Patents
Search within
Search within the title, abstract, claims, or full patent document: You can restrict your search to a specific field using field names.
Use TI= to search in the title, AB= for the abstract, CL= for the claims, or TAC= for all three. For example, TI=(safety belt).
Search by Cooperative Patent Classifications (CPCs): These are commonly used to represent ideas in place of keywords, and can also be entered in a search term box. If you're searching forseat belts, you could also search for B60R22/00 to retrieve documents that mention safety belts or body harnesses. CPC=B60R22 will match documents with exactly this CPC, CPC=B60R22/low matches documents with this CPC or a child classification of this CPC.
Learn More
Title
Abstract
Claims
Full Document
Find patents
Keywords and boolean syntax (USPTO or EPO format): seat belt searches these two words, or their plurals and close synonyms. "seat belt" searches this exact phrase, in order. -seat -belt searches for documents not containing either word.
For searches using boolean logic, the default operator is AND with left associativity. Note: this means safety OR seat belt is searched as (safety OR seat) AND belt. Each word automatically includes plurals and close synonyms. Adjacent words that are implicitly ANDed together, such as (safety belt), are treated as a phrase when generating synonyms.
Learn More
Search by
Chemistry searches match terms (trade names, IUPAC names, etc. extracted from the entire document, and processed from .MOL files.)
Substructure (use SSS=) and similarity (use ~) searches are limited to one per search at the top-level AND condition. Exact searches can be used multiple times throughout the search query.
Searching by SMILES or InChi key requires no special syntax. To search by SMARTS, use SMARTS=.
To search for multiple molecules, select "Batch" in the "Type" menu. Enter multiple molecules separated by whitespace or by comma.
Learn More
Patent numbers
Search specific patents by importing a CSV or list of patent publication or application numbers.
Transformateur de distribution auto-protégé par un disjoncteur déclenchant sur court-circuit secondaire
EP1267368A1
European Patent Office
- Other languages
German English - Inventor
Jacques Schneider Electric Industries SA Fabbro Philippe Schneider Electric Industr. SA Marechal Christophe Schneider Electric Industr. SA Preve - Current Assignee
- Schneider Electric Industries SAS
Worldwide applications
Application EP02354044A events
2002-12-18
2008-08-06
Application granted
2008-08-06
2022-03-14
Anticipated expiration
Status
Expired - Lifetime
Description
translated from
L'invention est relative à un transformateur de distribution primaire MT/MT ou
secondaire MT/BT, dont les enroulements sont immergés dans un liquide ou un gaz
diélectrique contenu dans une cuve, et qui est doté d'un dispositif de protection intégré,
destiné à limiter les effets d'une défaillance interne du transformateur ainsi que les
défaillances aux bornes secondaires du transformateur. Plus précisément, elle a trait à un
transformateur dont le dispositif de protection est disposé à l'intérieur de la cuve du
transformateur, formant avec ce dernier une unité fonctionnelle et matérielle que l'on
appelle transformateur auto-protégé.
Dans le document EP 0.981.140 est décrit un transformateur immergé auto-protégé
du type précédent. Le dispositif de protection est relié au circuit primaire et comporte un
disjoncteur commandé par des moyens de déclenchement ainsi que des fusibles, disposés
en amont du disjoncteur. Les fusibles, le disjoncteur et les moyens de déclenchement sont
associés de telle manière que dans des conditions correspondant à un court-circuit aux
bornes du circuit secondaire du transformateur, les organes de contact du disjoncteur se
séparent et interrompent le courant sans que ne débute une fusion des fusibles, et qu'il
existe une valeur seuil d'intensité du courant traversant chaque fusible, inférieure au
pouvoir de coupure du pôle correspondant du disjoncteur et au-delà de laquelle la fusion du
fusible est achevée avant qu'un ordre de séparation des organes de contact donné par les
moyens de déclenchement ait pu entraíner la séparation des contacts. Selon un mode de
réalisation, les moyens de déclenchement comportent un dispositif déclencheur à
maximum de courant comprenant un moyen de mesure de l'intensité du courant circulant
dans une phase du secondaire du transformateur.
