FR2999792A1 - Dispositif de protection d'un appareil electronique alimente par un reseau polyphase - Google Patents

Abstract

La présente invention se rapporte aux réseaux électriques de distribution publique moyenne tension / basse tension et plus particulièrement à un dispositif de protection (3) d'un appareil électrique (2) alimenté par un réseau (1) polyphasé, comprenant : - des moyens de protection (6) contre les court-circuits, ces moyens étant constitués de fusibles (7) dont le nombre est au moins égal au nombre de phases alimentant l'appareil électrique moins un, - des moyens d'isolement (9) constitués d'un dispositif interrupteur et sectionneur (10) comprenant autant de phases que de phases alimentant l'appareil électrique, et intervenant suite à la fusion d'un ou plusieurs fusibles (7), et - une cuve hermétique (4) en matériau conducteur relié au potentiel de la terre dans laquelle sont intégrés les moyens de protection (6) et d'isolement (9), ladite cuve étant remplie d'un diélectrique liquide ou gazeux (5) et comportant des traversées électriques (11).

Description

DISPOSITIF DE PROTECTION D'UN APPAREIL ÉLECTRIQUE ALIMENTÉ PAR UN RÉSEAU POLYPHASÉ Domaine technique La présente invention se rapporte aux réseaux électriques de distribution publique moyenne tension / basse tension. La présente invention se rapporte plus particulièrement à un dispositif de protection d'un appareil électrique alimenté par un réseau polyphasé.

Etat de la technique Les réseaux électriques de distribution publique moyenne tension comportent des postes de transformation permettant de convertir la moyenne tension en basse tension. Ces postes comprennent à leur tour, généralement installés dans une enveloppe de protection, un transformateur électrique moyenne tension / basse tension, un dispositif de protection moyenne tension dudit transformateur et un moyen de protection du réseau basse tension alimenté par le poste. Un poste de transformation moyenne tension / basse tension est un équipement dont la durée d'exploitation est de plusieurs dizaines d'années, typiquement 40 années. Compte-tenu du nombre de postes nécessaires à l'alimentation de la population desservie (approximativement un poste pour 100 habitants), ces équipements interviennent pour une part significative dans les investissements d'un distributeur d'énergie électrique.

Ce distributeur a donc le souci de maintenir l'état de son parc de postes de transformation, et de surcroit, de l'adapter à l'évolution des normes et de la réglementation, qui peut typiquement concerner des aspects de sécurité des personnes et des biens ou encore des aspects relatifs à la qualité de la distribution de l'énergie électrique.

Une fonction fréquemment concernée par ce besoin d'évolution concerne la protection moyenne tension du transformateur présent dans ces postes. On trouve parmi la population des postes installés dans certains pays différents cas pour lesquels l'exploitant souhaite procéder à une mise à niveau. Quelques exemples sont cités ci-après. Selon un premier exemple, s'agissant généralement de réseaux triphasés, le dispositif de protection d'origine est constitué d'un jeu de trois fusibles moyenne tension installés sur un porte-fusibles isolé dans l'air, dénué de toute protection physique contre les contacts accidentels quand l'enveloppe du poste est ouverte ; or une telle disposition, acceptée par le passé, ne respecte plus les exigences de sécurité actuelles, décrites entre autres dans la norme CEI 62272-202 relatives aux postes préfabriqués.

Selon un deuxième exemple, le dispositif de protection comporte en plus des trois fusibles un interrupteur moyenne tension, le tout étant présent dans un compartiment spécifique et isolé dans l'air ; or l'expérience montre qu'en vieillissant, certains types d'interrupteur moyenne tension deviennent sensibles aux variations climatiques et plus particulièrement aux phénomènes de condensation, lesquels conduisent à des courants de fuite à la terre qui provoquent des mises hors tension intempestives de l'ensemble du réseau moyenne tension, ce qui a pour conséquence de priver d'alimentation en énergie électrique un nombre important de clients.

