemble qui comprend un bottier (12) de filtre de forme générale rectiligne, ayant au moins deux zones de montage, et au moins deux éléments (18) de filtre destines a s'ajuster dans les zones de montage du boîtier de filtre, chaque élément (18) de filtre ayant un corps de filtre de forme générale rectiligne, de configuration périphérique déterminée, ayant une garniture (20) de filtre destinée à s'ajuster à la périphérie du corps de filtre pour faire coopérer de manière étanche le corps de filtre avec le boîtier (12) du filtre sous l'action des forces subies par le filtre lors de l'assemblage et du fonctionnement. Il coopère avec des diffuseurs (36, 40).Application aux disjoncteurs.
Description
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L'invention concerne de façon générale les perfectionnements apportés aux disjoncteurs et, plus précisément un ensemble perfectionné de filtres de la chambre d'extinction d'arc du disjoncteur, ainsi que le montage dans un carter de disjoncteur et de filtre d'arc.
Les disjoncteurs à basse tension correspondant à de faibles valeurs nominales ont en général des contacts séparables placés à l'entrée d'une chambre d'extinction d'arc. Lorsque les contacts se séparent ou s'ouvrent sous la commande d'un dispositif de déclenchement en cas de surintensité ou analogue, un arc électrique se forme entre les contacts. La chambre d'extinction d'arc est destinée à absorber l'énergie de l'arc tout en maintenant sa tension.
La chambre et les contacts séparables peuvent être soumis à des contraintes thermiques, mécaniques et électriques élevées. Par exemple, un courant de 200 000 A peut être maintenu pendant 4 ms à une tension d'arc de 500 V, donnant une énergie de 400 kJ. La colonne de plasma qui forme cet arc peut atteindre une température comprise entre 4 000 et 20 000 K.
La chambre d'extinction d'arc comporte un certain nombre de séparateurs destinés à diviser l'arc en fractions et permettant à la tension de l'arc d'augmenter et à l'arc de se refroidir par échange de chaleur avec les séparateurs.
En plus des séparateurs, la chambre d'extinction d'arc comporte habituellement un ensemble de filtres ou un dispositif de désionisation du gaz. Ce dispositif peut être sous forme d'un organe protecteur poreux placé près d'un orifice de sortie de la chambre d'extinction d'arc, par exemple une sorte de labyrinthe formé par plusieurs déflecteurs ayant des ouvertures ou fenêtres décalées.
Il est important que tous les gaz d'interruption passent dans les filtres et ne suivent pas de trajet de fuites autour du filtre vers l'intérieur du boîtier du filtre. Ainsi, il est important de s'assurer que les gaz du boîtier du filtre ne passent pas autour des éléments de filtre eux-mêmes.
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En conséquence, le dispositif de désionisation ou l'ensemble de filtres et l'ensemble des séparateurs doivent être assemblés avec précision les uns par rapport aux autres et par rapport à la chambre d'extinction d'arc formée dans le boîtier de disjoncteur, et doivent être maintenus en place en position convenablement alignée pendant toute la durée de service du disjoncteur afin qu'il n'existe aucune fuite notable de produits de l'arc autour des séparateurs et du filtre. En outre, l'exposition des plaques ou séparateurs à la chaleur et à la pression dues à l'interruption peut provoquer un gauchissement des plaques, avec création d'un court-circuit entre les plaques adjacentes lorsqu'elles se touchent. En conséquence, l'ensemble doit donner une bonne intégrité mécanique à l'ensemble ou empilement de plaques de séparateurs et à l'ensemble de filtres tout en assurant un support suffisant capable d'absorber les forces créées pendant l'arc.
Selon l'invention, on a découvert comment réaliser le filtre afin que sa résistance efficace soit accrue et que l'intensité du courant de fuite soit réduite en cas de court-circuit, si bien que la qualité d'interruption est accrue et conservée.
En résumé, dans un premier aspect, l'invention concerne un ensemble de filtres pour disjoncteur qui comprend un boîtier de filtre de forme générale rectiligne, ayant au moins deux zones de montage de filtre destinées à loger au moins deux éléments de filtre pour délimiter globalement un ensemble de filtres, et au moins deux éléments de filtre destinés à s'ajuster dans les zones de montage du boîtier de filtre, chaque élément de filtre ayant un corps de filtre de forme générale rectiligne, de configuration périphérique déterminée, ayant une garniture de filtre destinée à s'ajuster à la périphérie du corps de filtre pour faire coopérer de manière étanche le corps de filtre avec le boîtier du filtre sous l'action des forces subies par le filtre lors de l'assemblage et du fonctionnement.
Dans un autre aspect, l'invention concerne un diffuseur moulé à gros trous pour ensemble de filtres destiné à un
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disjoncteur qui comprend un organe combiné formant diffuseur et entretoise, moulé en une seule pièce, le diffuseur à gros trous comprenant un dispositif de coopération ajustée avec un boîtier de filtre alors qu'il recouvre intimement un diffuseur à petits trous.
