FR2891955A1

FR2891955A1 - Tableau de distribution d'ernergie electrique

Info

Publication number: FR2891955A1
Application number: FR0553037A
Authority: FR
Inventors: Patrick Bailly; Raymond Pluveau
Original assignee: Areva T&D SAS
Current assignee: Schneider Electric Energy France SAS
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2007-04-13
Anticipated expiration: 2025-10-06
Also published as: FR2891955B1; MA28627B1

Abstract

L'invention se rapporte à un tableau de distribution d'énergie électrique (1) comprenant une enceinte supérieure étanche (4) renfermant un dispositif électrique d'alimentation, ainsi qu'une enceinte inférieure non-étanche (8) pourvue d'un appareillage électrique (10), ces enceintes étant séparées par un élément de cloison (18), ce dernier étant équipé d'au moins un dispositif de traversée de cloison (24) pourvu d'un point de connexion électrique (30). Selon l'invention, le dispositif (24) est équipé d'une enveloppe (32) située autour du point (30) et délimitant une cavité (34) fermée de façon étanche vers le haut et ouverte vers le bas, cette enveloppe (32) s'étendant vers le bas au-delà du point (30).

Description

TABLEAU DE DISTRIBUTION D'ENERGIE ELECTRIQUE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention se rapporte de façon générale à un tableau de distribution d'énergie électrique, de préférence du type à moyenne tension ou haute tension. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Un tableau de distribution d'énergie électrique insensible à l'environnement comprend généralement une enceinte étanche emplie d'un gaz par exemple du type air, azote ou SF6, cette enceinte enfermant un ou plusieurs dispositifs électriques d'alimentation et un jeu de barres à travers lesquels peut circuler le courant. Pour permettre un passage de courant entre l'extérieur et l'intérieur de l'enceinte étanche sont aménagées, sur une ou plusieurs parois de cette dernière, des dispositifs de traversées de cloison. Ces dispositifs sont réalisés en matériau isolant et comportent un conducteur électrique permettant d'assurer le passage du courant entre l'intérieur de l'enceinte étanche et l'extérieur dans l'air. Les points nus externes servent principalement aux raccordements électriques de divers appareillages tels que câbles, fusibles de protection de transformateur de comptage, ou de transformateurs tores par exemple.

Les appareillages électriques externes sont généralement enfermés dans un caisson métallique non-étanche, également appelé enceinte non-étanche. Cette enceinte non-étanche est située dans une majorité de cas au-dessous de l'enceinte étanche précitée. Avec une telle configuration, on peut s'apercevoir qu'en cas d'une montée d'eau au sein de l'enceinte inférieure non-étanche, survenant par exemple suite à des inondations, le point de connexion électrique du (des) dispositifs de traversée de cloison peut également se retrouver immergé, et donc être en court-circuit avec le dispositif adjacent ou par rapport à la masse du tableau. Dans un tel cas, c'est l'ensemble des appareillages électriques raccordés au jeu de barres de l'enceinte supérieure étanche qui subissent un défaut d'alimentation électrique. La continuité de service n'est alors plus assurée. Pour faire face à ce problème, il a été proposé des solutions permettant d'assurer une protection étanche pour le point de connexion électrique, par exemple du type borne embrochable ou puits fusible. Néanmoins, ces solutions sont habituellement de conception complexe et très onéreuse.

EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de proposer un tableau de distribution d'énergie électrique remédiant au moins partiellement aux inconvénients mentionnés ci-dessus relatifs aux réalisations de l'art antérieur. Pour ce faire, l'invention a pour objet un tableau de distribution d'énergie électrique comprenant30 une enceinte supérieure étanche renfermant un dispositif électrique d'alimentation, ainsi qu'une enceinte inférieure non-étanche pourvue d'un appareillage électrique, ces enceintes supérieure et inférieure étant séparées par un élément de cloison, ce dernier étant équipé d'au moins un dispositif de traversée de cloison pourvu d'un point de connexion électrique agencé dans l'enceinte inférieure et servant au raccordement électrique de l'appareillage électrique. Selon l'invention, le dispositif de traversée de cloison est équipé d'une enveloppe située autour du point de connexion électrique et délimitant une cavité fermée de façon étanche vers le haut et ouverte vers le bas, l'enveloppe s'étendant vers le bas au-delà du point de connexion électrique. Avantageusement, la solution proposée présente une conception simple et peu coûteuse, tout en étant capable de faire face aux immersions temporaires susceptibles d'être rencontrées par le tableau de distribution. En effet, l'enveloppe du dispositif de traversée de cloison peut, lors d'une montée des eaux au sein de l'enceinte inférieure non-étanche, remplir la fonction de cloche d'Archimède également dite cloche de plongée, et de ce fait être adaptée pour protéger le point de connexion électrique. Le point de connexion électrique peut effectivement rester sous tension même en cas de remplissage de l'enceinte inférieure, étant donné qu'on recherche à le confiner dans une bulle d'air enfermée dans la partie supérieure de la cavité étanche délimitée par l'enveloppe, cette bulle d'air étant maintenue par un équilibre de pression entre l'air et l'eau résidant dans cette même cavité. En d'autres termes, l'enveloppe est de préférence conçue et dimensionnée de sorte qu'en cas de remplissage de l'enceinte inférieure par une montée d'eau, le point de connexion électrique reste confiné dans une portion sèche de cette cavité. Le fait que le point de connexion électrique puisse rester sous tension en cas de montée des eaux procure l'avantage de pouvoir assurer une continuité de service, en ce sens que la fonction de transfert d'énergie électrique associée au jeu de barres de l'enceinte supérieure étanche peut être conservée. Les appareillages électriques agencés dans d'autres cellules du tableau de distribution et raccordés au jeu de barres de l'enceinte supérieure étanche peuvent donc continuer à être alimentés. De préférence, le dispositif de traversée de cloison dispose d'un corps traversant l'élément de cloison et portant le point de connexion électrique. On peut alors prévoir que l'enveloppe est réalisée d'un seul tenant avec ce corps, ou bien que le dispositif de traversée de cloison dispose d'un joint interposé entre une partie supérieure de cette enveloppe et le corps précité, ce joint assurant alors au moins une fonction d'étanchéité entre ces deux éléments de façon à ce qu'ils puissent former la cloche d'Archimède. A titre indicatif, on peut prévoir l'enveloppe démontable afin d'avoir un accès direct et aisé au point nu.

