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"2eàfea%ionnenents aux cellules dos tableaux préfabriqué"
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La présente invention est relativa à dos cellules d6brochables couvant être insto16cQ aussi bien à l'intérieur qu'a'l'extérieur
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des bâtiments ; en général à 1'extérieur une double enveloppe
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uetallique assure la protection contre les agents atmosphéric;
ues.
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Depuis de nombreuces années il est usuel d'employer pour
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la constitution des tableaux pr6fbriqus des types très divers
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de oellules dont les modes de fabrication, les dimensions, les
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possibilités d'équipement diffèrent escentiollencnt en fonction du genre d'installation auquel elles sont destinées,
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Un tableau de distribution électrique à moyenne tension
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comporte gW 4r,lenent un certain nombre do tranches ou cellules acco.16es les unes aux autres et traversées par un ou plusieurs etU de barres principaux auxquels elles sont électriquement
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raccordées. Chacune des cellules comprend de l'appareillage en
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fcnction de son rtle dans l'installa/lion.
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Pour des raisons de sécurité, l'appareillage principal,
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l'appareillage auxiliaire, les barres haute tension, les otblages basse tension sont généralement sépares les uns des autres par des cloisons métalliques qui divisent la cellule en plusieurs compartiments,
Aussi la complexité des tableaux préfabriqués va-t-elle en augmentant au fur et à mesure de leur utilisation dans des installations les plus variées mettait en oeuvre les courants
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électrique s Parallèlement, l'appareillage employé dans l'Óqu1- ;. , l'amant de ces tableaux se multiplie et se diversifie on donnant '/." naissance,a coté d'une gamme d'appareils dita "classiques", a une ge..1'ne d'appareils dits "òncticnnel&", Ce phénomène est partiou" , liérùment sensible dans les t-bleamc moyenne tension à éléments d;
broch.s.blos dans des enveloppes m6talliques préfabriquéest "
D'autre part, la normalisation des caractéristiques et des dimensions des appareils et éléments utilisés dans les cellules est une condition indispensable de la réduction du prix
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de revient et de l'emé11oation de la qualité Qu'on peut obtenir avec une fabrication de série.
La présente invention a pour but de résoudre économiquement la majorité de tous les problèmes posés pas les schémas de - distribution à moyenne tension en ne mettant en oeuvre qu'un
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nombre limite d'élémentz J?rf:;.bri'. ués ; elle se propose de réduire. sensiblement la v,:ri6tr-l' des pièces et éléments à stocker par le ¯.-constructeur, tout en offrant à l'utilisateur un éventail de .possibilités remarquables ainsi qu' un délai de mise à disposition
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' aussi bref que le permettent 1 t étude et la réalisation d'ensemble du. tableau envisage'. Enfin ces éléments préfabriqués devront
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'permettre à tous moiients, par leur souplesse d'adaptation,les aménagements et modifications nécessités par l'évolution in6viti-,> ; ble des installations imrort,mteï.,.
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La présente invention a pour objet des cellules de tableaux préfabriqués avec équipement électrique comportant notamment jeux de barres, matériel d'interruption ou de disjonction, transforma- teurs de tension, transformateurs de courent, boites d'extrémité, coffret basse tensicn, caractérisées en ce que chaque cellule est constituée d'une série de caissons de forme parallèlépipédique dont la largeur est constante et égale à celle de la cellule, oes caissons étant séparables et juxtaposes les uns aux autres pour former la cellule avec ses différentes cloisons séparatrices mais , suivant un arrangement qui peut être variable, en sorte que les différents appareils de l'équipement électrique contenu sont ,montés suivant tout schéma détermine,
Suivant un arrangement préféré,
la hauteur et la profondeur des premier et deuxième caissons contenant respectivement le jeu de barres et les transformateurs de courant sont respectivement les mûmes, les troisième et quatrième caissons pouvant contenir respectivement le coffret basse tension et les transformateurs de tension sont identiques, la hauteur de l'un quelconque de ces .deux derniers caissons ajoutée à la hauteur du cinquième caisson ' contenant le matériel d'interruption est égale au double de la hauteur commune du premier et du deuxième caisson, indépendamment de l'adjonction d'autres caissons venant compléter la cellule prévue..
