CA1068755A - Cellule d'appareillage electrique a haute tension - Google Patents

Abstract

Cellule d'appareillage électrique à isolement dans l'air, comportant uninterrupteur qui relie une première prise de courant, sous tension, à une deuxième prise de courant, de part et d'autre d'une paroi, caractérisée en ce que l'interrupteur est disposé dans l'ensemble d'une cuve métallique fixée sur la cloison et de deux cloches isolantes qui sont assemblées sur la cuve métallique pour recevoir, la première, la première prise de courant, la deuxième, la deuxième prise de courant, et en ce qu'un écran diélectrique relié à la masse est placé dans la première cloche isolante entre les contacts de l'interrupteur en position d'ouverture, de sorte que, dans cette position d'ouverture, une personne se trouvant du côté de la deuxième cloche isolante ne puisse entrer en contact avec une pièce sous tension.

Description

~ r~

L'invsntion concerne des csllulss 3 hautB tsn~ion dont l'apparsil-lage ust à isolsmsnt dans l'alr, Qt qui comport~nt un appar~il ds coupure haute ten~ion dans une Bnceints ds gaz di~l~ctrique, Pour p~rm~ttrs à uns psrscnn~ d'avoir ac~ès avec sécurité à la parti~ de 1B cellule qui sst s~par~e dss conduct~urs sous t~nsion par l'ouvsrture de l~intRrruptsur~ ~8 dsrnier est g~néralsmsnt 501t combin~ avsc un sectionneur, soit constitué
de tells façon qu'un de SQS él~msnts, tsl qu'uns traversée r~alisant un ssctionnsm~nt, soit associé à un ridsau métallique qui s'intsrpose entr~
les contocts de l'appareil en position d'ouvsrturs. Ces 301utions p~uvsnt suffire lorsque 1'0xtinction de l'arc s'ef~sctua dans l'air~ Mai~ si la coupurs a 11BU dans un fluids ds ri~id~té diélsctr~qu0 supérieurs ~ calle d~ l'air, par exsmpls un gaz t~l que l'hsxafluorurs ds soufrs, l~s dispo-sitions précédsntBs ne convisnn~nt pas. Elles n~css~itent généralsment la rotatiOn d'~ns traversse dont le moment d'inertie es* asssz ~levé, et slles conduissnt ainsi, soit à uns solution sncombrant~ sl ls ssctionnsur sst sn ~érie avec l'intsrruptsur, soit à uns solution absorbant uns énsrgls as~ez importante, donc incompatible avec l'utili~ation d'automatismss simple~, sl 18 traversfis e~t combinés avec lapartis mobile ds l'lntsrrupt0ur dont le dsplacsm~nt doit str~ as~sz rapids.
L'invention a pour but uns celluls3 intsrruptsur hauts tsnsion dont 18s dispositions p~rmettsnt d'as~urer 13 mise hors d'atteinte, dens dss condition6 ~atisfalsantss, des parties activss dsmsurant 80us tsnsion, lors ds l'ouvsrture de l'lntsrruptsur~
L'invention a pour obJ0t une cellule d'appareillag~ élsctrlqus a ;~ lsol0msnt dens l'alr, qui comports un lnterrupteur effsctuant la coupurs dan~ un fluids dlslsctriqus st travsr~ant uns parol pour rellsr uns prsmlsrs priss de courant, sous tension, sltués d'un pr0mlsr c~t~ ds la parol 3 uns deuxi~ms prls0 ds courant situse ds l'autrs côté de la paroi, caractsrlsés par le fait qus l'intsrruptsur comprsnd uns prsmisrs clochs isolant~
rscsvant la prsmi~rs priss ds courant ~t contsnant 1BS contact~ ds l'intsr-., ~