Toutefois, le document ne précise pas comment doit être transmise aux moyens de
déclenchement l'information obtenue par les moyens de mesure. Or les moyens de mesure
sont situés près des conducteurs de phases secondaires, alors que le disjoncteur est situé du
côté primaire du transformateur, à distance des conducteurs de phases secondaires.
L'invention vise donc à proposer un transformateur auto-protégé dont les moyens
de déclenchement soient simples et fiables sur la durée de vie de l'installation, soit plus de
20 ans.
A cet effet, l'invention a pour objet un transformateur électrique de distribution
comportant :
- une cuve contenant un diélectrique liquide ou gazeux,
- un circuit électrique primaire triphasé comportant des enroulements primaires immergés dans le diélectrique,
- des traversées électriques primaires permettant de relier le circuit électrique primaire à un réseau électrique primaire extérieur à la cuve,
- un circuit électrique secondaire triphasé comportant des enroulements secondaires immergés dans le diélectrique,
- des traversées électriques secondaires permettant de relier le circuit électrique secondaire à un réseau électrique secondaire extérieur à la cuve,
- un dispositif de protection comportant
- un disjoncteur disposé dans la cuve, dans le circuit électrique primaire, entre les traversées primaires et les enroulements primaires, le disjoncteur comportant un verrou de déclenchement mobile entre une position de verrouillage et une position de déclenchement,
- des moyens de déclenchement du disjoncteur, comportant un dispositif déclencheur à maximum de courant,
- pour chaque phase du circuit secondaire du transformateur, un relais électromécanique, comportant
- une palette mobile entre une position de repos et une position d'ordre de déclenchement,
- un circuit magnétique fixe pour appliquer à la palette une force électromagnétique motrice croissant avec l'intensité du courant traversant 1a phase du circuit secondaire du transformateur,
- un moyen de rappel élastique de la palette vers la position de repos, appliquant à la palette en position de repos une force de rappel seuil,
- une chaíne cinématique de transmission disposée entre les relais électromécaniques et le verrou de déclenchement du disjoncteur, comportant un organe de sortie entraínant le verrou de déclenchement du disjoncteur de sa position de verrouillage à sa position de déclenchement lorsque la palette du relais électromécanique de l'une quelconque des phases secondaires se déplace de la position de repos à la position d'ordre de déclenchement.
Le dispositif déclencheur est disposé à l'intérieur de la cuve, de sorte que le
transformateur constitue, avec ses moyens de protection, une unité fonctionnelle et
matérielle délimitée par la cuve, ce qui correspond très exactement à la notion de
transformateur auto-protégé.
Le relais électromécanique de chaque phase a vocation à être disposé au plus près
des conducteurs de phase secondaires, alors que le disjoncteur est disposé dans le circuit
primaire. La chaíne cinématique de transmission permet une transmission mécanique de
l'ordre de déclenchement de l'un à l'autre. Elle assure également la fonction logique
« OU » entre les ordres de déclenchement susceptibles d'être donnés par les relais de
chacune des phases. On évite ainsi tout dispositif électronique de transmission, par nature
moins fiable sur la durée de vie de l'appareillage concerné.
Il est à noter que la chaíne de transmission mécanique, par définition, ne fait que
transmettre l'énergie cinétique délivrée par le relais, jusqu'au verrou de déclenchement du
disjoncteur. Elle ne met pas en oeuvre de mécanisme intermédiaire à accumulateur
d'énergie, par exemple un mécanisme à ressort libéré par un verrou intermédiaire. En
d'autres termes, l'énergie nécessaire pour déplacer le verrou du disjoncteur de sa position
de verrouillage à sa position de déclenchement est fournie par le relais électromécanique et
non par un autre système d'accumulation. Ce type d'entraínement direct est possible car la
puissance électromagnétique disponible en cas de court-circuit secondaire s'avère
suffisamment importante, de telle sorte que l'on peut récupérer une partie de cette
puissance à faible coût à l'aide d'un convertisseur électromécanique simple, pour entraíner
la chaíne cinématique de transmission.
Quant au ressort de rappel de la palette de chaque relais, il assure la sélectivité
ampèremétrique de l'installation, puisqu'en dessous du seuil fixé par le ressort dans la
position de repos de la palette, les surcharges seront traitées exclusivement par les
protections situées en aval du transformateur.