Dans un autre aspect, l'invention concerne un ensemble disjoncteur qui comprend un ensemble de filtres comprenant un boîtier de filtre de forme générale rectiligne ayant au moins deux zones de montage de filtres destinées à loger au moins deux éléments de filtre pour délimiter un ensemble de filtres, et au moins deux éléments de filtre ayant une configuration telle qu'ils sont ajustés dans les zones de montage de filtre du boîtier de filtre, chaque élément de filtre comprenant un corps de filtre de forme générale rectiligne ayant une configuration périphérique déterminée et une garniture de filtre ayant une configuration permettant sa coopération avec la périphérie du corps de filtre afin que le corps de filtre coopère de façon étanche avec le boîtier de filtre sous l'action des forces appliquées à l'ensemble de filtres lors de l'assemblage et lors du fonctionnement, un diffuseur à petits trous ayant une configuration périphérique analogue à la configuration périphérique des corps de filtre lorsqu'ils sont assemblés avec le boîtier de filtre et ayant une configuration convenant au logement à l'intérieur du boîtier de filtre sous forme superposée aux éléments de filtre, une entretoise placée entre les filtres et le diffuseur à petits trous, et un diffuseur moulé à gros trous, délimitant un ensemble combiné formant diffuseur et entretoise moulé en une seule pièce, le diffuseur à gros trous ayant un dispositif destiné à coopérer de façon complémentaire avec le boîtier de filtre en coopération intime avec le diffuseur à petits trous.
Dans un autre aspect, l'invention concerne un procédé de filtration d'arcs de grande énergie dans un disjoncteur qui comprend le montage d'au moins deux éléments de filtre ayant un boîtier de filtre de forme générale rectiligne qui a au moins deux zones de montage de filtre destinées à délimiter un ensemble de filtres, et la mise en coopération
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étanche des éléments de filtre avec le boîtier de filtre sous l'action des forces appliquées à l'ensemble de filtres à la fois lors de l'assemblage et lors du fonctionnement.
Dans un autre aspect, l'invention concerne un procédé d'extinction des arcs dans un disjoncteur, qui comprend un procédé de filtration des arcs d'énergie élevée comprenant le montage d'au moins deux éléments de filtre dans un boîtier de filtre de forme générale rectiligne ayant au moins deux zones de montage de filtre afin qu'un ensemble de filtres soit délimité par l'ensemble, la mise en coopération étanche du corps de filtre et du boîtier de filtre sous l'action des forces appliquées à l'ensemble de filtres à la fois pendant l'assemblage et pendant le fonctionnement, l'assemblage d'un diffuseur à petits trous ayant une configuration périphérique analogue à la configuration périphérique des corps de filtre dans l'ensemble lors de la coopération avec le boîtier de filtre, sous forme ajustée dans le boîtier de filtre superposé aux éléments de filtre, la disposition d'une entretoise entre les filtres et le diffuseur à petits trous, et la mise en coopération d'un diffuseur moulé à gros trous formant à la fois diffuseur et entretoise moulé en une seule pièce, le boîtier de filtre couvrant intimement le diffuseur à petits trous, et un procédé de diffusion de l'arc, comprenant le positionnement et le maintien de l'ensemble d'empilement de plaques et de filtres sous forme assemblée dans le boîtier du disjoncteur, comprenant le maintien de la compression des garnitures et le maintien d'une force constante d'assemblage après l'assemblage, avec égalisation des forces de compression des garnitures et le positionnement final de l'ensemble d'empilement et de filtres dans le carter de disjoncteur, par utilisation de saillies et de fentes complémentaires formées dans l'empilement, le diffuseur à gros trous et le boîtier de disjoncteur.
Dans un autre aspect, l'invention concerne un ensemble de filtres, qui comprend un dispositif de montage d'au moins deux éléments de filtre ayant un boîtier de filtre de forme générale rectiligne et possédant au moins deux zones de
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montage de filtre destinées à délimiter ensemble un ensemble de filtres, et un dispositif de mise en coopération étanche du corps de filtre avec le boîtier de filtre sous l'action des forces appliquées à l'ensemble de filtres à la fois pendant l'assemblage et le fonctionnement.
Dans un autre aspect, l'invention concerne un ensemble disjoncteur, qui comprend un dispositif de filtration d'un arc d'énergie élevée, comprenant un dispositif de montage d'au moins deux éléments de filtre avec un boîtier de filtre de forme générale rectiligne ayant au moins deux zones de montage de filtre pour la délimitation d'un ensemble de filtres, un dispositif de mise en coopération étanche du corps de filtre avec le boîtier de filtre sous l'action des forces appliquées par l'ensemble de filtres à la fois pendant l'assemblage et le fonctionnement, un dispositif d'assemblage d'un diffuseur à petits trous ayant une configuration périphérique analogue à la configuration périphérique des corps de filtre dans l'ensemble, après assemblage, avec le boîtier de filtre et la mise en coopération dans le boîtier de filtre en superposition avec les éléments de filtre, un dispositif destiné à placer une entretoise entre les filtres et le diffuseur à petits trous, et un dispositif destiné à la mise en coopération d'un diffuseur moulé à gros trous délimitant à la fois un diffuseur et une entretoise moulé en une seule pièce, le boîtier de filtre recouvrant intimement le diffuseur à petits trous, et un dispositif de diffusion d'arc, comprenant un dispositif de positionnement et de maintien de l'ensemble d'empilement et de filtres sous forme assemblée dans le boîtier du disjoncteur, assurant le maintien d'une compression sur les garnitures et le maintien d'une force constante d'assemblage après assemblage, avec égalisation des forces de compression appliquées aux garnitures et positionnement final de l'ensemble d'empilement et de filtres dans le boîtier de disjoncteur.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
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la figure 1 est une vue éclatée en perspective d'un ensemble de filtres selon un aspect de l'invention, la figure 1A représentant sous forme éclatée un élément de la figure 1 ; la figure 2 est une coupe en élévation de la structure assemblée de la figure 1 ; les figures 3 et 4 sont des vues en perspective de dessus et de dessous d'une partie de boîtier de filtre de l'ensemble des figures 1 et 2 ; la figure 5 est une vue agrandie en perspective d'une partie de diffuseur à gros trous de l'ensemble des figures 1 et 2 ; la figure 6 est une vue en perspective représentant les caractéristiques mécaniques coopérantes du diffuseur à gros trous de la figure 5 et d'un ensemble à empilement de plaques d'extinction d'arc dans un aspect de l'invention ; la figure 7 est une vue en perspective représentant l'ensemble à empilement de plaques d'extinction d'arc et de l'ensemble de filtres avec un carter de disjoncteur, dans un aspect de l'invention ; et les figures 8 et 9 sont des coupes partielles représentant l'ensemble de l'empilement de plaques d'extinction d'arc et de l'ensemble de filtres avec un couvercle et une partie de base de l'ensemble disjoncteur.