Les exemples de réalisation de l'invention qui vont être . décrits ci-après se réfèrent à des cellules préfabriquées débroohblec moyenne tension, mais il est évident qu'il ne s'agit pas là d'un .domaine exclusif et l'invention peut s'appliquer à tous autres types de matériels mettant en oeuvre des courants électriques de toutes tensions.
Sur le dessin ci-annexé;
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La figure 1est une coupe schématique par un plan vertical d'une cellule à jeu de barres à la partie inférieure, l'avant de la cellule étant sur le côté gauche de la figure.
La figure 2 est la même que la figure 1 lorsque le jeu de barres est à la partie supérieure.
La figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 mais avec double jeu de barres.
La figure 4 est une vue perspective éclatée de la cellule de la figure 1 montrant les différents caissons séparés.
Dans ce qui précède et dans ce qui suit, l'expression "caisson" a été adoptée dans un but de définition, mais elle ne signifie pas obligatoirement qu'il s'agit d'une enveloppe entiè- rement fermée. Suivant les besoins, la totalité d'une paroi de ces., caissons ou une fraction de cette paroi sera supprimée, ainsi que ' cela résultera de .la description ci-après.
Ces caissons, en nombre limité, comportent chacun un appareillage au rôle particulier, ils sont donc "fonctionnels",
Ils peuvent s'assembler les uns aux autres en nombre variable et avec des dispositions relatives diverses de manière à former une cellule. On peut ainsi avoir besoin, en fonction des impératifs, de l'exploitation (mode d'évacuation des câbles par exemple), d'une cellule avec jeu ,de barres en bas (voir figures 1 et 4) ou avec jeu de barres en haut (voir figure 2), ou encore d'une cellule avec deux jeux de barres et sectionneurs d'aiguillage (voir figure 3).
Il faut noter que dans ce dernier cas les dimensions et dispositions adoptées pour les divers éléments rendent possible', -'sans aucune difficulté l'alignement bout à bout de cellules à un jeu de barres et à deux jeux de barres si les impératifs du ' -;.' schéma de l'installation l'exigent.
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Pour permettre ces dispositions diverses, et autres éventuelles, le caisson "jeu de barres" 1 et le caisson "transformateurs de courant 2"ont des dimensions rigoureusement identiques et leurs fixations et amendements sont tels qu'ils sont exactement interchangeables par simple retournement, sans pour autant avoir besoin de changer quoi que ce soit aux traversées d'embrochage 3, ni aux volets obturateurs 4, ni au sectionneur de mise à la terre 5,
Cette symétrie totale des caissons 1 et 2 offre le gros avantage de permettre la construction de cellules dont le jeu de barres omnibus est indifféremment situe en haut ou en bas de la cellule 1 cette disposition pouvant être fixée à n'importe quel moment pendant l'étude des tableaux,
et modifiée éventuellement sans aucune difficulté même après installation des cellules sur leur lieu d'exploitation. La dispositionjeu de barres en haut s'adapte surtout au mode d'implantation qui prévoit l'évacuation des câbles en trémies au travers du plancher. La disposition jeu de barres en bas assure une grande accessibilité aux bottes à câbles et permet de s'affranchir des caniveaux qui compliquent toujours les travaux de génie civil.
D'autre part, la hauteur des caissons 1 et 2 est égale à la profondeur du caisson 6 "enveloppe avant" permettant d'autres dispositions que celles représentées sur les figures 1 à 3, telles que la superposition des caissons 1 et 2 sur le caisson 6.
Les caissons 7 "coffret BT" et 8, lequel peut contenir les transformateurs de tension, sont également de dimensions identiques, leur profondeur respective étant la moitié de celle du caisson 6.
Le caisson 9 peut exister en différentes profondeurs en fonction du type et du nombre des bottes d'extrémité de câbles telles que 10 qu'il y a lieu d'installer.
