EP1211706A1 - High tension switchgear with double mouvement - Google Patents
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- EP1211706A1 EP1211706A1 EP01410154A EP01410154A EP1211706A1 EP 1211706 A1 EP1211706 A1 EP 1211706A1 EP 01410154 A EP01410154 A EP 01410154A EP 01410154 A EP01410154 A EP 01410154A EP 1211706 A1 EP1211706 A1 EP 1211706A1
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- H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
- H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
- H01H33/904—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism characterised by the transmission between operating mechanism and piston or movable contact
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- H01H33/76—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid wherein arc-extinguishing gas is evolved from stationary parts; Selection of material therefor
- H01H33/78—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid wherein arc-extinguishing gas is evolved from stationary parts; Selection of material therefor wherein the break is in gas
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- H01H2033/028—Details the cooperating contacts being both actuated simultaneously in opposite directions
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- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
- H01H3/42—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using cam or eccentric
Definitions
- the invention relates to a double high voltage electrical switchgear movement of contacts.
- switchgear on load, switches, disconnectors or circuit breakers for high voltage and in particular for very high voltage, comprising two separable aligned contacts and a control mechanism causing displacement in translation of one of the contacts relative to the other.
- an electrical switchgear comprising a sealed envelope filled with dielectric gas.
- a first and a second movable contacts are positioned in the envelope and are normally engaged one in the other to allow the passage of current.
- a mechanism with connecting rods and crank allows to simultaneously drive the two contacts in opposite directions with respect to the envelope, with equal speeds. The separation speed is higher than in switchgear only allowing movement of only one of the two contacts.
- the connecting rod mechanism and crank ensures a mechanical connection between the first and the second at all times contact so the position of the second contact is always related to the position of the first contact and that of the drive mechanism.
- the power required is important because it is necessary to train at all moment the two moving masses formed by the two contacts.
- this device does not have arcing contacts, which makes it inapplicable to switchgear high performance.
- the rods of the deflection mechanism pose a problem space inside the waterproof envelope.
- a high voltage electric switch comprising a sealed envelope filled with a dielectric gas and containing a member mobile contact and a fixed contact member.
- the mobile contact member includes a permanent contact and an arcing contact integral with each other, as well as a nozzle in insulating material fixed to permanent contact.
- the mobile contact member is driven axially in translation in the envelope by a drive mechanism.
- the organ of fixed contact comprises a permanent contact which is fixed relative to the envelope, and a arc contact sliding axially in a sliding contact making the electrical connection with fixed permanent contact.
- a rack and pinion transmission mechanism allows to transmit to the sliding arc contact of the fixed contact member, the translational movement of the movable contact member.
- the switch has a first contact member and a second contact member.
- the first contact member comprises a permanent contact, an arcing contact and a nozzle made of insulating material forming a monobloc assembly mu directly by a drive mechanism.
- the second contact member has a permanent contact and an arcing contact integral with each other.
- the movement of the arc contact of the first contact member is transmitted to the second contact member via a transmission mechanism comprising a movement reversing lever, a first connecting rod articulated on the nozzle and on the lever, and a second connecting rod articulated on the second contact member and lever.
- Mass in motion is important since it includes the two arcing contacts and the two permanent contacts.
- the drive mechanism must be dimensioned accordingly.
- One of the trials of Critical cut is a low current capacitive current cut test. For cut off such current, the distance between the arcing contacts must increase very quickly to from their separation, while to cut short-circuit currents, it suffices reach a contact distance in less than half a period of the current, and wait for the current to pass through zero. The device does not allow optimization of kinetic energy in this case.
- Document US Pat. No. 5,578,806 describes a switch comprising a first member contact and a second contact member.
- the first contact member includes a permanent contact, an arcing contact and a nozzle of insulating material forming an assembly monobloc moved directly by a drive mechanism.
- the second organ of contact comprises a permanent contact and an arcing contact integral with each other.
- the movement of the arcing contact of the first contact member is transmitted to the second member contact via a transmission mechanism comprising a toothed wheel transmission, a rack fixed to the nozzle and meshing with the toothed wheel, and a connecting rod articulated on the one hand at a point on the circumference of the wheel and on the other hand on the second contact body.
- the transmission mechanism is non-linear, which makes it possible to impose a low speed on the second contact member at the start of movement, during the separation of permanent contacts, to rapidly increase the speed when the arcing contacts separate, then slow the speed down opening. It thus becomes possible to cut the capacitive currents without spending a too much motor energy.
- the device does not optimize kinetic energy of the system.
- an apparatus comprising a first member for contact consisting of a permanent contact, an arcing contact and an insulating nozzle forming a one-piece assembly directly driven by a drive mechanism, and a second contact member comprising a fixed permanent contact, an arcing contact and a dielectric screen.
- a transmission mechanism connects the nozzle to the arcing contact of the second contact body.
- This transmission mechanism includes a reversing lever movement, a connecting rod connecting the lever to the arcing contact and a rod fixed to the nozzle and sliding in a straight groove of the lever.
- the transmission mechanism is no linear in the sense that the ratio between the speed of the nozzle and the speed of the arcing contact of the second contact member is not constant.
- the nozzle speed remains much higher than the arcing contact speed of the second contact member, while the mass in motion secured to the nozzle, which also includes the first contact member, is much greater than the mass in movement integral with the arcing contact of the second contact member.
- the kinetic energy of the mechanism is not optimized during opening.
- Document FR 2 491 675 describes a circuit breaker of the self-blowing and self-compression type comprising a first contact member consisting of a permanent contact, an arcing contact and an insulating nozzle forming a one-piece driven assembly directly by a drive mechanism, and a second contact member comprising a fixed permanent contact and an arcing contact.
- a transmission mechanism connects the nozzle to the arcing contact of the second contact member.
- the first organ of contact forms a cylinder opening towards the nozzle by small diameter conduits, and closed on the opposite side by a fixed piston, so as to constitute a blowing chamber of variable volume. When the first contact member moves, the piston enters the blowing chamber and the volume of the chamber decreases.
- the movement of the first contact member causes an increase in pressure in the blowing chamber.
- the second arcing contact releases the orifice of the nozzle.
- the volume of the blowing chamber continues to decrease and the gases escape of the blowing chamber through the orifice, helping to extinguish the incipient arc between the arcing contacts.
- the blowing must imperatively continue in order to continuously bring the gases relatively costs contained in the blowing chamber, and this until the arc is extinguished. In others In other words, the action of the piston is necessary during the entire opening movement.
- Speed of the first contact member with respect to the piston must therefore be sufficient for the pressure in the blowing chamber remains higher than the pressure at the nozzle.
- the report of speeds remains constant during the opening stroke, which is well suited to the needs of this type of circuit breaker, and in particular the need to blow continuously by compressing the blowing chamber.
- teaching this document is difficult transposable to a circuit breaker comprising a compression piston.
- the invention therefore aims to remedy the drawbacks of the state of the art, so as to propose a high voltage switchgear with compression effect, which is efficient and which allows to obtain a fast and reliable opening, in a volume restricted and with reduced maneuvering energy.
- the reliability of the device is due to the fact that the kinematic link provided by the mechanism transmission is permanent, so that the position of the first contact member and the position of the operating mechanism give a true picture of the position of the second arcing contact.
- the gear ratio imposed between the closed position and the first fleeting position indexed allows rapid acceleration of the first contact member, which is the heaviest, at the very beginning of the opening, before the separation of the arcing contacts. It therefore allows devote all available energy to driving the piston, which works for compress the gas contained in the compression volume.
- the discharge valve opens, allowing also the pressure build-up of the arc expansion volume.
- the pressure in the arcing expansion volume is already high, which is favorable for breaking capacitive currents. Indeed, we know that the disruptive tension between two electrodes brought to different potentials in a given gaseous medium, i.e.
- the minimum voltage necessary for an electric arc to appear between the electrodes in the gaseous medium considered is a function of the product of the pressure of the gas by the distance between the electrodes, given by Paschen's law, and that beyond of a minimum value, this function increases with the product of the pressure by the distance.
- the gear ratio imposed during the passage of the first contact member through the second indexed fugitive position makes it possible to significantly reduce the energy of the mobile assembly at a time when the speed acquired by the piston is sufficient and when it is useful to rapidly increase the distance between the arcing contacts.
- a first mobile assembly constituted by the masses in movement integral with the first contact and on the other hand a second mobile assembly constituted by the masses in movement integral with the second arcing contact, it can be seen that the first moving part has a mass M 1 higher than the mass M 2 of the second moving part. This is explained by the fact that the first contact is secured on the one hand to the nozzle and on the other hand to a part of the drive control mechanism.
- the gear ratio imposed during the passage of the first contact member through the third fugitive indexed position allows to devote all the kinetic energy again available at the end of the opening stroke at the first contact member linked to the piston, so as to favor the blowing of the arc at the nozzle, which is important for cut off the overload currents, and also makes it possible to replace with fresh gases and clean the heated and dirty gases during the cut-off.
- the second indexed position P 5 is located between the fugitive position for separating the first and the second arcing contact P 3 and the open position. This choice makes it possible to precisely optimize the kinetic energy of the device at the location of the travel of the contacts chosen for the extinction of the arcs linked to the capacitive currents.
- the maximum value is greater than 1.5.
- the increase in speed the relative of the arcing contacts is thus even more favored.
- the second permanent contact member and the second arcing contact member are integral with one another.
- this solution has the effect of globally increasing the moving mass of the system, compared to a solution where only the second arcing contact would be mobile.
- this additional mobile mass is not harmful in view of the desired effects.
- the best efficiency of the mechanism is obtained for a speed ratio V 2 / V 1 equal to the mass ratio of the moving parts on either side of the transmission mechanism.
- the ratio M 1 / M 2 will be very high, and it will become difficult in practice to produce a transmission mechanism whose structure is simple and which ensures such a maximum transmission ratio, while ensuring low values of the transmission ratio at the start and at the end of the race.
- the first contact member and the nozzle together form a first movable piece of mass M 1
- the second permanent contact member and the second arcing contact piece form a second movable piece of mass M 2
- the gear ratio checks the relationship: 0.8 M 1 M 2 ⁇ V 2 V 1 ⁇ 1,2 M 1 M 2 .
- This mechanism has the advantage of allowing, if necessary, a straight guide of the rod.
- the nozzle has a neck forming a first gas circulation path from the arc expansion volume to an expansion volume inside the enclosure, this first path being closed at least partially by the second contact. arcing as long as the first contact member is between the closed position and a fourth indexed fugitive position P 6 located between the fugitive separation position of the first and second arcing contacts P 3 and the open position.
- the apparatus comprises a second gas circulation path between the expansion volume and the expansion volume of the enclosure, provided with a delay valve which remains closed as long as the first contact member is between the closed position and a fifth indexed position P 4 , located between the fugitive position for separating the first and second arcing contacts P 3 and the open position.
- the two gas circulation paths are in competition, which makes it possible to increase the gas blowing rate.
- the valve makes it possible to precisely determine the start of the opening of this gas circulation path, after the separation of the arcing contacts.
- the time interval elapsing between the separation of the arcing contacts and the opening of the valve is used to continue the pressure build-up in the expansion volume caused jointly by the piston and the arc drawn between the arcing contacts at their separation.
- the fourth indexed position P 6 is located between the fifth indexed position P 4 and the open position.
- the opening of the second path precedes the opening of the first path during the opening sequence of the mechanism.
- the second indexed position P 5 is located near the fourth indexed position P 6 and the fifth indexed position P 4 .
- the first arcing contact comprises a tube and the gas circulation path goes through this tube.
- a high voltage circuit breaker in this case a circuit breaker intended for voltages exceeding 36kV, immersed in an enclosure 10 filled with a gas with high dielectric strength, for example sulfur hexafluoride SF 6 and comprising a first contact member 12 driven by an operating mechanism 14, a nozzle 16 integral with the first contact member 12 and a second contact member 18 kinematically connected to the nozzle 16 by means of a transmission mechanism of the movement 20.
- the enclosure 10 makes it possible to define a geometrical axis of fixed reference 22, which constitutes an axis of translation for the moving parts.
- the first contact member 12 is composed of a cylindrical tubular permanent contact 24 and an arcing contact 26 disposed coaxially with the interior of the permanent contact 24.
- the arcing contact 26 is also tubular and is provided at its free end with a plug-in clamp 28 composed of contact fingers arranged in a corolla.
- the permanent contact 24 is itself provided with a range cylindrical plug-in end 30 allowing its cooperation with the second contact member 18.