Selon un troisième exemple, le dispositif de protection comporte un jeu de trois fusibles et un interrupteur moyenne tension de type associé. En cas d'un défaut d'isolement apparaissant dans le transformateur électrique, seul le ou les fusibles parcourus par un courant de défaut interviennent sans néanmoins provoquer l'ouverture de l'interrupteur triphasé. Fréquemment, un ou deux fusibles restent passants. Ceci peut présenter au moins deux inconvénients. Dans un premier cas, un courant de fuite peut continuer à circuler entre une ou deux phases et la terre, provoquant une mise hors tension du réseau moyenne tension, avec les conséquences qui ont été évoquées précédemment. Dans un autre cas, où ce courant de fuite à la terre n'apparaîtrait pas, le transformateur avarié reste partiellement alimenté et génère alors des tensions aberrantes côté basse tension avec un risque de dommages important des récepteurs chez les clients raccordés au poste de transformation. Selon un quatrième exemple, le dispositif de protection comporte un jeu de trois fusibles et un interrupteur moyenne tension de type combiné, le tout étant à isolement dans l'air. L'expérience montre que dans de nombreuses installations, le mécanisme d'ouverture de l'interrupteur ne réagit plus consécutivement à une fusion de fusible, faute d'une maintenance efficace. Ce dysfonctionnement est fréquemment imputable à des phénomènes de corrosion des parties mobiles ou encore à des phénomènes de gommage au niveau des paliers du mécanisme. Les inconvénients d'une telle situation sont identiques à celles relatives au cas précédent concernant le dispositif de protection avec interrupteur moyenne tension de type associé. Dans toutes ces situations, l'exploitant est désireux de remplacer le dispositif de protection initial par un dispositif plus sécurisant et plus fiable. De tels dispositifs de protection plus sécurisants et plus fiables existent couramment sur le marché, mais ils sont généralement intégrés dans des appareillages moyenne tension sous enveloppe métallique tels que décrits par la norme internationale CEI 62271-200, comportant également des fonctions de manoeuvre assurées par des interrupteurs de réseau. Ces appareillages sont onéreux et volumineux. Pour les plus compacts d'entre eux, la surface au sol est supérieure à 1 m2 et la hauteur supérieure à 1,3 m. Ils s'intègrent donc difficilement dans une enveloppe de poste qui n'a pas été prévue à l'origine pour recevoir un tel équipement.

Une autre solution consiste à remplacer le transformateur par un transformateur à fonction de protection-coupure intégrée tel que définit par la norme CEI 60076-13. A titre d'exemple, le brevet EP 97401477 décrit un tel transformateur dont l'utilisation résout l'ensemble des problèmes évoqués précédemment. Néanmoins, cela suppose que le distributeur remplace son ancien transformateur par un transformateur à fonction de protection-coupure neuf, ce qui se traduit par un coût significatif, d'autant moins acceptable qu'il s'agit de la mise à niveau d'un poste de transformation usagé. Dans ce contexte, la présente invention propose un dispositif de protection et d'isolement économique et suffisamment compact pour s'intégrer facilement dans une installation existante telle qu'un poste de transformation moyenne tension / basse tension dont l'enveloppe est de dimensions limitées, sans nécessiter le remplacement du transformateur, et dont les fonctionnalités permettent d'améliorer la sécurité de l'exploitant, du public et des biens, de même que la qualité de service en évitant les coupures intempestives généralisées à l'ensemble du réseau moyenne tension, ou encore la délivrance de tensions aberrantes vers les clients connectés au poste. Description de l'invention A cette fin, le dispositif de l'invention, par ailleurs conforme à la 15 définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement tel qu'il comprend : - des moyens de protection contre les court-circuits, ces moyens étant constitués de fusibles dont le pouvoir de coupure est au moins égal au courant de court-circuit du réseau alimentant 20 l'appareil électrique, et dont le nombre est au moins égal au nombre de phases alimentant l'appareil électrique moins un, - des moyens d'isolement, ces moyens étant constitués d'un dispositif interrupteur et sectionneur comprenant autant de phases que de phases alimentant l'appareil électrique, et 25 intervenant suite à la fusion d'un ou plusieurs fusibles par l'intermédiaire de percuteurs équipant les fusibles, et - une cuve hermétique en matériau conducteur relié au potentiel de la terre dans laquelle sont intégrés les moyens de protection et d'isolement, ladite cuve étant remplie d'un diélectrique liquide 30 ou gazeux et comportant des traversées électriques dont le nombre est au moins le double du nombre de phases alimentant l'appareil électrique, de sorte que les fusibles ne soient pas accessibles et que le dispositif interrupteur et sectionneur ne soit pas réarmable sans nécessité l'ouverture de la cuve hermétique. L'objet de la présente invention est un dispositif de protection économique et suffisamment compact pour s'intégrer facilement dans une installation existante telle qu'un poste de transformation moyenne tension / basse tension, sans nécessiter le remplacement du transformateur, et dont les fonctionnalités permettent d'améliorer la sécurité de l'exploitant, du public et des biens, de même que la qualité de service en évitant les coupures intempestives généralisées à l'ensemble du réseau moyenne tension, ou encore la délivrance de tensions aberrantes vers les clients connectés au poste.

