FR2765388A1

FR2765388A1 - Circuit breaker with insertion resistor and coaxial structure

Info

Publication number: FR2765388A1
Application number: FR9708015A
Authority: FR
Inventors: Joel Ozil
Original assignee: GEC Alsthom T&D SA
Current assignee: Grid Solutions SAS
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 1998-12-31
Anticipated expiration: 2017-06-26
Also published as: FR2765388B1

Abstract

The circuit breaker includes a tubular chamber (1) housing mobile and fixed contacts. The chamber continues with a cylindrical body (2) made of an insulating material. The body houses an insertion resistor (3). When the circuit breaker is closed, a mobile contact (4) comes in contact with a semi-mobile contact (5) which inserts the resistor. The current (I) flows through the contacts (4,5) to reach the resistor and a terminal (11) of the breaker. When arc contacts (6,7) are connected the resistor is shunted.

Description

L'invention concerne un disjoncteur comprenant une résistance d'insertion. The invention relates to a circuit breaker comprising an insertion resistor.

Une résistance d'insertion est constituée habituellement par un empilement d'éléments électriques cylindriques du type varistances. Cet empilement peut atteindre pour des disjoncteurs à haute tension environ un métre de hauteur en bout de chambre de coupure. An insertion resistor usually consists of a stack of cylindrical electrical elements of the varistor type. This stacking can reach for high-voltage circuit breakers about one meter in height at the end of the breaking chamber.

Le but de l'invention est d'apporter une solution simple pour réduire l'encombrement du disjoncteur induit par la présence d'une telle résistance d'insertion. The object of the invention is to provide a simple solution to reduce the size of the circuit breaker induced by the presence of such an insertion resistance.

A cet effet, I'invention a pour objet un disjoncteur comprenant une résistance d'insertion, caractérisé en ce que ladite résistance est constituée d'un premier empilement d'éléments électriques creux et d'un second empilement d'élément électriques disposé coaxialement dans le creux des éléments électriques du premier empilement, les éléments électriques des deux empilements étant connectés en série. To this end, the subject of the invention is a circuit breaker comprising an insertion resistance, characterized in that said resistance consists of a first stack of hollow electrical elements and a second stack of electrical elements arranged coaxially in the hollow of the electrical elements of the first stack, the electrical elements of the two stacks being connected in series.

Cet agencement permet de réduire d'environ de moitié la hauteur de la résistance d'insertion pour une faible augmentation du diamétre de la résistance par rapport à une résistance d'insertion classique à un seul empilement d'éléments électriques. En plus cet agencement permet de réaliser un aller du courant depuis la chambre de coupure et un retour du courant vers cette chambre directement par les éléments électriques ce qui contribue à une réduction du nombre de piéces de conduction électrique dans le disjoncteur. This arrangement makes it possible to reduce the height of the insertion resistance by approximately half for a small increase in the diameter of the resistance compared to a conventional insertion resistance with a single stack of electrical elements. In addition this arrangement makes it possible to carry a current flow from the breaking chamber and a return of current to this chamber directly by the electrical elements, which contributes to a reduction in the number of pieces of electrical conduction in the circuit breaker.

L'entrée et la sortie du courant peuvent ainsi être disposées uniquement sur une extrémité de la résistance d'insertion et la résistance d'insertion peut avantageusement être disposée dans un carter isolant n'assurant plus le rôle d'élément de conduction électrique.The input and the output of the current can thus be arranged only on one end of the insertion resistance and the insertion resistance can advantageously be arranged in an insulating casing no longer ensuring the role of element of electrical conduction.

Un exemple de réalisation du disjoncteur selon l'invention est décrit plus en détails ci-après et illustré sur les dessins. An exemplary embodiment of the circuit breaker according to the invention is described in more detail below and illustrated in the drawings.

La figure 1 montre trés schématiquement une résistance d'insertion à deux empilements d'éléments électriques montée dans un disjoncteur à haute tension selon l'invention. Figure 1 very schematically shows an insertion resistance to two stacks of electrical elements mounted in a high voltage circuit breaker according to the invention.

