Brevet FR2043816A1 — publié le 19710219

L'invention concerne une installation de couplage poly-.. phàaée ? isolée par un gaz comprimé » sous blindage métallique , comportant f par cellule , des départs exécutés en. monophasé » dans laquelle les barres collectrices et les appareils , tels que 5 appareils de coupure ,transformateurs de aesurefboîtes d*extrémité de câble , d'une cellule sont•logés dans des compartiments individuels , cloisonnés „ du blindage métallique « On procède à la subdivision en compartiments à, gaz individuels afin que des défauts d'ordre électrique survenant éven -10 tuellement » comme aussi des défauts pouvant survenir par exemple par suite d'impuretés dans le gaz ou de fuites , n'aient pas d*effet sur l1ensemble de 1'installation » et afin, qu'il soit possible d'enlever de l'installation , pour révision » différents appareils isolément sans qu'il faille mettre hors service la tota-15 lité de l'installation et la vider de son gaz . La subdivision en compartiments à gaz individuels nécessite néanmoins un système dispendieux de surveillance de la pression pomrjLes différents compartiments et par suite un assez grand nombre d'appareils de surveillance de la pression ou de la densité du gaz , et , éven-20 tuellement.,, le branchement de plusieurs bouteilles de gaz sup -plémentaires pour remplissage ultérieur sont nécessaires . (ETZ-Â 1965, page 203 » Revue BROWN BOVERI 1966, page 349 et Revue SIEMENS 1966 , page 266 }. L'invention s'est donnée pour tâche de permettre dans 25 de telles installations de couplage » tout en maintenant le cloisonnement en compartiments individuels , une alimentation en gaz de ces compartiments qui réduise le risque de souillure de com -partiments particuliers , qui prolonge les intervalles entre révisions générales et renouvellements du gaz, et qui , en outre * 30 simplifie la surveillance de la pression des différents compartiments. On remplit cette tâche » selon 1'invention , en reliant les uns aux autres , dans des installations de couplage du type indiqué initialement , les compartiments à gaz cloisonnés d'une 35 cellule par des canalisations de gaz comprimé , et/ou des soupapes , de telle sorte qu'il s'établisse , au raccordement d'un premier compartiment à une alimentation en gaz commune à tous les compartiments , une suite de compartiments qui ne puisse être parcourue que dans un sens « 40 L'avantage que peut procurer 1'invention se trouve, en particulier » aa ce que.1'entrée et la sortie de la" suite de compartiments .peuvent être reliées par -une installation de sise en circulation du gas composée essentiellement d'une pompe \ d'un filtre et cHtm asséchêur *. Au remplissage central' de 'tous les com-5 partiments à gaz rassemblés en une suite-s. s'ajouté donc la possibilité de faire circuler s en permanence ou par intervalles,en fonction des nécessités 3 le g"as qui se trouve dans les compartiments « Cette circulation du gas s^effectue à travers un filtre et un. asséckeur , si bien que le risque d'impureté ou de trop for-10 te teneur en humidité est ramené à un minimum; Un avantage tout particulier consiste t en outre , en ce qu'on peut procéder à . cette circulation du gaz aêrae en service sans aucun effet sur la marche de 1^installation . Selon les nécessités , on peut prévoir pour cela une installation de Mise en circulation du gas, raccor-15 dée en permanence » ou une installation de mise en circulation du gaz mobile3 que l'on doit raccorder seulement à d'assez grands intervalles de temps , La possibilité est , en outre , donnée de réaliser une signalisation de la pression extrêmement simple, valable pour tous les compartiments à gaz , au moyen d'un dé bit mètre 2Q placé à l'extrémité de la suite de compartiments » Il suffit alors* pour contrôler l'alimentation en gaz ,. de mettre en marche la circulation du gaz à travers la suite de compartiments, et le débit-mètre renseigne sur l'alimentation en gas de tous les compartiments La surveillance individuelle des compartiments peut, ainsi être sup-25 primée « Lors d'une mise en service , il n'y a donc que ce seul dé~ bitmètre à contrôler à la place des manomètres qui , sans celà s seraient nécessaires pour chaque compartiment individuellement . II peut être opportun , dans un développement1 de l'invention 3 de diviser la suite de compartiments à gaz conforme à l'in-30 vention comprenant tous les compartiments d'une celîiale , en sections séparées comprenant les compartiments des appareils de même fonction de toutes les phases , les sections voisines étant reliées par des étranglements et/ou des soupapes , de telle sorte -que , lors d'une différence de pression entre les "sections surve-35 nant soudainement à-là suite d'un défaut , l'équilibre de pression ne puisse s-1 établir qu*àvec retard'. Pour-réaliser des installa -tions de couplage-particulièrement confortables r ôn peut disposer t entfe lés sections-, des-soupapes''drarrêt-automatiques ,com-mandées; pàx;fldés ^mariûstàts - disposés dans les dif férentes sections » 40 C' èst-^à-dire'-quë .'^-'lars &*uné perte-dé pression soudaine " dans une /u J.«U/ J 2043816 section, le manostat.correspondant commande la soupape d'arrêt placée en amont de cette section et opère de cette manière la sélection du défaut . En faveur de l'invention , joue le fait que les cellû-5 les de ce genre d'installation sont d'une exécution très compacte , et.; que les segments de blindage des différentes phases d'une cellule sont tout-contre les uns des autres , si bien que la liai son entre les différents compartiments par des soupapes , ou des portions de tuyauterie , ne se heurte à aucune sorte de difficul 10 tés Par suite également, les différentes phases d'un appareil peuvent être bien réunies en un groupe fonctionnel . C'est-à-dire que l'installation des appareils en pôles séparés utilisée , dans des installations en plein air ,-est sans importance dans lé cas des. installations complètement blindées en question,-mais on pré-15 conise l'exécution, certes à blindage individuel par phase, mais groupée fonctionnellement en un appareil polyphasé . Si , par référence à la disposition en pôles séparés des installations classiques de couplage , on ne désire pas grouper les compartiments des différentes phases d'un appareil poly-20 phasé , si l'on veut donc avoir chaque phase aussi autonome que possible , on peut aussi sans difficulté , selon l'invention , réaliser un groupement des différents compartiments à gaz d'une phase . Dans ce cas , les compartiments d'une phase forment une suite 'de compartiments particulière et les suites de comparti -25 ments des différentes phases d'une cellule , couplées en parai -lèle , sont dotées d'une alimentation commune et d'une sortie commune . Toutefois , il conviendra alors de disposer le débit.mètre à l'extrémité de chaque suite de compartiments , ckr c'est seulement ainsi-que peut s'effectuer une signalisation sûre de l'ali -30 mentation en gaz comprimé de toutes les phases^. Lors de la mise en marche de la circulation du gaz , on peut savoir , par l'observation de tous les débitmètres , si le gaz est mis. en circulation uniformément dans toutes les phases . Comme. , fréquemment , pour des raisons de coût , on 35 renonce dans une installation de couplage à plusieurs cellules , à diviser les barres collectrices en segments cloisonnés correspondant aux différentes cellules qui y aont raccordées, il peut être opportun , suivant les circonstances , de ne pas inclure le compartiment des barres dans, le suite de compartiments conforme 40 à l'invention, mais de le raccorder à une alimentation en gaz par- 70 19307 4 2043816 ticulière . Ce type de réalisation,un peu plus dispendieux , résulte d'un besoin accru de sécurité , selon lequel les barres collectrices ne doivent pas être incluses dans le circuit de gaz des différents appareils , lesquels, naturellement , ne peuvent être au-5 tant à l'abri de défauts que les barres collectrices elles-mêmes . D'autre part , pour les installations de couplage à installer de manière particulièrement économique , le