Le dispositif de protection permet ainsi avantageusement de ne pas exposer le personnel exploitant à un risque d'électrocution par tension de toucher. De plus, le dispositif de protection ne comprenant ainsi qu'une fonction de protection et d'isolement non manoeuvrable, ni réarmable, sur le site où il est exploité, il est simple de réalisation, peu encombrant et économique. Selon une particularité, le dispositif de protection comprend en outre, pour chaque phase du réseau, au moins deux traversées électriques reliées entre elles par un jeu de barres conductrices, ce dernier étant lui-même connecté aux moyens de protection.

Le dispositif de protection selon cette particularité peut avantageusement être connecté en passage sur le réseau. Selon une autre particularité, le dispositif de protection comporte en outre un actionneur propre à provoquer l'ouverture du dispositif interrupteur et sectionneur, lorsque l'actionneur est alimenté par un courant électrique provenant d'un circuit électrique auxiliaire.

Selon une variante de la particularité précédente, le dispositif de protection comporte en outre un transformateur de courant dont un enroulement primaire est connecté entre la masse de l'appareil électrique à protéger et sa mise à la terre et dont un enroulement secondaire est connecté au circuit électrique auxiliaire, de sorte que le transformateur de courant alimente le circuit électrique auxiliaire lorsque survient un défaut d'isolement à la terre de l'appareil électrique. Selon une autre particularité, le dispositif de protection comprend en outre un contacteur propre à établir au choix la continuité ou la discontinuité d'un deuxième circuit électrique auxiliaire, lorsque le dispositif interrupteur et sectionneur passe de l'état fermé à l'état ouvert. Selon une autre particularité, le dispositif de protection comprend en outre des cloisons en matériau conducteur, reliées électriquement à la masse de la cuve et agencées de sorte d'isoler électriquement les phases des moyens de protection et d'isolement entre elles Le dispositif de protection est ainsi avantageusement conçu de manière à supprimer les risques d'arc électrique interne qui pourraient se traduire par des manifestations extérieures dangereuses. Selon une autre particularité, le dispositif de protection comprend en outre, un orifice pratiqué dans une paroi supérieure de la cuve par lequel un volume défini de liquide diélectrique est retiré et remplacé par un matelas gazeux, et, pour chaque phase du dispositif, le dispositif de protection comprend en outre un conducteur connectant le fusible au réseau par la traversée électrique et un tube électriquement isolant dans lequel sont logés la partie de la traversée électrique située à l'intérieur de la cuve, ainsi que le fusible et la partie du conducteur située à l'intérieur de la cuve, le tube électriquement isolant comprenant une extrémité par laquelle une étanchéité avec la paroi supérieure de la cuve est assurée. Le dispositif permet ainsi avantageusement, essentiellement si la 30 cuve est indéformable et si le diélectrique utilisé est un liquide incompressible, de compenser la dilatation du liquide diélectrique au gré de sa température, le liquide diélectrique étant intégralement maintenu dans tout le volume du tube de manière à maintenir la suppression des risques d'arc électrique interne. Selon une autre particularité, l'appareil électrique est un transformateur de distribution électrique moyenne tension / basse tension. D'autres avantages