- the arcing contact 26 and the permanent contact 24 are integral with one of the other and jointly driven by the operating mechanism 14.
- the nozzle 16 is constituted by a piece of insulating material allowing degassing in presence of an electric arc, for example in Teflon. It is fixed on an internal surface of permanent contact 24 and is interposed between the cylindrical racking range end 30 of the permanent contact and the clamp 28 of the arcing contact. The nozzle forms a neck 32 separating two recesses 34, 36.
- the end racking range 30 of the permanent contact 24 is extended by a cylindrical outer peripheral surface of a sliding contact wall 38 which slides axially inside a cylindrical collector 40 fixed relative to the enclosure 10 serving as support and guide for the contact member 12, the collector 40 being provided with a sliding contact ring 41 ensuring electrical contact between the permanent contact 24 and the collector 40 during the translation of the permanent contact 24.
- the cylindrical collector 40 delimits an internal compression volume 42 hermetically closed by a cylinder head 44.
- the permanent contact 24 is provided, at its axial end penetrating into the collector 40, a piston 46 which separates the compression volume 42 from an arc expansion volume 48 radially delimited by the cylindrical wall 38 of the permanent contact 24 and, at its axial end opposite the piston 46, via the nozzle 16.
- the piston 46 is provided with a discharge valve 50 opening as soon as the compression volume 42 is in overpressure with respect to the arc expansion volume 48.
- the piston 46 is integral with the permanent contact 24 and arcing contact 26 and provides a current path between the contact 24 and the arcing contact 26.
- the arcing contact 26 forms a tube 52 which passes through the piston 46 and cylinder head 44, and protrudes inside a delimited expansion volume 54 by the sealed enclosure 10.
- the trigger volume 54 occupies all the space available in the enclosure, up to the recess 36.
- the end of the tube 52 is fixed to a rod 56 constituting the output member of the drive mechanism 14.
- Lateral openings 58 are formed at the end of the tube 52, so that a circulation path of gas 60 between the arc expansion volume 48 and the expansion volume 54, passing through inside the tube 52.
- a sealing sleeve 61 integral with the cylinder head 44 acting as a delay valve hermetically covers the openings 58 in the closed position shown in Figure 4.
- the cylinder head 44 is provided with a filling valve 62 and a drain valve 64.
- the filling valve 62 ensures communication from the expansion volume 54 to the volume of compression 42, when the compression volume 42 is in depression by relative to the expansion volume 54.
- the drain valve 64 ensures the communication of the compression volume 42 towards expansion volume 54, when the pressure difference between the compression volume 42 and the expansion volume 54 is greater than a threshold of emptying determined by a return spring 66 of the valve 64.
- the second contact member 18, visible in detail in Figures 3 and 5, consists a second permanent contact 70 and a second arcing contact 72 integral with one of the other.
- the permanent contact 70 is formed by an openwork tubular metal part, of which a free end is provided with a contact clip 74 in the shape of a corolla.
- the contact permanent 70 slides axially in a fixed collector 74 provided with a sliding contact 76 ensuring the electrical contact between the permanent contact 70 and the collector 74 during the translation of the permanent contact 74.
- the second arcing contact 72 forms a finger metallic 78 to the inside diameter of the nozzle neck, extended by a metallic rod 80.
- the arcing contact 72 and the permanent contact 70 are fixed to each other by via a diametral bar 82 also ensuring the passage of current between the two contacts 70, 72.
- the movement transmission mechanism 20 is composed of a pivoting cam of return 84 cooperating with an axial end of the rod 80 of the arcing contact 72 and with a transmission link 86.
- the cam 84 pivots about a geometric pivot axis fixed 89, perpendicular to the reference axis 22.
- the link 86 is articulated on the cam 84 and on a crown 88 fitted to an axial end of the nozzle 16.
- the end axial of the arcing contact 72 is provided with a roller 90 having the function of a slide and cooperating with a track formed by a curvilinear groove 92 in the shape of a bill hook, made in cam 84.
- An end of stroke return spring 94 recalls bar 82 and the second contact member 18 towards the closed position.
- the apparatus operates as follows.
- the clamp 74 of the second permanent contact 70 encloses the outer periphery 30 of the first permanent contact 24 and provides a path for current passing through the first collector 40, the sliding contact 41, the first contact permanent 24, the clamp 74, the second permanent contact 70, the sliding contact 76 and the second collector 76.
- the finger 78 forming the end of the second arcing contact 72 penetrates deeply into the first arcing contact 26 and plugs the tube 52.
- the clamp 28 of the first arcing contact 26 grips finger 78 and forms a second current path between the first and second collectors.
- Finger 78 plugs the end of the tube 52 formed by the arcing contact 26, so that the gas column contained in the tube 52 is closed.
- the finger 78 also occupies the entire interior space of the neck 32, so that it closes also at this level at least partially the arc expansion volume 48.
- the operating mechanism 14 drives the first member contact 12 continuously and without stopping the closed position shown in FIGS. 4 and 5 in the open position shown in FIGS. 1 to 3.
- the movement of the first member contact 12 is transmitted to the second contact member 18 via the nozzle 16 and the transmission mechanism 20.
- the shape of the cam 84 is such that at first, the second contact member 18 remains practically stationary, so that all the energy of the drive mechanism 14 serves to accelerate the first contact member 12.
- the ratio V 2 / V 1 is close to zero, and in in all cases less than 0.5, as long as the first contact member is between the closed position and a first indexed fugitive position designated by P 1 on the diagram.
- P 1 the first contact member 12 reaches a position P 2 of separation of the permanent contacts 24, 70, located approximately 10% of its total stroke.
- the cam 84 has pivoted a few degrees, so that the transmission ratio of the speeds V 2 / V 1 increases very quickly to exceed 1.
- the relative speed of separation of the arcing contacts which is equal to V 1 + V 2 , is then very high.
- the ratio V 2 / V 1 remains greater than 1.5 for approximately 0.5 to 3 ms, allowing very rapid separation of the arcing contacts 26, 72, and goes through a maximum when the first contact member reaches a position P 5 .
- M 1 is the mass of the moving parts integral with the first contact member 12, that is to say as a first approximation, the sum of the masses of the permanent contact 24, of the arcing contact 26, of the rod 56, of the nozzle 16 and of the crown 88
- M 2 is the mass of the moving parts integral with the second contact member 18, namely the permanent contact 70, the arcing contact 72 and the bar 82.
- the transmission cam 84 is shaped in such a way that when the first contact member has crossed approximately 50% of its opening stroke, the speed ratio V 2 / V 1 again becomes less than 1 and rapidly decreases. When the first contact member passes through a fugitive position P 7 , the gear ratio again becomes less than 0.5, to cancel out at about 90% of the opening stroke.
- the initial movement allows to allocate all the energy delivered by the drive mechanism 14 to the first contact member 12 and thus quickly initiate a pumping effect.
- the discharge valve 50 opens and the gas located in the compression volume 42 begins to penetrate in the arc expansion volume 48.
- the pressure in the arc expansion volume 48 then begins to increase since the contact finger 78 simultaneously closes the flow path 60 through the interior of the tube 52 of the arcing contact and the flow path passing through the neck 32.
- the current path passing through the permanent contacts 24, 70 is cut.
- the secondary current path passing through the arcing contacts 26, 72 remains because the finger 78 is still partially inserted in the clamp 28, so that no electric arc is drawn between the permanent contacts 24, 70 before that the position P 3 of separation of the arcing contacts is not reached.
- the pressure in the arc expansion volume 48 continues to increase. From position P 3 , the continuation of the opening essentially depends on the type of current flowing through the circuit breaker at the time of opening. We will successively distinguish the opening on a short-circuit current, the opening on an overload current and the opening on a capacitive current.
- the piston 46 compresses the gas located in the compression volume 42 until it reaches the emptying threshold, beyond which the emptying valve 64 opens, allowing evacuation to the expansion volume 54 of the gas retained in the compression volume 42, so that the continuation of the opening movement is not hampered.
- the arc goes out when the current passes through zero.
- the pressure in the arc expansion volume 48 does not decrease quickly enough to allow the discharge valve 50 to open again.
- the arc expansion volume 48 and the compression volume 42 therefore remain separate until the end of the opening.
- the speed ratio V 2 / V 1 becomes again less than 1 and rapidly decreases.
- the gas contained in the expansion volume escapes through the interior of the arc contact tube to the expansion volume. As soon as the arcing contact has descended beyond the neck, beyond the point P 6 , the gas also escapes towards the bottom of the nozzle 16. The arc is extinguished when the current flows through zero. If the energy released by the arc was not very large, the pressure in the arc expansion volume 48 decreases rapidly, allowing the discharge valve 50 to reopen. When the first contact member has crossed about 50% of its opening stroke, the speed ratio V 2 / V 1 becomes less than 1 and decreases rapidly. In this phase, the available energy of the drive mechanism 14 therefore serves to accelerate again in a privileged manner the first contact member 12 and therefore the movement of the piston 46 in the compression volume 42. Fresh and clean gases are therefore again directed from the compression volume 42 to the arc expansion volume 48 and to the arc contacts 26, 72, until the end of the opening, making it possible to avoid a re-ignition of the arc between arcing contacts.
- the point P 5 corresponding to the maximum of the speed ratio V 2 / V 1 is located between the point P 3 of separation of the arcing contacts and the open position.
- this point corresponds to a speed ratio greater than 1, which makes it possible to favor the increase in speed of the lightest contact member, namely the second contact member 18, which does not support the nozzle 16 , with respect to the displacement of the heaviest contact member, namely the first contact member 12.
- This bias makes it possible, as has been shown previously, to maximize the relative speed V 1 + V 2 of the mobile assembly for a given overall mechanical work provided by the mechanism 14.
- the distance between the contacts is sufficient to avoid any reclamping of an arc under the conditions of capacitive testing.
- the exhaust of gases from the compression volume 42 to the volume Arc 48 expansion continues until the end of the opening.
- the closing takes place in reverse, noting that the filling valve 62 then becomes active to allow filling of the compression volume 42. After the first 10% of the closing stroke, the second contact member 18 begins to move. The spring 94 then makes it possible to avoid any blockage of the transmission mechanism 20.
- the opening of the orifices 58 by the delay valve 61 takes place after the separation of the contacts (at point P 3 of the curve), and preferably before the opening of the throat of the nozzle (at the point P 6 ) because it is preferable to first open the gas circulation path which has a smaller passage section, in this case path 60.
- the positioning of points P 4 and P 6 relative to point P 5 determining the maximum the gear ratio is not critical, as long as these three points remain close to each other.
- the point P 6 can be between P 4 and P 5 .
- the point P 4 can be between P 5 and P 6 .
- FIG. 7 shows a detail of the second embodiment, in which the transmission mechanism 120 comprises a cam 184 cooperating on the one hand with one end of the arcing contact 80 and on the other hand with a rod 186.
- the end of the arcing contact 80 is provided as in the first embodiment of a roller 190a having a sliding function and cooperating with a track 192a constituted by a curvilinear groove made in the cam 184.
- the rod 184 is provided at its end with a roller 190b having the function of slide and cooperating with track 192b constituted by a second curvilinear groove in form of buttstock practiced in the cam 184.
- the shape of the two tracks 192a and 192b is chosen so as to obtain gear ratios of the same type as those described for the first embodiment.
- the other elements of the circuit breaker according to the second mode of embodiments are identical to those of the first mode.
- valve closing the tube near the finger of contact in place of the sleeve 61, so as to further promote the increase in pressure in the expansion volume at the start of opening, especially in the capacitive test conditions.
- the permanent contact 70 is movable and integral with the arcing contact 72. It is also conceivable to provide a fixed permanent contact 70 and an arcing contact 72 alone driven by the transmission mechanism 20.
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- Circuit Breakers (AREA)
Abstract
Description
L'invention est relative à un appareillage électrique de coupure haute tension à double mouvement des contacts.The invention relates to a double high voltage electrical switchgear movement of contacts.
On connaít des appareillages de coupure en charge, interrupteurs, sectionneurs ou disjoncteurs, pour haute tension et en particulier pour très haute tension, comprenant deux contacts alignés séparables et un mécanisme de commande provoquant le déplacement en translation d'un des contacts par rapport à l'autre.We know switchgear on load, switches, disconnectors or circuit breakers, for high voltage and in particular for very high voltage, comprising two separable aligned contacts and a control mechanism causing displacement in translation of one of the contacts relative to the other.