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Dans le caisson 6 est logée une cabine mobile 11constituée d'un chariot roulant normalise qui possède des dimensions et un aménagement interne tels qu'il peut recevoir au choix plusieurs disjoncteurs tel que 12 ou autres appareils d'interruption ou .appareilla,Se ayant des caractéristiques très diverses,, L'inter- changeabilité entre ces divers appareils n'a pour conséquence que le remplacement des connexions de raccordement 13 et éventuelle., . mont des traversées 3 par d'autres de calibre différent.
Les troue de fixation variables des divers appareils dans le chariot sont pré-. vus d'avance, ainsi que les embiellages de liaison avec le mécanisme de verrouillage 14 de positionnement de la cabine mobile 11 dans l'enveloppe avant 6.
La face avant de la cabine mobile 11, lorsque cette dernière est en position embrochée, est alignée avec la face avant des caissons 6 et 7 de sorte qu'en position débrochée cette cabine .mobile 11 fait saillie d'une certaine quantité tout en assurant la continuité des enveloppes métalliques do protection. Cette disposition particulière permet de s'assurer au premier coup d'oeil de l'état "enservice" ou "hors service" de l'appareillage principal d'un tableau. la construction d'une telle cellule peut être prévue pour recevoir à la place d'une cabine mobile 11 un disjoncteur dit "fonctionnel" à traversées d'embrochage incorporées, et pôles blindés dispensant de tout cloisonnement avant.
Comme défini, l'invention porte spécialement sur la cons- truction en caissons sépares assemblables entre eux et dans les proportions relatives de ces éléments, multiples les uns des autres et cela dans un plan vertical perpendiculaire à la face avant¯de la cellule. Il est évident qu'une variable esoentielle peut exister : en l'occurence la largeur ou pas de la cellule, fonction principalement du niveau d'isolement de cette dernière.
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On, peut ainsi construire plusieurs gammes de cellules avec des éléments de largeurs différentes niais conservant dans les autres dimensions des cotes identiques et tout au moins le mené principe de proportionnalité
Cette cellule débrochable présente encore d'autres particu- larités constructives dont on trouvera ci-après la description.
Ces particularités entrent dans le cadre de l'invention à titre avantageux et augmentent encore la souplesse d'utilisation d'une telle cellule en fonction des variantes d'équipement désirées.
Les caissons 1 et 2 reçoivent normalement trois isolateurs supports 15 implantes à 45 dc.ns un angle de chacun d' eux. Ces supports sont susceptibles d'être remplacés à volonté par des isolateurs-condensateurs spéciaux destinés à détectée la présence ou l'absence de tension à l'aide de lampes au néon placées en série. Cette disposition particulière permet de réserver le maximum de volume disponible pour l'équipement de chaque caisson en facilitant l'accessibilité.
Par voié de conséquence, un petit espace prismatique à section triangulaire se trouve ménagé à l'arrière des isolateurs et peut recevoir la barre générale de terre 16 qui se trouve ainsi toujours accessible et à proximité immédiate du centre de gravité électrique des divers appareils qui doivent y être raccordés :gaine de plomb des câbles, diviseurs de tension capacitifs, secondaires des réducteurs de mesure, seotionneur de terre, assurant pour 1'ensemble des connexions de nasse les plus courtes possible.
L'entr'axe des deux nappes horizontales d'embrochage 3 est ramené par cette méthode constructive à un minimum compatible avec des distances d'isolement correctes entre les tulipes de contact 17 et la tôle horizontale de cloisonnement 18 entre les caissons 1 et 2.
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La conception et le dimensionnement de l'ensemble sont prévus d'autre part pour permettre l'équipement des deux nappes horizontales d'embrochage au moyen des trois types différents ci-après de traversées rigoureusement interchangeables : - Traversée en procelaine à ailetto dans laquelle la tige conductrice est immobilisée au moyen d'un agent de scellement adéquat.
Traversée condensateur en papier bakélisé enroulé à chaud et vernis sur la tige conductrice avec interposition de répartiteurs équipotentiels.