compartiment à gaz des barres collectrices allant d'un, bout à l'autre à travers plusieurs cellules se présente comme une conduite commune de gaz pour le rac-10 cordement des suites de compartiments des différentes cellules. Si, dans les installations de couplage dont il est question , on installe des interrupteurs à gaz comprimé ayant leur propre circuit de gaz , composé d'une partie haute pression et d'une partie basse pression , on ne réunira pas , en général , l'alimen-15 tation en gaz de l'interrupteur avec celle du reste de.l'installation • Car , pour l'interrupteur à gaz comprimé , une disponibilité permanente pour une manoeuvre est nécessaire , laquelle nécessite une alimentation et une surveillance du gaz comprimé qui lui soient propres et adaptées à la nature de 1'interrupteur . On 20 peut , cependant , avoir avantage à faire effectuer la circulation du gaz , conforme à l'invention , dans les compartiments d'une cellule réunis en une suite de compartiments , par le compresseur nécessaire , de surcroît , pour l'interrupteur à gaz comprimé .Le compresseur de l'interrupteur à gaz comprimé peut , par exemple, 25 être raccordé par l'intermédiaire de soupapes à commande électromagnétique , à l'entrée et à la sortie de la suite de compartiments . Il est recommandé , dans ce cas , d'employer iui dispositif de commande qui , dans tous les cas , privilégie le circuit de gaz de l'interrupteur à gaz comprimé . C'est-à-dire que le 30 compresseur , branché éventuellement pour effectuer la circulation du gaz , sur la suite de compartiments de la cellule , doit pouvoir être rebranché aussitôt sur le circuit de gaz de l'interrupteur , si , par exemple , la différence de pression entre partie haute pression et partie basse pression y devient trop faible . 35 Un exemple d'exécution de l'invention est représenté sur le dessin , et décrit en détail ci-après . La figure 1 représente schématiquement. une cellule triphasée , dont les différents compartiments à gaz.sont répais en une suite de compartiments , à l'exception des compartiments com-40 prenant l'interrupteur à gaz comprimé ; 70 19307 5 2043816 la figure 2 montre une cellule triphasée,, dans laquelle les compartiments à gaz de chaque phase forment une suite de compartiments particulière ; la figure 3 représente la cellule de la figure .1 , a-5 vec an circuit de gaz réalisé en. deux circuits distincts, l'un. pour la suite de compartiments , l'autre pour 1 *interrupteur à gas comprimé , et pouvant se fermer à. travers im compresseur commun „ La cellule représentée » isolée par un gaz comprimé , est constituée essentiellement par un compartiment à gas I, ren-10 fermant les barres collectrices triphasées S , Ss 7 , auquel se raccordent les départs monophasés Xï&3 SAs et TA » Chaque départ est subdivisé , dans l'ordre , en un compartiment de sectionneur R3 , S3, T3 , un compartiment à basse près si os S4» S4» T4 » et un compartiment à haute pression R5 , S5 » T5 du disjoncteur RL, SLs 15. TL , un compartiment de transformateur de îsssio» R€ s S6s T6t ub autre compartiment de sectionneur R7» 57»T7 s ainsi qu'im compartiment pour la boîte d'extrémité d® câble avec sectiosmeur de mise à la terre 18, S8, T& « Selén 1'invention, les compartiments de la cellule sont réunis les uns aux.autres en une siîite de coir.-20 partiments par l'intermédiaire de soupapes VIt ¥2, ¥3,¥4 et de portions de tuyauterie à gaz comprimé L« St , de fait , se -Ion la figure 1 , en partant du coiapsrtiiaeffit-l des basses collectrices triphasées , y sont reliés d'abord 5 par une soupape de retenue VI , les trois compartiments Se sectionneur clans l'ordre 25 T3 , S3 , R3, puis , par une autre soupape de r-eterms ¥2 , les compartiments de transformateur de tension B6, S6a T€ 0 Viennent ensuite , par l'intermédiaire de la soupape de re tenue V3 , les compartiments de sectionneur ou de sectioimeur de mise à la teïrfi , de nouveau dans 1fordre T7* S? s S? } et en -30 fin. , en dernier , par l'intermédiaire d'une autre soupape- de retenue V4 , les compartiments