Préférentiellement, le dispositif déclencheur à maximum de courant comporte en
outre, pour chaque palette, un dispositif temporisateur, introduisant un retard entre la mise
en mouvement de la palette et l'arrivée du verrou de déclenchement dans la position de
déclenchement. Ce temporisateur introduit un retard dans la réponse du relais
électromécanique, qui permet d'assurer la sélectivité chronométrique entre le disjoncteur
du transformateur et les moyens de protection situés en aval du transformateur. En d'autres
termes, le temporisateur retarde l'ordre d'ouverture du disjoncteur, laissant aux
disjoncteurs et/ou aux fusibles situés en aval du transformateur, à l'extérieur de la cuve, sur
le réseau secondaire, le temps de couper la ligne responsable du défaut. Ceci permet de
limiter le déclenchement du disjoncteur disposé dans la cuve du transformateur, aux seuls
cas critiques où le défaut est intervenu entre les traversées secondaires et les moyens de
protection situés en aval de la cuve du transformateur. En disposant un dispositif
temporisateur pour chaque phase secondaire, on assure que la temporisation sera suffisante
quel que soit le type de défaut, entre une phase et le neutre, entre deux phases ou entre les
trois phases secondaires.
Selon un mode de réalisation préférentiel, le dispositif temporisateur de chaque
palette comporte un élément dissipant de l'énergie par frottement, et appliquant à la palette
un effort résistant d'autant plus important que la palette a une énergie cinétique importante.
Avantageusement, le diélectrique est un liquide visqueux, le dispositif temporisateur
comportant au moins un frein plongé dans ledit diélectrique visqueux. On obtient ainsi la
fonction recherchée de façon très économique.
Selon un mode de réalisation, le dispositif temporisateur de chaque palette
comporte une liaison à course morte telle que la palette n'entraíne pas l'organe de sortie
tant que la palette n'a pas couvert une course morte entre la position de repos et la position
d'ordre de déclenchement.
Selon un mode de réalisation, la chaíne cinématique de transmission comporte un
arbre de transmission et, pour chaque phase secondaire, un moyen d'accouplement
unidirectionnel entre la palette et l'arbre de transmission, apte à transmettre à l'arbre de
transmission la force électromagnétique motrice appliquée par le circuit magnétique fixe à
la palette. L'arbre de transmission est pourvu d'un ressort de rappel vers une position de
repos. Les accouplements unidirectionnels permettent d'assurer la fonction « OU » précitée
de manière simple.
Préférentiellement, le circuit magnétique fixe comporte pour chaque phase
secondaire une pièce en matériau ferromagnétique présentant un entrefer, la palette étant
également en un matériau ferromagnétique et disposée dans l'entrefer de manière à former
avec la pièce en matériau ferromagnétique un circuit magnétique à réluctance variable
ayant une réluctance qui diminue lorsque la palette passe de la position de repos à la
position d'ordre de déclenchement. Une fois que le seuil défini par le moyen de rappel
élastique est dépassé, la palette commence à se déplacer vers sa position d'ordre de
déclenchement. Dès que ce mouvement s'amorce, la réluctance du circuit magnétique
diminue, donc, à intensité du courant constante dans la phase secondaire concernée, la
puissance instantanée et la force électromagnétique transmises à la palette croissent. Si les
conditions de court-circuit ne disparaissent pas, le mouvement se poursuit inéluctablement
jusqu'à ce que la palette ait atteint la position d'ordre de déclenchement. Si par contre les
conditions de court-circuit disparaissent avant que la palette concernée ait atteint sa
position d'ordre de déclenchement, la force électromagnétique motrice sur la palette
disparaít instantanément alors que la palette est soumise à la force de rappel du moyen de
rappel élastique et que le dispositif temporisateur s'oppose à la poursuite du mouvement de
la palette. L'inertie de la palette et de la chaíne de transmission étant négligeables par
rapport aux autres grandeurs en jeu, on assiste en conséquence à un arrêt quasi-immédiat de
la palette, puis à son retour vers la position de repos.
