WO2007085727A2 - Dispositif de mise a la terre automatique du neutre d’un appareillage electrique - Google Patents

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Laurent Gaillard
Pierre Mares
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    • H01H85/0078—Security-related arrangements
    • H01H85/0095—Earthing means

Definitions

  • the present invention relates to an automatic grounding device of the neutral of an electrical equipment, for example of an MV / LV transformer, cooperating with a switchgear and / or protection device.
  • a device of this type is known according to FR 2 868 889 and French Patent Application No. 05 08315 of August 4, 2005.
  • an automatic neutral grounding device for example of a MV / LV transformer cooperating with a cutoff and / or protection device comprising jaws for receiving a strip-type sectioning element and / or protection type fuse. These jaws are connected to the neutral and the disconnecting element cooperates with an actuating member to move a movable contact piece connected to the neutral, relative to a fixed contact piece connected to the ground, so that the removal of the The jaw sectioning element automatically causes the movable contact piece to move towards the grounded fixed contact piece.
  • the actuating member is a pivoting lever of electrically non-conductive material intended to come into direct contact with the cutting element.
  • This device also comprises two conductive parts, one of which is connected to the ground, and the other to the neutral, and which are spaced from each other by a predetermined distance to define a surge protector between the ground and the neutral.
  • the object of the present invention is to provide improvements to the above known devices.
  • the invention thus aims at a device for automatically grounding the neutral of an electrical apparatus cooperating with a cutoff and / or protection device comprising jaws for receiving a sectioning element of the bar and / or protection type. of the fuse type, these jaws being connected to the neutral, this cutting element co-operating with an actuating member for moving a movable contact piece connected to the neutral with respect to a fixed contact piece connected to the earth, so that the removal of the disconnecting member of the jaws automatically causes the displacement of the workpiece.
  • movable contact to the fixed contact piece connected to the earth and the engagement of the disconnecting element in the jaws causes the moving part to move between a first position in which it is in contact with a contact piece connected to the land and a second position.
  • this device is characterized in that in the second position said moving part is in contact with a fixed part connected to the neutral, and in which the latter is spaced from the contact piece connected to the earth from a distance (d) predetermined.
  • this distance (d) is predetermined to define an overvoltage limiter.
  • the fixed contact piece connected to the earth is a screw screwed into a fixed part connected to the ground, in a direction directed towards said fixed part connected to the neutral to which is displaced the moving part for able to adjust the distance (d).
  • the actuating member is a movable finger in the direction of engagement or withdrawal of the severing element with respect to the jaws
  • the movable contact piece is a lever of conductive material pivotally mounted under the action of the movable finger to be able to move towards said fixed part spaced from the fixed contact piece during the engagement of the sectioning element in the jaws and to be able to move towards the fixed contact piece during removal of the sectioning element, under the action of a return spring.
  • the lever is pivotally mounted along an axis integral with a portion located near the base of one of the jaws.
  • the pivot axis of the lever is located near an end thereof opposite its movable end relative to the fixed contact piece.
  • the return spring is disposed between the pivoting lever and the base of one of the jaws opposite the movable finger before complete engagement of the cutting element between the jaws, the movable piece comes into contact with said fixed part in thus making the surge protector active.
  • the finger has a portion forming a stop for a spring bearing on the pivoting lever, the spring having a stiffness greater than that of said return spring.
  • the finger is extended axially beyond the abutment portion by a rod engaged in a hole in the pivoting lever, said spring surrounding said rod.
  • FIG. 1 is a schematic view of an automatic grounding device of the neutral, according to the invention, before engagement of the sectioning element between the jaws of the device,
  • FIG. 2 is a view similar to FIG. 1, the sectioning element being partially engaged between the jaws,
  • Figure 3 is a view similar to Figures 1 and 2, the cutting element being completely engaged between the jaws.
  • Figures 1 to 3 show schematically an automatic grounding device of the neutral of a MV / LV transformer cooperating with a switchgear and / or protection device.