On se réfère aux dessins et d'abord à la figure 1 sur laquelle un ensemble de filtres de chambre d'extinction d'arc de disjoncteur perfectionné est représenté et porte la référence générale 10. L'ensemble 10 comporte un élément 12 de cuvette de filtre ou de cadre de filtre qui a une ou plusieurs cavités 14,16 qui sont rectilignes de façon générale et sont destinées à contenir des éléments complémentaires 18 de filtre de forme générale rectiligne, chacun d'eux ayant en outre une garniture d'étanchéité 20. Comme mieux représenté sur la figure 2, les garnitures 20 et les éléments 18 de filtre s'ajustent dans les cavités 14,16 et 17 du boîtier ou cuvette 12 du filtre pour favoriser la coopération étanche des garnitures 20 entre les surfaces
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opposée en regard 28, 30 du boîtier ou cuvette 12 et des éléments 20 de filtre.
Dans un premier aspect de l'invention, chacun des filtres 18 est monté séparément dans une cavité associée du boîtier 12 pour la formation d'un filtre. La séparation du filtre en plusieurs éléments (trois dans le mode de réalisation représenté) accroît la résistance efficace car le trajet conducteur entre les éléments de filtre est divisé par le matériau non conducteur du boîtier 12 et par les parties 22 de cadre de chaque élément de filtre 18.
L'intensité du courant de fuite est réduite pendant les courts-circuits. Le matériau 24 de filtre de chaque élément 1 peut être sous forme d'une grille métallique, par exemple du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 5 889 249.
Pour que la garniture 20 coopère de manière étanche comme mieux représenté sur la figure 2, chaque élément de filtre 18 possède une partie de cavité périphérique 30 de forme complémentaire qui coopère de façon ajustée avec la garniture 20 dont le centre est ouvert et dont la forme générale est rectiligne. La garniture 20 peut être formée d'un caoutchouc de silicone ou autre convenable ou d'un autre matériau d'étanchéité analogue à un caoutchouc.
Un élément 32 d'entretoise en forme de cadre est superposé aux éléments de filtre 18 et a des ouvertures ou découpes 34 dont la dimension permet l'ajustement autour de la périphérie des éléments de filtre 18. Les surfaces en regard des éléments de filtre 18 ont des surfaces périphériques analogues évidées ou des bords destinés à coopérer avec ces découpes 34, comme mieux représenté sur la figure 2.
Une plaque de diffuseur 36 à petits trous est superposée à l'entretoise 32 et a plusieurs trous ou ouvertures 38 ayant une disposition en forme de grille. Un organe combiné 40 formant plaque de diffuseur à gros trous, entretoise et flasque recouvre le diffuseur à petits trous 36. Le diffuseur 40 a plusieurs trous ou ouvertures 42 de diamètre un peu supérieur à celui des ouvertures 38 et qui sont
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disposés à la manière d'une grille, mais décalés par rapport aux trous 38.
On se réfère maintenant aux figures 3 et 4 qui sont des vues en perspective de l'avant et de l'arrière de l'élément 12 de cuvette ou de cadre du filtre représentant diverses parties, y compris les cavités 14,16 et 17. Le boîtier du filtre possède aussi un flasque périphérique 50 en forme de cadre qui s'étend sur trois côtés, le quatrième côté ayant un certain évidement comme indiqué par la référence 52.
Chacune des cavités 14,16 et 17 a plusieurs ouvertures débouchantes 54. Les cavités 14,16 et 17 sont en outre délimitées par des séparateurs ou parois intermédiaires 56, 58. Une structure supplémentaire de support de l'élément 12 de cuvette ou de cadre du filtre, moulée en une seule pièce, comporte des surfaces ou parois horizontales et verticales 60,62 de renforcement.
On se réfère maintenant aux figures 5 et 6 ; le diffuseur 40 à gros trous est représenté plus en détail. Cet élément diffuseur à gros trous moulé en une seule pièce combine les fonctions d'une plaque de diffuseur à gros trous, d'une entretoise et d'un flasque assurant l'alignement et le positionnement du diffuseur à gros trous. L'alignement comprend le positionnement des ouvertures 42 en position relative décalée convenable et voulue par rapport aux ouvertures 38 de la plaque 36 formant diffuseur à petits trous, ainsi que l'alignement du diffuseur 40 avec les plaques 72 de l'ensemble 70 d'empilement de plaques d'extinction d'arc tel que représenté sur la figure 6 et comme maintenant décrit. A cet égard, le diffuseur 40 a des flasques périphériques 64 qui s'étendent le long des bords latéraux opposés et qui s'emboîtent de façon complémentaire avec les parties de bord latéral correspondantes du flasque périphérique 50 de l'élément de boîtier 12, comme mieux représenté sur les figures 8 et 9. Ces flasques périphériques 64 coopèrent aussi avec des fentes ou gorges inclinées correspondantes 82 formées dans le carter 80 ou boîtier de disjoncteur pour le logement, l'alignement et le positionnement de l'ensemble de filtres 10 par rapport à
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l'ensemble 70 d'empilement. Cette disposition permet aussi l'obtention de forces convenant à la coopération étanche des garnitures de silicone 20 entre les éléments de filtre et les surfaces en regard des cavités du boîtier 12, à la fin du montage tel qu'indiqué sur les figures 7,8 et 9.