Traversée mixte, composée d'une traversée en papier bakélisé comme ci-dessus avec un surmoulage de résine thermoduroissable à surface ondulée, telle que celle faisant l'objet d'une demande-',.. de brevet français déposée le 13 Mai 1964 par la Demanderesse pour "Traversée étanche".
Le choix entre ces trois modèles de traversées peut être fait par exemple en fonction des conditions climatiques du lieu d'installation ou bien des désirs particuliers de l'utilisateur*
De plus, la longueur de toutes ces traversées est calculée de manière à permettre l'installation simple de transformateurs de courant monocondueteurs tels que 19, accessibles sans aucun démontage après simple dbrochage de l'élément mobile 11.
Les dispositions constructives des embrochâmes ont été étudiées de façon à assurer un maximum de sécurité dans l'exploita* , %ion. En effet, les traversées d'embrochage 3 passent au travers de la tôle de cloisonnement 21 entre caissons 6 et 1 ou 2 sans interposition de pièces isolantes ayant des lignes de fuite altéra- . blés dans le temps telles que des cloches par exemple,
Ces cloches sont parfois fragiles et, en général, d'un accès difficile ; leur entretien et leur nettoyage sont malaisés.
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Dans la disposition d'embrochage adoptée pour la présente cellule,' l'isolement est uniquement repcrté sur les traversées qui possèdent des lignes de fuite très importantes de plus leur entretien est facile puisqu'elles sont portées par la cabine débrochable 11 et les risques d'échauffement anormal ou de conden- sation sont fortement réduits du fait que ces traversées ne sont pao enfermées dans un volume d'air restreint, mais au.contraire largement ventilées.
Enfin, l'obturation totale entre partie fixe et partie mobile, afin d'éviter toute propagation d'un défaut d'un caisson dans un autre, est assurée par un jeu de volets métalliques d'étanchéité qui vient plaquer en position embrochée contre la tôle de cloisonnement 21 possédant les ouvertures de passage des traversées d'embrochage.
Il est souvent réclame de rendre les transformateurs de tension débrochables afin d'accéder hors tension aux fusibles de protection. C'est un avantage qui appartient à la cellule décrite dans cette invention, sans perte de place et en supprimant purement et simplement les mécanismes utilisés d'ordinaire dans ce but.
La figure 1 montre en effet vue le caisson 8 peut recevoir jusqu'à trois transformateurs de tension 20 comportant de ' préférence un isolement sec et des fusibles à grand pouvoir de coupure incorporés. Ces transformateurs sont installas à poste fixe, corne haute tension dirigée vers le bas, de telle sorte qu'ils soient assimilés à des transformateurs débrochables par simple extraction de la cabine mobile 11. Ils sont alors parfai- tement accessibles. -
Bien entendu les parois de la cabine 11 présentent les discontinuités nécessaires pour permettre les mouvements de cette cabine.
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Une autre disposition, représentée sur la figure 2, montre que ces transformateurs peuvent également être installée directement . sur l'élément mobile 11. Le choix entre les deux solutions est détermine en fonction de la position du jeu de barres et du schéma électrique à réaliser.
Cependant, si l'obligation de débrocher un chariot, pour accéder aux transformateurs, est incompatible aveo la continuité absolue du service, on peut toujours prévoir dans le tableau une cellule complète mais dont la cabine mobile 11 eot uniquement équipée aveo des transformateurs do tension,
Enfin, la construction en éléments séparés a une conséquence , particulièrement intéressante au niveau du'caisson basse tension 7.
En effet, les délais d'exécution des tableaux préfabriqués sont de plus en plus courts et une cellule suivant les principes objets de invention peut être fabriquée, livrée et installée sur place sans le caisson 7. Ce dernier, parfaitement indépendant, peut être livré séparément âpres oon équipement en usine avec les relais et appareils de mesure qui correspondent souvent au plus long délai de livraison de ce type d'installation. Un gain de temps appréciable- peut ainsi être obtenu dans la mise en service des tableaux préfabriqués.