  • This comprises two pairs of receiving jaws 1, 2 of a disconnecting element 3 of the bar and / or fuse type protection type.
  • the pairs of jaws 1, 2 are connected to the neutral N.
  • the sectioning element 3 cooperates with an actuating member 4 to move a movable contact piece 5 connected to the neutral N with respect to a fixed contact piece 6 connected to the earth T, so that the withdrawal of the cutting element 3 of the jaws 1, 2 automatically causes the moving contact piece 5 to move towards the fixed contact piece 6 connected to earth T, as indicated in FIG. 1.
  • the engagement of the cutting element 3 in the jaws 1, 2 causes the moving part 5 to move between a first position (see FIG. 1) in which it is in contact with a contact piece 6 connected to the ground T, and a second position (see Figures 2 and 3) wherein the movable part 5 is in contact with a fixed portion 7 connected to the neutral N, and wherein the latter is spaced from the contact piece 6 connected to earth T by a predetermined distance (d) to define an overvoltage limiter.
  • the fixed contact piece 7 connected to the earth T is a screw 6 screwed into a fixed part 8 connected to the earth T, in a direction directed towards the fixed part 7 towards which the moving part is displaced. 5, to be able to adjust the distance (d). It is thus possible to adjust the starting voltage of the surge protector.
  • the moving part 5 is movable between a position (see FIG. 1) in which one of its ends is in abutment against the end of the screw 6, and a position (see FIGS. 2 and 3) in which said end of the moving part 5 is in abutment against said part 7 connected to the neutral N.
  • the actuating member is a finger 4 movable in the direction of engagement or withdrawal of the cutting element 3 relative to the jaws 1, 2, and the piece of mobile contact is a lever 5 of conductive material pivotally mounted under the action of the movable finger 4 to be able to move towards the fixed part 7 spaced from the contact piece 6, during the engagement of the cutting element 3 in the jaws 1, 2, and to be able to move towards the contact piece 6, during the removal of the cutting element 3 under the action of a return spring 9.
  • the piece 10 which connects the base of the jaws 1, 2 is a limit stop (see Figure 3) the engagement limit switch of the disconnecting element 3.
  • the lever 5 is pivotally mounted along an axis 11 integral with a portion located near the base 12 of one of the pairs of jaws 1, 2.
  • the axis 11 of pivoting lever 5 is located near an end of this lever 5 which is opposite its movable end between the contact piece 6 and the part 7. Furthermore, the return spring 9 is disposed between the pivoting lever 5 and the base 12 of the jaws 1, 2 opposite the movable finger 4.
  • the device according to the invention comprises, on the other hand, means making it possible, when the cutting element 3 is engaged between the jaws 1, 2, to release the pivoting lever 5 from the contact piece connected to the earth T before complete engagement of the sectioning element 3 between the jaws 1, 2.
  • the neutral / earth contact is interrupted before the sectioning element 3 is completely engaged between the jaws
  • FIG. 2 shows that before complete engagement of the sectioning element 3 between the jaws 1,
  • the moving part 5 comes into contact with the fixed part 7 thus making effective the surge limiter defined by the predetermined distance (d).
  • the finger 4 comprises a portion 13 forming a stop for a spring 14 bearing on the pivoting lever 5 this spring 14 having a stiffness greater than that of the return spring 9.
  • the finger 4 is extended axially beyond the abutment portion 13 by a rod 15 engaged in a hole made in the pivoting lever, the spring 14 surrounding the rod 15.
  • the finger 4 is pushed down.
  • the spring 14 then pushes the lever 5 downwards by compressing the return spring 9 which has a stiffness lower than that of the spring 14.
  • the lever 5 then abuts on the part 7 connected to the neutral N.
  • the stop 13 of the finger 4 compresses the spring 14 on the lever 5 which is itself in abutment.