On se réfère à nouveau aux figures 5 et 6 ; l'élément diffuseur 40 comprend aussi un certain nombre de saillies ou éléments de positionnement en saillie 66 et plusieurs saillies ou entretoises 68 de plaque d'extinction d'arc qui dépassent parallèlement et à distance. Dans le mode de réalisation représenté, les saillies de positionnement 66 sont au nombre de quatre et sont destinées à délimiter quatre coins d'un rectangle qui correspond de façon générale à l'espace rectangulaire délimité par la plaque de diffuseur 40 et est centré sur cet espace, et à la surface 69 qui porte les ouvertures ou trous 42. De même, les saillies d'entretoise 68 des plaques dépassent de la surface 69 suivant un axe central horizontal, en formant un arrangement parallèle mais espacé verticalement de façon générale. Ces dernières entretoises 68, dans le mode de réalisation représenté, sont au nombre de six, trois étant disposées de façon symétrique de façon générale de part et d'autre d'un centre vertical de la surface 69.
On se réfère maintenant à la figure 6 ; 70 d'empilement de plaques d'extinction d'arc est représenté comme comprenant plusieurs plaques parallèles distantes et alignées 72 d'extinction d'arc. Ces plaques sont maintenues sous forme alignée indiquée sur la figure 6 par des plaques latérales respectives 74 dont une seule est représentée sur la figure 6, l'autre ayant été arrachée afin qu'elle permette l'observation des surfaces des bords des plaques 72 d'extinction d'arc. Chacun de ces bords comporte deux saillies espacées 76 de plaque d'extinction d'arc utilisées pour l'alignement des plaques et coopérant avec les plaques latérales 74, et dépasse aussi à l'extérieur des plaques latérales 74 pour coopérer avec des fentes ou gorges 84,86 de positionnement qui sont inclinées dans les parois latérales du carter 80 de disjoncteur. La figure 6 indique
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comment les entretoises 68 des plaques d'extinction d'arc, qui sont formées d'un matériau diélectrique comme le reste du diffuseur 40, coopèrent avec le matériau conducteur de l'électricité des plaques d'extinction d'arc 72. Les saillies 66 de positionnement d'alignement coopèrent aussi avec les espaces formés entre des plaques choisies d'extinction d'arc 72 afin que l'élément diffuseur 40 soit positionné et maintenu en position alignée et assemblée ferme par rapport à l'ensemble 70 d'empilement, empêchant une rotation ou un pivotement.
Le mode de réalisation de l'invention représenté et décrit précédemment présente un certain nombre d'avantages qui sont les suivants.
1) Les performances à haute tension sont élevées.
L'invention permet une augmentation du fonctionnement à des niveaux élevés de tension par division des filtres en plusieurs éléments en direction perpendiculaire à la tension de l'arc. De cette manière, l'intensité du courant qui circule dans le filtre proprement dit en cas de court-circuit est réduite. Ceci est dû au fait que le filtre, qui est formé d'un matériau conducteur, transmet un courant équivalant pratiquement à la tension de l'arc divisée par la résistance moyenne de la grille du filtre lorsqu'il est formé en une seule pièce. Par séparation du filtre en plusieurs éléments (deux, trois ou plus), la résistance efficace est accrue car le trajet conducteur entre les éléments est divisé par un matériau non conducteur. Ceci réduit l'intensité du courant de fuite en cas de courtcircuit, pouvant provoquer une dégradation de la qualité d'interruption.
2) L'étanchéité est intégrée. La traversée des filtres par la totalité des gaz d'interruption est essentielle pour l'obtention des avantages de cette technologie de filtre. Ce résultat est obtenu grâce à un système à deux étages dans lequel le premier étage est une lèvre réalisée dans le boîtier du filtre et qui coopère avec l'enceinte du disjoncteur pour réduire au minimum les fuites autour du boîtier de filtre. Le second étage est obtenu parce que les
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gaz placés dans le boîtier du filtre ne passent pas autour des éléments de filtre. A cet effet, les éléments de garniture ont été ajoutés aux éléments de filtre afin qu'ils assurent l'étanchéité entre le boîtier du filtre et les éléments de filtre. La compression de ces garnitures qui assurent une étanchéité efficace est obtenue initialement grâce à l'épaisseur combinée des éléments de filtre euxmêmes qui sont légèrement plus épais que l'espace disponible et finalement par utilisation de la technique d'étanchéité active décrite dans la suite.
3) L'étanchéité est active. Pendant l'interruption, la production de gaz chauds crée un gradient positif de pression entre la chambre d'extinction d'arc du disjoncteur et l'extérieur de l'appareil. Le gradient donne un écoulement de gaz à grande vitesse dans le système de filtres. La résistance opposée à ce courant de gaz par le système de filtre crée une force efficace qui est orientée de façon générale vers l'extérieur du disjoncteur. Cette force est utilisée afin qu'elle comprime les joints primaires d'étanchéité placés entre les éléments de filtre et le boîtier si bien que l'étanchéité se renforce automatiquement. Ce comportement est intentionnel et l'invention le met en oeuvre.