La figure 2 montre en coupe transversale la forme des éléments électriques des deux empilements de la résistance d'insertion selon l'invention. Figure 2 shows in cross section the shape of the electrical elements of the two stacks of the insertion resistance according to the invention.

Figure 1, le disjoncteur comprend une chambre de coupure 1 de forme tubulaire dans laquelle sont disposés des contacts fixes et des contacts mobiles. Figure 1, the circuit breaker comprises a breaking chamber 1 of tubular shape in which are arranged fixed contacts and movable contacts.

La chambre de coupure 1 est prolongée par un carter de forme cylindrique 2 en une matière isolante électriquement dans laquelle est disposée une résistance d'insertion 3. The interrupting chamber 1 is extended by a cylindrical casing 2 made of an electrically insulating material in which an insertion resistance 3 is arranged.

Comme cela est bien connu, à la fermeture du disjoncteur, un contact mobile 4 est déplacé axialement et vient se connecter électriquement à un contact semi-mobile 5 ce qui insère la résistance 3. Le courant I passe alors par les contacts 4,5, traverse des éléments métalliques 8,9, 10 pour arriver à la résistance 3 et ressort sur une prise 11 du disjoncteur. Puis quand les contacts d'arc 6 et 7 sont reliés électriquement, la résistance est shuntée, le courant passant alors par les contacts 6,7, le tube métallique 12 et la prise 11. As is well known, when the circuit breaker closes, a movable contact 4 is moved axially and is electrically connected to a semi-movable contact 5 which inserts the resistor 3. The current I then passes through the contacts 4.5, crosses metal elements 8, 9, 10 to reach the resistor 3 and comes out on a socket 11 of the circuit breaker. Then when the arcing contacts 6 and 7 are electrically connected, the resistance is shunted, the current then passing through the contacts 6,7, the metal tube 12 and the socket 11.

Selon l'invention, la résistance d'insertion 3 est constituée d'un premier empilement d'éléments électriques creux 13A en forme d'anneaux ou galettes creuses et d'un second empilement d'éléments électriques 13B en forme de disques ou galettes pleines, ce second empilement étant disposé coaxialement suivant l'axe longitudinal A du disjoncteur dans le creux des premiers éléments électriques 13A. According to the invention, the insertion resistance 3 consists of a first stack of hollow electrical elements 13A in the form of rings or hollow wafers and a second stack of electrical elements 13B in the form of disks or full wafers , this second stack being arranged coaxially along the longitudinal axis A of the circuit breaker in the hollow of the first electrical elements 13A.

Comme visible sur la figure 1, les deux empilements d'éléments électriques 13A et 1 3B s'étendent dans le prolongement axial de la chambre de coupure 1 à l'extrémité de cette dernière ce qui contribue à l'obtention d'un disjoncteur à résistance d'insertion de faible encombrement. As can be seen in FIG. 1, the two stacks of electrical elements 13A and 13B extend in the axial extension of the breaking chamber 1 at the end of the latter, which contributes to obtaining a circuit breaker at small footprint insertion resistance.