  • the distance between the end of the lever 5 and the contact piece 6 acts as an overvoltage limiter whose starting voltage can be adjusted beforehand by means of the screw 6 constituting the contact piece.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Fuses (AREA)
  • Trip Switchboards (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

Dispositif de mise à la terre automatique du neutre (N) d'un appareillage électrique coopérant avec un appareil de coupure et/ou de protection comprenant des mâchoires de réception (1, 2) d'un élément de sectionnement (3) du type barrette et/ou de protection du type fusible, ces mâchoires (1, 2) étant reliées au neutre (N), cet élément de sectionnement (3) coopérant avec un organe d'actionnement pour déplacer une pièce de contact mobile (5) reliée au neutre (N), par rapport à une pièce de contact fixe (6) reliée à la terre (T), de sorte que le retrait de l'élément de sectionnement (3) des mâchoires (1, 2) provoque automatiquement le déplacement de la pièce de contact mobile (5) vers la pièce de contact fixe (6) reliée à la terre (T), l'engagement de l'élément de sectionnement (3) dans les mâchoires (1, 2) provoquant le déplacement de la pièce mobile (5) entre une première position dans laquelle elle est en contact avec une pièce de contact (6) reliée à la terre (T), et une seconde position dans laquelle cette pièce mobile (6) est en contact avec une partie fixe (7) reliée au neutre (N), et dans laquelle cette dernière est espacée de la pièce de contact (6) reliée à la terre (T) d'une distance (d) prédéterminée.

Description

Dispositif de mise à la terre automatique du neutre d'un appareillage électrique
La présente invention concerne un dispositif de mise à la terre automatique du neutre d'un appareillage électrique, par exemple d'un transformateur HTA/BT, coopérant avec un appareil de coupure et/ou de protection.
Un dispositif de ce type est connu selon le FR 2 868 889 et la demande de brevet français n° 05 08315 du 4 août 2005.
Ces documents décrivent un dispositif de mise à la terre automatique du neutre par exemple d'un transformateur HTA/BT coopérant avec un appareil de coupure et/ou de protection comprenant des mâchoires de réception d'un élément de sectionnement du type barrette et/ou de protection du type fusible. Ces mâchoires sont reliées au neutre et l'élément de sectionnement coopère avec un organe d'actionnement pour déplacer une pièce de contact mobile reliée au neutre, par rapport à une pièce de contact fixe reliée à la terre, de sorte que le retrait de l'élément de sectionnement des mâchoires provoque automatiquement le déplacement de la pièce de contact mobile vers la pièce de contact fixe reliée à la terre.
Dans le dispositif décrit dans le FR 2 868 889, l'organe d'actionnement est un levier pivotant en matériau électriquement non conducteur destiné à venir en contact direct avec l'élément de sectionnement. Ce dispositif comprend également deux pièces conductrices dont l'une est reliée à la terre, et l'autre, au neutre, et qui sont espacées l'une de l'autre selon une distance prédéterminée pour définir un limiteur de surtension entre la terre et le neutre.
Le but de la présente invention est d'apporter des améliorations aux dispositifs connus ci-dessus.
L'invention vise ainsi un dispositif de mise à la terre automatique du neutre d'un appareillage électrique coopérant avec un appareil de coupure et/ou de protection comprenant des mâchoires de réception d'un élément de sectionnement du type barrette et/ou de protection du type fusible, ces mâchoires étant reliées au neutre, cet élément de sectionnement coopérant avec un organe d'actionnement pour déplacer une pièce de contact mobile reliée au neutre par rapport à une pièce de contact fixe reliée à la terre, de sorte que le retrait de l'élément de sectionnement des mâchoires provoque automatiquement le déplacement de la pièce de contact mobile vers la pièce de contact fixe reliée à la terre et l'engagement de l'élément de sectionnement dans les mâchoires provoque le déplacement de la pièce mobile entre une première position dans laquelle elle est en contact avec une pièce de contact reliée à la terre et une seconde position.
Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce que dans la seconde position ladite pièce mobile est en contact avec une partie fixe reliée au neutre, et dans laquelle cette dernière est espacée de la pièce de contact reliée à la terre d'une distance (d) prédéterminée.