4) Le diffuseur à gros trous est moulé. Un diffuseur moulé est ajouté aux étages de traitement préalable au filtre de l'ensemble. Les produits actuels ont habituellement deux plaques successives de diffuseur ayant des dessins de trous qui alternent pour créer un trajet ne permettant pas une ablation directe pour les gaz d'interruption. Selon l'invention, la première plaque de diffuseur a été remplacée par un élément moulé qui a toutes les fonctions de la plaque, mais qui assure aussi les fonctions d'alignement, d'espacement (maintien des plaques séparées) et d'isolement (protection les coins du boîtier de filtre d'acier). Ce résultat est obtenu en coordination avec le boîtier du filtre et l'ensemble d'empilement.
5) Les performances pour des intensités élevées du courant d'interruption sont accrues. L'intégration de
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l'ensemble d'empilement et de l'ensemble de filtres, et le carter de disjoncteur (base et couvercle) donnent une intégrité mécanique à l'ensemble d'empilement par utilisation d'une série de saillies formées sur les plaques d'extinction d'arc et de fentes moulées dans la base et le couvercle. Les fentes moulées dans la base et le couvercle combinées à l'espace minimal des plaques latérales de l'empilement et des parois de base limitent le déplacement latéral de l'ensemble d'empilement. Ce déplacement limité de l'ensemble d'empilement assure la conservation des positions relatives des plaques d'extinction d'arc et élimine les possibilités de séparation des plaques d'extinction d'arc des plaques latérales sous l'action de la pression appliquée à l'empilement pendant l'interruption. L'interface de l'ensemble d'empilement et de l'ensemble de filtres donne un support supplémentaire pour les plaques d'extinction d'arc grâce aux saillies moulées dans le diffuseur à gros trous. Ces saillies ont nominalement la largeur de l'espacement des plaques d'extinction d'arc et sont insérées entre les plaques d'extinction d'arc pour assurer le support. Les plaques d'extinction d'arc exposées à la chaleur et à la pression dues à l'interruption provoquent potentiellement un gauchissement des plaques au contact d'une plaque adjacente avec création d'un court-circuit. La compression des garnitures de silicone de l'ensemble de filtres compense cet espacement de l'ensemble lors de l'assemblage de l'ensemble d'empilement et de l'ensemble de filtres sur le couvercle et maintient une force constante d'assemblage. L'assemblage de la base régularise les forces de compression des garnitures de silicone tout en assurant le positionnement final de l'ensemble d'empilement et de filtres dans le carter du disjoncteur.
6) L'assemblage des différents éléments est facile. Les fentes inclinées du carter de disjoncteur (base et couvercle) permettent un assemblage par descente libre suivant l'axe Z de l'ensemble formé par l'empilement et le filtre dans le couvercle. Les fentes inclinées de la base constituent des caractéristiques de guidage de l'ensemble
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d'empilement et du filtre lors de l'assemblage de la base sur le couvercle. Le déplacement limité de l'ensemble d'empilement dans le carter du disjoncteur ne nécessite qu'un poinçonnage minimal des plaques d'extinction d'arc pour la fixation de l'ensemble d'empilement avant l'installation.
7) Les tensions d'interruption qui peuvent être obtenues sont accrues. La réduction des fuites de gaz provoque une réduction correspondante des courts-circuits entre phases et avec la masse. De même, les dimensions d'enceinte et distances à un métal conducteur ou non mis à la masse sont réduites. L'assemblage est simplifié et l'alignement des éléments est plus facile.
8) Aucune déformation mécanique de la structure dans l'ensemble d'empilement n'est nécessaire, sauf la petite déformation lors de l'assemblage pour la manipulation. On n'a observé aucune séparation des plaques de l'empilement malgré la déformation minimale à l'assemblage. On n'a observé aucun affaissement de plaques d'extinction d'arc avec utilisation des saillies de support du diffuseur à gros trous.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux ensembles, diffuseurs et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (32)
1. Ensemble de filtres pour disjoncteur, caractérisé en ce qu'il comprend : un boîtier (12) de filtre de forme générale rectiligne, ayant au moins deux zones de montage de filtre destinées à loger au moins deux éléments de filtre pour délimiter globalement un ensemble de filtres, et au moins deux éléments (18) de filtre destinés à s'ajuster dans les zones de montage du boîtier de filtre, chaque élément (18) de filtre ayant un corps de filtre de forme générale rectiligne, de configuration périphérique déterminée, ayant une garniture (20) de filtre destinée à s'ajuster à la périphérie du corps de filtre pour faire coopérer de manière étanche le corps de filtre avec le boîtier (12) du filtre sous l'action des forces subies par le filtre lors de l'assemblage et du fonctionnement.
2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les garnitures (20) de filtre sont formées d'un matériau à base de silicone.
3. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des corps de filtre a une partie périphérique évidée destinée à assurer un positionnement, un montage et un appui contre une partie de bord complémentaire de la garniture (20) de filtre.
4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : un diffuseur (36) à petits trous ayant une configuration périphérique analogue à celle des corps de filtre lorsqu'il est placé dans le boîtier (12) de filtre, ayant une configuration permettant sa coopération avec l'intérieur du boîtier (12) de filtre par superposition avec les éléments (18) de filtre, une entretoise placée entre les filtres et le diffuseur (36) à petits trous, et un diffuseur moulé (40) à gros trous, délimitant un élément combiné formant diffuseur et entretoise moulé en une seule pièce, le diffuseur (40) à gros trous comprenant un dispositif de coopération ajusté sur le boîtier (12) de
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filtre alors qu'il recouvre intimement le diffuseur (36) à petits trous.