pourront encore apparaître à l'homme du métier à la lecture des exemples ci-dessous, illustrés par les figures annexées, donnés à titre illustratif. Brève description des figures - La figure 1 représente schématiquement le circuit électrique d'un réseau de distribution électrique polyphasé comprenant le dispositif de protection d'un appareil électrique selon l'invention. - les figures 2a et 2b représentent respectivement une coupe de face et une coupe de profil du circuit électrique du dispositif de protection d'un appareil électrique selon l'invention. - La figure 3 représente une vue en perspective du dispositif de protection d'un appareil électrique selon l'invention, la cuve étant représentée partiellement en transparence. - La figure 4 représente schématiquement le circuit électrique d'une première variante du dispositif de protection illustré sur la figure 1. - La figure 5 représente schématiquement le circuit électrique d'une deuxième variante du dispositif de protection illustré sur la figure 1. - La figure 6 représente schématiquement le circuit électrique d'un réseau de distribution électrique polyphasé comprenant le dispositif de protection selon une troisième variante du dispositif de protection illustré sur la figure 1. - La figure 7 représente schématiquement le circuit électrique d'une quatrième variante du dispositif de protection illustré sur la figure 1. - La figure 8 représente une coupe de face d'une cinquième variante du dispositif de protection illustré sur la figure 1. - La figure 9 représente une coupe de profil d'une sixième variante du dispositif de protection illustré sur la figure 1. En référence à la Figure 1, un dispositif 3 de protection économique est suffisamment compact pour s'intégrer facilement dans une installation existante telle qu'un poste de transformation moyenne tension / basse tension, sans nécessiter le remplacement du transformateur. Il est compris intégralement dans une cuve hermétique 4 en matériau conducteur et reliée au potentiel de la terre, ce dispositif n'expose pas le personnel exploitant à un risque d'électrocution par tension de toucher. En outre, ne comprenant qu'une fonction de protection et d'isolement non manoeuvrable ni réarmable sur le site où il est exploité, ce dispositif de protection 3 est simple de réalisation, peu encombrant et économique. L'appareil électrique 2, de même que le réseau électrique 1 qui l'alimente, sont généralement polyphasés et plus particulièrement triphasés. Il est à noter que, dans la mesure où le courant d'alimentation anormalement élevé est un défaut entre phases, il suffit d'interrompre un nombre de phases égal au nombre de phases du réseau 1 moins une pour assurer son interruption. Par contre, l'isolement intégral de l'appareil électrique 2 à protéger implique le sectionnement de toutes les phases.

Le principe du dispositif de protection 3 est décrit dans la figure 1 qui schématise son circuit électrique et dans les figures 2a et 2b, qui représentent respectivement une coupe de face et une coupe de profil du dispositif 3 dans une version repliée par rapport à celle illustrée sur la figure 1.

Le dispositif 3 est destiné à être inséré entre un réseau électrique polyphasé 1, et plus particulièrement triphasé comme reproduit par la figure 1, et l'appareil électrique 2 à protéger. La cuve hermétique 4 est remplie d'un diélectrique liquide ou gazeux 5 et équipée de traversées électriques 11 en nombre égal au double du nombre de phases alimentant l'appareil électrique 2.