Il a été proposé dans le document FR 1 448 854 de prévoir deux contacts mobiles en
translation dans une enceinte étanche. Un premier contact est entraíné par un mécanisme de
commande et est muni d'un moyen d'entraínement du deuxième contact, pour provoquer
un déplacement uniforme des deux contacts au début de la course d'ouverture, de sorte que
les contacts ne se séparent pas immédiatement. Des moyens de déverrouillage positif
provoquent la désolidarisation des deux contacts en un endroit prédéterminé de leur course
et un ressort de rappel entraíne le deuxième contact vers sa position originelle pendant que
le premier contact poursuit sa course après la séparation des deux contacts. Un tel dispositif
offre l'avantage d'accroítre la vitesse de séparation des contacts pour une course de
séparation donnée, de manière à rapidement allonger l'arc électrique naissant entre les
contacts au moment de leur séparation. Mais elle nécessite un mécanisme d'entraínement
puissant, puisque celui-ci doit prendre en charge, au début de la course d'ouverture, la
compression du ressort de rappel. De plus, la course du deuxième contact après la
séparation est totalement indépendante de celle du premier contact, puisqu'il n'existe plus
de liaison mécanique entre les contacts au-delà de la position de séparation. En cas de
dysfonctionnement du mécanisme de rappel du deuxième contact vers sa position de repos,
il peut arriver que le deuxième contact reste coincé dans sa position intermédiaire de
désolidarisation, alors que le premier contact se trouve entraíné par le mécanisme de
commande d'entraínement jusqu'à sa position ouverte. Dans ce cas, le mécanisme de
commande d'entraínement indique une position de sectionnement, alors qu'en fait la
distance de sectionnement n'est pas respectée.It has been proposed in
Dans le document US 3 896 282 est décrit un appareillage de coupure électrique comprenant une enveloppe étanche remplie de gaz diélectrique. Un premier et un second contacts mobiles sont positionnés dans l'enveloppe et sont normalement engagés l'un dans l'autre pour permettre le passage du courant. Pour ouvrir les contacts et interrompre le courant, un mécanisme à bielles et manivelle permet d'entraíner simultanément les deux contacts dans des directions opposées par rapport à l'enveloppe, avec des vitesses égales. La vitesse de séparation est plus importante que dans les appareillages de coupure ne permettant le mouvement que d'un des deux contacts. De plus, le mécanisme à bielle et manivelle assure à tout moment une liaison mécanique entre le premier et le deuxième contact de sorte que la position du deuxième contact est toujours liée à la position du premier contact et à celle du mécanisme d'entraínement. Toutefois, la puissance nécessaire, notamment au début de l'ouverture, est importante car il est nécessaire d'entraíner à tout moment les deux masses mobiles constituées par les deux contacts. De plus, ce dispositif ne comporte pas de contacts d'arc, ce qui le rend inapplicable à des appareillages de performances élevées. Enfin, les bielles du mécanisme de renvoi posent un problème d'encombrement à l'intérieur de l'enveloppe étanche.In the document US 3 896 282 is described an electrical switchgear comprising a sealed envelope filled with dielectric gas. A first and a second movable contacts are positioned in the envelope and are normally engaged one in the other to allow the passage of current. To open the contacts and interrupt the current, a mechanism with connecting rods and crank allows to simultaneously drive the two contacts in opposite directions with respect to the envelope, with equal speeds. The separation speed is higher than in switchgear only allowing movement of only one of the two contacts. In addition, the connecting rod mechanism and crank ensures a mechanical connection between the first and the second at all times contact so the position of the second contact is always related to the position of the first contact and that of the drive mechanism. However, the power required, especially at the start of the opening, is important because it is necessary to train at all moment the two moving masses formed by the two contacts. In addition, this device does not have arcing contacts, which makes it inapplicable to switchgear high performance. Finally, the rods of the deflection mechanism pose a problem space inside the waterproof envelope.
Dans le document EP 313 813 est décrit un interrupteur électrique haute tension comprenant une enveloppe étanche remplie d'un gaz diélectrique et renfermant un organe de contact mobile et un organe de contact fixe. L'organe de contact mobile comporte un contact permanent et un contact d'arc solidaires l'un de l'autre, ainsi qu'une tuyère en matériau isolant fixée au contact permanent. L'organe de contact mobile est entraíné axialement en translation dans l'enveloppe par un mécanisme d'entraínement. L'organe de contact fixe comporte un contact permanent qui est fixe par rapport à l'enveloppe, et un contact d'arc coulissant axialement dans un contact glissant faisant la liaison électrique avec le contact permanent fixe. Un mécanisme de transmission à pignon et crémaillère permet de transmettre au contact d'arc coulissant de l'organe de contact fixe, le mouvement de translation de l'organe de contact mobile. Le contact d'arc de l'organe de contact fixe à une forme tubulaire de sorte que lorsque l'interrupteur est fermé, le contact d'arc de l'organe de contact mobile pénètre profondément dans le contact d'arc de l'organe de contact fixe. Lors de l'ouverture de l'interrupteur, le contact permanent mobile se sépare du contact permanent fixe avant que les contacts d'arc ne se séparent. Lorsque intervient la séparation des contacts d'arc, ceux-ci sont entraínés l'un par rapport à l'autre avec une vitesse qui est le double de la vitesse du contact permanent mobile par rapport au contact permanent fixe. Ce dispositif permet de limiter la masse en mouvement, puisque l'un des contacts permanents reste fixe par rapport à l'enveloppe. Toutefois, il nécessite un mécanisme d'entraínement ayant une grande course, puisque la distance de sectionnement entre les contacts permanents en position ouverte est obtenue uniquement par le déplacement du contact permanent mobile.In document EP 313 813 a high voltage electric switch is described comprising a sealed envelope filled with a dielectric gas and containing a member mobile contact and a fixed contact member. The mobile contact member includes a permanent contact and an arcing contact integral with each other, as well as a nozzle in insulating material fixed to permanent contact. The mobile contact member is driven axially in translation in the envelope by a drive mechanism. The organ of fixed contact comprises a permanent contact which is fixed relative to the envelope, and a arc contact sliding axially in a sliding contact making the electrical connection with fixed permanent contact. A rack and pinion transmission mechanism allows to transmit to the sliding arc contact of the fixed contact member, the translational movement of the movable contact member. The arcing contact of the organ of fixed contact in a tubular form so that when the switch is closed, the contact of the movable contact member penetrates deep into the arcing contact of the member fixed contact. When the switch opens, the movable permanent contact separates of the fixed permanent contact before the arcing contacts separate. When the separation of arcing contacts, these are driven relative to each other with a speed which is twice the speed of the mobile permanent contact compared to the contact permanent fixed. This device makes it possible to limit the mass in movement, since one of the permanent contacts remains fixed relative to the envelope. However, it requires a drive mechanism having a large stroke, since the cutting distance between the permanent contacts in the open position is obtained only by the displacement of the mobile permanent contact.
Dans le document DE 196 31 323 est décrit un appareillage dérivé des précédents. L'interrupteur comporte un premier organe de contact et un deuxième organe de contact. Le premier organe de contact comporte un contact permanent, un contact d'arc et une tuyère en matériau isolant formant un ensemble monobloc mu directement par un mécanisme d'entraínement. Le deuxième organe de contact comporte un contact permanent et un contact d'arc solidaires l'un de l'autre. Le mouvement du contact d'arc du premier organe de contact est transmis au deuxième organe de contact par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission comportant un levier d'inversion de mouvement, une première bielle articulée sur la tuyère et sur le levier, et une deuxième bielle articulée au deuxième organe de contact et au levier. Lors de l'ouverture de l'interrupteur, les contacts d'arc se séparent avec des vitesses opposées, dont les modules sont égaux. La masse en mouvement est importante puisqu'elle inclut les deux contacts d'arc et les deux contacts permanents. Le mécanisme d'entraínement doit être dimensionné en conséquence. L'un des essais de coupure critiques est un essai de coupure de courant capacitif de faible intensité. Pour couper de tels courant, la distance entre les contacts d'arc doit croítre très rapidement à partir de leur séparation, alors que pour couper les courants de court-circuit, il suffit d'atteindre une distance entre contact en moins d'une demi-période du courant, et d'attendre le passage du courant par zéro. Le dispositif ne permet pas une optimisation de l'énergie cinétique dans ce cas. In document DE 196 31 323, an apparatus derived from the preceding is described. The switch has a first contact member and a second contact member. The first contact member comprises a permanent contact, an arcing contact and a nozzle made of insulating material forming a monobloc assembly mu directly by a drive mechanism. The second contact member has a permanent contact and an arcing contact integral with each other. The movement of the arc contact of the first contact member is transmitted to the second contact member via a transmission mechanism comprising a movement reversing lever, a first connecting rod articulated on the nozzle and on the lever, and a second connecting rod articulated on the second contact member and lever. When the switch opens, the arcing contacts separate with opposite speeds, the modules of which are equal. Mass in motion is important since it includes the two arcing contacts and the two permanent contacts. The drive mechanism must be dimensioned accordingly. One of the trials of Critical cut is a low current capacitive current cut test. For cut off such current, the distance between the arcing contacts must increase very quickly to from their separation, while to cut short-circuit currents, it suffices reach a contact distance in less than half a period of the current, and wait for the current to pass through zero. The device does not allow optimization of kinetic energy in this case.
Dans le document US 5 578 806 est décrit un interrupteur comportant un premier organe de contact et un deuxième organe de contact. Le premier organe de contact comporte un contact permanent, un contact d'arc et une tuyère en matériau isolant formant un ensemble monobloc mû directement par un mécanisme d'entraínement. Le deuxième organe de contact comporte un contact permanent et un contact d'arc solidaires l'un de l'autre. Le mouvement du contact d'arc du premier organe de contact est transmis au deuxième organe de contact par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission comportant une roue dentée de transmission, une crémaillère solidaire de la tuyère et engrenant avec la roue dentée, et une bielle articulée d'une part en un point de la circonférence de la roue et d'autre part sur le deuxième organe de contact. Le mécanisme de transmission est non linéaire, ce qui permet d'imposer au deuxième organe de contact une vitesse faible en début de mouvement, lors de la séparation des contacts permanents, de faire croítre rapidement la vitesse lorsque les contacts d'arc se séparent, puis de ralentir la vitesse en fin de course d'ouverture. Il devient ainsi possible de couper les courants capacitifs sans dépenser une énergie motrice trop importante. Toutefois, le dispositif ne permet pas d'optimiser l'énergie cinétique du système.Document US Pat. No. 5,578,806 describes a switch comprising a first member contact and a second contact member. The first contact member includes a permanent contact, an arcing contact and a nozzle of insulating material forming an assembly monobloc moved directly by a drive mechanism. The second organ of contact comprises a permanent contact and an arcing contact integral with each other. The movement of the arcing contact of the first contact member is transmitted to the second member contact via a transmission mechanism comprising a toothed wheel transmission, a rack fixed to the nozzle and meshing with the toothed wheel, and a connecting rod articulated on the one hand at a point on the circumference of the wheel and on the other hand on the second contact body. The transmission mechanism is non-linear, which makes it possible to impose a low speed on the second contact member at the start of movement, during the separation of permanent contacts, to rapidly increase the speed when the arcing contacts separate, then slow the speed down opening. It thus becomes possible to cut the capacitive currents without spending a too much motor energy. However, the device does not optimize kinetic energy of the system.
Dans le document EP 809 269 est décrit un appareillage comportant un premier organe de contact constitué d'un contact permanent, d'un contact d'arc et d'une tuyère isolante formant un ensemble monobloc entraíné directement par un mécanisme d'entraínement, et un deuxième organe de contact comportant un contact permanent fixe, un contact d'arc et un écran diélectrique. Un mécanisme de transmission relie la tuyère au contact d'arc du deuxième organe de contact. Ce mécanisme de transmission comporte un levier d'inversion de mouvement, une bielle reliant le levier au contact d'arc et une tringle fixée à la tuyère et coulissant dans une rainure rectiligne du levier. Le mécanisme de transmission est non linéaire au sens où le rapport entre la vitesse de la tuyère et la vitesse du contact d'arc du deuxième organe de contact n'est pas constant. Toutefois, durant toute la course d'ouverture, la vitesse de la tuyère reste très supérieure à la vitesse du contact d'arc du deuxième organe de contact, alors que la masse en mouvement solidaire de la tuyère, qui comprend également le premier organe de contact, est bien supérieure à la masse en mouvement solidaire du contact d'arc du deuxième organe de contact. Globalement, l'énergie cinétique du mécanisme n'est pas optimisée durant l'ouverture. In document EP 809 269 is described an apparatus comprising a first member for contact consisting of a permanent contact, an arcing contact and an insulating nozzle forming a one-piece assembly directly driven by a drive mechanism, and a second contact member comprising a fixed permanent contact, an arcing contact and a dielectric screen. A transmission mechanism connects the nozzle to the arcing contact of the second contact body. This transmission mechanism includes a reversing lever movement, a connecting rod connecting the lever to the arcing contact and a rod fixed to the nozzle and sliding in a straight groove of the lever. The transmission mechanism is no linear in the sense that the ratio between the speed of the nozzle and the speed of the arcing contact of the second contact member is not constant. However, during the entire race the nozzle speed remains much higher than the arcing contact speed of the second contact member, while the mass in motion secured to the nozzle, which also includes the first contact member, is much greater than the mass in movement integral with the arcing contact of the second contact member. Overall, the kinetic energy of the mechanism is not optimized during opening.