De préférence, on peut aussi prévoir que le joint assure également une fonction d'isolation électrique. Dans un premier mode de réalisation préféré de la présente invention, le point de connexion électrique est conçu pour recevoir un fusible appartenant à l'appareillage électrique agencé dans l'enceinte inférieure. Dans un second mode de réalisation préféré de la présente invention, le point de connexion électrique est conçu pour recevoir un câble électrique appartenant à l'appareillage électrique agencé dans l'enceinte inférieure. De préférence, le corps du dispositif de traversée de cloison est réalisé d'un seul tenant avec l'élément de cloison susmentionné, lui-même éventuellement réalisé d'un seul tenant avec les autres éléments de cloison de l'enceinte étanche. D'autre part, l'enveloppe du dispositif peut également être intégrée à ce groupe d'éléments réalisés d'un seul tenant, en matériau électriquement isolant. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ; - la figure 1 représente une vue partielle de face d'un tableau de distribution d'énergie électrique selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention ; - la figure 2 représente une vue similaire à celle montrée sur la figure 1, l'enceinte inférieure ayant été remplie d'eau suite à des inondations ; -la figure 3 représente une vue partielle de face d'un tableau de distribution d'énergie électrique selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention ; et - la figure 4 représente une vue partielle de face d'un tableau de distribution d'énergie électrique selon une forme alternative de réalisation du second mode de réalisation préféré de la présente invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS En référence tout d'abord à la figure 1, on 15 peut apercevoir un tableau de distribution d'énergie électrique 1, de moyenne ou de haute tension, selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention. Ce tableau de distribution 1 est montré 20 dans une position dans laquelle il repose sur un sol 2 représenté schématiquement, tel que cela est le cas lorsqu'il est sur site. Globalement, le tableau 1 comprend une enceinte supérieure étanche 4 renfermant un dispositif 25 électrique d'alimentation et un jeu de barres 5 à travers lesquelles peut circuler le courant, ainsi qu'une enceinte inférieure non-étanche 8 pourvue d'un appareillage électrique quelconque, tel qu'un appareillage de comptage 10. Ces deux enceintes supérieure et inférieure 4, 8 sont donc superposées selon une direction 30 verticale représentée schématiquement par la flèche 12, cette direction verticale 12 étant bien entendu perpendiculaire au sol 2. Chacune des deux enceintes 4, 8 est délimitée par une cellule 14, 16, qui peuvent donc avoir en commun un élément de cloison 18 séparant les enceintes 4 et 8, cet élément de cloison étant généralement horizontal, c'est-à-dire parallèle au sol 2 sur lequel le tableau 1 repose. Ainsi, dans cette configuration, l'élément de cloison 18 constitue un fond de l'enceinte supérieure étanche 4, ainsi qu'un plafond de l'enceinte inférieure non-étanche 8, comme cela apparaît clairement sur la figure 1. Néanmoins, il est noté que l'élément de cloison 18 est de préférence réalisé d'un seul tenant avec d'autres éléments de l'enceinte étanche 4. Il est noté à ce titre que le tableau de distribution 1 selon l'invention peut naturellement comporter un nombre de cellules bien plus important, étant donné que le jeu de barres susmentionné est habituellement relié à une pluralité d'appareillages électriques chacun agencé dans une cellule distincte formant enceinte. Par ailleurs, il est indiqué que ces autres cellules (non représentées) peuvent indifféremment être placées au-dessus, en dessous ou sensiblement au même niveau que la cellule 14 formant l'enceinte étanche 4, toujours selon la direction verticale 12. Dans le premier mode de réalisation préféré de la présente invention, l'appareillage électrique situé dans l'enceinte inférieure non-étanche 8 est un dispositif de comptage 10, comportant notamment des transformateurs de comptage 20 raccordés électriquement à une pluralité de fusibles 22 (un seul étant visible en raison de la vue de face).

Pour assurer la connexion électrique entre l'enceinte supérieure étanche 4 remplie d'un gaz par exemple du type hexafluorure de soufre, et l'enceinte inférieure non-étanche, l'élément de cloison 18 est équipé d'une pluralité de dispositifs de traversée de cloison 24 (un seul étant visible en raison de la vue de face), chacun orienté sensiblement verticalement. Comme on peut le voir toujours en référence à la figure 1, chaque dispositif de traversée de cloison 24 est destiné à assurer la connexion électrique entre le jeu de barre 5 agencé dans l'enceinte supérieure 4, et l'extrémité supérieure de l'un des fusibles 22 de l'appareillage 10. Pour ce faire, le dispositif 24 comporte un corps 26 traversant de façon étanche l'élément de cloison 18 et débouchant dans les deux enceintes 4, 8, ce corps 26 réalisé dans un matériau électriquement isolant étant lui-même traversé verticalement par un conducteur électrique 28. Ainsi, c'est une extrémité inférieure de ce conducteur électrique 28, faisant saillie vers le bas par rapport au corps isolant 26, qui constitue un point de raccordement électrique 30. Dans ce premier mode de réalisation où le point de raccordement électrique 30 est destiné à recevoir l'extrémité supérieure d'un fusible 22 dont l'extrémité inférieure est raccordée au transformateur de comptage 20, la forme de ce point 30 est bien entendu prévue en conséquence. A partir de la partie inférieure 26b du corps isolant 26, le dispositif 24 comporte une enveloppe 32 s'étendant vers le bas et entourant le point de raccordement 30. Plus précisément, cette enveloppe 32 disposant de préférence d'une forme cylindrique selon la direction 12 et d'une section circulaire, délimite une cavité 34 fermée de façon étanche vers le haut et ouverte vers le bas, par l'intermédiaire d'une ouverture 36 orientée parallèlement au sol 2 et donc perpendiculairement à la direction verticale 12. A titre indicatif, il est noté que les diverses éléments de paroi de l'enceinte étanche peuvent être réalisées en un matériau électriquement isolant, et de préférence d'un seul tenant, en intégrant par exemple le corps 26 du dispositif 24, et éventuellement également l'enveloppe 32. Ainsi, avec une pluralité de dispositifs 24, c'est alors plusieurs corps 26 et éventuellement plusieurs enveloppes 32 qui peuvent être réalisés d'un seul tenant avec l'élément de cloison 18, et également avec d'autres éléments de paroi de cette même enceinte étanche.

