FR2629282A1

FR2629282A1 - Shielded electrical installation with adsorbant sieve

Info

Publication number: FR2629282A1
Application number: FR8803851A
Authority: FR
Inventors: Pierre Prallet; Andre Giboulet; Jean-Pierre Hours
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1988-03-22
Filing date: 1988-03-22
Publication date: 1989-09-29
Anticipated expiration: 2008-03-22
Also published as: FR2629282B1

Abstract

A molecular sieve 18 is arranged outside an envelope 12 of a shielded electrical installation and this sieve 18 is housed in an enclosure 20 attached, on the one hand, to the envelope 12 and, on the other hand, to a pressure switch 14. The gas is obliged to pass through the sieve 18.

Description

INSTALLATION ELECTRIQUE BLINDEE A TAMIS ADSORBANT
L'invention est relative à une installation électrique blindée ayant une enveloppe étanche remplie d'un gaz à rigidité diélectrique élevée, tel que l'hexafluorure de soufre, un instrument de mesure disposé à I'extérieur de ladite enveloppe et ayant une chambre étanche raccordée par un conduit à ladite enveloppe étanche pour permettre un passage du gaz de l'enveloppe vers ladite chambre et inversement et un tamis placé au contact dudit gaz.SHIELDED ELECTRICAL SYSTEM WITH ADSORBENT SCREEN
The invention relates to a shielded electrical installation having a sealed envelope filled with a gas with high dielectric strength, such as sulfur hexafluoride, a measuring instrument placed outside said envelope and having a connected sealed chamber. by a conduit to said sealed envelope to allow passage of gas from the envelope to said chamber and vice versa and a screen placed in contact with said gas.

L'instrument de mesure est généralement un manostat surveillant la pression régnant à l'intérieur de l'enveloppe étanche et signalant toute baisse de pression susceptible d'affecter le bon fonctionnement de l'installation. Le tamis, généralement du type moléculaire, élimine les produits de décomposition de l'hexafluorure de soufre et est capable d'absorber 1 'humidité du gaz. Ce tamis moléculaire peut être à base d'alumine et être disposé à l'intérieur de l'enveloppe étanche. Le remplacement d'un tamis usé nécessite dans ce cas une ouverture de l'enveloppe et un démontage partiel de l'installation. Ces opérations impliquent une vidange de l'hexafluorure de soufre avec toutes les difficultés de nettoyage et de remplissage après remplacement du tamis.The measuring instrument is generally a pressure switch monitoring the pressure inside the sealed envelope and signaling any pressure drop likely to affect the proper functioning of the installation. The sieve, generally of the molecular type, removes the decomposition products of sulfur hexafluoride and is capable of absorbing the humidity of the gas. This molecular sieve can be based on alumina and be placed inside the sealed envelope. The replacement of a worn screen requires in this case an opening of the envelope and a partial disassembly of the installation. These operations involve emptying the sulfur hexafluoride with all the cleaning and filling difficulties after replacing the screen.

I1 a déjà été proposé de disposer le tamis à l'extérieur de l'enveloppe étanche dans une chambre raccordée à cette enveloppe par un conduit. Cette disposition facilite l'accès au tamis sans démontage particulier mais la circulation de gaz à l'intérieur de la chambre contenant le tamis est faible et l'efficacité du tamis est réduite. L'enveloppe comporte de plus un raccord additionnel augmentant les risques de fuites. I1 has already been proposed to have the screen outside the sealed envelope in a chamber connected to this envelope by a conduit. This arrangement facilitates access to the screen without particular disassembly, but the circulation of gas inside the chamber containing the screen is low and the efficiency of the screen is reduced. The enclosure also has an additional connection increasing the risk of leaks.

La présente invention a pour but de permettre la réalisation d'une installation simplifiée dans laquelle l'échange du tamis peut être réalisé sans démontage de l'enveloppe tout en conservant une efficacité du tamis. The present invention aims to allow the realization of a simplified installation in which the exchange of the screen can be achieved without dismantling the envelope while retaining an efficiency of the screen.