Dans le document FR 2 491 675 est décrit un disjoncteur du type à auto-soufflage et auto-compression comportant un premier organe de contact constitué d'un contact permanent, d'un contact d'arc et d'une tuyère isolante formant un ensemble monobloc entraíné directement par un mécanisme d'entraínement, et un deuxième organe de contact comportant un contact permanent fixe et un contact d'arc. Un mécanisme de transmission relie la tuyère au contact d'arc du deuxième organe de contact. Le premier organe de contact forme un cylindre s'ouvrant vers la tuyère par des conduits de faible diamètre, et fermé du côté opposé par un piston fixe, de manière à constituer une chambre de soufflage de volume variable. Lorsque le premier organe de contact se déplace, le piston pénètre dans la chambre de soufflage et le volume de la chambre diminue. Au début de l'ouverture, tant que le deuxième contact d'arc bouche l'orifice de la tuyère, le mouvement du premier organe de contact provoque une augmentation de la pression dans la chambre de soufflage. Dès que les contacts d'arc se séparent, le deuxième contact d'arc libère l'orifice de la tuyère. Le volume de la chambre de soufflage continue à se réduire et les gaz s'échappent de la chambre de soufflage par l'orifice, contribuant à éteindre l'arc naissant entre les contacts d'arc. Dans le cas d'une ouverture sur un fort courant, le soufflage doit impérativement se poursuivre afin d'amener continûment vers l'arc les gaz relativement frais contenus dans la chambre de soufflage, et ceci jusqu'à extinction de l'arc. En d'autres termes, l'action du piston est nécessaire durant tout le mouvement d'ouverture. La vitesse du premier organe de contact par rapport au piston doit donc être suffisante pour que la pression dans la chambre de soufflage reste supérieure à la pression au niveau de la tuyère. Dans ce document, il a été proposé de mettre en oeuvre un mécanisme de transmission donnant au contact portant la tuyère une vitesse inférieure ou égale à la vitesse du contact ne portant pas la tuyère, afin de diminuer l'énergie cinétique du système. Le rapport des vitesses reste constant durant la course d'ouverture, ce qui est bien adapté au besoin de ce type de disjoncteur, et notamment à la nécessité de souffler continûment en comprimant la chambre de soufflage. Par contre, l'enseignement de ce document est difficilement transposable à un disjoncteur comportant un piston de compression. Dans ce cas en effet, il est nécessaire d'obtenir une vitesse du piston élevée d'une part en début de course d'ouverture pour augmenter rapidement la pression dans la chambre d'expansion d'arc, et d'autre part en fin de course d'ouverture, pour souffler plus efficacement l'arc. Comme le piston est habituellement solidaire du contact supportant la tuyère, c'est lui qui impose la vitesse de la tuyère.Document FR 2 491 675 describes a circuit breaker of the self-blowing and self-compression type comprising a first contact member consisting of a permanent contact, an arcing contact and an insulating nozzle forming a one-piece driven assembly directly by a drive mechanism, and a second contact member comprising a fixed permanent contact and an arcing contact. A transmission mechanism connects the nozzle to the arcing contact of the second contact member. The first organ of contact forms a cylinder opening towards the nozzle by small diameter conduits, and closed on the opposite side by a fixed piston, so as to constitute a blowing chamber of variable volume. When the first contact member moves, the piston enters the blowing chamber and the volume of the chamber decreases. At the start of the opening, so many that the second arcing contact plugs the nozzle opening, the movement of the first contact member causes an increase in pressure in the blowing chamber. As soon as the arcing contacts separate, the second arcing contact releases the orifice of the nozzle. The volume of the blowing chamber continues to decrease and the gases escape of the blowing chamber through the orifice, helping to extinguish the incipient arc between the arcing contacts. In the case of an opening on a strong current, the blowing must imperatively continue in order to continuously bring the gases relatively costs contained in the blowing chamber, and this until the arc is extinguished. In others In other words, the action of the piston is necessary during the entire opening movement. Speed of the first contact member with respect to the piston must therefore be sufficient for the pressure in the blowing chamber remains higher than the pressure at the nozzle. In this document, it has been proposed to implement a transmission mechanism giving the contact carrying the nozzle a speed less than or equal to the speed of the contact not carrying the nozzle, in order to decrease the kinetic energy of the system. The report of speeds remains constant during the opening stroke, which is well suited to the needs of this type of circuit breaker, and in particular the need to blow continuously by compressing the blowing chamber. However, teaching this document is difficult transposable to a circuit breaker comprising a compression piston. In this case, in fact, it is necessary to obtain a high piston speed on the one hand at the start of the stroke opening to rapidly increase the pressure in the arc expansion chamber, and on the other hand at the end of the opening stroke, to blow the arc more effectively. As the piston is usually secured to the contact supporting the nozzle, it is he who imposes the nozzle speed.
L'invention vise donc remédier aux inconvénients de l'état de la technique, de manière à proposer un appareillage de coupure haute tension à effet de compression, qui soit performant et qui permette d'obtenir une ouverture rapide et fiable, dans un volume restreint et avec une énergie de manoeuvre réduite.The invention therefore aims to remedy the drawbacks of the state of the art, so as to propose a high voltage switchgear with compression effect, which is efficient and which allows to obtain a fast and reliable opening, in a volume restricted and with reduced maneuvering energy.
Selon l'invention, cet objectif est atteint grâce à un appareillage électrique de coupure en charge haute tension comportant, à l'intérieur d'une enceinte étanche remplie d'un gaz à haute tenue diélectrique et définissant un axe géométrique de référence :
- un support fixe délimitant un volume de compression,
- un premier organe de contact mobile par rapport au support et comportant :
- un premier contact permanent,
- une tuyère en matériau électriquement isolant, solidaire du premier contact permanent,
- un piston solidaire du premier contact permanent et coulissant dans le support, de manière à délimiter avec la tuyère un volume d'expansion d'arc, et à séparer le volume d'expansion d'arc du volume de compression, le piston étant muni d'une soupape de refoulement du volume de compression vers le volume d'expansion d'arc, qui s'ouvre lorsque le volume de compression est en surpression par rapport au volume d'expansion d'arc,
- un premier contact d'arc solidaire du premier contact permanent et faisant saillie à l'intérieur du volume d'expansion d'arc ;
- un deuxième organe de contact comportant un deuxième contact permanent et un deuxième contact d'arc mobile par rapport à l'enceinte ;
- un mécanisme d'entraínement pour entraíner le premier organe de contact d'une position fermée à une position ouverte avec un mouvement de translation axiale le long de l'axe de référence, en passant par une position fugitive de séparation des premier et deuxième contacts permanents P2 dans laquelle les premier et deuxième contacts permanents perdent contact l'un avec l'autre, et en passant par une position fugitive de séparation des premier et deuxième contacts d'arc P3 dans laquelle les premier et deuxième contacts d'arc perdent contact l'un avec l'autre, située entre la position fugitive de séparation des premier et deuxième contacts permanents P2 et la position ouverte ;
- un mécanisme de transmission constituant une liaison cinématique permanente
entre la tuyère et le deuxième contact d'arc pour transmettre un mouvement de
la tuyère au deuxième contact d'arc,
le mécanisme de transmission étant tel que lorsque le premier organe de contact se
déplace axialement dans un sens avec une vitesse ayant un module V 1, le deuxième
contact d'arc se déplace en translation suivant l'axe de référence en sens opposé avec
une vitesse ayant un module V 2 qui est dans un rapport V 2/ V 1 avec le module V 1, le
rapport V 2/ V 1 étant variable en fonction de la position du premier organe de contact
par rapport à l'enceinte de telle manière que :
- le rapport V 2/ V 1 reste inférieur à une valeur de 0,5 tant que le premier organe de contact se trouve entre la position fermée et une première position indexée P1 située entre la position fermée et la position fugitive de séparation du premier et du deuxième contact d'arc P3,
- le rapport V 2/ V 1 passe par une valeur maximale supérieure à 1 lorsque le premier organe de contact passe par une deuxième position fugitive indexée P5 située entre la position fugitive de séparation des premier et deuxième contacts permanents P2 et la position ouverte,
- le rapport V 2/ V 1 reste inférieur à une valeur de 0,5 tant que le premier organe de contact se trouve entre une troisième position indexée P7 située entre la deuxième position indexée P5 et la position ouverte d'une part, et la position ouverte d'autre part.
- a fixed support delimiting a compression volume,
- a first contact member movable relative to the support and comprising:
- a first permanent contact,
- a nozzle of electrically insulating material, secured to the first permanent contact,
- a piston secured to the first permanent contact and sliding in the support, so as to define with the nozzle an arc expansion volume, and to separate the arc expansion volume from the compression volume, the piston being provided with '' a discharge valve from the compression volume to the arc expansion volume, which opens when the compression volume is overpressure relative to the arc expansion volume,
- a first arcing contact integral with the first permanent contact and projecting inside the arcing expansion volume;
- a second contact member comprising a second permanent contact and a second arcing contact movable relative to the enclosure;
- a drive mechanism for driving the first contact member from a closed position to an open position with an axial translational movement along the reference axis, passing through a fleeting position of separation of the first and second permanent contacts P 2 in which the first and second permanent contacts lose contact with each other, and passing through a fleeting position of separation of the first and second arcing contacts P 3 in which the first and second arcing contacts lose contact with each other, located between the fleeting position of separation of the first and second permanent contacts P 2 and the open position;
- a transmission mechanism constituting a permanent kinematic connection between the nozzle and the second arcing contact for transmitting a movement of the nozzle to the second arcing contact, the transmission mechanism being such that when the first contact member moves axially in one direction with a speed having a module V 1 , the second arcing contact moves in translation along the reference axis in the opposite direction with a speed having a module V 2 which is in a ratio V 2 / V 1 with the module V 1 , the ratio V 2 / V 1 being variable as a function of the position of the first contact member with respect to the enclosure so that:
- the ratio V 2 / V 1 remains less than a value of 0.5 as long as the first contact member is between the closed position and a first indexed position P 1 located between the closed position and the fugitive position for separating the first and of the second arcing contact P 3 ,
- the ratio V 2 / V 1 passes through a maximum value greater than 1 when the first contact member passes through a second indexed fugitive position P 5 located between the fugitive separation position of the first and second permanent contacts P 2 and the open position,
- the ratio V 2 / V 1 remains below a value of 0.5 as long as the first contact member is between a third indexed position P 7 located between the second indexed position P 5 and the open position on the one hand, and the open position on the other hand.
La fiabilité du dispositif tient au fait que la liaison cinématique assurée par le mécanisme de transmission est permanente, de sorte que la position du premier organe de contact et la position du mécanisme de manoeuvre donnent une image fidèle de la position du deuxième contact d'arc.The reliability of the device is due to the fact that the kinematic link provided by the mechanism transmission is permanent, so that the position of the first contact member and the position of the operating mechanism give a true picture of the position of the second arcing contact.
