EP0035604B1 - Dispositif de sécurité pour changeur de prises en charge - Google Patents
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Definitions
- the passage from one tap of the transformer adjustment winding to the next tap is made by displacement of a mobile equipment fitted with electrical contacts.
- This mobile assembly driven by a motor device, can run through a whole series of sockets, arranged one after the other, along a circumference, inside an insulating tube forming a sealed enclosure. or not in the transformer curve.
- Each of these sockets is at a different electrical potential, spanning the entire adjustment winding.
- the safety devices are multiple and are often placed outside the transformer tank in a control box leaned against one of the walls of the transformer tank because the size of these devices is quite large, especially in height.
- the safety device is a clutch inserted at the head of the mechanical transmission and controlled by a position repeater, which indicates at the level of the control box, the position occupied by the moving equipment.
- the invention as defined in claim 1 completely eliminates this risk by including, inside the on-load tap-changer, a safety device controlled by the crew itself. In this way, a discrepancy between the actual position of the moving element and the position displayed on the control box does not cause any damage to the transformer. In addition, as will be explained later, the device which is the subject of the invention automatically re-establishes the agreement between the position of the mobile assembly and its display on the control box.
- a charge selector is placed in a sealed enclosure 1 inside a tank 2 of a transformer.
- This sealed enclosure 1 is closed by an upper cover 3 provided with a window 4 which makes it possible to observe a positioning disc 5 secured to the mobile assembly 6, by means of a control mechanism.
- This control mechanism 7 is set in motion by a mechanical transmission 8 connected to the motor 9 via a speed reducer 10 and a clutch 11.
- the position of the moving element 6 is indicated by the positioning disc 5 which bears on the periphery of the marks, identified through the window 4.
- the position of the moving element 6 is repeated, by means of the mechanical transmission, of the declutching 11 and of the reduction gear 10 by a display disc 12 which can be observed by a window 13 made in a control box 14.
- This display disc 12 carries at its periphery the same indications as the positioning disc 5 so as to repeat the information on the positioning of the mobile assembly 6 and allow a convenient reading by the window 13 placed at breast height.
- This arrangement exempts the observer from having to hoist himself on the transformer to read the positioning disc 5 through the window 4.
- deposits of colloidal carbon partially or completely cover the positioning disc 5 and often make the reading of the positioning disc 5 difficult.
- This figure also shows a safety device 17 inserted inside the load selector and made soid of the moving element 6 during the manufacture of the load selector.
- the safety device 17 is placed between the transmission mechanical 8 the control mechanism 7. It is obvious that this safety device 17 can be mounted at another location situated inside the watertight enclosure 1 of the charge selector to be protected from any error mounting element outside the selector.
- the safety device 17 is directly controlled by the position of the moving assembly 6. Therefore, any discrepancy between the positioning disc 5 and the display disc 12 remains without undesirable consequences.
- this safety device 17 automatically re-establishes the agreement between the indications given by the positioning disc 5 which translates the exact position of the moving element 6 and the indications given by the display disc 12 which may be erroneous following disassembly of an element external to the sealed enclosure 1 of the charge selector.
- the moving element 6 is in the position marked 10 by the positioning disc 5, that is to say that the moving element is in contact with the tenth tap of the transformer adjustment winding while , follows a faulty reassembly the display disc 12 is in position 1.
- the adjustment winding has twenty-one sockets and that the operator starts the installation with the intention of making the crew travel mobil 6 all sockets of the adjustment winding.
- the safety device 17 operates and immobilizes the moving element 6 while the maneuver continues at the control box 14 until the display disc 12 indicates to are around mark 21.
- This device therefore allows automatic matching between the position actually occupied by the mobile equipment 6 and the indication repeated at the display disc 12 by a simple maneuver consisting in running through all the taps of the adjustment winding. .
- This shaft 21 is hollow and is furnished at its end with a needle bearing 22 which ensures both the coaxiality and the free rotation of another shaft 23 constituting the end of the driven part.
- the driving shaft 21 presents externally a cylindrical end which on a half-circumference has a large diameter and which is connected radially to the smaller diameter of the other half-circumference. From the exit the abre leading 21 has two projections in the form of teeth 24 and 25 whose role will be explained later.
- the driven shaft 23 carries at its end a circular plate equipped with two axes 27 and 28 parallel to the common axis of rotation of the shafts 21 and 23.
- a claw 29 or 30 each shaped to snap with one of the teeth 24 or 25 formed at the end of the driving shaft 21.
- Each of the claws 29 and 30 is respectively held in the latched position with the corresponding tooth 24 or 25 of the driving shaft 21 by means of a tension spring 31 or 32.