De préférence, cette distance (d) est prédéterminée pour définir un limiteur de surtension. Selon une version préférée de l'invention, la pièce de contact fixe reliée à la terre est une vis vissée dans une partie fixe reliée à la terre, dans une direction dirigée vers ladite partie fixe reliée au neutre vers laquelle est déplacée la pièce mobile pour pouvoir régler la distance (d).
On peut ainsi régler facilement la tension d'amorçage du limiteur de surtension.
De préférence, l'organe d'actionnement est un doigt mobile dans la direction d'engagement ou de retrait de l'élément de sectionnement par rapport aux mâchoires, et la pièce de contact mobile est un levier en matériau conducteur monté pivotant sous l'action du doigt mobile pour pouvoir se déplacer vers ladite partie fixe espacée de la pièce de contact fixe lors de l'engagement de l'élément de sectionnement dans les mâchoires et pour pouvoir se déplacer vers la pièce de contact fixe lors du retrait de l'élément de sectionnement, sous l'action d'un ressort de rappel.
De préférence également, le levier est monté pivotant suivant un axe solidaire d'une partie située près de la base de l'une des mâchoires. Selon d'autres particularités de l'invention : l'axe de pivotement du levier est situé près d'une extrémité de celui-ci opposée à son extrémité mobile par rapport à la pièce de contact fixe. le ressort de rappel est disposé entre Ie levier pivotant et la base de l'une des mâchoires à l'opposé du doigt mobile avant engagement complet de l'élément de sectionnement entre les mâchoires, la pièce mobile vient en contact avec ladite partie fixe en rendant ainsi le limiteur de surtension actif. le doigt comporte une partie formant butée pour un ressort prenant appui sur le levier pivotant, ce ressort ayant une raideur supérieure à celle dudit ressort de rappel. le doigt est prolongé axialement au-delà de la partie formant butée par une tige engagée dans un trou réalisé dans le levier pivotant, ledit ressort entourant ladite tige.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de mise à la terre automatique du neutre, selon l'invention, avant engagement de l'élément du sectionnement entre les mâchoires du dispositif,
La figure 2 est une vue analogue à la figure 1, l'élément de sectionnement étant partiellement engagé entre les mâchoires,
La figure 3 est une vue analogue aux figures 1 et 2, l'élément de sectionnement étant complètement engagé entre les mâchoires.
La figure 1 à 3 montrent schématiquement un dispositif de mise à la terre automatique du neutre d'un transformateur HTA/BT coopérant avec un appareil de coupure et/ou de protection. Celui-ci comprend deux paires de mâchoires de réception 1,2 d'un élément de sectionnement 3 du type barrette et/ou de protection du type fusible. Les paires de mâchoires 1,2 sont reliées au neutre N. L'élément de sectionnement 3 coopère avec un organe d'actionnement 4 pour déplacer une pièce de contact mobile 5 reliée au neutre N par rapport à une pièce de contact fixe 6 reliée à la terre T, de sorte que le retrait de l'élément de sectionnement 3 des mâchoires 1, 2 provoque automatiquement le déplacement de la pièce de contact mobile 5 vers la pièce de contact fixe 6 reliée à la terre T, comme indiqué sur la figure 1. Conformément à l'invention, l'engagement de l'élément de sectionnement 3 dans les mâchoires 1, 2 provoque le déplacement de la pièce mobile 5 entre une première position (voir figure 1) dans laquelle elle est en contact avec une pièce de contact 6 reliée à la terre T, et une seconde position (voir figures 2 et 3) dans laquelle cette pièce mobile 5 est en contact avec une partie fixe 7 reliée au neutre N, et dans laquelle cette dernière est espacée de la pièce de contact 6 reliée à la terre T d'une distance (d) prédéterminée pour définir un limiteur de surtension.