5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que le diffuseur (40) à gros trous comporte en outre un dispositif destiné à coopérer avec plusieurs plaques d'extinction d'arc d'un ensemble de plaques de diffuseur d'arc, comprenant un dispositif de positionnement et de mise en coopération du diffuseur (40) à gros trous par rapport à l'ensemble de plaques, et un dispositif de mise en coopération et de maintien de plusieurs plaques de l'ensemble de plaques d'extinction d'arc afin qu'elles soient parallèles et distantes.
6. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (12) de filtre comprend un organe moulé sous forme d'un cadre en une seule pièce ayant une région évidée destinée à loger chaque élément (18) de filtre et une garniture associée (20), comprenant des zones séparées destinées à coopérer de façon ajustée avec les bords des garnitures en appui contre ces bords qui sont eux-mêmes en appui contre les éléments (18) de filtre, et une partie périphérique en saillie en forme de cadre s'étendant vers l'extérieur afin qu'elle entoure les éléments (18) de filtre, l'entretoise et le diffuseur (36) à petits trous.
7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que le diffuseur (40) à gros trous comporte en outre un flasque périphérique placé au moins le long de parties de la périphérie destinées à coopérer avec une partie complémentaire de flasque périphérique du boîtier (12) de filtre à la manière d'un siège.
8. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est combiné à un boîtier de disjoncteur et un empilement de plaques d'extinction d'arc, et il comprend en outre des saillies et fentes complémentaires formées respectivement sur l'empilement de plaques d'extinction d'arc, le diffuseur (40) à gros trous et le boîtier du disjoncteur afin que l'empilement de plaques d'extinction d'arc et l'ensemble de filtres soient positionnés et maintenus à l'état assemblé dans le boîtier du disjoncteur, avec
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maintien de la compression des garnitures (20) et maintien d'une force constante d'assemblage après l'assemblage, permettant l'égalisation des forces de compression des garnitures (20) et assurant le positionnement final de l'ensemble (70) d'empilement de plaques et de filtres dans le carter de disjoncteur.
9. Diffuseur moulé à gros trous pour ensemble de filtres destiné à un disjoncteur, le diffuseur moulé (40) à gros trous étant caractérisé en ce qu'il comprend : un organe combiné formant diffuseur et entretoise, moulé en une seule pièce, le diffuseur (40) à gros trous comprenant un dispositif de coopération ajustée avec un boîtier (12) de filtre alors qu'il recouvre intimement un diffuseur (36) à petits trous.
10. Diffuseur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le diffuseur (40) à gros trous comprend en outre un dispositif destiné à coopérer avec plusieurs plaques d'extinction d'arc d'un ensemble à plaques de diffuseur d'arc, et comprenant un dispositif de positionnement du diffuseur (40) à gros trous par rapport à l'ensemble de plaques d'extinction d'arc et de mise en coopération de ces éléments, et un dispositif de mise en coopération et de maintien de plusieurs plaques de l'ensemble de plaques afin qu'elles soient parallèles et distantes.
11. Diffuseur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le diffuseur (40) à gros trous comporte en outre un flasque périphérique placé au moins le long de parties de la périphérie afin qu'il coopère avec une partie complémentaire de flasque périphérique du boîtier (12) de filtre formant un siège.
12. Diffuseur selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il est combiné à un boîtier de disjoncteur et un empilement de plaques d'extinction d'arc, et il comprend en outre des saillies et fentes complémentaires formées respectivement sur l'empilement de plaques, le diffuseur (40) à gros trous et le boîtier de disjoncteur afin que l'empilement de plaques et l'ensemble de filtres soient positionnés et maintenus sous forme assemblée dans le boîtier de
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disjoncteur, avec maintien de la compression des garnitures (20) et maintien d'une force constante d'assemblage appliquée à l'ensemble, avec égalisation des forces de compression des garnitures (20) et positionnement final de l'ensemble (70) d'empilement et de filtres dans le carter de disjoncteur.
13. Ensemble disjoncteur, caractérisé en ce qu'il comprend : un ensemble de filtres comprenant : un boîtier (12) de filtre de forme générale rectiligne ayant au moins deux zones de montage de filtres destinées à loger au moins deux éléments (18) de filtre pour délimiter un ensemble de filtres, et au moins deux éléments (18) de filtre ayant une configuration telle qu'ils sont ajustés dans les zones de montage de filtre du boîtier (12) de filtre, chaque élément (18) de filtre comprenant un corps de filtre de forme générale rectiligne ayant une configuration périphérique déterminée et une garniture (20) de filtre ayant une configuration permettant sa coopération avec la périphérie du corps de filtre afin que le corps de filtre coopère de façon étanche avec le boîtier (12) de filtre sous l'action des forces appliquées à l'ensemble de filtres lors de l'assemblage et lors du fonctionnement, un diffuseur (36) à petits trous ayant une configuration périphérique analogue à la configuration périphérique des corps de filtre lorsqu'ils sont assemblés avec le boîtier (12) de filtre et ayant une configuration convenant au logement à l'intérieur du boîtier (12) de filtre sous forme superposée aux éléments (18) de filtre, une entretoise placée entre les filtres et le diffuseur (36) à petits trous, et un diffuseur moulé (40) à gros trous, délimitant un ensemble combiné formant diffuseur et entretoise moulé en une seule pièce, le diffuseur (40) à gros trous ayant un dispositif destiné à coopérer de façon complémentaire avec le boîtier (12) de filtre en coopération intime avec le diffuseur (36) à petits trous.