Le rapport de vitesses imposé entre la position fermée et la première position fugitive indexée permet d'accélérer rapidement le premier organe de contact, qui est le plus lourd, au tout début de l'ouverture, avant la séparation des contacts d'arc. Elle permet donc de consacrer toute l'énergie disponible à l'entraínement du piston, qui travaille pour comprimer le gaz contenu dans le volume de compression. Dès que la pression dans le volume de compression augmente, la soupape de refoulement s'ouvre, permettant également la montée en pression du volume d'expansion d'arc. Lorsque a lieu la séparation des contacts d'arc, la pression dans le volume d'expansion d'arc est déjà élevée, ce qui est favorable pour la coupure des courants capacitifs. En effet, on sait que la tension disruptive entre deux électrodes portées à des potentiels différents dans un milieu gazeux donné, c'est-à-dire la tension minimale nécessaire pour qu'apparaisse un arc électrique entre les électrodes dans le milieu gazeux considéré, est une fonction du produit de la pression du gaz par la distance séparant les électrodes, donnée par la loi de Paschen, et qu'au-delà d'une valeur minimale, cette fonction croít avec le produit de la pression par la distance. En augmentant la pression dans le volume d'expansion, on augmente donc la tension disruptive et l'on évite le claquage d'un arc entre les contacts d'arc.The gear ratio imposed between the closed position and the first fleeting position indexed allows rapid acceleration of the first contact member, which is the heaviest, at the very beginning of the opening, before the separation of the arcing contacts. It therefore allows devote all available energy to driving the piston, which works for compress the gas contained in the compression volume. As soon as the pressure in the compression volume increases, the discharge valve opens, allowing also the pressure build-up of the arc expansion volume. When the separation takes place arcing contacts, the pressure in the arcing expansion volume is already high, which is favorable for breaking capacitive currents. Indeed, we know that the disruptive tension between two electrodes brought to different potentials in a given gaseous medium, i.e. the minimum voltage necessary for an electric arc to appear between the electrodes in the gaseous medium considered, is a function of the product of the pressure of the gas by the distance between the electrodes, given by Paschen's law, and that beyond of a minimum value, this function increases with the product of the pressure by the distance. By increasing the pressure in the expansion volume, the tension is therefore increased disruptive and avoids the breakdown of an arc between the arcing contacts.
Le rapport de vitesses imposé lors du passage du premier organe de contact par la deuxième position fugitive indexée permet de diminuer notablement l'énergie de l'ensemble mobile à un moment où la vitesse acquise par le piston est suffisante et où il est utile d'augmenter rapidement la distance séparant les contacts d'arc. En effet, si l'on considère d'une part un premier équipage mobile constitué par les masses en mouvement solidaires du premier contact, et d'autre part un deuxième équipage mobile constitué par les masses en mouvement solidaires du deuxième contact d'arc, on constate que le premier équipage mobile a une masse M 1 plus élevée que la masse M 2 du deuxième équipage mobile. Ceci s'explique par le fait que le premier contact est solidaire d'une part de la tuyère et d'autre part d'une partie du mécanisme de commande d'entraínement. En imposant à la vitesse V 2 du deuxième contact de dépasser la vitesse V 1 du premier contact, on réduit l'énergie cinétique de l'ensemble de la masse mobile. On obtient ainsi une vitesse de séparation V 1 + V 2 avec un très bon rendement énergétique. Cette disposition est particulièrement intéressante pour éviter un claquage d'arc dans le cas d'un essai de coupure de courants capacitifs.The gear ratio imposed during the passage of the first contact member through the second indexed fugitive position makes it possible to significantly reduce the energy of the mobile assembly at a time when the speed acquired by the piston is sufficient and when it is useful to rapidly increase the distance between the arcing contacts. Indeed, if we consider on the one hand a first mobile assembly constituted by the masses in movement integral with the first contact, and on the other hand a second mobile assembly constituted by the masses in movement integral with the second arcing contact, it can be seen that the first moving part has a mass M 1 higher than the mass M 2 of the second moving part. This is explained by the fact that the first contact is secured on the one hand to the nozzle and on the other hand to a part of the drive control mechanism. By imposing on the speed V 2 of the second contact to exceed the speed V 1 of the first contact, the kinetic energy of the entire moving mass is reduced. A separation speed V 1 + V 2 is thus obtained with very good energy efficiency. This arrangement is particularly advantageous for avoiding an arc breakdown in the event of a capacitive current cut-off test.
Le rapport de vitesses imposé lors du passage du premier organe de contact par la troisième position fugitive indexée permet de consacrer de nouveau toute l'énergie cinétique disponible en fin de course d'ouverture au premier organe de contact lié au piston, de manière à favoriser le soufflage de l'arc au niveau de la tuyère, ce qui est important pour couper les courants de surcharge, et permet en outre de remplacer par des gaz frais et propres les gaz échauffés et salis lors de la coupure.The gear ratio imposed during the passage of the first contact member through the third fugitive indexed position allows to devote all the kinetic energy again available at the end of the opening stroke at the first contact member linked to the piston, so as to favor the blowing of the arc at the nozzle, which is important for cut off the overload currents, and also makes it possible to replace with fresh gases and clean the heated and dirty gases during the cut-off.
Préférentiellement, la deuxième position indexée P5 est située entre la position fugitive de séparation du premier et du deuxième contact d'arc P3 et la position ouverte. Ce choix permet de précisément optimiser l'énergie cinétique du dispositif à l'endroit de la course des contacts choisi pour l'extinction des arcs liés aux courants capacitifs.Preferably, the second indexed position P 5 is located between the fugitive position for separating the first and the second arcing contact P 3 and the open position. This choice makes it possible to precisely optimize the kinetic energy of the device at the location of the travel of the contacts chosen for the extinction of the arcs linked to the capacitive currents.
Préférentiellement, la valeur maximale est supérieure à 1,5. L'augmentation de la vitesse relative des contacts d'arc est ainsi encore plus favorisée.Preferably, the maximum value is greater than 1.5. The increase in speed the relative of the arcing contacts is thus even more favored.
Préférentiellement, le deuxième organe de contact permanent et le deuxième organe de contact d'arc sont solidaires l'un de l'autre. Certes, cette solution a pour effet d'augmenter globalement la masse en mouvement du système, par rapport à une solution où seul le deuxième contact d'arc serait mobile. Toutefois, il apparaít que ce supplément de masse mobile n'est pas néfaste eu égard aux effets recherchés. En effet, le meilleur rendement du mécanisme est obtenu pour un rapport de vitesses V 2/V 1 égal au rapport des masses des équipages mobiles de part et d'autre du mécanisme de transmission. Si la masse M 2 de l'équipage mobile du deuxième organe de contact est très faible, le rapport M 1/M 2 sera très élevé, et il deviendra difficile en pratique de réaliser un mécanisme de transmission dont la structure soit simple et qui assure un tel rapport de transmission maximal, tout en assurant des valeurs faibles du rapport de transmission en début et en fin de course. Preferably, the second permanent contact member and the second arcing contact member are integral with one another. Admittedly, this solution has the effect of globally increasing the moving mass of the system, compared to a solution where only the second arcing contact would be mobile. However, it appears that this additional mobile mass is not harmful in view of the desired effects. Indeed, the best efficiency of the mechanism is obtained for a speed ratio V 2 / V 1 equal to the mass ratio of the moving parts on either side of the transmission mechanism. If the mass M 2 of the mobile assembly of the second contact member is very low, the ratio M 1 / M 2 will be very high, and it will become difficult in practice to produce a transmission mechanism whose structure is simple and which ensures such a maximum transmission ratio, while ensuring low values of the transmission ratio at the start and at the end of the race.
Avantageusement, le premier organe de contact et la tuyère forment ensemble un premier
équipage mobile de masse M 1, le deuxième organe de contact permanent et le deuxième
organe de contact d'arc forment un deuxième équipage mobile de masse M 2 et lorsque le
premier organe de contact passe par la première position fugitive indexée, le rapport de
vitesses vérifie la relation :
On a intérêt à ce que le maximum du rapport V 2/V 1 soit aussi proche que possible du
rapport M 1 sur M 2, afin de minimiser l'énergie cinétique du système dans la phase
d'éloignement rapide des contacts d'arc. De manière optimale, lorsque le premier organe
de contact passe par la première position fugitive indexée, le rapport de vitesses vérifie la
relation :
Selon un mode de réalisation, le mécanisme de transmission comporte :
- une came pivotant autour d'un axe géométrique fixe par rapport à l'enceinte et comportant une piste curviligne,
- un coulisseau solidaire du deuxième contact d'arc et coopérant avec la piste, et
- un bielle articulée sur la came et sur une pièce solidaire de la tuyère.
- a cam pivoting around a geometric axis fixed relative to the enclosure and comprising a curvilinear track,
- a slide integral with the second arcing contact and cooperating with the track, and
- a connecting rod articulated on the cam and on a part secured to the nozzle.
En choisissant opportunément la forme de la piste curviligne, il est possible d'obtenir très simplement les rapports de vitesse recherchés pendant la course d'ouverture et de fermeture.By appropriately choosing the shape of the curvilinear track, it is possible to obtain very simply the gear ratios sought during the opening race and closing.
Selon un autre mode de réalisation, le mécanisme de transmission comporte ;
- une came pivotant autour d'un axe géométrique fixe par rapport à l'enceinte et comportant une première piste curviligne et une deuxième piste curviligne,
- un premier coulisseau solidaire du deuxième contact d'arc et coopérant avec la première piste, et
- une tringle solidaire de la tuyère et comportant un deuxième coulisseau coopérant avec la deuxième piste.
- a cam pivoting around a geometric axis fixed relative to the enclosure and comprising a first curvilinear track and a second curvilinear track,
- a first slide secured to the second arcing contact and cooperating with the first track, and
- a rod secured to the nozzle and comprising a second slide cooperating with the second track.
Ce mécanisme a l'avantage de permettre le cas échéant un guidage rectiligne de la tringle.This mechanism has the advantage of allowing, if necessary, a straight guide of the rod.
Avantageusement, la tuyère comporte un col formant un premier chemin de circulation de gaz du volume d'expansion d'arc vers un volume de détente à l'intérieur de l'enceinte, ce premier chemin étant est fermé au moins partiellement par le deuxième contact d'arc tant que le premier organe de contact se trouve entre la position fermée et une quatrième position fugitive indexée P6 située entre la position fugitive de séparation des premier et deuxième contacts d'arc P3 et la position ouverte.Advantageously, the nozzle has a neck forming a first gas circulation path from the arc expansion volume to an expansion volume inside the enclosure, this first path being closed at least partially by the second contact. arcing as long as the first contact member is between the closed position and a fourth indexed fugitive position P 6 located between the fugitive separation position of the first and second arcing contacts P 3 and the open position.
Préférentiellement, l'appareillage comporte un deuxième chemin de circulation de gaz entre le volume d'expansion et le volume de détente de l'enceinte, muni d'une soupape de retardement qui reste fermée tant que le premier organe de contact se trouve entre la position fermée et une cinquième position indexée P4, située entre la position fugitive de séparation des premier et deuxième contacts d'arc P3 et la position ouverte. Les deux chemins de circulation de gaz sont en concurrence, ce qui permet d'accroítre le débit de soufflage du gaz. La soupape permet de précisément déterminer le début de l'ouverture de ce chemin de circulation de gaz, après la séparation des contacts d'arc. L'intervalle de temps s'écoulant entre la séparation des contacts d'arc et l'ouverture de la soupape, est mis à profit pour poursuivre la montée en pression dans le volume d'expansion provoquée conjointement par le piston et de l'arc tiré entre les contacts d'arc à leur séparation. Avantageusement, la quatrième position indexée P6 est située entre la cinquième position indexée P4 et la position ouverte. En d'autres termes, l'ouverture du deuxième chemin précède l'ouverture du premier chemin lors de la séquence d'ouverture du mécanisme. Préférentiellement, la deuxième position indexée P5 est située à proximité de la quatrième position indexée P6 et de la cinquième position indexée P4.Preferably, the apparatus comprises a second gas circulation path between the expansion volume and the expansion volume of the enclosure, provided with a delay valve which remains closed as long as the first contact member is between the closed position and a fifth indexed position P 4 , located between the fugitive position for separating the first and second arcing contacts P 3 and the open position. The two gas circulation paths are in competition, which makes it possible to increase the gas blowing rate. The valve makes it possible to precisely determine the start of the opening of this gas circulation path, after the separation of the arcing contacts. The time interval elapsing between the separation of the arcing contacts and the opening of the valve is used to continue the pressure build-up in the expansion volume caused jointly by the piston and the arc drawn between the arcing contacts at their separation. Advantageously, the fourth indexed position P 6 is located between the fifth indexed position P 4 and the open position. In other words, the opening of the second path precedes the opening of the first path during the opening sequence of the mechanism. Preferably, the second indexed position P 5 is located near the fourth indexed position P 6 and the fifth indexed position P 4 .