La présente invention est caractérisée en ce que le dit tamis est disposé dans une enceinte étanche externe à ladite enveloppe laquelle enceinte est intercalée dans ledit conduit pour être traversée par le gaz circulant entre ladite enveloppe et ladite chambre et que ladite enceinte présente un orifice obturable offrant en position ouvert un accès à ladite enceinte pour un échange dudit tamis.The present invention is characterized in that said screen is disposed in a sealed enclosure external to said envelope which enclosure is interposed in said conduit to be traversed by the gas flowing between said envelope and said chamber and that said enclosure has a closable orifice offering in the open position, access to said enclosure for exchanging said screen.

La chambre de 1' instrument de mesure constitue une réserve de gaz provoquant une circulation permanente entre l'enveloppe étanche de l'installation et cette chambre à travers le tamis.The chamber of the measuring instrument constitutes a reserve of gas causing permanent circulation between the sealed envelope of the installation and this chamber through the screen.

L'instrument de mesure est par exemple un manostat surveillant la pression interne régnant dans l'enveloppe étanche et l'ensemble manostat-tamis est raccordé à l'enveloppe étanche par un coupleur standard, pouvant être le coupleur recevant généralement le manostat. I1 est facile de voir qu'un tamis peut être adjoint à une installation existante sans modification notable et sans raccord additionnel ménagé sur l'enveloppe étanche.The measuring instrument is for example a pressure switch monitoring the internal pressure prevailing in the sealed envelope and the pressure switch-screen assembly is connected to the sealed envelope by a standard coupler, which may be the coupler generally receiving the pressure switch. It is easy to see that a sieve can be added to an existing installation without significant modification and without additional fitting provided on the waterproof envelope.

Le tamis moléculaire à base d'alumine est avantageusement logé dans un panier pouvant être extrait de ladite enceinte pour un remplacement par un tamis régénéré ou neuf. Le tamis et son panier peuvent être une cartouche interchangeable. Le panier présente avantageusement un renfoncement dans lequel s'emboite l'extrémité du conduit introduisant le gaz dans enceinte étanche de manière à forcer l'écoulement du gaz à travers le tamis.The alumina-based molecular sieve is advantageously housed in a basket that can be extracted from said enclosure for replacement by a regenerated or new sieve. The screen and its basket can be an interchangeable cartridge. The basket advantageously has a recess in which fits the end of the conduit introducing the gas into a sealed enclosure so as to force the flow of the gas through the screen.

Pour éviter toute fuite de gaz de l'enveloppe lors de l'ouverture de l'enceinte pour le remplacement du tamis, il est avantageux de disposer dans le conduit de liaison entre l'enveloppe et l'enceinte du tamis un clapet permettant un isolement de l'enveloppe. Ce clapet peut être un robinet à commande manuelle ou selon le mode de mise en oeuvre préférentiel appartenir à un coupleur à clapet dont la déconnexion provoque la fermeture automatique du clapet. Ayant l'ouverture de l'enceinte il suffit de désaccoupler cette dernière de l'enveloppe étanche pour provoquer la fermeture du clapet et éviter toute fuite. Cette liaison par clapet permet la recharge du tamis sans vidange de l'enveloppe étanche.To avoid any gas leakage from the envelope during the opening of the enclosure for the replacement of the screen, it is advantageous to have a valve in the connection duct between the envelope and the screen enclosure. of the envelope. This valve can be a manually operated valve or, depending on the preferred embodiment, belong to a valve coupler, the disconnection of which causes the valve to close automatically. Having the opening of the enclosure, it suffices to decouple the latter from the sealed envelope to cause the valve to close and prevent any leakage. This valve connection allows the refill of the sieve without emptying the waterproof envelope.

L'enceinte du tamis comporte au moins deux orifices de raccordement d'une part à l'enveloppe et d'autre part à la chambre de l'instrument de mesure. Ces deux orifices sont de préférence perpendiculaires mais une disposition alignée est utilisable. L'enceinte peut bien entendu comporter un nombre supérieur d'orifices, seuls deux étant normalement utilisés, ces deux étant choisis en fonction de l'encombrement et de la place disponible pour l'instrument de mesure.The screen enclosure has at least two connection orifices on the one hand to the casing and on the other hand to the chamber of the measuring instrument. These two orifices are preferably perpendicular, but an aligned arrangement can be used. The enclosure can of course include a greater number of orifices, only two being normally used, these two being chosen according to the size and the space available for the measuring instrument.