de boîtes à câbles d* extrémité avec sectionneur de mise à la terre R8, SS, T& « Sont exclus de cette suite de compartiments seulement les compartiments K4» S4» T4 et R5 , S5 , T5 , qui représentent les parties haute et basse 35 pression du disjoncteur , et doivent avoir , de ce fait , une a-limentation en gaz particulière . Le raccordement à' s ou 1'entrée fiant; la suite de compartiments ainsi formée s*effectue par la soupape VA, tandis que la sortie est forais par la soupape VE* En amont de la soupape VE , est disposé un âébitsètr-e p, si 40 bien que , lorsqu'on ouvre , pour une courte darée, la soupape YE, 70 19307 :î 2043816 il s'ensuit- êa.i£3ttùt une sig«alisatio2 iE&iquant .si. tous les. compartiments à gas i, 21. «0„ T8 seat aliKC-sitêa sa gm co^riœês II est , en outs.-@ } fi© «yi-ande imper'csaos- çp8 entre la soupape de rae-cordeasnt VA. et le soupape â^sxtréaité ¥S ? oa paisse raccorder 5 une installation U de mise sa eircKLiatioi* «a gaz constituée. par •une pompe P g- isb filtre. F et tm. sssécfesur lïo Cette installation de mise e& circulation- dm gas psnt être p soit- raccordée en per -manence ( cf Fig® 2 ) t soit exécutée sous ferme ^installation mobile ds sise sa circulation du gas » Il est ea outre caractéristique ?. pour l'exemple de la figure 1 » qas chaqj&s groupe- de trois appareils fonctionnellement 15 identiques, par ©îDsispie S3 , S3 e T3 es 26 , S6, T6 f des trois phases ®st vûmd. ea.ime section isista^sK'îjme dans la suite de compartimentsa et que clsaqiïe section «st. séparée, ds la suivante par usa soupaps â© 2>eteaœe ¥1 «0=. Y4 «CM retient 9 ainsi « que les appareils de même genre des trois pfcaa&s forment uns unité 20 également ea ce qui concerne le gaz coap^iaê « ce qui a de l'importance a eia cas de défaut , potar l© r-4*vi;i£oii et le démontage éventuel des appareils • Il peut être opportun » selon les circonstances * fie mettre des électro-vulves S la place des soupapes de retenue t afin qu'en cas €e besoin s la liaison de gaz 25 antre les sections puisse être interrompre complètement . Mais aussi une certaine séparation de gas; peut déjà être obtenue en mettait 3 à la place des soupapes VI®®=¥4 s de simples étran -glements ne permettait as équilibre, ds gaz entre les sections qu'es, un temps assez long» La circulation du gaz et la signali-30 sation de la pression n' en sont pas troublées f cependant «lors d'une chute brusque '"Sur.-la figer®- g 5 .os a. x-gpr éseaté coaasnt, dans lrins~ 70 19307 -1- 2043816 tallation de couplage identique , en principe , à celle qui a fait l'objet de la figure 1 , les différents compartiments à gaz de chaque phase RA, SA, TA , peuvent former une suite de compartiments particulière . En partant du compartiment 1 des barres collectrices, 5 y sont raccordés , par les conduits L, les compartiments R3,R6,R7 et R8 , formant une suite de compartiments particulière, ainsi que S3, S6, S7, S8 et T3 , T6, T7, T8 , formant également chaque fois tine suite de compartiments particulière . Cette fois encore , le disjoncteur à gaz comprimé disposé dans les deux compartiments 10 R4,R5 ou S4,S5 , ou T4,T5 , n'a pas été compris dans la suite de compartiments . Les trois suites de compartiments sont pourvues chacune d'un débitmètre D et , assemblées ensuite , reliées par la soupape VE à l'installation de mise en circulation du gaz ,fixe , qui est reliée par son autre côté à la soupape d'entrée VA. 15 A la mise en route de la circulation du gaz il se fait ainsi, i-ci encore , une signalisation sûre de l'alimentation en gaz des trois phases . En variante à l'exemple d'exécution de la figure 1, on n'a pas , ici , employé de soupapes de retenue entre les différents compartiments à gaz , mais on a prévu chaque fois , entre 20 les compartiments de sectionneur R3,S3,T3 et ceux des transformateurs de tension R6 , S6, T6 , des électro-valves Ml, M2 , M3 qui peuvent être commandées par des manostats non représentés , ou aussi arbitrairement . C'est ainsi que , par exemple , les com -partimerits des transformateurs de tension