A une face d'extrémité supérieure de la résistance d'insertion (en haut sur la figure 1), les deux empilements sont connectés en série par un couvercle métallique 14, par exemple en aluminium, qui vient coiffer ces deux empilements coaxiaux et fermer le carter 2. A la fermeture du disjoncteur, le courant I entre par la face inférieure (en bas sur la figure 1) de l'empilement d'éléments électriques 13B, traverse cet empilement, passe dans le ressort 15A disposé entre la face supérieure de cet empilement et le couvercle conducteur 14, passe dans le couvercle 14 et dans les ressorts 15B disposés entre le couvercle 14 et la face supérieure de l'empilement d'éléments électriques 13A, entre dans la face supérieure de l'empilement d'éléments électriques 13A, traverse cet empilement, ressort par la face inférieure de cet empilement qui est en contact électrique avec la prise de courant il. L'imbrication des deux empilements permet par conséquent d'éviter la présence d'un conducteur tiré entre la face supérieure de la résistance et la prise de courant 11 et d'avoir une entrée et une sortie du courant sur une même face de la résistance de fermeture, ici la face inférieure. On notera que le couvercle 14 peut aussi être en une matière isolante si on prévoit entre ce couvercle isolant et la face supérieure des deux empilements d'éléments électriques, un conducteur qui réalise leur mise en série. Ce conducteur peut par exemple être constitué d'un disque métallique venant en contact avec la face supérieur de chaque empilement. At an upper end face of the insertion resistor (at the top in FIG. 1), the two stacks are connected in series by a metal cover 14, for example made of aluminum, which covers these two coaxial stacks and close the casing 2. When the circuit breaker closes, the current I enters via the lower face (bottom in FIG. 1) of the stack of electrical elements 13B, passes through this stack, passes through the spring 15A disposed between the upper face of this stack and the conductive cover 14, passes into the cover 14 and into the springs 15B disposed between the cover 14 and the upper face of the stack of electrical elements 13A, enters the upper face of the stack of electrical elements 13A, crosses this stack, emerges from the underside of this stack which is in electrical contact with the socket it. The nesting of the two stacks therefore makes it possible to avoid the presence of a conductor drawn between the upper face of the resistor and the socket 11 and to have an input and an output of the current on the same face of the resistor. closing, here the underside. It will be noted that the cover 14 can also be made of an insulating material if there is provided between this insulating cover and the upper face of the two stacks of electrical elements, a conductor which performs their placing in series. This conductor can for example consist of a metal disc coming into contact with the upper face of each stack.

Le carter 2 en matière isolante a une forme cylindrique dont le diamètre intérieur est ajusté au diamètre extérieur des galettes de résistance creuses 13A de sorte qu'il sert aussi d'enveloppe de maintien de celles-ci. Les galettes de résistance pleines 13B sont maintenues par une enveloppe cylindrique 16 en matière isolante électriquement qui les isole en plus des galettes de résistance 13A. The casing 2 of insulating material has a cylindrical shape, the inside diameter of which is adjusted to the outside diameter of the hollow resistance slabs 13A so that it also serves as a holding envelope for these. The solid resistance wafers 13B are held by a cylindrical envelope 16 of electrically insulating material which insulates them in addition to the resistance wafers 13A.

La figure 2 illustre l'imbrication d'une galette de résistance pleine cylindrique 13B dans une galette de résistance cylindrique creuse 13A. II est entendu que les galettes de résistance 13A et/ou 13B peuvent avoir une section transversale rectangulaire ou autre sans sortir du cadre de l'invention dès l'instant où on peut réaliser une imbrication d'un empilement dans l'autre empilement d'éléments électriques. FIG. 2 illustrates the nesting of a full cylindrical resistance wafer 13B in a hollow cylindrical resistance wafer 13A. It is understood that the resistance pancakes 13A and / or 13B may have a rectangular or other cross section without departing from the scope of the invention from the moment that one can nest a stack in the other stack of electrical elements.

L'agencement à deux empilements coaxiaux imbriqués l'un dans l'autre et montés en série selon l'invention permet par conséquent de réduire l'encombrement en longueur d'un disjoncteur ce qui facilite son transport et son installation. The arrangement with two coaxial stacks nested one inside the other and mounted in series according to the invention therefore makes it possible to reduce the overall size of a circuit breaker, which facilitates its transport and its installation.

Claims

CLAIMS It A circuit breaker comprising an insertion resistance (3), characterized in that said resistance consists of a first stack of hollow electrical elements (13A) and a second stack of electrical elements (13B) arranged coaxially in the hollow of the electrical elements (13A) of the first stack, the electrical elements of the two stacks being connected in series. 2 / The circuit breaker according to claim 1, wherein said stacks extend in the axial extension of a breaking chamber (1). 3 / The circuit breaker according to claim 2, wherein each electrical element (13A) of the first stack has the shape of a ring and each element (13B) of the second stack has the shape of a disc.

41 The circuit breaker according to one of claims 1 to 3, in which the said stacks of electrical elements are arranged in a casing (2) made of insulating material.

5 / The circuit breaker according to claim 4, wherein the two stacks of electrical elements are connected in series by means of a metal cover (14) of the casing (2).

6 / The circuit breaker according to one of claims 1 to 5, wherein the current enters and leaves the resistance respectively by the same face, lower or upper, of the second and first stacks.