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'une installation selon l'invention.Other advantages and characteristics will emerge more clearly from the description which follows of an embodiment of the invention given by way of nonlimiting example and shown in the appended drawing in which - Figure 1 is a schematic view in axial section of an installation according to the invention.

Sur la figure une installation électrique blindée par exemple, un poste blindé à haute tension ou un disjoncteur à enveloppe étanche, est représentée sous forme d'un tronçon d'un jeu de barres comportant une barre 10 logée à l'intérieur d'une enveloppe étanche 12 remplie d'hexafluorure de soufre sous pression. La pression régnant à l'intérieur de l'enveloppe 12 est surveillée par un manostat 14, par exemple à membrane 16 d'un type bien connu des spécialistes et un tamis moléculaire 18, par exemple à base d'alumine, élimine les produits de décomposition de l'hexafluorure de soufre et les autres impuretés telle que l'humidité. Le tamis 18 est disposé dans une enceinte étanche 20 par exemple de forme cylindrique raccordée par un coupleur 22 à l'enveloppe 12.Le coupleur 22 est du type à deux clapets 24, 26, interposés dans le conduit 28 assurant la liaison entre l'enveloppe 12 et l'enceinte 20, ces clapets 24, 26 étant maintenus en position ouvert lorsque le coupleur 22 est raccordé et inversement ces clapets 24, 26 se fermant lors du désaccouplement de l'enceinte 20 de l'enveloppe 12. De tels coupleurs 22 à clapets 24, 26 sont bien connus des spécialistes et il est inutile de les décrire plus en détail. L'enceinte communique par l'intermédiaire d'un autre conduit 29 avec une chambre 30 du manostat 14. Cette communication peut être réalisée par un simple raccord ou éventuellement par un coupleur du type à clapet analogue au coupleur 22, permettant une déconnexion du manostat 1 4 du tamis 18 en maintenant la pression gazeuse dans le manostat 14 et éventuellement dans l'enceinte 20.Les conduits 28, 29 s'étendent suivant des directions perpendiculaires, mais il est clair que le conduit 29 peut être disposé dans l'alignement du conduit 28 sur la face opposée de l'enceinte 20 ou que toute autre disposition peut être retenue.In the figure, a shielded electrical installation for example, a shielded high-voltage substation or a circuit breaker with a sealed enclosure, is represented in the form of a section of a busbar comprising a bar 10 housed inside an enclosure. sealed 12 filled with pressurized sulfur hexafluoride. The pressure prevailing inside the envelope 12 is monitored by a pressure switch 14, for example with a membrane 16 of a type well known to specialists and a molecular sieve 18, for example based on alumina, eliminates the products of decomposition of sulfur hexafluoride and other impurities such as moisture. The screen 18 is placed in a sealed enclosure 20, for example of cylindrical shape connected by a coupler 22 to the casing 12. The coupler 22 is of the type with two valves 24, 26, interposed in the conduit 28 ensuring the connection between the envelope 12 and the enclosure 20, these valves 24, 26 being held in the open position when the coupler 22 is connected and conversely these valves 24, 26 closing when the enclosure 20 is uncoupled from the envelope 12. Such couplers 22 with valves 24, 26 are well known to specialists and it is unnecessary to describe them in more detail. The enclosure communicates via another conduit 29 with a chamber 30 of the pressure switch 14. This communication can be carried out by a simple connection or optionally by a coupler of the valve type similar to the coupler 22, allowing disconnection of the pressure switch 14 of the screen 18 while maintaining the gas pressure in the pressure switch 14 and possibly in the enclosure 20. The conduits 28, 29 extend in perpendicular directions, but it is clear that the conduit 29 can be arranged in alignment of the duct 28 on the opposite face of the enclosure 20 or that any other arrangement can be adopted.