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14. Ensemble selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il est combiné à un boîtier de disjoncteur et un empilement de plaques d'extinction d'arc, et comporte en outre des fentes et saillies complémentaires formées respectivement sur l'empilement de plaques, le diffuseur (40) à gros trous et le boîtier de disjoncteur afin que l'empilement et l'ensemble de filtres soient positionnés et maintenus sous forme assemblée dans le boîtier de disjoncteur, avec maintien de la compression des garnitures (20) et maintien d'une force constante d'assemblage après assemblage, avec égalisation des forces de compression des garnitures (20) et positionnement final de l'ensemble (70) d'empilement et de filtres dans le carter de disjoncteur.
15. Procédé de filtration d'arcs de grande énergie dans un disjoncteur, caractérisé en ce qu'il comprend : le montage d'au moins deux éléments (18) de filtre ayant un boîtier (12) de filtre de forme générale rectiligne qui a au moins deux zones de montage de filtre destinées à délimiter un ensemble de filtres, et la mise en coopération étanche des éléments (18) de filtre avec le boîtier (12) de filtre sous l'action des forces appliquées à l'ensemble de filtres à la fois lors de l'assemblage et lors du fonctionnement.
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la mise en coopération étanche comprend l'emboîtement d'une garniture (20) de filtre d'un matériau de silicone sur chaque élément (18) de filtre.
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que la coopération étanche comprend le positionnement d'une partie périphérique évidée de chaque corps de filtre en appui dans une partie de bord complémentaire de l'une des garnitures (20) de filtre.
18. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : l'assemblage d'un diffuseur (36) à petits trous ayant une configuration périphérique analogue à celle des corps de filtre après assemblage dans le boîtier (12) de filtre, et
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la mise en coopération du boîtier (12) de filtre superposé aux éléments (18) de filtre, la disposition d'une entretoise entre les filtres et le diffuseur (36) à petits trous, et la mise en coopération d'un diffuseur moulé (40) à gros trous formant à la fois un diffuseur et une entretoise moulé en une seule pièce, le boîtier (12) de filtre recouvrant intimement le diffuseur (36) à petits trous.
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend en outre la mise en coopération du diffuseur (40) à gros trous et de plusieurs plaques d'extinction d'arc d'un ensemble à plaques de diffuseur d'arc, comprenant le positionnement en coopération du diffuseur (40) à gros trous et de l'ensemble de plaques d'extinction d'arc afin que les plaques de l'ensemble de plaques coopèrent et soient maintenues parallèles et à distance.
20. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'étape de montage comprend le logement des éléments (18) de filtre et des garnitures (20) dans une région allongée d'un organe moulé en une seule pièce en forme de cadre comprenant le boîtier (12) de filtre, avec mise en coopération intime en appui contre les bords des garnitures opposés à ceux qui sont en appui contre les éléments (18) de filtre, le boîtier (12) de filtre coopérant avec les éléments (18) de filtre, l'entretoise et le diffuseur (36) à petits trous qu'il entoure.
21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comprend la mise en coopération dans un siège d'un flasque périphérique du diffuseur (40) à gros trous et d'une partie complémentaire de flasque périphérique du boîtier (12) de filtre.
22. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend le positionnement et le maintien de l'ensemble (70) d'empilement et de filtres sous forme assemblée dans le boîtier de disjoncteur, avec maintien de la compression des garnitures (20) et maintien d'une force constante d'assemblage sur l'ensemble, avec égalisation des forces de compression des garnitures (20) et positionnement
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final de l'ensemble (70) d'empilement et de filtres dans le carter de disjoncteur, à l'aide de fentes et saillies complémentaires formées sur l'empilement, le diffuseur (40) à gros trous et le boîtier de disjoncteur.
23. Procédé d'extinction des arcs dans un disjoncteur, caractérisé en ce qu'il comprend : un procédé de filtration des arcs d'énergie élevée comprenant : le montage d'au moins deux éléments (18) de filtre dans un boîtier (12) de filtre de forme générale rectiligne ayant au moins deux zones de montage de filtre afin qu'un ensemble de filtres soit délimité par l'ensemble, la mise en coopération étanche du corps de filtre et du boîtier (12) de filtre sous l'action des forces appliquées à l'ensemble de filtres à la fois pendant l'assemblage et pendant le fonctionnement, l'assemblage d'un diffuseur (36) à petits trous ayant une configuration périphérique analogue à la configuration périphérique des corps de filtre dans l'ensemble lors de la coopération avec le boîtier (12) de filtre, sous forme ajustée dans le boîtier (12) de filtre superposé aux éléments (18) de filtre, la disposition d'une entretoise entre les filtres et le diffuseur (36) à petits trous, et la mise en coopération d'un diffuseur moulé (40) à gros trous formant à la fois diffuseur et entretoise moulé en une seule pièce, le boîtier (12) de filtre couvrant intimement le diffuseur (36) à petits trous, et un procédé de diffusion de l'arc, comprenant : le positionnement et le maintien de l'ensemble (70) d'empilement de plaques et de filtres sous forme assemblée dans le boîtier du disjoncteur, comprenant le maintien de la compression des garnitures (20) et le maintien d'une force constante d'assemblage après l'assemblage, avec égalisation des forces de compression des garnitures (20) et le positionnement final de l'ensemble (70) d'empilement et de filtres dans le carter de disjoncteur, par utilisation de saillies et de fentes complémentaires formées dans
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l'empilement, le diffuseur (40) à gros trous et le boîtier de disjoncteur.