Préférentiellement, les moyens de déclenchement du disjoncteur comportent en
outre un transducteur sensible à la température et/ou à la pression du fluide diélectrique
dans la cuve, et passant d'une position désactivée à une position activée lorsque la
température du fluide dépasse un seuil de température donné et/ou que la pression du fluide
passe un seuil de pression donné, la chaíne cinématique de transmission étant disposée de
telle manière que lorsque le transducteur passe de sa position désactivée à sa position
activée, la chaíne cinématique de transmission entraíne le verrou vers sa position de
déclenchement. En effet, le disjoncteur doit également prévenir les défauts survenant à
l'intérieur du transformateur. La température du fluide et sa pression sont de bons
indicateurs du fonctionnement correct du transformateur et il est particulièrement
avantageux d'utiliser la même chaíne de transmission pour l'ensemble des moyens de
déclenchement. L'ensemble obtenu est particulièrement peu onéreux.
Préférentiellement, le dispositif de protection comporte en outre, pour chaque phase
primaire, disposés dans la cuve, dans le circuit électrique primaire en série entre les
traversées primaires et le disjoncteur, des fusibles ayant un pouvoir de coupure suffisant
pour assurer la coupure de la phase correspondante en cas de court-circuit du circuit
primaire. Les fusibles ont pour fonction essentielle de traiter le cas du court-circuit
primaire.
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'exemple
non limitatif, et représentés aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente un schéma électrique d'un transformateur selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 représente une vue en perspective d'un dispositif de protection situé à l'intérieur d'une cuve du transformateur selon le mode de réalisation de la figure 1 ;
- la figure 3 représente une vue de dessous du dispositif de la figure 2 ;
- la figure 4 représente une vue de côté du dispositif de la figure 2 ;
- la figure 5 représente une variante selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans une vue de côté comparable à la figure 4.
En référence à la figure 1, un transformateur de distribution triphasé MT/MT ou
MT/BT 10 comporte, à l'intérieur d'une cuve étanche 12 contenant un fluide diélectrique
14, en l'espèce une huile de haute tenue diélectrique ayant une viscosité plus importante
que l'eau, un circuit électrique primaire 16 et un circuit électrique secondaire 18. Le circuit
électrique primaire 16 relie des traversées primaires 20, disposées sur un couvercle 22 de la
cuve 12, aux enroulements primaires 24 du transformateur. Un dispositif de protection
électrique interne à la cuve est disposé en série entre les traversées 20 et les enroulements
primaires 24, de manière à couper l'alimentation électrique des enroulements 24 primaires
en cas de défaut électrique. Ce dispositif de protection comporte des fusibles 26 situés au
plus près des traversées primaires 24, éventuellement partiellement insérés dans les
traversées primaires 24, et un disjoncteur 28 disposé en aval des fusibles 26. Pour le
montage des fusibles 26, on se référera utilement au document EP 0,981,140 A1 dont la
description est insérée ici sur ce point par référence. Le circuit électrique secondaire 18 du
transformateur 10 relie les enroulements secondaires 30 du transformateur 10 à des
traversées secondaires 32, par l'intermédiaire de conducteurs secondaires de phase 34 et, le
cas échéant, d'un conducteur de distribution du neutre 36. Des moyens de déclenchement
40 assurent le déclenchement du disjoncteur. Ces moyens comportent des relais
électromécaniques 42 sensibles aux courants circulant dans les phases 34 du circuit
secondaire du transformateur, ainsi éventuellement qu'un transducteur 44 sensible à la
pression du fluide diélectrique et/ou un transducteur 46 sensible à la température du fluide
diélectrique. Une chaíne cinématique 50 assure la transmission des ordres de
déclenchement en provenance des différents relais électromécaniques 42 et transducteurs
44, 46 au disjoncteur 28.