Le conduit 29 de liaison entre le manostat 14 et l'enceinte 20 débouche sur l'une des parois frontales de l'enceinte 20, la paroi frontale opposée étant obturée d'une maniere étanche par un couvercle 32 maintenu par des boulons 34. Le couvercle 32 est du type à double étanchéité par deux joints toriques 36. Le tamis 18 est logé dans un panier 38 autorisant le passage du gaz, ce panier épousant la forme interne de l'enceinte 20 pour forcer la circulation du gaz à travers le tamis 1 8. Dans l'exemple illustré par la figure, le panier 38 comporte en regard du conduit 29 un enfoncement 40 dans lequel pénètre ou s'emboîte l'extrémité du conduit 29. Cet emboitement force le gaz venant du conduit 29 ou pénétrant dans ce conduit, à traverser le tamis 18. L'enceinte 20 peut bien entendu comporter un nombre supérieur d'orifices permettant le montage du manostat 1 4 en un emplacement approprié et éventuellement la disposition de l'enceinte 20 d'une manière différente, les orifices non utilisés étant obturés d'une manière étanche.The conduit 29 for connection between the pressure switch 14 and the enclosure 20 opens onto one of the front walls of the enclosure 20, the opposite front wall being sealed in a sealed manner by a cover 32 held by bolts 34. The cover 32 is of the double sealing type by two O-rings 36. The screen 18 is housed in a basket 38 allowing the passage of gas, this basket conforming to the internal shape of the enclosure 20 to force the circulation of gas through the screen 1 8. In the example illustrated by the figure, the basket 38 includes, opposite the conduit 29, a recess 40 into which the end of the conduit 29 enters or fits. This interlocking forces the gas coming from the conduit 29 or penetrating into this conduit, through the screen 18. The enclosure 20 may of course include a greater number of orifices allowing the mounting of the pressure switch 1 4 in a suitable location and possibly the arrangement of the enclosure 20 in a different manner, the unused ports and ant sealed.

Le dispositif fonctionne de la manière suivante dans la position normale représentée sur la figure, le gaz contenu dans I'enveloppe 12 peut circuler librement à travers le conduit 28, dont les clapets 24, 26 sont ouverts, vers l'enceinte 20 et en traversant le tamis 18, atteindre la chambre 30 du manostat 14 à travers le conduit 29. Inversement le gaz contenu dans la chambre 30 peut refluer vers 1 'enveloppe 1 2 en traversant le tamis 18. Au passage du tamis 18 le gaz est filtré et l'humidité est absorbée par le tamis. Cet échange de gaz entre l'enveloppe 12 et la chambre 30 est engendré par des pressions différentielles, notamment dues à des différences de températures, ces échanges étant permanents. La chambre 30 du manostat 14 constitue une réserve de gaz favorisant la circulation à travers le tamis 18.Lorsque les propriétés du tamis 18 sont épuisées il est facile de remplacer ce tamis en déconnectant l'enceinte 20 de l'enveloppe 12. Lors du désaccouplement du coupleur 22 les clapets 24, 26 se ferment et le gaz contenu dans l'enveloppe 12 est isolé. Il est alors possible d'enlever le couvercle 32 pour accéder au panier 38 et pour sortir ce dernier de l'enceinte 20 pour le remplacer par un panier neuf ou régénéré. Après remise en place du couvercle 32 il suffit de raccorder l'ensemble par le coupleur à clapet 22 pour provoquer à nouveau l'ouverture des clapets 24, 26 et la pénétration de l'hexafluorure de soufre dans l'enceinte 20 et la chambre 30.Il est possible de prévoir un orifice d'échappement de gaz (non représenté) permettant un balayage de l'air qui s'est introduit dans l'enceinte 20 et dans la chambre 30, tout autre moyen d'évacuation de l'air pouvant être envisagé, notamment par une mise sous vide et ou un préremplissage par l'hexafluorure de soufre.The device operates as follows in the normal position shown in the figure, the gas contained in the envelope 12 can circulate freely through the conduit 28, the valves 24, 26 of which are open, towards the enclosure 20 and passing through the screen 18, reach the chamber 30 of the pressure switch 14 through the duct 29. Conversely, the gas contained in the chamber 30 can flow back to the casing 12 by passing through the screen 18. On passing the screen 18 the gas is filtered and l moisture is absorbed by the sieve. This gas exchange between the envelope 12 and the chamber 30 is generated by differential pressures, in particular due to temperature differences, these exchanges being permanent. The chamber 30 of the pressure switch 14 constitutes a reserve of gas promoting circulation through the screen 18. When the properties of the screen 18 are exhausted, it is easy to replace this screen by disconnecting the enclosure 20 from the casing 12. During uncoupling from the coupler 22 the valves 24, 26 close and the gas contained in the envelope 12 is isolated. It is then possible to remove the cover 32 to access the basket 38 and to remove the latter from the enclosure 20 to replace it with a new or regenerated basket. After replacing the cover 32, it suffices to connect the assembly by the valve coupler 22 to again cause the valves 24, 26 to open and the sulfur hexafluoride to penetrate into the enclosure 20 and the chamber 30. .It is possible to provide a gas exhaust orifice (not shown) allowing a sweeping of the air which has been introduced into the enclosure 20 and into the chamber 30, any other means of evacuating the air which can be envisaged, in particular by placing under vacuum and or pre-filling with sulfur hexafluoride.