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106~3755 rupteur et uns deuxiame clorhe isolante recevant la deuxièms prise de courant, ces deux cloches isolantes étant assemblées par une cuve métalliqus flx~E sUr la paroi, 8t par le fait qUe la première cloche isolante comporte à l'intérieur un écran diélectrique relié ~ la masse et situé entre les contacts de l'lnterrupteur en position d'ouverturs, ds sorte qu'en position d'ouverture de l'intsrrupteur, Une personne SB troUvant dudit aUtre coté
de la paroi ns puisse entrsr en contact avec uns pièce sous tension ni par contart direct, ni par l'effet d'une surtension provoquant un amor~age évsntuel dans l'interrupteur.
Selon une autre caractéristique l'sxtinctlon de l'arc de coupure de l'interrupteur s'effectu~ à l'aide d'un dispositif à autocompression.
LBS caractéristiques et avantages de l'invention ressortlront ds - la description d'un mode de réalisation donné 3 titre d'exemple illustré
dans les figures.
La figure 1 est une vue en coupe d'un interrupteur utllisé dans l'invention en positlon de fermeture.
La figure 2 est uns vue en coupe dsl'interrupteur de la figure 1 en posltion d'ouverture.
La figure 3 est une vue ds facede l'interrupteur selon la figure 1, La flgure 4 est une vue en coupe d'une cellule équipée de l'lnter-; ruptsur sslon la figure 3 st agencée selon l'invention.
La figure 5 sst une coupe ~nalogue ~ oslle de la flgure 2, mois concerne un interrupteur muni d'un indicateur de position.
L'interrupteur de la figure 1 comporte une cuve métallique 1 sur laqUelle sont montées deux cloches isolantes 2 et 3 supportant des prises de courant 4 et 5, Une tige 6 est fixée sur la prise,4 et une tige 7 sur C ~
la prise 5. Un tube mobile 8, entralne par une bielle 10 et un levier 9 tournant autour d'un axe de commande 11, assure le passage du courant. A
l'extrémité supérieure du tube fermé par une rondelle 32, des dolgts 12

- 2 -10~ 7~S

assurant 1B contact av~c la tigs 6. A son sxtrkmité inférisure, 1B tUb8 8 qui surt de c:ontact mobile sst rétrBint E~t fendu 8t 18s doigts ainsi consti-tu~s coullsssnt sur la tigB 7. Uns buss isolant~ 13 fixés 3 l'~xtrémité
dU tUb~ 8 ~orms un piston qui SB d~P1aCB 3 l'intérieur d'un cylindrs 14 solidair~ d~ la oluchs 2. Un annsau ~talliqus constituant un ~cran diélec-triqus 15 est fixé sur la cloch~ Z st rslié ~ la CUVB 1 par la connexion 33, visibls dan~ la figure 2. L'~nceints ds l'intsrrupteur constitué~ p~r la cuv~ 1 st lss cloches 2 st 3 contisnt un gaz dislectriqus. Oes orlfics~
16 sltués sntrs la clorhe Z st 18 cylindre 14 permettent la circulation du gaz autour de l'organe d8 coupur~ con~titué par la buss 13 Bt 18 cylindrs 14. En position d~ ~srmsturs, 18 courant pesss succsssivem~nt par la priss ds courant 4, la tig~ 6, 1BS doigts 12, 1B tube a, la tigs 7 st la prias ds : courant 5. A l'ouv~rturs, 18 tubs 8 sst sntra~né vsrs le bas par le m~canisme forms par la bi~lls 10, 18 1BViBr 9 st l'axs 11, la buss 13 comprlme 18 gaz d~ns 1B cylindrs 14 st le gaz passs par dss ouvertures 17 ménagées dans la paroi horizontal~ solldariaant le tu6s 8 st la buss 13. Lorsque le tigs 6 sst aorti~ du tubs 8 st ds la buss 13, 18 gaz s'~couls galsm~nt en pasaant par l'orifice 10 mBnag~ 3 la partis sup~risurs ds la buss 13. CB 80Uff1ag8 ; assurs l'sxtinction ds l'arc amorcé sntrs la tigs 6 st lss doigts 12.
. 20 Aprss la coupure, sn fin d'ouvsrtur~, l'appareil sst dans la ; positlon rspr~sentks sur la flgure 2. L'scran 15 s~ trouvn alor~ aitU~
sntre la tigs 6 ~t la partls wp~ri~urs du tube 8. La distancs sntr~ la tigs 6 et le tubs 8 tlant dss tsnsions supsrisurss aux tsnsions d'sssais ~ imposses entr~ ~ntrss et sortis dss ssctionnsurs, st 1B8 distancss sntrs la ti8s 6 st l'scran 15 st sntrs 18 tubs 8`st l'scran 15 sont tsllsa qu'un emorçage ou un chsmin~msnt intsrssss touJours l'écran diélsctrique à la tsrrs 15 st ns s8 produit Jamais dirsctsmsnt sntrs la tige 6 st 18 tube 8.
Par ~illeurs, la gaz qui sntours 1BS pièces 6, 8 st 15 sst ~n psrmanancs sn communication avec 1B gaz contsnu dans l'snc~ints ds l'intsrruptsur, oe qui élimins le risque ds détérioration dss qualités diélsctriquss du gaz situé