Dans l'exemple représenté, la pièce de contact fixe 7 reliée à la terre T, est une vis 6 vissée dans une partie fixe 8 reliée à la terre T, dans une direction dirigée vers la partie fixe 7 vers laquelle est déplacée la pièce mobile 5, pour pouvoir régler la distance (d). On peut ainsi régler la tension d'amorçage du limiteur de surtension. La pièce mobile 5 est mobile entre une position (voir figure 1) dans laquelle l'une de ses extrémités est en butée contre l'extrémité de la vis 6, et une position (voir figures 2 et 3) dans laquelle ladite extrémité de la pièce mobile 5 est en butée contre ladite partie 7 reliée au neutre N.
Dans la réalisation représentée sur les figures 1 à 3, l'organe d'actionnement est un doigt 4 mobile dans la direction d'engagement ou de retrait de l'élément de sectionnement 3 par rapport aux mâchoires 1, 2, et la pièce de contact mobile est un levier 5 en matériau conducteur monté pivotant sous l'action du doigt mobile 4 pour pouvoir se déplacer vers la partie fixe 7 espacée de la pièce de contact 6, lors de l'engagement de l'élément de sectionnement 3 dans les mâchoires 1, 2, et pour pouvoir se déplacer vers la pièce de contact 6, lors du retrait de l'élément de sectionnement 3 sous l'action d'un ressort de rappel 9.
Sur les figures, la pièce 10 qui relie la base des mâchoires 1, 2 est une butée qui limite (voir figure 3) la fin de course d'engagement de l'élément de sectionnement 3. Le levier 5 est monté pivotant suivant un axe 11 solidaire d'une partie située près de la base 12 de l'une des paires de mâchoires 1, 2.
L'axe 11 de pivotement du levier 5 est situé près d'une extrémité de ce levier 5 qui est opposée à son extrémité mobile entre la pièce de contact 6 et la partie 7. Par ailleurs, le ressort de rappel 9 est disposé entre le levier pivotant 5 et la base 12 des mâchoires 1, 2 à l'opposé du doigt mobile 4.
Le dispositif selon l'invention comprend, d'autre part, des moyens permettant, lors de l'engagement de l'élément de sectionnement 3 entre les mâchoires 1, 2, de libérer le levier pivotant 5 de la pièce de contact reliée à la terre T avant engagement complet de l'élément de sectionnement 3 entre les mâchoires 1, 2. Ainsi, le contact neutre/terre est interrompu avant que l'élément de sectionnement 3 soit complètement engagé entre les mâchoires
1, 2, comme montré sur la figure 2. La figure 2 montre qu'avant engagement complet de l'élément de sectionnement 3 entre les mâchoire 1,
2, la pièce mobile 5 vient en contact avec la partie fixe 7 en rendant ainsi effectif le limiteur de surtension défini par la distance prédéterminée (d).
A cet effet, le doigt 4 comporte une partie 13 formant butée pour un ressort 14 prenant appui sur le levier pivotant 5 ce ressort 14 ayant une raideur supérieure à celle du ressort de rappel 9.
De plus, le doigt 4 est prolongé axialement au-delà de la partie formant butée 13 par une tige 15 engagée dans un trou réalisé dans le levier pivotant, le ressort 14 entourant la tige 15.