En référence aux figures 2 à 4, le disjoncteur 28 est supporté par un châssis 52 fixé
sur la face interne du couvercle 22 de la cuve du transformateur. Ce disjoncteur comporte
un mécanisme d'entraínement (non représenté) d'un arbre de commutation 54, cet arbre
portant trois manivelles 56 entraínant chacune un contact mobile 58 d'une ampoule à vide
60. Le mécanisme est piloté par un verrou de déclenchement 62 qui pivote autour d'un axe
géométrique fixe par rapport au châssis, entre une position de verrouillage dans laquelle il
verrouille le mécanisme en position de fermeture des contacts, et une position de
déclenchement dans laquelle il libère le mécanisme qui provoque la séparation des
contacts. Le verrou de déclenchement est rappelé en position de verrouillage par un ressort
de rappel non représenté.
Les conducteurs 34, 36 du circuit secondaire sont constitués par des barres
métalliques traversant le couvercle du transformateur au niveau des traversées. Par
construction, les traversées secondaires 32 se trouvent disposées à distance du disjoncteur
28. En effet, bien que l'on n'ait pas représenté sur les figures 2 à 4, par soucis de clarté, les
traversées primaires 20 et les fusibles primaires 26, on distingue cependant sur le couvercle
22 les orifices de passage 64 des traversées primaires 20, qui se trouvent nécessairement à
proximité du disjoncteur 28, entre celui-ci et les traversées secondaires 32.
Les relais électromécaniques 42 des trois phases secondaires 34 sont disposés au
niveau des traversées secondaires 32, à l'intérieur de la cuve 12. Ils sont identiques, de
sorte que l'on n'en décrira qu'un seul par soucis de simplification. Le relais 42 comprend
un circuit magnétique fixe 70 formé par une pièce de matériau ferromagnétique en U,
entourant le conducteur de phase secondaire 34 correspondant et concentrant les lignes de
champ électromagnétique dans un entrefer. Le circuit magnétique fixe 70 est disposé dans
un plan perpendiculaire à l'axe de cheminement du courant dans le conducteur de phase 34,
c'est-à-dire dans le plan de la figure 3. Dans l'entrefer est disposé une palette 72 pivotant
autour d'un axe 74 perpendiculaire au plan de la figure 3. La palette 72 est elle-même
constituée en matériau ferromagnétique. Elle est retenue dans une position de repos contre
une butée de fin de course 76, par un ressort de rappel 78, qui reste partiellement bandé
dans cette position. La palette 72 se prolonge par un bras 80 formant manivelle, portant à
son extrémité libre un axe 82 de pivotement d'une tringle rigide 84. La tringle 84 forme
une bielle qui coopère, à son extrémité opposée à la palette 72, avec une manivelle
réceptrice 86 d'un arbre de transmission 88. Plus précisément, l'extrémité de la tringle 84
est recourbée pour former un crochet 90 visible sur la figure 4, qui s'insère dans une fente
92 de la manivelle réceptrice 86, de manière à former avec la manivelle réceptrice 86 un
accouplement unidirectionnel. Une plaque de frottement 94 est fixée à la tringle 84.
Comme on le voit plus particulièrement sur la figure 2, l'arbre 88 comporte autant
de manivelles réceptrices 86 qu'il y a de phases au secondaire et de relais
électromécaniques 42. L'arbre 88 tourillonne dans trois paliers 96 disposés sur des flasques
de support fixes 98 solidaires du couvercle 22 de la cuve. A son extrémité la plus proche du
disjoncteur, il forme un bras de renvoi 102 venant attaquer le verrou de déclenchement 62
du disjoncteur. L'arbre 88 est rappelé dans le sens contraire des aiguilles d'une montre vers
sa position de repos de la figure 3 par un ressort de rappel 104.
L'huile constituant le diélectrique remplit la cuve jusqu'au couvercle, de sorte que
le disjoncteur 28, les relais électromécaniques 42 ainsi que la chaíne cinématique de
transmission 50 constituée par les tringles 84 munies de leurs plaques 94 et l'arbre 88 muni
de ses manivelles réceptrices 86 et de son bras de renvoi 102, sont complètement immergés
dans l'huile.
Le dispositif de protection du transformateur fonctionne de la manière suivante.
En régime nominal ou en présence de courants de surcharge, les forces
électromagnétiques sur chaque palette 72 sont insuffisantes pour compenser le seuil fixé
par le ressort de rappel 78 partiellement bandé, de sorte que chaque palette 72 reste dans sa
position de repos représentée sur la figure 3, contre la butée de fin de course 76. Les
courants de surcharge seront donc pris en compte exclusivement par les dispositifs de
protection situés en aval de la cuve du transformateur. La tension du ressort 78 permet ainsi
d'assurer la sélectivité ampèremétrique de l'installation.