R6, S6, T6 peuvent ê-25 tre complètement isolés des autres compartiments, de la cellule . En outre , les conduites L ont , par elles-mêmes , un effet d'étranglement suffisant pour que l'équilibre de pression entre les différents compartiments ne puisse se rétablir qu'avec du retard, et que le cloisonnement entre les différents compartiments con-30 serve son efficacité . On utilisera l'exemple d'exécution de la -figure 2 quand il est nécessaire d'avoir des installations de couplage avec une réalisation des phases aussi autonome que pos -sible . La figure 3, enfin , montre comment on peut combiner la 35 suite de compartiments déjà décrits sur la figure 1 avec l'alimentation en gaz comprimé et la circulation du gaz comprimé du disjoncteur à gaz comprimé • La suite de compartiments entre la soupape d'entrée VA et la soupape d'extrémité VE est identique à celle de la figure 1 . Il est prévu , ici , pour l'alimentation 40 en gaz comprimé du disjoncteur à gaz comprimé LR,LS,LT, d'abord 70 19307 & 2043816 un réservoir de gaz comprimé Sp , auquel sont raccordés , par différentes soupapes d'arrêt V5,V6,V7 et un détendeur VR1, les compartiments R5,S5,T5 contenant la partie haute pression. Lors de manoeuvres , le gaz de la partie haute pression parvient , à 5 travers les chambres de coupure du disjoncteur , dans les compartiments R4,S4,T4 formant la partie basse pression du disjoncteur. La partie basse pression est ensuite reliée , à travers les soupapes V8>V9,V10 et un filtre F , âu côté basse pression d'un compresseur K, qui refoule le gaz de la partie basse pression, à 10 travers une soupape de retenue Vil, dans le réservoir Sp, ou , é-galement , le ramène directement dans les compartiments 85,S5,T5 de la partie haute pression . Pou» ne pas compromettre l'alimentation en gaz de la partie basse pression du disjoncteur , les compartiments R4,S4,T4 formant la partie basse pression sont reliés 15 au réservoir Sp par un détendeur VR2, réglé à la pression nominale de la partie basse pression , de telle sorte qu'en cas de besoin, du gaz comprimé puisse également parvenir directement du réservoir Sp dans les compartiments R4,S4»T4. Selon l'invention, à l'alimentation en gaz du disjonc-20 teur ainsi décrite , est en même temps couplée l'alimentation en gaz des compartiments 1, R3....T8 formant la suite de compartiments et , de fait , la soupape d'entrée VA de la suite de corn -partiments est reliée , à travers un autre détendeur VR3 , également au réservoir de gaz Sp et au côté haute pression du com -25 presseur K . L'extrémité , ou la sortie , de la suite de compartiments est reliée , par contre , à travers la soupape de sortie VE , au côté basse pression du compresseur , et , de fait , le côté sortie de la suite de compartiments est raccordé, entre les deux soupapes V9 et VIO, à la canalisation venant de la partie 30 basse pression du disjoncteur . Ainsi , au moyen du compresseur, et celà suivant la position des'Soupapes VA,VE,V7,V8,V9 et VIO , on peut mettre en service à volonté soit la circulation du gaz dans le disjoncteur - il faut alors que les.soupapes V6,V7,V8,V9 et VIO soient ouvertes - , soit la circulation du gaz dans la 35 suite de compartiments 1, R3...T8, auquel cas alors les soupapes VA,VE,V10 et V6 seraient à ouvrir ,tandis que les soupapes précédemment nommées resteraient fermées. 70 19307 9 2043816 REVENDICATIONS 1 - Installation de couplage polyphasée,.isolée par un gaz comprimé , sous blindage métallique s comportant , par cellule, des départs exécutés en monophasé r dans laquelle les barres col -lectrices et les appareils * tels qu'appareils de coupure , trans-5 formateurs de mesure , boites d'extrémité de câble » d'une cellule sont logés dans des compartiments à gaz individuels cloisonnés du blindage métallique , caractérisée en ce que les compartiments à gaz cloisonnés (l,R3,S3,... S8,T8) de la celliUe sont reliés les uns aux autres , par des canalisations de gaz comprimé (L) et/ou 10 des soupapes (VI,V2,V3,V4,M1,M2,M3) s- de telle sorte qu'il s'établisse, au