S'il s'agit d'une installation en moyenne tension alimentée par un réseau électrique 1 constitué de câbles isolés, les traversées électriques 11 sont préférentiellement du type embrochable à champ dirigé. Dans la cuve 4 sont intégrées : des moyens de protection 6 assurant une fonction de protection, ces moyens 6 étant constitués de fusibles 7 dont le pouvoir de coupure est au moins égal à l'intensité de court-circuit du réseau électrique 1, dont le pouvoir d'isolement est au moins égal à la tension maximale de ce même réseau électrique 1 et dont le nombre n'est pas inférieur au nombre de phases alimentant l'appareil électrique 2 moins un, et des moyens d'isolement 9 assurant une fonction d'isolement, ces moyens étant constitués d'un dispositif interrupteur et sectionneur 10 comprenant autant de phases que de phases alimentant l'appareil électrique 2, dont le pouvoir de coupure est au moins égal au courant minimal 13 selon la définition donnée par la norme CEI 60282 que les fusibles 7 sont capables d'interrompre et dont le pouvoir de sectionnement est au moins égal aux surtensions maximales susceptibles d'apparaître sur le réseau électrique 1. Dans le cas d'un appareil triphasé, le nombre de fusibles 7 peut donc être de 2 ou 3. S'il est égal à 2, la phase non concernée est équipée d'un simple conducteur en remplacement du fusible manquant. Les fusibles 7 sont munis de percuteurs qui sont éjectés du corps du fusible 7 en cas de fusion, suite à une surintensité anormale. Le dispositif interrupteur et sectionneur 10 est dans une position normalement fermée. Ce n'est qu'en cas de fusion d'un ou plusieurs fusibles 7 que celui-ci passe à une position ouverte sous l'action d'un ou plusieurs percuteurs appartenant à un ou plusieurs fusibles 7 ayant subit une fusion suite au passage d'un courant anormal.

Différentes solutions peuvent être envisagées pour la réalisation de la fonction de protection et de la fonction d'isolement. On pourra se reporter plus particulièrement aux brevets EP 97401477 et EP 00403420 qui décrivent un mode de réalisation particulièrement avantageux.

Contrairement aux dispositifs habituellement intégrés dans des appareillages de protection destinés à des installations de moyenne ou de basse tension, les fusibles 7 sont ici inaccessibles à l'exploitant et ne peuvent être remplacés sur site. De même, la fonction d'isolement des moyens d'isolement 9 n'est pas réarmable sur site, aucun moyen de manoeuvre depuis l'extérieur de la cuve 4 n'étant prévu à cet effet. Un fonctionnement du dispositif 3 étant systématiquement consécutif à une avarie de l'appareil électrique 2 qu'il protège, cet appareil électrique 2 et le dispositif de protection 3 devront être remis en configuration de fonctionnement dans un atelier de réparation. Il en résulte une conception du dispositif de protection 3 simple et économique. Par ailleurs, la nécessité d'une remise en configuration en atelier ne constitue pas un inconvénient significatif, compte-tenu de la faible probabilité d'occurrence d'une défaillance de l'appareil électrique 2, notamment quand il s'agit d'un transformateur électrique de distribution publique. En effet, le taux de défaillance moyen relevé en Europe pour ce type d'appareil est de l'ordre de 1.10-7 défaillance par heure de fonctionnement. Tel que définit précédemment et adapté à un réseau triphasé moyenne tension, le dispositif 3 est compact et facile à intégrer dans une installation existante telle qu'un poste de transformation. A titre d'illustration, la figure 3 présente un dispositif 3 destiné à protéger un transformateur d'une puissance de 1000 kVA relié à un réseau d'une tension de 22 000 V, et dont l'encombrement est limité avec : - une largeur de 600 mm, - une profondeur de 360 mm, et - une hauteur hors traversées de raccordement de 800 mm.