En cas de défaut sur l'une des phases secondaires 34, l'intensité du courant
traversant le conducteur 34 de la phase secondaire concernée induit un flux d'induction
important dans l'entrefer du circuit magnétique fixe 74. Le moment par rapport à l'axe de
rotation de la palette 72 des forces électromagnétiques exercées sur la palette dépasse le
seuil fixé par le ressort de rappel 78, de sorte que la palette 72 est entraínée en rotation
dans le sens contraire des aiguilles d'une montre sur la figure 3, effectuant une traction sur
la tringle 84 correspondante.
Le crochet 90 de la tringle entraíne alors l'arbre de transmission 88 en rotation dans
le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 2. Toutefois, ce mouvement est ralenti par
la présence de la plaque 94 correspondante qui, devant vaincre la résistance engendrée par
l'huile qu'elle déplace, s'oppose au mouvement de la tringle 84. A l'autre extrémité de
l'arbre 88, le bras de renvoi 102 entraíne le verrou 62 dans le sens contraire des aiguilles
d'une montre.
La forme de la palette 72 est telle que la distance séparant la palette des parois du
circuit magnétique fixe diminue rapidement lors de la rotation de la palette dans le sens
contraire des aiguilles d'une montre. En conséquence, la réluctance du circuit magnétique
global incluant la palette 72 diminue rapidement et, pour un courant de court-circuit
d'intensité donnée, les forces électromagnétiques exercées sur la palette augmentent. Le
moment des forces électromagnétiques par rapport à l'axe de rotation 74 de la palette
augmente également, bien que moins rapidement, du fait de la diminution du bras de levier
correspondant due à la rotation. Globalement, cette augmentation rapide du moment des
forces électromagnétiques assure, à intensité de court-circuit constante, une accélération
continue de la rotation de la palette 72.
Si le court-circuit se prolonge, la palette 72 poursuit donc son mouvement et
entraíne avec elle l'ensemble de la chaíne cinématique 50 constituée par la tringle 84,
l'arbre de transmission 88 et le bras de renvoi 102. Lorsque la palette 72 atteint une
position de commande de déclenchement, le bras de renvoi 102 amène le verrou de
déclenchement 62 dans une position de déclenchement. En arrivant en position de
déclenchement, le verrou 62 libère le mécanisme du disjoncteur 28 qui entraíne l'arbre de
commutation 54 et les contacts 58 dans une position de séparation, coupant l'alimentation
du circuit primaire 16 du transformateur.
Si, par contre, un dispositif de protection secondaire, tel qu'un coupe-circuit à
fusible ou un disjoncteur, situé en aval de la cuve du transformateur sur la ligne secondaire
où est apparu le défaut, ouvre le circuit suffisamment rapidement, l'intensité du courant
dans le conducteur 34 et le flux d'induction qu'elle induit dans l'entrefer du circuit
magnétique fixe 70 diminuent avant que la rotation de l'arbre n'ait provoqué le
déclenchement du disjoncteur. Les masses mobiles en mouvement sont faibles et
relativement négligeables par rapport aux efforts des ressorts de rappel 78, 104 et aux
efforts résistants des plaques 94, de sorte que le mouvement général de la chaíne
cinématique 50 dans le sens du déclenchement s'arrête quasi-instantanément. La palette 72
et l'arbre 88 retournent alors dans leur position de repos sous la sollicitation conjointe de
leurs ressorts de rappel respectifs 78, 104.
Les plaques 94 sont dimensionnées de manière à assurer une temporisation
suffisante pour que la coupure ait effectivement lieu en aval du transformateur toutes les
fois que cela est possible. Les plaques assurent donc une sélectivité chronométrique à très
faible coût. En fait, l'objectif est de ne provoquer le déclenchement du disjoncteur sur
défaut secondaire que lorsque celui-ci a lieu entre la cuve et les moyens de protection situés
en aval de la cuve, c'est-à-dire lorsque le défaut ne peut être ni détecté, ni éliminé au
niveau des moyens de protection situés en aval de la cuve.