24. Ensemble de filtres, caractérisé en ce qu'il comprend : un dispositif de montage d'au moins deux éléments (18) de filtre ayant un boîtier (12) de filtre de forme générale rectiligne et possédant au moins deux zones de montage de filtre destinées à délimiter ensemble un ensemble de filtres, et un dispositif de mise en coopération étanche du corps de filtre avec le boîtier (12) de filtre sous l'action des forces appliquées à l'ensemble de filtres à la fois pendant l'assemblage et le fonctionnement.
25. Ensemble selon la revendication 24, caractérisé en ce que le dispositif de mise en coopération étanche est un dispositif destiné à mettre en coopération une garniture (20) de filtre formée d'un matériau de silicone avec chaque élément (18) de filtre.
26. Ensemble selon la revendication 25, caractérisé en ce que le dispositif de mise en coopération étanche comprend un dispositif de positionnement d'une partie périphérique évidée de chaque corps de filtre afin qu'elle soit en appui contre une partie de bord complémentaire de l'une des garnitures (20) de filtre.
27. Ensemble selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'il comprend : un dispositif d'assemblage d'un diffuseur (36) à petits trous ayant une configuration périphérique analogue à celle des corps de filtre de l'ensemble, une fois assemblés dans le boîtier (12) de filtre, et de mise en coopération dans le boîtier (12) de filtre en superposition avec les éléments (18) de filtre, un dispositif destiné à placer une entretoise entre les filtres et le diffuseur (36) à petits trous, et un dispositif de mise en coopération d'un diffuseur moulé (40) à gros trous délimitant en combinaison un diffuseur et une entretoise moulé en une seule pièce, le boîtier
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(12) de filtre recouvrant intimement le diffuseur (36) à petits trous.
28. Ensemble selon la revendication 27, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif destiné à la mise en coopération intime du diffuseur (40) à gros trous avec plusieurs plaques d'un ensemble de plaques de diffuseur d'arc, comprenant un dispositif de positionnement et de mise en coopération du diffuseur (40) à gros trous avec l'ensemble de plaques afin que plusieurs plaques de l'ensemble de plaques soient mises et maintenues en positions parallèles et distantes.
29. Ensemble selon la revendication 24, caractérisé en ce que le dispositif de montage comprend un dispositif destiné à loger des éléments (18) de filtre et des garnitures (20) dans une région évidée d'un organe moulé en une seule pièce en forme de cadre comprenant le boîtier (12) de filtre, et un dispositif destiné à mettre en coopération étanche par appui contre les bords des garnitures opposés aux bords en appui contre les éléments (18) de filtre, et le boîtier (12) de filtre comporte un dispositif assurant sa coopération avec les éléments (18) de filtre, l'entretoise et le diffuseur (36) à petits trous qu'il entoure.
30. Ensemble selon la revendication 29, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif destiné à mettre en coopération un flasque périphérique du diffuseur (40) à gros trous avec une partie complémentaire de flasque périphérique du boîtier (12) de filtre sous forme d'un siège.
31. Ensemble selon la revendication 28, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de positionnement et de maintien de l'ensemble (70) d'empilement et de filtres sous forme assemblée dans le boîtier du disjoncteur, et comprenant un dispositif de maintien de la compression des garnitures (20) et de maintien d'une force constante d'assemblage sur l'ensemble afin que les forces de compression appliquées aux garnitures (20) soient égalisées et que l'ensemble (70) d'empilement et de filtres subisse un positionnement final dans le carter de disjoncteur.
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32. Ensemble disjoncteur, caractérisé en ce qu'il comprend : un dispositif de filtration d'un arc d'énergie élevée, comprenant : un dispositif de montage d'au moins deux éléments (18) de filtre avec un boîtier (12) de filtre de forme générale rectiligne ayant au moins deux zones de montage de filtre pour la délimitation d'un ensemble de filtres, un dispositif de mise en coopération étanche du corps de filtre avec le boîtier (12) de filtre sous l'action des forces appliquées par l'ensemble de filtres à la fois pendant l'assemblage et le fonctionnement, un dispositif d'assemblage d'un diffuseur (36) à petits trous ayant une configuration périphérique analogue à la configuration périphérique des corps de filtre dans l'ensemble, après assemblage, avec le boîtier (12) de filtre et la mise en coopération dans le boîtier (12) de filtre en superposition avec les éléments (18) de filtre, un dispositif destiné à placer une entretoise entre les filtres et le diffuseur (36) à petits trous, et un dispositif destiné à la mise en coopération d'un diffuseur moulé (40) à gros trous délimitant à la fois un diffuseur et une entretoise moulé en une seule pièce, le boîtier (12) de filtre recouvrant intimement le diffuseur (36) à petits trous, et un dispositif de diffusion d'arc, comprenant : un dispositif de positionnement et de maintien de l'ensemble (70) d'empilement et de filtres sous forme assemblée dans le boîtier du disjoncteur, assurant le maintien d'une compression sur les garnitures (20) et le maintien d'une force constante d'assemblage après assemblage, avec égalisation des forces de compression appliquées aux garnitures (20) et positionnement final de l'ensemble (70) d'empilement et de filtres dans le boîtier de disjoncteur.
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