Ce dispositif s'installe donc facilement à proximité immédiate du transformateur qu'il protège. Sur la figure 3, la cuve 4 est représentée partiellement en transparence, ce qui permet de situer les fusibles 7 et le dispositif interrupteur et sectionneur 10. La figure 4 présente une variante du dispositif 3 tel que représenté sur la figure 1. Les traversées électriques 11 sont raccordées à l'intérieur de la cuve 4 à un jeu de barres 12, lui-même connecté à des traversées électriques 13 dont le type peut ou non être identique à celui des traversées électriques 11. Cette disposition permet de connecter le dispositif de protection 3 en passage sur le réseau 1, alors que le principe du dispositif 3 présenté sur la figure 1 ne permet qu'un raccordement en antenne. Dans une autre variante non représentée, le nombre de traversées supplémentaires peut être augmenté, de sorte à créer un point d'étoilement sur le réseau électrique 1. Ainsi, pour un réseau triphasé, en plus des traversées 11 dont le nombre est égal à 3, peuvent être prévues des traversées 13 en nombre égal à 3, 6, voire 9, selon le schéma du réseau 1 désiré. Le dispositif 3 associe alors, à la fonction de protection des moyens de protection 6 et à la fonction d'isolement des moyens d'isolement 9 d'un appareil électrique 2, une fonction d'interconnexion de différents conducteurs appartenant au même réseau 1. La figure 5 présente une variante pour laquelle le dispositif interrupteur et sectionneur 10 est équipé d'un actionneur 14, représenté en outre sur la figure 3, susceptible de provoquer son ouverture lorsqu'un courant électrique parcourt un circuit auxiliaire 15. Cet actionneur 14 peut par exemple être constitué d'un dispositif fusible qui, sous l'effet d'un courant électrique, libère un doigt mû par un ressort de compression, lequel doigt va provoquer l'ouverture du dispositif interrupteur et sectionneur 10. Le circuit auxiliaire 15 peut être connecté à un dispositif de surveillance tel que par exemple une sonde thermique équipant l'appareil électrique 2 à protéger et qui provoquera la mise hors tension de celui-ci en cas d'apparition d'un échauffement anormal, et ceci avant que cet échauffement ne se traduise par un défaut de l'appareil électrique 2. La figure 6 présente une autre utilisation de cet actionneur 14, qui est alors destiné à réaliser une protection contre un éventuel défaut d'isolement à la terre de l'appareil électrique 2. Dans ce cas, le circuit auxiliaire 15 est alimenté par l'enroulement secondaire d'un transformateur de courant 16 dont l'enroulement primaire est connecté entre la masse de l'appareil électrique 2 à protéger et sa mise à la terre 17. Ainsi, le courant résultant du défaut d'isolement et s'écoulant à la terre provoque l'apparition d'un courant circulant dans le circuit auxiliaire 15, entrainant le fonctionnement de l'actionneur 14 qui peut être un percuteur fusible et, par voie de conséquence, l'ouverture du dispositif interrupteur et sectionneur 10 et l'isolement de l'appareil électrique 2.

Le dispositif 3 peut ainsi être utilisé pour protéger tout type d'appareil électrique 2 alimenté par un réseau 1 basse ou moyenne tension, en interrompant l'alimentation de cet appareil électrique 2 dès que celui-ci présente un défaut de nature à engendrer un courant d'alimentation anormalement élevé.

Sur la figure 7, le dispositif 3 précédent est complété d'un contacteur électrique 18 susceptible, selon l'option retenue, de fermer ou d'ouvrir un second circuit auxiliaire 19 quand les moyens interrupteur et sectionneur 10 passent d'un état fermé à un état ouvert. Ce second circuit auxiliaire 19 peut servir à commander un organe de protection tel que par exemple un disjoncteur basse tension situé en aval du transformateur correspondant à l'appareil électrique 2 protégé, de manière à isoler celui-ci du réseau secondaire auquel il est normalement raccordé. Conformément aux exigences des normes en vigueur, et plus particulièrement de la norme CEI 62271-200 qui traite des appareillages haute tension sous enveloppe métallique pour des tensions comprises entre 1 et 52 kV, l'éventualité d'un défaut d'isolement dans le dispositif 3 et les effets qui peuvent en découler doivent être pris en considération lors de la conception du dispositif. Si ce défaut d'isolement affecte la partie du circuit électrique située en aval des fusibles 7, ce défaut sera sans conséquence car immédiatement éliminé suite à l'intervention de ces mêmes fusibles 7. Par contre, si ce défaut d'isolement affecte une partie du circuit électrique située en amont des fusibles 7, il sera alimenté par le réseau 1 aussi longtemps que celui-ci restera sous tension ; or, le réseau 1 peut présenter une puissance de court-circuit polyphasé très importante, selon sa nature.