- the fork 33 When it is desired to interrupt the torque transmitted by the driving shaft 21 which, for example, rotates in the opposite direction of the watch hands, the fork 33 is maneuvered so as to rotate it around the axis 36 in anticlockwise, the tooth 35 of the fork 33 lifts the claw 29 by its tip and thus releases this claw 29 secured to the driven shaft 23 of the tooth 24 secured to the driving shaft 21. Dice at this time, there is dissociation between the driving shaft 21 and the driven shaft 23 and the engine force available at the end of the driving shaft 21 is no longer transmitted to the moving assembly 6 which comes to a standstill.
- the safety device 17 described in FIGS. 2 and 3 must automatically stop the movement of the mobile equipment 6 when the latter arrives at the end of its travel, that is to say when it occurs at one of the sockets connected to the ends of the transformer adjustment winding.
- connection mechanism which, by the action of a pin 38 secured to the plate 26, drives a disc 39 pivoting about a fixed axis 40 by means of notches 41 located at periphery of a Maltese cross disc 39.
- a roller 42 mounted on an axis 43 integral with the disc 39 pushes the fork 33 in the proper direction to actuate the safety device 17 according to the process described above.
- This safety device is remarkable for its simplicity and comparability, the small number of parts which constitute it makes it practically unbreakable and the fact that the pin 38 and the axis 43 which controls the tilting of the fork 33 are almost entirely facing face allows a significant gain in overall height.
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Jib Cranes (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
- Dans un changeur de prises en charge dont la fonction est de modifier le rapport de transformation des transformeateurs sans interrompre le passage du courant de ligne, le passage d'une prise de l'enroulement de réglage du transformateur à la prise suivante se fait par déplacement d'un équipage mobile nanti de contacts électriques. Cet équipage mobile, entraîné par une dispositif moteur, peut parcourir toute en série de prises, disposées à la suite l'une de l'autre, le long d'une circonférence, à l'intérieur d'un tube isolant formant une enceinte étanche ou non dans la curve du transformateur. Chacune de ces prises se trouve à un potentiel électrique différent, s'échelonnant sur tout l'enroulement de réglage. Par cette disposition, la prise qui est reliée au début de l'enroulement de réglage est immédiatement voisine de celle reliée à la fin de ce même enroulement. La pleine tension d'enroulement de réglage apparaît donc entre ces deux prises et il est absolument exclu de donner à l'équipage mobile la possibilité de commuter ces deux prises l'une à la suite de l'autre, sous peine de provoquer la destruction totale du changeur de prises, voire même du transformateur. Des précautions particulieres sont donc prises pour que l'équipage mobile ne puisse pas passer d'une extrémité de l'enroulement de réglage à l'autre extremité de ce même enroulement en commutant sur ces deux prises voisines.
- Les dispositifs de sécurité sont multiples et sont souvent disposés en dehors de la cuve du transformateur dans une boîte de commande adossée à une des parois de la cuve du trans- rmateur parce que l'encombrement des ces dispositifs est assez important, en hauteur notamment.
- Souvent, le dispositif de sécurité est un débrayage inséré en tête de la transmission mécanique et commandé par un répétiteur de position, qui indique au niveau de la boîte de commande, la position occupée par l'équipage mobile.
- Par cette disposition, il peut arriver qu'a le suite de manipulations effectuées sur un des composants de cette longue chaine cinématique reliant le répétiteur de position à l'équipage mobile il y ait discordance entre la position réellement occupée par l'équipage mobile et celle affichée par le répétiteur de position. Dans ce cas, lorsque l'équipage mobile dépasse une extrémité de l'enroulement de réglage, le dispositif de sécurité, commandé par le répétiteur de position, n'intervient pas et permet a l'équipage mobile de poursuivre son mouvement et de commuter de suite l'autre extrémité de l'enroulement de réglage, entraînant ainsi la destruction partielle ou totale du transformateur.
- L'invention telle que définie dans la revendication 1 supprime totalement ce risque en incluant, à l'intérieur même du changeur de prises en charge un dispositif de securité commandé par l'équipage lui-même. De la sorte, une discordance entre la position réelle de l'équipage mobile et la position afffichée à la boîte de commande n'occasionne aucun dégât au transformateur. De plus comme il sera exposé ultérieurement, le dispositif faisant l'objet de l'invention rétablit automatiquement la concordance entre la position de l'équipage mobile et son affichage à la boîte de commande.
- L'invention est exposée en détail à l'aide des figures 1, 2 et 3.
- La figure 1 montre une installation réalisée selon l'invention.
- Les figures 2 et 3 représentent un exemple de réalisation.