~0~87~iS

sur la distance d'ouvsrturs ds l'apparail. L'~cran 15 psrmet ainsi de réallssr un interrupt~ur-ssotionnsur sans accr~trs de façnn importants la ~ourse d'ouverture Bt sans ad~onction d'un dispositif de sectionnement supplémentairs.
La figure 3 est un ex~mpls ds réalisation d'un apparsil tripolairs avec son chassis 19, sa boits ds commande 20 psrmsttant l'exécution das différsnts cycles de manosuvrs et un sectionneur de terr~ 21 monté sur le ch~ssis st pouvant assursr la miss à la tsrre dss pris~ de courant infé-rieures de l'intsrruptsur. LB ssctionnsur ds tsrre, rspréssnté sn traits pleins sn position de fsrmsturs st partisllsmsnt en traits mixtes en po~ltion d'ouvsrture, comprend une barre ZZ supportant trois pinces de ~ contact 23. L'snssmble tourne autour dss pivots 24 Bt, sn position ds ; fermeture, les prisss ds courant inféri~ures S s'~ngagent dans les pincss 23, Sur la figurs 4, l'interrupteur est install~ dans sa cslluls, L'appareil, ~quipé de sa boits de commande 2G et du sectionneur 21 ds miss ~, à la tsrrs de la t~ts ds c~bl~, constitus un snsembla facilsment démontabls apr~s d~connsxion du ~su de barrss 25 relis directemsnt aux prlses ds - courant 4 et des connsxions 26 fixé~s sur l'isolateur 27 auquel sont raccordés les c~blss 28. L'isolatsur 27 est figalsmsnt utilisé comms diviseur capacitif permettant ds détecter la préssnce de tension et de foire ~onc-tionner les autom~tismes. On a schématisé ~n 29 lo command~ de l'interrupteur et en 30 celle du sectionneur de terre, Ainsi, lorsque l'interrupteur est en position d'ouverture et que le ~eu de barres Z5 reste sous tension et le cable 28 hors tension, la cwe 1 et une cloison sn tole 31, sur laquelle slle est fixée, empechent tout contact direct sntrs les pièces sous tsnsion telles qus 25 st uns psrscnne ayant accas au compartiment inf~rieur de la csllule, La personne e~t également protégse contrs toute surtension ~vsntuslle pouvant provoquer un amorçage dans l'interrupteur, puisqus l'amorçage ~e produira dans tous lss cas sntrs la tig~ 6 rQli~e a la priss ds courant 4 et 1 ' é~ran 15 (figurs 1), st ~on ~ntrs ~ntr~s st sortis d~ l'intsrruptaur. Ainsi, une op~ration sur 1B c~bl~ ou sur un ~lém~nt du compartimsnt inférieur s'sf~actue avsc la mems s&curité que dans lss installations classiques.
Csci sst ~gal~msnt vrai si l'on p~natrs dans 1P CO~PartimBnt supsrlsur hors tension et quB 1B C8blB rssts 80US tension. La disposition selon l'invention pressnts un avantage -tupplsm~ntaire lorsqus 18 CJb1e 28 5B tBrmins par une boits à cablss, car la préssnc~ de la cuve 1 Bt dB
la cloiRon 31 prot~ge lu ~eu de barres 25 contre unP explosion évsntuslls de la bolte 3 câbl~s.
Avantageussmsnt st d~unB maniarB pratiquB 18 g8Z utilisé est d~
l'hsxafluorurs ds ~oufre et l'interrupteur peut comporter un dispositif de coupurs à autocomprssslon. D'autrs part, l'snsemol~ constitué par l'intsr-ruptBur, sa commands st SBS accBssoires~ peut constituer un snssmbls lndé-pendant, alsémsnt d~montable sn csllul~.
Dan~ C8 typ~ d'intsrruptsur, 1B5 contacts d~ coupurs ns aont pas visiblss ~t la signalisation de la position d'ouv~rturs ou ds fsrmsture sst gsnéralsmsnt lndiqu~s 80it par 18 m~canismè ds commande, Qoit par l'arbr~
ds manosuvrs du dispositif ds coupurs. S'il ss produit uns rupturs sntre 18 mBcanisms ds commands st l'apparsil ds coupurs ou entrs l'arbre ds manosuvre st la partie mobile qui ge déplace à l'intérisur de l'apparsil d0 coupure, la signali~ation dsvisnt in~xacts st psut provoquer un incid~nt 1~ QXploi tation pouvant sntra~ner un accidsnt pour le p~rsonnsl.
Pour évitsr cst inconvénisnt, l'invsnt~on pr~volt uns pi~ce auxi~
liairs 34, généralsmsnt uns tige, r~ndus solidairs du contact mobil~ ds coupurs st coulissant 3 travers la d~uxièms priss ds courant 5, ds sorts que l'apparition de l'sxtrémité de cstts piècs ou t$gs à l'sxtérisur ds la dsuxièms priss ds courant signale la position d'ouverturs de l'apparsil ds coupurs. C'sst la diRposition rsprsssnt~e sur la figurs 5.
La tige 34 sst directsment solidaire du tuoe ~obils ~. Elle peut, 10~7~jS