S'il s'agit d'un réseau moyenne tension, tel qu'un réseau de distribution public d'une tension de 22 kV, l'ordre de grandeur de cette puissance est de 100 MVA. Des dispositions constructives doivent être adoptées pour éviter les effets thermiques et mécaniques importants qui résulteraient de ce défaut d'isolement, tels que des arcs électriques, une explosion ou un incendie, et qui pourraient se révéler dangereux pour l'environnement de l'installation ou pour le personnel l'exploitant. La particularité de la plupart des réseaux de distribution publics, et ceci tout particulièrement dans des pays situés en Europe comme par exemple la France, l'Allemagne, la Suède, est que ces réseaux fonctionnent selon un régime dit de neutre compensé. L'intérêt d'un tel régime de neutre réside dans le fait qu'un défaut d'isolement s'établissant entre une phase et la terre ne génère qu'un courant limité à quelques ampères et donc une puissance de court-circuit monophasée elle-même très limitée à l'ordre de la dizaine de kVA.

Dans une variante dont le principe est représenté par la figure 8, le dispositif de protection 3 présente des cloisons 20 réalisées en matériau conducteur, par exemple le même matériau que celui utilisé pour la réalisation de la cuve 4, reliées au potentiel de cette même cuve 4 par des liaisons électriques appropriées 21. Les cloisons 20 compartimentent le volume de la cuve 4 en séparant les différentes phases des moyens de protection 6 et d'isolement 9, sans devoir néanmoins assurer une étanchéité liquide ou gazeuse entre les volumes. Le rôle de ces cloisons 20 est de garantir qu'en cas d'un défaut d'isolement 24 apparaissant sur un conducteur 25 alimenté par le réseau 1 et situé dans la cuve 4, ce défaut ne puisse se traduire que par un arc électrique s'étendant entre le conducteur 25 et une paroi 26 de la cuve ou une cloison 20 reliées à la masse de la cuve 4. De cette manière et selon la particularité susmentionnée de la plupart des réseaux de distribution publics, cet arc électrique est d'une énergie suffisamment faible pour ne pas présenter un risque pour l'environnement du dispositif de protection 3 ou pour le personnel exploitant l'installation. Tant que chaque cloison est bien reliée à la masse de la cuve, des trous dans les cloisons ou des espaces entre les bords des cloisons 20 et les parois internes de la cuve sont permis dont les dimensions sont comprises entre 5 et 10 mm, sans que ne soit altérée la fonction d'isolement des cloisons 20. La figure 9 présente une disposition complémentaire à celle décrite sur la figure précédente. Cette disposition est également nécessaire si la cuve 4 est indéformable et si le diélectrique 5 utilisé est un liquide incompressible. Dans ce cas, un matelas gazeux 27 doit être prévu pour compenser la dilatation du diélectrique liquide 5 au gré de sa température. Ce matelas gazeux 27 peut être obtenu avec un volume d'azote par exemple. Sa tenue diélectrique étant très inférieure à celle du diélectrique liquide 5, l'objet de la disposition présentée sur la figure 9 est de rétablir un niveau d'isolement suffisant autour du conducteur 25 situé en amont des fusibles 7. Dans ce but, un tube 28 en matériau isolant est positionné concentriquement autour de l'ensemble formé du conducteur 25 et du fusible 7 pour chaque phase du dispositif de protection 3. Ce tube 28 présente à son extrémité supérieure 29 une étanchéité gazeuse vis-à-vis de la paroi supérieure 30 de la cuve 4. Le remplissage de la cuve 4 avec le diélectrique liquide 5 est effectué intégralement après avoir réalisé une mise sous vide du dispositif 3, suite à quoi un volume défini de liquide diélectrique 5 est retiré par l'orifice 31 et remplacé par un volume identique d'azote, constituant le matelas gazeux 27. Le diélectrique 5 est par contre intégralement maintenu dans tout le volume du tube 28.

Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes.

Claims (8)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de protection (3) d'un appareil électrique (2) alimenté par un réseau (1) polyphasé, caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens de protection (6) contre les court-circuits, ces moyens étant constitués de fusibles (7) dont le pouvoir de coupure est au moins égal au courant de court-circuit du réseau (1) alimentant l'appareil électrique (2), et dont le nombre est au moins égal au nombre de phases alimentant l'appareil électrique (2) moins un, - des moyens d'isolement (9), ces moyens étant constitués d'un dispositif interrupteur et sectionneur (10) comprenant autant de phases que de phases alimentant l'appareil électrique (2), et intervenant suite à la fusion d'un ou plusieurs fusibles (7) par l'intermédiaire de percuteurs équipant les fusibles (7), et - une cuve hermétique (4) en matériau conducteur relié au potentiel de la terre dans laquelle sont intégrés les moyens de protection (6) et d'isolement (9), ladite cuve (4) étant remplie d'un diélectrique liquide ou gazeux (5) et comportant des traversées électriques (11) dont le nombre est au moins le double du nombre de phases alimentant l'appareil électrique (2), de sorte que les fusibles (7) ne soient pas accessibles et que le dispositif interrupteur et sectionneur (10) ne soit pas réarmable, sans nécessité l'ouverture de la cuve hermétique (4).
2. 2. Dispositif de protection (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, pour chaque phase du réseau (1), au moins deux traversées électriques (11, 13) reliées entre elles par un jeu de barres conductrices (12), ce dernier étant lui-même connecté aux moyens de protection (6).
3. 3. Dispositif de protection (3) selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un actionneur (14) propre à provoquer l'ouverture du dispositif interrupteur et sectionneur (10), lorsque l'actionneur (14) est alimenté par un courant électrique provenant d'un circuit électrique auxiliaire (15).
4. 4. Dispositif de protection (3) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un transformateur de courant (16) dont un enroulement primaire est connecté entre la masse de l'appareil électrique (2) à protéger et sa mise à la terre (17) et dont un enroulement secondaire est connecté au circuit électrique auxiliaire (15), de sorte que le transformateur de courant (16) alimente le circuit électrique auxiliaire (15) lorsque survient un défaut d'isolement à la terre de l'appareil électrique (2).
5. 5. Dispositif de protection (3) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un contacteur (18) propre à établir au choix la continuité ou la discontinuité d'un deuxième circuit électrique auxiliaire (19), lorsque le dispositif interrupteur et sectionneur (10) passe de l'état fermé à l'état ouvert.
6. 6. Dispositif de protection (3) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des cloisons (20) en matériau conducteur, reliées électriquement à la masse de la cuve (4) et agencées de sorte d'isoler électriquement les phases des moyens de protection (6) et d'isolement (9) entre elles.30
7. 7. Dispositif de protection (3) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, un orifice (31) pratiqué dans une paroi supérieure de la cuve par lequel un volume défini de liquide diélectrique (5) est retiré et remplacé par un matelas gazeux (27), et, en ce qu'il comprend en outre, pour chaque phase du dispositif (3), un conducteur (25) connectant le fusible (7) au réseau (1) par la traversée électrique (11, 13) et un tube électriquement isolant (28) dans lequel sont logés la partie de la traversée électrique (11) située à l'intérieur de la cuve (4), ainsi que le fusible (7) et la partie du conducteur (25) située à l'intérieur de la cuve (4), le tube électriquement isolant (28) comprenant une extrémité (29) par laquelle une étanchéité avec une paroi supérieure (30) de la cuve (4) est assurée.
8. 8. Dispositif de protection (3) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'appareil électrique (2) est un transformateur de distribution électrique moyenne tension / basse tension.20