Comme ceci est clairement visible sur la figure 1, l'enveloppe 32 réalisée d'une seule pièce avec le corps isolant 26 s'étend vers le bas au-delà du point de connexion électrique 30, de manière à pouvoir protéger ce dernier selon le principe de cloche d'Archimède en cas de montée d'eau dans l'enceinte 8, comme cela sera explicité ci-après.

Effectivement, il est noté qu'avec un tel agencement, lors d'une montée d'eau temporaire dans l'enceinte non-étanche 8, survenant par exemple suite à des inondations, les fusibles 22 fondent rapidement alors que l'eau continue à monter jusqu'à atteindre l'ouverture 36. Dans le cas où l'eau poursuivrait sa montée dans l'enceinte 8, c'est alors à partir de cet instant que l'enveloppe 32 commence à jouer son rôle de cloche d'Archimède dite cloche de plongée, étant donné que de l'eau qui pénètre à l'intérieur de la cavité 34 enferme une bulle d'air dans la partie supérieure de cette même cavité à partie supérieure étanche. Au fur et à mesure que l'eau continue de monter, toujours avec un plan d'eau parallèle au sol 2, un équilibrage de pression s'effectue progressivement entre l'eau et l'air présents au sein de la cavité 34. L'enveloppe 32 est alors conçue de sorte qu'en cas de remplissage total de l'enceinte inférieure 8 par une montée d'eau, le point de connexion électrique 30 reste confiné dans une portion sèche supérieure 40 de la cavité, comme le montre la figure 2 sur laquelle on peut clairement voir que le niveau d'eau 42, matérialisant la jonction entre la portion sèche 40 et une partie remplie d'eau de la cavité, se situe en dessous du point 30. L'isolation électrique de ce point 30 est par conséquent conservée, ce qui permet avantageusement d'assurer un maintien sous tension de celui-ci ainsi qu'une continuité de service au niveau du jeu de barres de l'enceinte étanche 4. Il est précisé à titre indicatif que l'équilibre de pression dans la cavité 34 peut être atteint avant même que l'eau n'ait totalement rempli l'enceinte 8, sans sortir du cadre de l'invention. En référence à la figure 3, on peut apercevoir un tableau de distribution d'énergie électrique 1, de moyenne ou de haute tension, selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention. Sur les figures, les éléments portant les mêmes références numériques correspondent à des éléments identiques ou similaires. Par conséquent, on peut voir que dans ce second mode de réalisation préféré, l'une des différences essentielles avec le premier mode est que le point de raccordement électrique est destiné à recevoir un câble électrique 50 appartenant à un autre type d'appareillage électrique (non représenté), situé dans l'enceinte inférieure non-étanche 8 délimitée par la cellule 16. Ainsi, la forme géométrique du point 30 peut être moins complexe que celle rencontrée dans le cadre du raccordement d'un fusible. Naturellement, le câble 50 pourrait également être considéré comme étant indépendant de l'appareillage électrique sur lequel il est raccordé. De plus, le dispositif de traversée de cloison 24 dispose d'un joint 52 interposé entre une partie supérieure de l'enveloppe 32 et le corps isolant 26 qui ne sont donc plus réalisés d'une seule pièce, ce joint 52 assurant une fonction d'étanchéité entre ces deux éléments 32, 26. Par conséquent, le joint 52 d'axe parallèle à la direction 12 permet d'assurer une étanchéité vers le haut de la cavité 34, en vu de pouvoir obtenir l'effet de cloche d'Archimède. Il est également indiqué que le joint 52 est préférentiellement positionné au niveau d'une partie du corps isolant 26 qui se situe juste en dessous de l'élément de cloison 18, comme on peut le voir sur la figure 3. Dans une alternative de réalisation du second mode montré sur la figure 4, le joint 52 peut également être prévu pour assurer une fonction d'isolation électrique entre le point nu du dispositif de traversée de cloison et la masse constituée par l'enceinte 4. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier aux tableaux de distribution d'énergie électrique 1 qui viennent d'être décrits, uniquement à titre d'exemples non limitatifs. A ce titre, on peut notamment indiquer que l'enceinte inférieure non-étanche peut être destinée à intégrer des appareillages électriques tels que des transformateurs, disjoncteurs, condensateurs, interrupteurs, contacteurs, sans sortir du cadre de la présente invention. Les points de raccordement électrique des dispositifs de traversée de cloison, pouvant servir de point d'entrée ou de point de sortie, sont alors naturellement conçus en conséquence, de manière à pouvoir coopérer avec ces divers appareillages.