Selon un mode de réalisation préférentiel, le premier contact d'arc comporte un tube et le chemin de circulation de gaz passe par ce tube. According to a preferred embodiment, the first arcing contact comprises a tube and the gas circulation path goes through this tube.
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente une vue schématique d'ensemble d'un disjoncteur selon un premier mode de réalisation de l'invention, en position ouverte ;
- la figure 2 représente une partie haute du disjoncteur de la figure 1 en coupe axiale en position ouverte ;
- la figure 3 représente une partie basse du disjoncteur de la figure 1 en coupe axiale en position ouverte ;
- la figure 4 représente une partie haute du disjoncteur de la figure 1 en coupe axiale en position fermée;
- la figure 5 représente une partie basse du disjoncteur de la figure 1 en coupe axiale en position fermée ;
- la figure 6 représente un diagramme où sont portées différentes courbes de vitesse en fonction de la position d'un organe de contact ;
- la figure 7 représente un détail d'un second mode de réalisation de l'invention.
- Figure 1 shows a schematic overview of a circuit breaker according to a first embodiment of the invention, in the open position;
- Figure 2 shows an upper part of the circuit breaker of Figure 1 in axial section in the open position;
- Figure 3 shows a lower part of the circuit breaker of Figure 1 in axial section in the open position;
- Figure 4 shows an upper part of the circuit breaker of Figure 1 in axial section in the closed position;
- Figure 5 shows a lower part of the circuit breaker of Figure 1 in axial section in the closed position;
- FIG. 6 represents a diagram where different speed curves are plotted as a function of the position of a contact member;
- Figure 7 shows a detail of a second embodiment of the invention.
En référence aux figures 1 à 5, un disjoncteur haute tension, en l'espèce un disjoncteur
destiné à des tensions dépassant 36kV, immergé dans une enceinte 10 remplie d'un gaz à
haute tenue diélectrique, par exemple de l'hexafluorure de soufre SF6 et comportant un
premier organe de contact 12 mû par un mécanisme de manoeuvre 14, une tuyère 16
solidaire du premier organe de contact 12 et un deuxième organe de contact 18 relié
cinématiquement à la tuyère 16 par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission du
mouvement 20. L'enceinte 10 permet de définir un axe géométrique de référence fixe 22,
qui constitue un axe de translation pour les parties mobiles.Referring to Figures 1 to 5, a high voltage circuit breaker, in this case a circuit breaker intended for voltages exceeding 36kV, immersed in an
Le premier organe de contact 12, visible en détails sur les figures 2 et 4, est composé d'un
contact permanent tubulaire cylindrique 24 et d'un contact d'arc 26 disposé coaxialement à
l'intérieur du contact permanent 24. Le contact d'arc 26 est également tubulaire et est
pourvu à son extrémité libre d'une pince d'embrochage 28 composée de doigts de contact
disposés en corolle. Le contact permanent 24 est quant à lui pourvu d'une plage
d'embrochage cylindrique d'extrémité 30 permettant sa coopération avec le deuxième
organe de contact 18. Le contact d'arc 26 et le contact permanent 24 sont solidaires l'un de
l'autre et entraínés conjointement par le mécanisme de manoeuvre 14.The
La tuyère 16 est constituée par une pièce en matériau isolant permettant un dégazage en
présence d'un arc électrique, par exemple en téflon. Elle est fixée sur une surface interne
du contact permanent 24 et s'interpose entre la plage d'embrochage cylindrique
d'extrémité 30 du contact permanent et la pince 28 du contact d'arc. La tuyère forme un col
32 séparant deux chambrages 34, 36.The
La plage d'embrochage d'extrémité 30 du contact permanent 24 se prolonge par une
surface périphérique extérieure cylindrique d'une paroi de contact glissant 38 qui coulisse
axialement à l'intérieur d'un collecteur cylindrique 40 fixe par rapport à l'enceinte 10
servant de support et de guidage à l'organe de contact 12, le collecteur 40 étant muni d'une
bague de contact glissant 41 assurant le contact électrique entre le contact permanent 24 et
le collecteur 40 lors de la translation du contact permanent 24. Le collecteur cylindrique 40
délimite un volume de compression intérieur 42 hermétiquement fermé par une culasse 44.
Le contact permanent 24 est muni, à son extrémité axiale pénétrant dans le collecteur 40,
d'un piston 46 qui sépare le volume de compression 42 d'un volume d'expansion d'arc 48
délimité radialement par la paroi cylindrique 38 du contact permanent 24 et, à son
extrémité axiale opposée au piston 46, par la tuyère 16. Le piston 46 est pourvu d'une
soupape de refoulement 50 s'ouvrant dès que le volume de compression 42 est en
surpression par rapport au volume d'expansion d'arc 48. Le piston 46 est solidaire du
contact permanent 24 et du contact d'arc 26 et assure un chemin de courant entre le contact
permanent 24 et le contact d'arc 26. Le contact d'arc 26 forme un tube 52 qui traverse le
piston 46 et la culasse 44, et fait saillie à l'intérieur d'un volume 54 de détente délimitée
par l'enceinte étanche 10. Le volume de détente 54 occupe tout l'espace disponible dans
l'enceinte, jusqu'au chambrage 36. L'extrémité du tube 52 est fixée à une tige 56
constituant l'organe de sortie du mécanisme d'entraínement 14. Des ouvertures latérales 58
sont pratiquées à l'extrémité du tube 52, de sorte qu'est réalisé un chemin de circulation de
gaz 60 entre le volume d'expansion d'arc 48 et le volume de détente 54, passant par
l'intérieur du tube 52. Toutefois, un manchon d'obturation 61 solidaire de la culasse 44
faisant office de soupape de retardement, recouvre hermétiquement les ouvertures 58 dans
la position fermée représentée sur la figure 4.The
La culasse 44 est pourvue d'un clapet de remplissage 62 et d'un clapet de vidange 64. Le
clapet de remplissage 62 assure la communication du volume de détente 54 vers le volume
de compression 42, lorsque le volume de compression 42 se trouve en dépression par
rapport au volume de détente 54. Le clapet de vidange 64 assure la communication du
volume de compression 42 vers le volume de détente 54, lorsque la différence de pression
entre le volume de compression 42 et le volume de détente 54 est supérieure à un seuil de
vidange déterminé par un ressort de rappel 66 du clapet 64.The
Le deuxième organe de contact 18, visible en détails sur les figures 3 et 5, est constitué
d'un deuxième contact permanent 70 et d'un deuxième contact d'arc 72 solidaires l'un de
l'autre. Le contact permanent 70 est formé par une pièce métallique tubulaire ajourée, dont
une extrémité libre est pourvue d'une pince de contact 74 en forme de corolle. Le contact
permanent 70 coulisse axialement dans un collecteur fixe 74 muni d'un contact glissant 76
assurant le contact électrique entre le contact permanent 70 et le collecteur 74 lors de la
translation du contact permanent 74. Le deuxième contact d'arc 72 forme un doigt
métallique 78 au diamètre intérieur du col de la tuyère, prolongé par une tige métallique
80. Le contact d'arc 72 et le contact permanent 70 sont fixés l'un à l'autre par
l'intermédiaire d'une barre diamétrale 82 assurant également le passage du courant entre
les deux contacts 70, 72.The
Le mécanisme de transmission du mouvement 20 est composé d'une came pivotante de
renvoi 84 coopérant avec une extrémité axiale de la tige 80 du contact d'arc 72 et avec une
biellette de transmission 86. La came 84 pivote autour d'un axe géométrique de pivotement
fixe 89, perpendiculaire à l'axe de référence 22. La biellette 86 est articulée sur la came 84
et sur une couronne 88 emmanchée à une extrémité axiale de la tuyère 16. L'extrémité
axiale du contact d'arc 72 est pourvue d'un galet 90 ayant fonction de coulisseau et
coopérant avec une piste constituée par une rainure curviligne 92 en forme de serpe,
pratiquée dans la came 84. Un ressort de rappel de fin de course 94 rappelle la barre 82 et
le deuxième organe de contact 18 vers la position fermée.The
L'appareillage fonctionne de la manière suivante.The apparatus operates as follows.
En position fermée, sur les figures 4 et 5, la pince 74 du deuxième contact permanent 70
enserre la périphérie extérieure 30 du premier contact permanent 24 et assure un chemin de
courant passant par le premier collecteur 40, le contact glissant 41, le premier contact
permanent 24, la pince 74, le deuxième contact permanent 70, le contact glissant 76 et le
deuxième collecteur 76. Le doigt 78 formant l'extrémité du deuxième contact d'arc 72
pénètre profondément dans le premier contact d'arc 26 et bouche le tube 52. La pince 28 du
premier contact d'arc 26 enserre le doigt 78 et forme un deuxième chemin de courant entre
le premier et le deuxième collecteurs. Le doigt 78 bouche l'extrémité du tube 52 constitué
par le contact d'arc 26, de sorte que la colonne de gaz contenue dans le tube 52 est obturée.
Le doigt 78 occupe également tout l'espace intérieur du col 32, de sorte qu'il ferme
également à ce niveau au moins partiellement le volume d'expansion d'arc 48.In the closed position, in FIGS. 4 and 5, the
Lors de l'ouverture de l'appareil, le mécanisme de manoeuvre 14 entraíne le premier organe
de contact 12 continûment et sans arrêt de la position fermée représentée sur les figures 4 et
5 à la position ouverte représentée sur les figures 1 à 3. Le mouvement du premier organe
de contact 12 est transmis au deuxième organe de contact 18 par l'intermédiaire de la
tuyère 16 et du mécanisme de transmission 20.When opening the device, the
Afin de décrire plus précisément la cinématique de l'ouverture, on a représenté sur la figure
6 les courbes représentatives de la vitesse du premier organe de contact 12 (courbe A), de
la vitesse du deuxième organe de contact 18 (courbe B), du rapport entre la vitesse du
deuxième organe de contact 12 et la vitesse du premier organe de contact 18 (courbe C), en
fonction du déplacement du premier organe de contact 12 par rapport au collecteur 40,
porté en abscisse. In order to describe more precisely the kinematics of the opening, we have shown in the figure
6 the curves representative of the speed of the first contact member 12 (curve A), of
the speed of the second contact member 18 (curve B), of the ratio between the speed of the
La forme de la came 84 est telle que dans un premier temps, le deuxième organe de contact
18 reste pratiquement immobile, de sorte que toute l'énergie du mécanisme d'entraínement
14 sert à accélérer le premier organe de contact 12. En d'autres termes, si l'on considère le
module V 1 de la vitesse du premier organe de contact 12 et le module V 2 de la vitesse du
deuxième organe de contact 18, le rapport V 2 / V 1 est proche de zéro, et en tous cas inférieur
à 0,5, tant que le premier organe de contact se trouve entre la position fermée et une
première position fugitive indexée désignée par P1 sur le diagramme. Au-delà de P1, le
premier organe de contact 12 atteint une position P2 de séparation des contacts permanents
24, 70, situé approximativement à 10% de sa course totale. La came 84 a pivoté de
quelques degrés, de sorte que le rapport de transmission des vitesses V 2/ V 1 augmente très
rapidement pour dépasser 1. Lorsque le premier organe de contact 12 atteint une position
P3 dans laquelle il se sépare du deuxième contact d'arc 72, il a couvert environ 30% de la
course d'ouverture, et le rapport de vitesses dépasse 1,5. La vitesse relative de séparation
des contacts d'arc, qui vaut V 1 + V 2, est alors très élevée. Le rapport V 2 / V 1 reste supérieur à
1,5 pendant environ 0,5 à 3 ms, permettant une séparation très rapide des contacts d'arc 26,
72, et passe par un maximum lorsque le premier organe de contact atteint une position P5.