- Dans la figure 1, un sélecteur de charge est placé dans une enceinte étanche 1 à l'intérieur d'une cuve 2 d'un transformateur. Cette enceinte étanche 1 est fermée par un couvercle supérieur 3 muni d'une fenêtre 4 qui permet d'observer un disque de positionnement 5 solidarisé à l'equipage mobile 6, par l'intermédiaire d'on mécanisme de commande. Ce mécanisme de commande 7 est mis en mouvement par une transmission mécanique 8 reliée au moteur 9 par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse 10 et d'un débrayage 11.
- Dans ce dispositif, la position de l'équipage mobile 6 est indiquée par le disque de positionnement 5 qui porte à périphérie des marques, repérées à travers la fenêtre 4. La position de l'équipage mobile 6 est répétée, par l'intermédiaire de la transmission mécanique, du débrayage 11 et du réducteur 10 par une disque d'affichage 12 que l'on peut observer par une fenêtre 13 pratiquée dans un boîte de commande 14. Ce disque d'affichage 12 porte à sa périphérie les mêmes indications que le disque de positionnement 5 de façon à répéter l'information sur le positionnement de l'équipage mobile 6 et permettre une lecture commode par le fenêtre 13 placée à hauteur d'homme. Cette disposition dispense l'observateur de devoir se hisser sur le transformateur pour faire la lecture du disque de positionnement 5 à travers la fenêtre 4. De plus, suite à la formation d'arc dans le liquide diélectrique dont est rempli le sélecteur de charge, des dépôts de carbone colloîdal recouvrent partiellement ou totalement le disque de positionnement 5 et rendent souvent la lecture du disque de positionnement 5 difficile.
- Cette figure montre encore un dispositif de sécurité 17 inséré à l'intérieur du sélecteur de charge et rendu soidaire de l'équipage mobile 6 lors de la fabrication du sélecteur de charge.
- Dans le cas de la figure 1 le dispositif de sécurité 17 est placé entre la transmission mécanique 8 le mécanisme de commande 7. Il est évident que ce dispositif de sécurité 17 peut être monté à d'autre endroit situé à l'intérieur même de l'enceinte étanche 1 du sélecteur de charge pour être à l'abri de toute erreur de montage d'élément extrérieur au sélecteur.
- Dans cette disposition le dispositif de sécurité 17 est directement commandé par la position del'equipage mobile 6. De ce fait, toute discordance entre le disque de positionnement 5 et le disque d'affichage 12 reste sans conséquence fâcheuse.
- De plus, ce dispositif de sécurité 17 rétablit automatiquement la concordance entre les indications données par le disque de positionnement 5 qui traduit la position exacte de l'équipage mobile 6 et les indications données par le disque d'affichage 12 qui peuvent être erronnées suite à un démontage d'un élément extérieur à l'enceinte étanche 1 du sélecteur de charge. Supposons par exemple, que l'équipage mobile 6 est en position repérée 10 par le disque de positionnement 5 c'est-à-dire que l'équipage mobile est en contact avec la dixième prise de l'enroulement de réglage du transformateur tandis que, suit à un remontage défectueux le disque d'affichage 12 est en position 1. Supposons également que l'enroulement de réglage comporte vingt et une prises et que l'opérateur démarre l'installation dans l'intention de faire parcourir à l'équipage mobil 6 toutes les prises de l'enroulement de réglage. Dès que l'équipage mobile 6 atteint la position 21, le dispotitif de sécurité 17 fonctionne et immobilise l'équipage mobile 6 tandis que la manoeuvre se poursuit à la boîte de commande 14 jusqu'à ce que le disque d'affichage 12 indique à sont tour le repère 21.
- Ce dispositif permet donc une mise en concordance automatique entre la position réellement occupée par l'équipage mobil 6 et l'indication répetée au niveau du disque d'affichage 12 par une simple manoeuvre consistant à faire parcourir toutes les prises de l'enroulement de réglage.
- Par contre cettre même discordance, dans une installation classique aurait enrainé la destruction du sélecteur de charge dès que l'opérateur aurait placé l'installation au repère 12 du disque d'affichage 12.
- La figure 2 est une coupe partielle d'une vue en élévation.
- La figure 3 est une coupe partielle d'une vue en plan.
- Un arbre 21, relié par l'intermédiaire d'une transmission mécanique 8, d'un débrayage 11 et d'un réducteur de vitesse 10 à un moteur d'entraînement 9, constitue l'extrémité de la partie menante. Cet arbre 21 est creux et est garni à son extrémité d'un roulement à aiguilles 22 qui assure à la fois a la coaxialité et la libre rotation d'un autre arbre 23 constituant l'extrémité de la partie menée.
- L'arbre menant 21 présente extérieurement un bout cylindrique qui sur une demi-circonférence possède un grand diamètre et qui se raccorde radialement au diamètre plus petit de l'autre demi-circonférence. De la sortie l'abre menant 21 présente deux ressauts en forme de dents 24 et 25 dont le rôle sera précisé ultérieurement.