Le dispositif que l'on vient de décrire fonctionne de la façon expliquée ci-après :
Lorsque l'élément de sectionnement 3 est retiré, comme indiqué sur la figure 1, le levier pivotant 5 est poussé vers le haut, sous l'action du ressort de rappel 9. L'extrémité du levier 5 prend appui sous la pièce de contact 6, de sorte que le neutre est relié à la terre T. Lorsque l'élément de sectionnement 3 est engagé entre les mâchoires
1, 2 (voir figure 2), le doigt 4 est poussé vers le bas. Le ressort 14 pousse alors le levier 5 vers le bas en comprimant le ressort de rappel 9 qui a une raideur inférieure à celle du ressort 14. Le levier 5 bute alors sur la partie 7 reliée au neutre N. En poursuivant la course d'engagement de l'élément de sectionnement 3 entre les mâchoires 1, 2, la butée 13 du doigt 4 comprime le ressort 14 sur le levier 5 qui est lui-même en butée. La distance de comprise entre l'extrémité du levier 5 et la pièce de contact 6 joue le rôle de limiteur de surtension dont la tension d'amorçage peut être réglée préalablement au moyen de la vis 6 constituant la pièce de contact.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de mise à la terre automatique du neutre (N) d'un appareillage électrique coopérant avec un appareil de coupure et/ou de protection comprenant des mâchoires de réception (1, 2) d'un élément de sectionnement (3) du type barrette et/ou de protection du type fusible, ces mâchoires (1, 2) étant reliées au neutre (N), cet élément de sectionnement (3) coopérant avec un organe d'actionnement pour déplacer une pièce de contact mobile (5) reliée au neutre (N), par rapport à une pièce de contact fixe (6) reliée à la terre (T), de sorte que le retrait de l'élément de sectionnement (3) des mâchoires (1, 2) provoque automatiquement le déplacement de la pièce de contact mobile (5) vers la pièce de contact fixe (6) reliée à la terre (T), et que l'engagement de l'élément de sectionnement (3) dans les mâchoires (1, 2) provoque le déplacement de la pièce mobile (5) entre une première position dans laquelle elle est en contact avec une pièce de contact (6) reliée à la terre (T), et une seconde position, caractérisé en ce que dans cette seconde position, la pièce mobile (5) est en contact avec une partie fixe (7) reliée au neutre (N), et dans laquelle cette pièce mobile est espacée de la pièce de contact (6) reliée à la terre (T) d'une distance (d) prédéterminée.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance (d) est prédéterminée pour définir un limiteur de surtension.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce de contact fixe (6) reliée à la terre (T) est une vis vissée dans une partie fixe (8) reliée à la terre (T) dans une direction dirigée vers ladite partie fixe (7) vers laquelle est déplacée la pièce mobile (5) pour pouvoir régler la distance (d).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pièce mobile (5) est mobile entre une position dans laquelle l'une de ses extrémités est en butée contre l'extrémité de la vis (6), et une position dans laquelle ladite extrémité de la pièce mobile (5) est en butée contre ladite partie (7) reliée au neutre.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (4) est un doigt mobile dans la direction d'engagement ou de retrait de l'élément de sectionnement (3) par rapport aux mâchoires (1, 2), et la pièce de contact mobile (5) est un levier en matériau conducteur monté pivotant sous l'action du doigt mobile (4) pour pouvoir se déplacer vers ladite partie fixe (7) espacée de la pièce de contact fixe (6), lors de l'engagement de l'élément de sectionnement (3) dans les mâchoires (1, 2) et pour pouvoir se déplacer vers la pièce de contact fixe (6) lors du retrait de l'élément de sectionnement (3) sous l'action d'un ressort de rappel (9).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le levier (5) est monté pivotant suivant un axe (11) solidaire d'une partie située près de la base (12) de l'une des mâchoires (1, 2).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'axe (11) de pivotement du levier (5) est situé près d'une extrémité de celui-ci opposée à son extrémité mobile par rapport à la pièce de contact fixe (6).
8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le ressort de rappel (9) est disposé entre le levier pivotant (5) et la base (12) de l'une des mâchoires (1, 2) à l'opposé du doigt mobile (4).
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'avant engagement complet de l'élément de sectionnement (3) entre les mâchoires (1,2), la pièce mobile (5) vient en contact avec la partie fixe (7) en rendant ainsi le limiteur de surtension effectif.
10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le doigt (4) comporte une partie (13) formant butée pour un ressort (14) prenant appui sur le levier pivotant (5) ce ressort (14) ayant une raideur supérieure à celle dudit ressort de rappel (9).
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le doigt (4) est prolongé axialement au-delà de la partie (13) formant butée par une tige (15) engagée dans un trou réalisé dans le levier pivotant (5) ledit ressort (14) entourant ladite tige (15).
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