Il est facile de voir que le clapet 26 n'est pas indispensable, seul le clapet 24 servant à isoler l'enveloppe 12 et à éviter une vidange de l'installation lors de la déconnexion ou de l'ouverture de l'enceinte 20. Le clapet 24 peut être agencé d'une manière différente et être par exemple constitué par un simple robinet actionné manuellement lors d'une opération de remplacement du tamis 18. L'ensemble manostat, tamis moléculaire 18 nécessite un seul point de raccordement à l'enveloppe 12 ce qui facilite la mise en place sur une installation existante. Le manostat avec l'enceinte 20 est avantageusement fixé directement sur l'enveloppe 12 mais on ne sortirait pas du cadre de l'invention en prévoyant une conduite de liaison plus longue pour un logement dans un emplacement approprié. It is easy to see that the valve 26 is not essential, only the valve 24 serving to isolate the casing 12 and to avoid emptying the installation when the enclosure 20 is disconnected or opened. The valve 24 can be arranged in a different way and be for example constituted by a simple tap actuated manually during an operation of replacing the screen 18. The pressure switch assembly, molecular screen 18 requires a single connection point to the envelope 12 which facilitates installation on an existing installation. The pressure switch with the enclosure 20 is advantageously fixed directly on the casing 12 but it would not go beyond the ambit of the invention to provide a longer connecting pipe for housing in a suitable location.

Claims

1. Shielded electrical installation having a sealed envelope (12), filled with a gas of high dielectric strength, such as sulfur hexafluoride, a measuring instrument (14) disposed outside of said envelope (12) and having a sealed chamber (30) connected by a conduit (28, 29) to said sealed envelope to allow gas to pass from the envelope (12) to said chamber (30) and vice versa and a screen (18) placed at the contact with said gas, characterized in that said screen (18) is disposed in a sealed enclosure (20) external to said envelope (12), which enclosure (20) is interposed in said conduit (28, 29) to be traversed by the gas flowing between said envelope (12) and said chamber (30) and that said enclosure (20) has a closable orifice (32) offering in open position access to said enclosure for an exchange of said screen (18).

2. Installation according to claim 1, characterized in that the sieve (18) is a molecular sieve disposed on the path of gas passage.

3. Installation according to claim 2, characterized in that the molecular sieve (18) is housed in a basket (38) extractable from said enclosure (20) and that said basket has a recess (40) in which fits one end said conduit (29) to promote the flow of gas through the molecular sieve.

4. Installation according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the conduit (28) for connecting said enclosure (20) to said casing (12) comprises a coupler (22) with valve (24, 26), which in the closed position isolates said envelope (12) from said enclosure (20), which can be opened without emptying the envelope.

5. Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that said enclosure (20) has two orifices, one for connection to said casing (12) and the other for connection to said chamber (30).

6. Installation according to claim 5, characterized in that the two orifices extend in two perpendicular directions;

7. Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that said measuring instrument is a pressure switch (14).