- L'arbre mené 23 porte à son extrémité un plateau circulaire équipé de deux axes 27 et 28 parallèles l'axe commun de rotation des arbres 21 et 23. Sur chacun des arbres 27 ou 28 pivote librement une griffe 29 ou 30 conformée chacune pour encliqueter avec l'une des dents 24 ou 25 ménagées en bout de l'arbre menant 21.
- Chacune des griffes 29 et 30 est respectivement maintenue en position encliquetée avec la dent correspondante 24 ou 25 de l'arbre menant 21 à l'aide d'un ressort de traction 31 ou 32.
- En supposant une rotation de l'arbre menant 21 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, la transmission du couple de rotation se fait par l'intermédiaire de la dent 24 de l'arbre menant 21 et de la griffe 29 solidaire de l'arbre mené 23.
- Si la rotation de l'arbre menant 21 est dans le sens des aiguilles d'une montre, ce sont respectivement la dent 25 et la griffe 30 qui transmettent le couple.
- Lorsque l'équipage mobile 6 du sélecteur de charge arrive à une des prises extrêmes de l'enroulement de réglage fin, il faut éviter le dépassement de cette position et la transmission du couple doit être interrompue entre l'arbre menant 21 et l'arbre mené 23. Pour réaliser cette interruption une fourchette 33 portant deux dents 34 et 35 oscille autour d'une axe 36 parallèle à l'axe commun des arbres 21 et 23. Cette fourchette est normalement maintenue en position de repos par un ressort de torsion 37.
- Lorsqu'on veut interrompre le couple de torsion transmis par l'arbre menant 21 qui, par exemple, tourne dans le sens inverse des aigulles d'une montre on manoeuvre la fourchette 33 de façon à la faire pivoter autour de l'axe 36 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, la dent 35 de la fourchette 33 soulève la griffe 29 par sa pointe et dégage ainsi cette griffe 29 solidaire de l'arbre mené 23 de la dent 24 solidaire de l'abre menant 21. Dés ce moment, il y a dissociation entre l'arbre menant 21 et l'arbre mené 23 et l'effort moteur disponible en bout d'arbre menant 21 n'est plus transmis à l'équipage mobile 6 qui s'immobilise.
- Il est évident que si la rotation des arbres 21 et 23 se fait dans le sens des aiguilles d'une montre, en faisant pivoter la fourchette 33 dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre on permet ainsi à la dent 34 de la fourchette 33 de libérer la griffe 30 de la dent 25 du bout de l'arbre menant 21.
- Le dispositif de sécurité 17 décrit dans les figures 2 et 3 doit interrompre automatiquement le mouvement de l'équipager mobile 6 lorsque celui-ci arrie en fin de course c'est-à-dire lorsqu'il se présente en d'une des prises reliées aux extremites de l'enroulement deréglage du transformateur.
- Cet automatisme est obtenu à l'aide d'un mécanisme de liaison qui par l'action d'un tenon 38 solidaire du plateau 26 entraîne un disque 39 pivotant autour d'un axe fixe 40 par l'intermédiaire d'encoches 41 situées en périphérie d'un disque de croix de Malte 39.
- Lorsque l'équipage mobile 6 arrive en fin de course, un galet 42 monté sur un axe 43 solidaire du disque 39 pousse la fourchette 33 dans le sens convenable pour actionner le dispositif de sécurité 17 selon le processus décrit ci-dessus.
- Ce dispositif de sécurité est remarquable de simplicité et de comparacité, le petit nombre de pièces qui le constituent le rend pratiquement indérégable et le fait que le tenon 38 et l'axe 43 qui commande le basculement de la fourchette 33 sont presqu' entièrement face à face permet un gain notable en hauteur d'encombrement.
Claims (3)
caractérisé en ce que l'arbre mené (23) et l'arbre menant (21) sont assemblés par un moyen de guidage coaxial (22), en ce qu'un élément support (26) solidaire de l'arbre mené (23) est disposé à proximité de l'extrémité de l'arbre menant (21), en ce qui le dit élément support (26) porte d'une part le tenon (38) de commande de la croix de Malte (39) et d'autre part un dispositif de découplage (27, 28, 29, 30, 31, 32) engagé dans une partie (24, 25) de l'arbre menant (21), en ce que la croix de Malte supporte au moins une partie d'un dispositif de fin de course (42, 43, 33, 34, 35, 36, 37) et en ce que ce dispositif de fin de course provoque le découplage entre l'arbre menant (21) et l'arbre mené (23) en entrant en contact avec le dispositif de découplage (27, 28, 29, 30, 31, 32).
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