raccordement d'un premier compartiment à gaz (l) à une alimentation en gaz comprimé comatme à tous les compartiments,une suite de compartiments qui ne peut être parcourue qiae dans un sei-s* 2 - Installation de couplage polyphasée » isolée par un 15 gaz comprimé, suivant la revendication 1,-caractérisée en ce que l'entrée (VA) et la sortie (VTS) de la suite de compartiments sont reliées par une installation (U) de mise en circttlaxioa du gaz composée essentiellement d'une pompe,, d'uis filtre et d'un assécheur» 3 - Installation de coiïplage polyphasée? isolé® par im. 20 gaz comprimé suivant la revendication 1 , caractérisée en ce que 1'entrée et la sortie de la suite de compartiments ont la configuration de raccords destinés à une installation mobile de aise en circulation du gaz . 4 - Installation de couplage polyphasée » isolée par un 25 gaz comprimé , suivant revendication l t 2 ou 3 , caractérisée en ce que , en amont de la sortie (VE) de la suite de compartiments^ se trouve un débitmètre (D). 5 - Installation de couplage polyphasée Isolée par un gaz comprimé , suivant l'une des revendications précédentes , 30 caractérisée en ce que les compartiments à gaz des appareils de même fonction de toutes les phases (E3icS3*T3,.«« R8,S8,T8) for — ment , dans la suite de compartiments une section ininterrompue, qui est reliée aux sections voisines par des étranglements et/ou des soupapes (V1,V2...M8) , de telle sorte que , lors de différen-35 ce de pression survenant soudainement ( en eas défaut } entre les sections, l'équilibre de pression ne puisse s'établir qu'avec du retard* 70 19307 10 2043816 S - Installation ëm eoimlagê polyphasée t isolée par un gaz coapslmê s suivant la rs»/®aâieati©s 5 caractérisée ©a ce que » entre les sections sont disposés? «le» soupapes d'arrêt automatiques a qai psavs&t être conss&iâégs pas- «Ms ataaostats placés 5 dacs les- di&ïêresites sections * 7 - Installation de couplage polyphasée , isolée par un gas comprimé e suivant l'une des revenâications précédentes* ca -ractérisée ®a ce que le sens de l'écoulement da gaz est obtenu - -par des soupapes de retenue placées entre les sections « 10 8 — Installation de couplage polyphasée » isolée par un gaz comprimé ? suivant l'une des reveadications précédentes®, ca -ractérisée en c© que. le compartiment â gaz renfermant les barres collectrices est raccordé"à a® système particulier d'alimentation en gas et de surveillance du gag » 15 9 - Installation de couplsfe polyphasée , isolée par un gaz- comprimé „ suivant l'une des revendications précédentes» caractérisée en ce que le compartiment à gas renfermant les barres collectrices sert de canalisation â'alimentation à plusieurs suites de coœparti aient s qui y sont raccordées » 20 10 - installation de couplage polyphasée , isolée par un gas comprimé , suivant l'une êas revendications précédentes t dans laquelle se trouve un interrapt eur â gsz comprimé ayant un circuit de gaz fermé à travers des parties haute et basse près -sion qui lui sont propres , caractérisée en ce que la partie hauts pression (E5eS5»T5) et la partie basse pression (R4rS4»T4) de 25 1'interrupteur comportent un circuit de gas indépendant de la suite de compartiments de 1'installation!! de couplage» 11 - Installation de couplage polyphasée , isolée par un gaa comprimé *. suivant revendication 10 , caractérisée en ce que le compresseur (X) servant à la circulation du gaz de l'in - 30 terrupteur à gaz comprimé f. peut être raccordé , par des soupapes à commande électromagnétique à la suite de compartiments de l'installation de couplage . 12 - Installation de couplage polyphasée , isolée par un gaz comprimé » suivant revendication 11 , caractérisée par une 35 commande des soupapes électromagnétiques telle que , lors d'un dépassement vers le bas de la différence de pression entre partie haute pression et partie basse pression du disjoncteur r néces -saire pour les manoeuvres.,le compresseur est réinséré automatiquement dans le circuit û& gas de 1« interrupteur à gaz comprimé .