Claims

REVENDICATIONS

1. Tableau de distribution d'énergie électrique (1) comprenant une enceinte supérieure étanche (4) renfermant un dispositif électrique d'alimentation, ainsi qu'une enceinte inférieure non-étanche (8) pourvue d'un appareillage électrique (10), lesdites enceintes supérieure et inférieure (4, 8) étant séparées par un élément de cloison (18), ce dernier étant équipé d'au moins un dispositif de traversée de cloison (24) pourvu d'un point de connexion électrique (30) agencé dans ladite enceinte inférieure (8) et servant au raccordement électrique dudit appareillage électrique (10), caractérisé en ce que ledit dispositif de traversée de cloison (24) est équipé d'une enveloppe (32) située autour dudit point de connexion électrique (30) et délimitant une cavité (34) fermée de façon étanche vers le haut et ouverte vers le bas, ladite enveloppe (32) s'étendant vers le bas au-delà dudit point de connexion électrique (30).

2. Tableau de distribution (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite enveloppe (32) est conçue de sorte qu'en cas de remplissage de l'enceinte inférieure par une montée d'eau, ledit point de connexion électrique (30) reste confiné dans une portion sèche (40) de ladite cavité (34).

3. Tableau de distribution (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif de traversée de cloison (24)dispose d'un corps (26) traversant ledit élément de cloison (18) et portant ledit point de connexion électrique (30).

4. Tableau de distribution (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite enveloppe (32) est réalisée d'un seul tenant avec ledit corps (26).

5. Tableau de distribution (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de traversée de cloison (24) dispose d'un joint (52) interposé entre une partie supérieure de ladite enveloppe (32) et ledit corps (26), ledit joint (52) 15 assurant une fonction d'étanchéité entre ces deux éléments.

6. Tableau de distribution (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit joint (52) 20 assure également une fonction d'isolation électrique.

7. Tableau de distribution (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit point de connexion électrique (30) est 25 conçu pour recevoir un fusible (22) appartenant audit appareillage électrique (10) agencé dans l'enceinte inférieure (8).

8. Tableau de distribution (1) selon l'une 30 quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit point de connexion électrique (30) est conçu 10pour recevoir un câble électrique (50) appartenant audit appareillage électrique (10) agencé dans l'enceinte inférieure (8).

9. Tableau de distribution (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit appareillage électrique (10) agencé dans l'enceinte inférieure (8) est un appareillage électrique de comptage. 10

10. Tableau de distribution (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 3, caractérisé en ce que ledit corps (26) du dispositif de traversée de cloison (24) est réalisé 15 d'un seul tenant avec l'élément de cloison (18). 20