Tant que le rapport de vitesses V 2/ V 1 reste supérieur à 1, on privilégie l'augmentation de
vitesse de l'organe de contact le plus léger, à savoir le deuxième organe de contact 18, qui
ne supporte pas la tuyère 16, par rapport au déplacement de l'organe de contact le plus
lourd, à savoir le premier organe de contact 12. Ce parti pris permet, dans cette phase de
séparation des contacts d'arc, de maximiser la vitesse relative V 1 + V 2 de l'ensemble mobile
pour un travail mécanique global donné fourni par le mécanisme 14. En effet, si l'on
considère un modèle simplifié du système mécanique considéré, la vitesse maximale est
obtenue pour :
En première approximation, le travail minimal est obtenu pour :
On obtient alors :
Ce modèle simplifié, qui ne tient pas compte des masses mobiles du mécanisme de transmission du mouvement, indique donc que l'on a intérêt, si l'on veut maximiser la vitesse relative V 1 + V 2 tout en minimisant l'énergie cinétique, à faire en sorte que le rapport des vitesses V 2 / V 1 soit proche du rapport M 1 / M 2 des masses mobiles des équipages mobiles du premier et du deuxième organe de contact. En pratique, la masse M 1 du premier équipage mobile, qui comprend également la tuyère, est toujours supérieure à la masse M 2 du deuxième équipage mobile. Le rapport M 1 / M 2 sera souvent relativement élevé, de l'ordre de 1,5 à 2, de sorte qu'il sera difficile d'obtenir un rapport V 2 / V 1 égal au rapport des masses. On se contentera donc d'un rapport V 2 / V 1 supérieur à 1,2 - ou mieux, supérieur à 1,5 - durant quelques millisecondes après la séparation des contacts d'arc.This simplified model, which does not take into account the moving masses of the movement transmission mechanism, therefore indicates that there is interest, if one wants to maximize the relative speed V 1 + V 2 while minimizing the kinetic energy, in ensuring that the speed ratio V 2 / V 1 is close to the ratio M 1 / M 2 of the moving masses of the moving parts of the first and second contact members. In practice, the mass M 1 of the first moving part, which also includes the nozzle, is always greater than the mass M 2 of the second moving part. The M 1 / M 2 ratio will often be relatively high, of the order of 1.5 to 2, so that it will be difficult to obtain a V 2 / V 1 ratio equal to the mass ratio. We will therefore be satisfied with a V 2 / V 1 ratio greater than 1.2 - or better, greater than 1.5 - for a few milliseconds after the separation of the arcing contacts.
La came de transmission 84 est conformée de telle manière que lorsque le premier organe
de contact a franchi environ 50% de sa course d'ouverture, le rapport de vitesses V 2/ V 1
redevient inférieur à 1 et diminue rapidement. Lorsque le premier organe de contact passe
par une position fugitive P7, le rapport de vitesses redevient inférieur à 0,5, pour s'annuler à
environ 90% de la course d'ouverture.The
Cette description purement cinématique de l'ouverture permet de distinguer différentes phases.This purely kinematic description of the opening makes it possible to distinguish different phases.
Le mouvement initial, en deçà de P1, permet d'affecter toute l'énergie délivrée par le
mécanisme d'entraínement 14 au premier organe de contact 12 et d'amorcer ainsi
rapidement un effet de pompage. En effet, dès que le mouvement du piston engendre une
surpression du volume de compression 42 par rapport au volume d'expansion d'arc 48, la
soupape de refoulement 50 s'ouvre et le gaz situé dans le volume de compression 42
commence à pénétrer dans le volume d'expansion d'arc 48. La pression dans le volume
d'expansion d'arc 48 commence alors à augmenter puisque le doigt de contact 78 obture à
la fois le chemin d'écoulement 60 par l'intérieur du tube 52 du contact d'arc et le chemin
d'écoulement passant par le col 32.The initial movement, below P 1 , allows to allocate all the energy delivered by the
Lorsque les contacts permanents 24, 70 se séparent, en P2, le chemin de courant passant par
les contacts permanents 24, 70 est coupé. Toutefois, le chemin de courant secondaire
passant par les contacts d'arc 26, 72 subsiste car le doigt 78 est encore partiellement
embroché dans la pince 28, de sorte qu'aucun arc électrique n'est tiré entre les contacts
permanents 24, 70 avant que ne soit atteinte la position P3 de séparation des contacts d'arc.
La pression dans le volume d'expansion d'arc 48 continue d'augmenter. A partir de la
position P3, la suite de l'ouverture dépend essentiellement du type de courant traversant le
disjoncteur au moment de l'ouverture. On distinguera successivement l'ouverture sur un
courant de court-circuit, l'ouverture sur un courant de surcharge et l'ouverture sur un
courant capacitif.When the
Lorsque le disjoncteur s'ouvre sur un courant alternatif de court-circuit, un arc électrique
très énergétique naít entre les contacts d'arc 26, 72 dès leur séparation et occupe tout
l'espace disponible de sorte que la pression augmente considérablement dans le volume
d'expansion d'arc 48. De plus, l'arc électrique provoque un dégazage du matériau
gazogène de la tuyère 16, induisant une augmentation supplémentaire de la pression dans le
volume d'expansion d'arc 48. Au moment de la séparation des contacts d'arc 26, 72, la
soupape de retardement 61 recouvre encore les orifices 58, de sorte que le gaz est
prisonnier dans le volume d'expansion d'arc 48, favorisant encore davantage la montée en
pression. Après quelques centimètres de course supplémentaire, les orifices 58 arrivent à
découvert au point P4 de la courbe de la figure 6, et le gaz contenu dans le volume
d'expansion s'échappe par l'intérieur du tube 52 du contact d'arc 26 vers le volume de
détente 54. Dès que le contact d'arc 72 est descendu au-delà du col 32, en un point P6 de la
courbe de la figure 6, le doigt 78 qui bouchait jusque là le col, libère un autre chemin de
circulation pour le gaz du volume d'expansion d'arc 48 vers le volume de détente 54,
passant par le col 32. Ces échappements sont toutefois insuffisants pour diminuer
notablement la pression dans le volume d'expansion d'arc 48 de sorte que la pression dans
le volume d'expansion d'arc 48 dépasse la pression dans le volume de compression 42 et
que la soupape de refoulement 50 se referme. Lorsque le mouvement d'ouverture se
poursuit, le piston 46 comprime le gaz situé dans le volume de compression 42 jusqu'à
atteindre le seuil de vidange, au-delà duquel le clapet de vidange 64 s'ouvre, permettant
l'évacuation vers le volume de détente 54 du gaz retenu dans le volume de compression 42,
de sorte que la poursuite du mouvement d'ouverture n'est pas entravée. L'arc s'éteint lors
du passage du courant par zéro. Toutefois, la pression dans le volume d'expansion d'arc 48
ne diminue pas assez rapidement pour permettre de nouveau l'ouverture de la soupape de
refoulement 50. Dans ce mode de fonctionnement, le volume d'expansion d'arc 48 et le
volume de compression 42 restent donc séparés jusqu'à la fin de l'ouverture. Lorsque le
premier organe de contact a franchi environ 50% de sa course d'ouverture, le rapport de
vitesses V 2/ V 1 redevient inférieur à 1 et diminue rapidement.When the circuit breaker opens on an alternating short-circuit current, a very energetic electric arc arises between the arcing
Lorsque le disjoncteur s'ouvre sur un courant alternatif de surcharge, un arc électrique
énergétique naít entre les contacts d'arc dès leur séparation, à la position P3. Du fait de la
pression élevée régnant dans le volume d'expansion d'arc 48 à la fin de la phase
précédente, l'arc électrique est soumis à une constriction importante. De plus, le gaz
comprimé offre une capacité calorifique supérieure au gaz non comprimé, permettant un
soufflage plus efficace des gaz chauds générés par l'arc électrique. L'arc électrique dégage
une énergie importante, qui provoque un dégazage du matériau gazogène de la tuyère 16,
induisant une augmentation supplémentaire de la pression dans le volume d'expansion
d'arc 48, de sorte que la soupape de refoulement 50 se referme. L'échappement du gaz est
différé jusqu'à l'ouverture des orifices 58, au point P4. Le gaz contenu dans le volume
d'expansion s'échappe par l'intérieur du tube du contact d'arc vers le volume de détente.
Dès que le contact d'arc est descendu au-delà du col, au delà du point P6, le gaz s'échappe
également vers le bas de la tuyère 16. L'arc s'éteint lors du passage du courant par zéro. Si
l'énergie dégagée par l'arc n'a pas été très importante, la pression dans le volume
d'expansion d'arc 48 diminue rapidement, permettant la réouverture de la soupape de
refoulement 50. Lorsque le premier organe de contact a franchi environ 50% de sa course
d'ouverture, le rapport de vitesses V 2/ V 1 redevient inférieur à 1 et diminue rapidement.
Dans cette phase, l'énergie disponible du mécanisme d'entraínement 14 sert donc à
accélérer de nouveau de manière privilégiée le premier organe de contact 12 et donc le
mouvement du piston 46 dans le volume de compression 42. Des gaz frais et propres sont
donc de nouveau dirigés du volume de compression 42 vers le volume d'expansion d'arc
48 et vers les contacts d'arc 26, 72, jusqu'à la fin de l'ouverture, permettant d'éviter un
réamorçage de l'arc entre les contacts d'arc.When the circuit breaker opens on an alternating overload current, an energetic electric arc arises between the arcing contacts as soon as they separate, in position P 3 . Due to the high pressure prevailing in the
Lorsque les contacts d'arc, en se séparant en P3, ouvrent un circuit capacitif traversé par un
faible courant, suivant les conditions d'un essai capacitif, un arc relativement faible est tiré
entre les contacts d'arc 26, 72. Cet arc s'éteint presque immédiatement de lui-même grâce
à la bonne qualité du gaz diélectrique. Le courant s'interrompt et la tension entre les
organes de contact 12, 18 commence à augmenter très rapidement. Du fait du mouvement
du piston 46 dans le volume de compression 42, un flux continu de gaz frais pénètre dans
le volume d'expansion d'arc 48 où la pression augmente. Dès que les orifices 58 ne sont
plus obturés par le manchon 61 (point P4), les gaz s'évacuent au travers du tube 52 vers le
volume de détente 54. Pour éviter un reclaquage de l'arc électrique entre les organes de
contact 12, 18, il est essentiel que la tension entre les contacts 12, 18 reste inférieure à la
tension disruptive. Or dans la plage de fonctionnement considérée, la loi de Paschen
indique que la tension disruptive est une fonction croissante du produit de la pression du
gaz par la distance séparant les contacts. Il est donc essentiel qu'au moment de l'extinction
de l'arc, la tension disruptive soit élevée et augmente très rapidement, plus rapidement en
tous cas que la tension entre les contacts d'arc.When the arcing contacts, by separating at P 3 , open a capacitive circuit crossed by a low current, according to the conditions of a capacitive test, a relatively weak arc is drawn between the arcing
C'est justement ce que permet la caractéristique cinématique décrite précédemment. En
effet, le point P5 correspondant au maximum du rapport de vitesses V 2/ V 1 est situé entre le
point P3 de séparation des contacts d'arc et la position ouverte. De plus, ce point
correspond à un rapport de vitesses supérieur à 1, qui permet de privilégier l'augmentation
de vitesse de l'organe de contact le plus léger, à savoir le deuxième organe de contact 18,
qui ne supporte pas la tuyère 16, par rapport au déplacement de l'organe de contact le plus
lourd, à savoir le premier organe de contact 12. Ce parti pris permet, comme on l'a montré
précédemment, de maximiser la vitesse relative V 1 + V 2 de l'ensemble mobile pour un
travail mécanique global donné fourni par le mécanisme 14.This is precisely what the kinematic characteristic described above allows. Indeed, the point P 5 corresponding to the maximum of the speed ratio V 2 / V 1 is located between the point P 3 of separation of the arcing contacts and the open position. In addition, this point corresponds to a speed ratio greater than 1, which makes it possible to favor the increase in speed of the lightest contact member, namely the
Dans cette phase, on est donc conduit à privilégier l'augmentation de la vitesse relative de
séparation V 1+V 2 des contacts d'arc par rapport à l'augmentation de la vitesse V 1 du piston
46. En d'autres termes, si l'on se réfère à la loi de Paschen, on privilégie l'augmentation de
la distance entre les contacts par rapport à l'augmentation de la pression. Remarquons
toutefois que le mouvement du piston 46 à l'intérieur du volume de compression 42 est
suffisant pour maintenir, voire augmenter un peu, la surpression du volume d'expansion
d'arc 48 par rapport au volume de détente 54, malgré le flux continu de gaz par le tube 52
du contact d'arc 26 vers le volume de détente 54, car la surface active du piston 46 est
supérieure à la section intérieure du tube 52. Mais l'augmentation de pression dans le
volume d'expansion est entravée par les chemins d'écoulement, au plus tard lorsque le
doigt de contact 78 s'échappe du col 32 de la tuyère et ouvre le deuxième chemin de
circulation des gaz passant par le col 32.In this phase, we are therefore led to favor the increase in the relative speed of separation V 1 + V 2 of the arcing contacts compared to the increase in the speed V 1 of the
Quand le premier organe de contact a atteint 50% de sa course d'ouverture, la distance
entre les contacts est suffisante pour éviter tout reclaquage d'un arc dans les conditions de
l'essai capacitif. L'échappement des gaz du volume de compression 42 vers le volume
d'expansion d'arc 48 se poursuit jusqu'à la fin de l'ouverture.When the first contact member has reached 50% of its opening stroke, the distance
between the contacts is sufficient to avoid any reclamping of an arc under the conditions of
capacitive testing. The exhaust of gases from the
Au-delà du point P7 et dans toutes les conditions d'ouverture, des gaz frais et propres sont
dirigés du volume de compression 42 vers le volume d'expansion d'arc 48 et vers les
contacts d'arc 26, 72, jusqu'à la fin de l'ouverture, permettant d'éviter un réamorçage de
l'arc entre les contacts d'arc. Par ailleurs, la fin du mouvement du deuxième organe de
contact est utilisée pour comprimer le ressort 94.Beyond point P 7 and under all opening conditions, fresh and clean gases are directed from the
La fermeture se déroule de manière inverse, en remarquant que le clapet de remplissage 62
devient alors actif pour permettre le remplissage du volume de compression 42. Après les
premiers 10% de la course de fermeture, le deuxième organe de contact 18 commence à se
déplacer. Le ressort 94 permet alors d'éviter tout blocage du mécanisme de transmission
20.The closing takes place in reverse, noting that the filling
Naturellement, diverses modifications sont possibles.Naturally, various modifications are possible.