par exsmplQ~ atrs fix~E sur la rondBlle 32. Elle coulissa à travsrs la borns ds sortiB d~ l'appareil ds coupure sur laquells est montee une équsrrs 35 reccordés à des conductaurs de départ non r~présentes~ En posltion ds fsrmaturs ds l'appareil ds coupurs, l'sxtrémité 3~ de la tlgs 34 B5t caCh~s à l'intéri~ur de la prise ds coUrant 5. En positiOn d'ouver^
turs, l'sxtrémlté 36 ds la tige 34 appara~t à l'sxtérisur ds la prisE da cour3nt 5. DB pré~érsncs, un tube transparsnt 37 protags contre les chocs l~espace qu~ cstts pi~C8 parcourt à l'sxtérisur.
Sur chaqu~ int~rrupteur de la cellule, l'apparition d~ l'sxtrémit~
36 ds la tigs 34 ~ l'sxtérisur de la priss ds courant 5 indiqus ds façon csrtaina la posltion d'ouvsrturs ds la partis mobils ds l'intsrruptsur st ,, ; complèts l'information dé~ fournis, p~r sxemple, par la position angulairs ds l'arbre ds manoeuvrs tournant autour ds l'axs 11.
Il sst évldsnt qus l'invention n'sst nullsmsnt limités au mods ds r~alisation qui vi8nt d~BtrB dBCrlt Bt rBpr~5Bnté Bt qUi n'a Bté donn~
qu'~ tltre d'sxBmpls 8n particulisr, on p~ut sans sortir du cadrs ds - l'invsntion. modifisr csrtainss dispositions, ou rsmplacer csrtains moysns par d'autr~s squival~nts..

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Claims (8)

Les formes de réalisation de l'invention pour laquelle une propriété ou un privilège exclusif est revendiqué sont définies comme suit:

1. Cellule d'appareillage électrique à isolement dans l'air, qui comporte un interrupteur effectuant la coupure dans un fluide diélectrique et traversant une paroi pour relier une première prise de courant, sous tension, située d'un premier côté
de la paroi à une deuxième prise de courant située de l'autre côté de la paroi, caractérisée par le fait que l'interrupteur comprend une première cloche isolante recevant la première prise de courant et contenant les contacts de l'interrupteur et une deuxième cloche isolante recevant la deuxième prise de courant, ces deux cloches isolantes étant assemblées par une cuve métalli-que fixée sur la paroi, et par le fait que la première cloche isolante comporte à l'intérieur un écran diélectrique relié à la masse et situé entre les contacts de l'interrupteur en position d'ouverture, de sorte qu'en position d'ouverture de l'interrup-teur, une personne se trouvant dudit autre côté de la paroi ne puisse entrer en contact avec une pièce sous tension ni par con-tact direct, ni par l'effet d'une surtension provoquant un amor-çage éventuel dans l'interrupteur.

2. Cellule selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le fluide diélectrique est un gaz de rigidité supé-rieure à celle de l'air.

3. Cellule selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le fluide diélectrique est de l'hexafluorure de soufre.

4. Cellule selon les revendications 1, 2 ou 3, carac-térisée par le fait que l'extinction de l'arc de coupure dans l'interrupteur s'effectue à l'aide d'un dispositif de coupure à
autocompression du fluide diélectrique.

5. Cellule selon les revendications 1, 2 ou 3, carac-térisée par le fait que l'ensemble de l'interrupteur, de sa commande et de ses accessoires constitue en ensemble indépendant aisément démontable en cellule.

6. Cellule selon la revendication 1, dans laquelle le contact relié à la deuxième prise de contact est le contact mobi-le, caractérisée parle fait qu'une pièce auxiliaire est solidaire de ce contact mobile en coulisse dans la deuxième prise de contact pour sortir de celle-ci, au moins en position d'ouverture de l'interrupteur.

7. Cellule selon la revendication 6, caractérisée par le fait que ladite pièce auxiliaire reste cachée à l'intérieur de la deuxième prise de contact en position de fermeture de l'in-terrupteur et apparaît à l'extérieur de cette deuxième prise de contact en position d'ouverture de l'interrupteur.

8. Cellule selon la revendication 6 ou 7, caractérisée par le fait qu'un tube transparent entoure l'espace parcouru par ladite pièce auxiliaire à l'extérieur de la deuxième prise de contact.