Il est à noter que si certaines phases secondaires ne sont pas concernées par le
court-circuit, les palettes 72 et les tringles 84 correspondantes restent immobiles et
n'entravent pas la rotation de l'arbre 88 entraíné par la palette de la phase en court-circuit.
En effet, toute tringle 84 immobile dans sa position de repos coulisse librement dans la
fente 92 de la manivelle réceptrice correspondante lorsque celle-ci pivote dans le sens
horaire sur la figure 4. L'accouplement unidirectionnel entre la tringle 84 et l'arbre 88,
réalisé par la coopération du crochet 90 et de la fente 92, permet de rendre indépendants les
uns des autres les déplacements des relais électromécaniques 42 des différentes phases.
Par ailleurs, il convient de noter que la durée de la temporisation du déclenchement
doit être essentiellement identique dans le cas où le court-circuit intervient entre une phase
et le neutre, dans le cas d'un court-circuit entre deux phases et dans le cas d'un court-circuit
triphasé. C'est la raison pour laquelle il est préférable de pourvoir chaque phase
d'une plaque de frottement 94, plutôt que de disposer une plaque unique au niveau de
l'arbre.
Naturellement, diverses modifications sont possibles.
Selon une variante non représentée, il peut être utile le cas échéant de prévoir une
plaque de frottement 94 non plane, de manière à obtenir un effort résistant plus important
dans le sens du déclenchement, où la temporisation est souhaitée, que dans le sens du
retour à la position de repos, où la temporisation n'est pas nécessaire.
Plus généralement, la fonction de temporisation peut être obtenue par tout moyen
mécanique, notamment par tout dispositif dissipant de l'énergie par frottement fluide ou
solide.
La temporisation peut être également obtenue par une course morte d'un des
éléments de la chaíne de transmission, de préférence de manière indépendante pour chaque
palette. On a représenté un exemple de cette variante dans le mode de réalisation de la
figure 5, où les éléments identiques au premier mode de réalisation ont été identifiés avec
des références identiques. Le mode de réalisation de la figure 5 ne diffère du premier mode
de réalisation que par le fait que l'extrémité de la tringle 184 portant le crochet a été
rallongée, de manière à ce que le crochet 190 ne se mette à entraíner l'arbre qu'après avoir
couvert une certaine distance dans la fente 92. Lorsqu'un court-circuit secondaire apparaít,
la palette 72 couvre tout d'abord une certaine course morte en entraínant la tringle 184
contre l'effort de rappel du ressort 78, avant que le crochet n'entre en contact avec la
manivelle réceptrice 86 et ne se mette à entraíner l'arbre 88. Ce dispositif à toutefois
l'inconvénient d'imposer une plus grande course de la palette 72 entre la position de repos
et la position d'ordre de déclenchement. On peut également combiner une liaison à course
morte avec un dispositif dissipateur d'énergie telle que la plaque 194, que l'on a représenté
en pointillé sur la figure 5 pour traduire son caractère optionnel.
La palette n'est pas nécessairement une pièce pivotante. Elle peut être par exemple
remplacée par une pièce mobile en translation.
L'arbre multifonctions 88 du mode de réalisation peut être remplacé par plusieurs
pièces, par exemple : une pièce assurant la fonction logique « OU » entre les déplacements
des différents relais, une autre pièce assurant la transmission mécanique de ce mouvement
à distance, jusqu'au verrou de déclenchement.