L'ouverture des orifices 58 par la soupape de retardement 61 (au point P4) a lieu après la
séparation des contact (au point P3 de la courbe), et de préférence avant l'ouverture du col
de la tuyère (au point P6) car on préfère ouvrir en premier le chemin de circulation de gaz
qui a une section de passage plus faible, en l'occurrence le chemin 60. Le positionnement
des points P4 et P6 par rapport au point P5 déterminant le maximum du rapport de vitesses
n'est pas critique, pour autant que ces trois points restent proches les uns des autres. Selon
une première alternative au schéma de la figure 6, le point P6 peut se trouver entre P4 et P5.
Selon une autre alternative, le point P4 peut se trouver entre P5 et P6. Dans certaines
applications, il est possible de se passer tout à fait de la soupape de retardement 61, de
sorte que le chemin de circulation de gaz 60 s'ouvre dès que le doigt 78 sort du tube 58 au
point P3, sachant que le doigt 78 bouche le tube 52 en position fermée.The opening of the
On peut prévoir un mécanisme de transmission de structure différente, pour obtenir une
courbe de vitesse identique à celle du premier mode de réalisation. La figure 7 représente
un détail deuxième mode de réalisation, dans lequel le mécanisme de transmission 120
comporte une came 184 coopérant d'une part avec une extrémité du contact d'arc 80 et
d'autre part avec une tringle 186. L'extrémité du contact d'arc 80 est pourvu comme dans
le premier mode de réalisation d'un galet 190a ayant fonction de coulisseau et coopérant
avec une piste 192a constituée par une rainure curviligne pratiquée dans la came 184. De
même, la tringle 184 est pourvue à son extrémité d'un galet 190b ayant fonction de
coulisseau et coopérant avec piste 192b constituée par une deuxième rainure curviligne en
forme de crosse pratiquée dans la came 184. La forme des deux pistes 192a et 192b est
choisie de manière à obtenir des rapports de vitesse du même type que ceux décrits pour le
premier mode de réalisation. Les autres éléments du disjoncteur selon le deuxième mode de
réalisation sont identiques à ceux du premier mode. One can provide a transmission mechanism of different structure, to obtain a
speed curve identical to that of the first embodiment. Figure 7 shows
a detail of the second embodiment, in which the
Par ailleurs, il est possible de prévoir un clapet fermant le tube à proximité du doigt de
contact à la place du manchon 61, de manière à favoriser encore plus l'augmentation de
pression dans le volume d'expansion au début de l'ouverture, notamment dans les
conditions de l'essai capacitif.Furthermore, it is possible to provide a valve closing the tube near the finger of
contact in place of the
Dans les exemples de réalisation décrits, le contact permanent 70 est mobile et solidaire du
contact d'arc 72. Il est également envisageable de prévoir un contact permanent fixe 70 et
un contact d'arc 72 seul entraíné par le mécanisme de transmission 20.In the embodiments described, the
Claims (15)
caractérisé en ce que le mécanisme de transmission (20) est tel que lorsque le premier organe de contact (12) se déplace axialement dans un sens avec une vitesse ayant un module V 1, le deuxième contact d'arc se déplace en translation suivant l'axe de référence (22) en sens opposé avec une vitesse ayant un module V 2 qui est dans un rapport V 2/ V 1 avec le module V 1, le rapport V 2/ V 1 étant variable en fonction de la position du premier organe de contact (12) par rapport à l'enceinte (10) de telle manière que :
characterized in that the transmission mechanism (20) is such that when the first contact member (12) moves axially in one direction with a speed having a module V 1 , the second arcing contact moves in translation along l reference axis (22) in opposite direction with a speed having a module V 2 which is in a ratio V 2 / V 1 with the module V 1 , the ratio V 2 / V 1 being variable as a function of the position of the first contact member (12) relative to the enclosure (10) so that:
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TW (1) | TW518624B (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1630841A1 (en) * | 2004-08-23 | 2006-03-01 | ABB Technology AG | Switching-chamber and high-power circuit-breaker |
EP1744338A1 (en) | 2005-07-13 | 2007-01-17 | Nuova Magrini Galileo S.p.A. | Drive mechanism and method for opening/closing of electric switchgear |
EP1906425A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-02 | Areva T&D Sa | Actuation of the contacts by cylindrical cam of an arcing-chamber with double movement. |
EP1930930A1 (en) | 2006-12-06 | 2008-06-11 | ABB Technology AG | Transmission for a high-voltage circuit breaker |
EP2450930A1 (en) * | 2009-06-29 | 2012-05-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Gas circuit breaker with reset ohmic contact, and method for resetting and tripping same |
WO2014114483A1 (en) * | 2013-01-22 | 2014-07-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Switching arrangement |
WO2014114484A1 (en) * | 2013-01-22 | 2014-07-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Switching method and switching device |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE475193T1 (en) * | 2006-12-11 | 2010-08-15 | Abb Technology Ag | CIRCUIT BREAKER WITH GEARBOX WITH DEAD POSITION |
DE102007031948A1 (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-08 | Siemens Ag | Switching device arrangement, has outlet channel for filling of switching gases from switching section and moved relative to switching section, and gas outlet openings dampened depending on starting and ending of movement of channel |
JP5865670B2 (en) * | 2011-10-24 | 2016-02-17 | 株式会社東芝 | Gas circuit breaker |
DE102012205224A1 (en) | 2012-03-30 | 2013-10-02 | Alstom Technology Ltd. | Air blast switch |
DE102013200918A1 (en) * | 2013-01-22 | 2014-07-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Switchgear arrangement |
CN104704592B (en) * | 2013-02-07 | 2017-01-18 | 厦门华电开关有限公司 | Switch transmission mechanism and power switch |
US9620315B2 (en) | 2013-08-29 | 2017-04-11 | Hitachi, Ltd. | Gas circuit breaker |
JP6289856B2 (en) | 2013-10-16 | 2018-03-07 | 株式会社東芝 | Gas circuit breaker |
JP6364358B2 (en) * | 2015-02-03 | 2018-07-25 | 株式会社日立製作所 | Gas circuit breaker |
EP3082144B1 (en) * | 2015-04-15 | 2017-10-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Electrical switching device with two-track cam |
DE102016214750A1 (en) | 2016-05-19 | 2017-11-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Process for producing a ceramic insulator |
CN109192597B (en) * | 2018-10-11 | 2020-02-04 | 西安西电开关电气有限公司 | Circuit breaker and double-acting transmission device thereof |
DE102020104258B4 (en) * | 2020-02-18 | 2022-09-29 | Schaltbau Gmbh | Switching device with at least two mutually communicating extinguishing areas |
WO2022178964A1 (en) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | Jst Power Equipment, Inc. | Switchgear system having truck driven shutter mechanism |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2491675A1 (en) * | 1980-10-07 | 1982-04-09 | Alsthom Atlantique | Gas blast type high voltage circuit breaker - has operating piston moving contact ring axially into set of contacts held on hemispherical support |
EP0313813A1 (en) * | 1987-10-27 | 1989-05-03 | BBC Brown Boveri AG | Gas blast switch |
EP0809269A2 (en) * | 1996-05-24 | 1997-11-26 | Siemens Aktiengesellschaft | High voltage circuit breaker with two driven switch contact pieces |
FR2762925A1 (en) * | 1997-05-02 | 1998-11-06 | Gec Alsthom T & D Sa | Dual action high voltage circuit breaker |
-
2000
- 2000-11-30 FR FR0015525A patent/FR2817389B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-10-26 TW TW090126516A patent/TW518624B/en not_active IP Right Cessation
- 2001-11-27 DE DE60120885T patent/DE60120885T2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-27 EP EP01410154A patent/EP1211706B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-30 CN CNB011425245A patent/CN1186793C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-11-30 JP JP2001367708A patent/JP4084035B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2491675A1 (en) * | 1980-10-07 | 1982-04-09 | Alsthom Atlantique | Gas blast type high voltage circuit breaker - has operating piston moving contact ring axially into set of contacts held on hemispherical support |
EP0313813A1 (en) * | 1987-10-27 | 1989-05-03 | BBC Brown Boveri AG | Gas blast switch |
EP0809269A2 (en) * | 1996-05-24 | 1997-11-26 | Siemens Aktiengesellschaft | High voltage circuit breaker with two driven switch contact pieces |
FR2762925A1 (en) * | 1997-05-02 | 1998-11-06 | Gec Alsthom T & D Sa | Dual action high voltage circuit breaker |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1630841A1 (en) * | 2004-08-23 | 2006-03-01 | ABB Technology AG | Switching-chamber and high-power circuit-breaker |
WO2006021109A1 (en) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Abb Technology Ag | Arcing chamber and heavy-duty circuit breaker |
US7566842B2 (en) | 2004-08-23 | 2009-07-28 | Abb Technology Ag | Switching chamber and heavy-duty circuit breaker |
EP1744338A1 (en) | 2005-07-13 | 2007-01-17 | Nuova Magrini Galileo S.p.A. | Drive mechanism and method for opening/closing of electric switchgear |
EP1906425A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-02 | Areva T&D Sa | Actuation of the contacts by cylindrical cam of an arcing-chamber with double movement. |
FR2906642A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-04 | Areva T & D Sa | CYLINDRICAL CAM ACTUATION OF THE CONTACTS OF A DOUBLE MOVEMENT CUTTING CHAMBER. |
US7777149B2 (en) | 2006-09-29 | 2010-08-17 | Areva T&D Sa | Actuating the oppositely-moving contacts of an interrupting chamber by a cylindrical cam |
EP1930930A1 (en) | 2006-12-06 | 2008-06-11 | ABB Technology AG | Transmission for a high-voltage circuit breaker |
EP2450930A1 (en) * | 2009-06-29 | 2012-05-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Gas circuit breaker with reset ohmic contact, and method for resetting and tripping same |
CN102473549A (en) * | 2009-06-29 | 2012-05-23 | 株式会社东芝 | Gas circuit breaker with reset ohmic contact, and method for resetting and tripping same |
EP2450930A4 (en) * | 2009-06-29 | 2014-03-12 | Toshiba Kk | Gas circuit breaker with reset ohmic contact, and method for resetting and tripping same |
WO2014114483A1 (en) * | 2013-01-22 | 2014-07-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Switching arrangement |
WO2014114484A1 (en) * | 2013-01-22 | 2014-07-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Switching method and switching device |
US9460873B2 (en) | 2013-01-22 | 2016-10-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Switching method and switching device |
AU2014210105B2 (en) * | 2013-01-22 | 2016-12-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Switching arrangement |
AU2014210106B2 (en) * | 2013-01-22 | 2017-03-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Switching method and switching device |
RU2619272C2 (en) * | 2013-01-22 | 2017-05-15 | Сименс Акциенгезелльшафт | Switching method and device for switching |
US9741514B2 (en) | 2013-01-22 | 2017-08-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Switching arrangement |
RU2629568C2 (en) * | 2013-01-22 | 2017-08-30 | Сименс Акциенгезелльшафт | Switching device |
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Publication number | Publication date |
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