Claims (10)
Hide Dependent
translated from
Claims (10)
Hide Dependent
translated from
- Transformateur électrique de distribution comportantcaractérisé en ce que le dispositif déclencheur à maximum de courant comporte, disposés dans la cuve (12) :une cuve (12) contenant un diélectrique liquide ou gazeux (14),un circuit électrique primaire triphasé (16) comportant des enroulements primaires (24) immergés dans le diélectrique (14),des traversées électriques primaires (20) permettant de relier le circuit électrique primaire à un réseau électrique primaire extérieur à la cuve,un circuit électrique secondaire triphasé (18) comportant des enroulements secondaires (30) immergés dans le diélectrique (14),des traversées électriques secondaires (32) permettant de relier le circuit électrique secondaire (18) à un réseau électrique secondaire extérieur à la cuve (12),un dispositif de protection comportantun disjoncteur (28) disposé dans la cuve, dans le circuit électrique primaire (16), entre les traversées primaires (20) et les enroulements primaires (24), le disjoncteur (28) comportant un verrou de déclenchement (62) mobile entre une position de verrouillage et une position de déclenchement,des moyens de déclenchement (40) du disjoncteur, comportant un dispositif déclencheur à maximum de courant,pour chaque phase (34) du circuit secondaire (18) du transformateur, un relais électromécanique (42), comportant:une palette (72) mobile entre une position de repos et une position d'ordre de déclenchement,un circuit magnétique fixe (70) pour appliquer à la palette (72) une force électromagnétique motrice croissant avec l'intensité du courant traversant la phase du circuit secondaire du transformateur,un moyen de rappel élastique (78) de la palette (72) vers la position de repos, appliquant à la palette (72) en position de repos une force de rappel seuil,une chaíne cinématique de transmission (50) disposée entre les relais électromécaniques (42) et le verrou de déclenchement (62) du disjoncteur, comportant un organe de sortie (102) entraínant le verrou de déclenchement du disjoncteur de sa position de verrouillage à sa position de déclenchement lorsque la palette (72) du relais électromécanique (42) de l'une quelconque des phases secondaires (34) se déplace de la position de repos à la position d'ordre de déclenchement.
- Transformateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif déclencheur à maximum de courant comporte en outre, pour chaque palette, un dispositif temporisateur (94), introduisant un retard entre la mise en mouvement de la palette et l'arrivée du verrou de déclenchement dans la position de déclenchement.
- Transformateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif temporisateur de chaque palette comporte un élément dissipant de l'énergie par frottement, et appliquant à la palette un effort résistant d'autant plus important que la palette a une énergie cinétique importante.
- Transformateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le diélectrique (14) est un liquide visqueux, le dispositif temporisateur comportant au moins un frein (94) plongé dans ledit diélectrique visqueux.
- Transformateur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le dispositif temporisateur de chaque palette comporte une liaison à course morte telle que la palette n'entraíne pas l'organe de sortie (102) tant que la palette n'a pas couvert une course morte entre la position de repos et la position d'ordre de déclenchement.
- Transformateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chaíne cinématique de transmission (50) comporte un arbre de transmission (88) et, pour chaque phase secondaire (34), un moyen d'accouplement unidirectionnel (90,92) entre la palette (72) et l'arbre de transmission (88), apte à transmettre à l'arbre de transmission (88) la force électromagnétique motrice appliquée par le circuit magnétique fixe (70) à la palette (72).
- Transformateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'arbre de transmission (88) est pourvu d'un ressort de rappel (104) vers une position de repos.
- Transformateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour chaque phase secondaire (34), le circuit magnétique fixe (70) comporte une pièce en matériau ferromagnétique présentant un entrefer, la palette (72) étant également en un matériau ferromagnétique et disposée dans l'entrefer de manière à former avec la pièce en matériau ferromagnétique un circuit magnétique à réluctance variable ayant une réluctance qui diminue lorsque la palette passe de la position de repos à la position d'ordre de déclenchement.
- Transformateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de déclenchement du disjoncteur comportent en outre un transducteur sensible à la température (46) et/ou à la pression (48) du fluide diélectrique dans la cuve, et passant d'une position désactivée à une position activée lorsque la température du fluide dépasse un seuil de température donné et/ou que la pression du fluide passe un seuil de pression donné, la chaíne cinématique de transmission (50) étant disposée de telle manière que lorsque le transducteur (46, 48) passe de sa position désactivée à sa position activée, la chaíne cinématique de transmission (50) entraíne le verrou (62) vers sa position de déclenchement.
- Transformateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de protection comporte en outre, pour chaque phase primaire, disposés dans la cuve, dans le circuit électrique primaire en série entre les traversées primaires et le disjoncteur, des fusibles ayant un pouvoir de coupure suffisant pour assurer la coupure de la phase correspondante en cas de court-circuit du circuit primaire.