Brevet FR2129885A1 — publié le 19721103

i 2129885 L'invention concerne la mise à la terre d'un poste électrique, notamment â haute tension, constitué par de l'appareillage sous enveloppe conductrice. Les dispositifs de mise à la terre de types connus comportent généralement une tige ou un couteau commandé par un mécanisme associé et permettant 5 d'effectuer la mise à la terre en un point déterminé de l'installation. Selon qu'un pouvoir de fermeture est exigé ou ne l'est pas, la manoeuvre est rapide ou lente. Dans un poste électrique important, le nombre de points à la terre peut être très élevé, et si, en chaque point, on installe un dispositif de mise à la terre classique, le coût de l'ensemble de ces appareils constitue 10 une partie appréciable du prix de l'installation. . L'invention se propose de réduire ce coût. Pour cela, elle prévoit un poste électrique sous enveloppe conductrice, comportant à demeure, en une pluralité de points de mise à la terre des contacts fixes que l'on peut relier à la terre au moyen de dispositifs de connexion comprenant des contacts mobi-15 les mus par des mécanisme de manoeuvre, caractérisé en ce que ces dispositifs de connexion, sont, au moins pour ce qui est des mécanismes de manoeuvre, constitués par des ensembles amovibles et prévus en nombre inférieur au nombre de points de mise à la terre. De préférence, en certains points au moins, où une mise à la terre est 20 prévue, on installe, en plus du contact fixe de la mise à la terre, un embout de contact mobile, et le reste du contact mobile et le mécanisme de manoeuvre associés font partie d'un ensemble amovible. Cet ensemble amovible indépendant s'adapte sur l'embout de contact mobile lorsqu'on désire effectuer une mise à la terre, et permet d'effectuer une mise à la'terre au-point choisi. Le méca-25 nisme de manoeuvre peut être à commande manuelle ou électrique et fonctionner lentement ou rapidement. Un grand poste électrique comportera donc un nombre élevé d'embouts de contact mobile et un seul mécanisme de manoeuvre ou un très petit nombre de mécanismes de manoeuvre. Ceux-ci ne seront installés à demeure qu'aux points où les mises à la terre sont très fréquentes. 30 En se référant aux figures schématiques ci-jointes, on va décrire des exemples de mise en oeuvre de l'invention qui permettront d'en faire ressortir d'autres caractéristiques. La figure 1 représente une coupe partielle, perpendiculaire à l'axe et située au niveau d'un point de mise à la terre, d'une enveloppe métallique 35 contenant de l'appareillage électrique, dont seuls, le contact fixe, la mise à la terre, l'embout du contact mobile et le logement de ce dernier sont représentés . La figure 2 représente une coupe d'un ensemble amovible destiné à effectuer la connexion avec la terre du contact fixe et comportant un mécanisme à 40 fermeture rapide par ressort libéré par un accrochage. 71 09563 2 2129885 La figure 3 représente, en coupe aussi, l'ensemble amovible mis en place sur l'enveloppe métallique, l'installation étant en position de mise à la terre. La figure 4 montre la coupe d'une variante d'ensemble amovible avec mécanisme à fermeture et ouverture rapides par ressort et comportant un passage 5 de point mort du type à trumbler. La figure 5 montre la coupe d'une variante d'ensemble amovible avec mécanisme à fermeture et ouverture lentes par vis. La figure 6 montre la coupe d'une variante d'ensemble amovible avec mécanisme à fermeture rapide obtenue au moyen d'un explosif. 10 Sur la figure 1, un conducteur 1, sous tension en service normal, est maintenu par des pièces isolantes, non représentées, à l'intérieur d'une enveloppe métallique 2 réunie à la terre et il est isolé de cette dernière par un gaz sous pression à haute rigidité diélectrique tel que l'hexafluorure de soufre, qui remplit l'espace situé entre le conducteur et l'enveloppe. Le 15 conducteur 1 supporte un contact fixe 3 du dispositif de mise à la terre. Sur l'enveloppe 2 est fixé, de préférence par soudure, un bossage 4 obturé pendant le fonctionnement normal par un couvercle 5 muni d'un joint 6 qui assure une êtanchéité permanente. A l'intérieur du bossage 4 se trouve un embout 7 du dispositif de mise à la terre, qui, en position de fermeture, coopère avec le 20 contact fixe 3. Cet embout comporte une partie taraudée 8 qui assurera la liaison avec la tige mobile portée par l'ensemble amovible et liée au mécanisme de manoeuvre du dispositif de mise à la terre. Un joint coulissant 9 assure une êtanchéité temporaire entre le bossage 4 et la partie mobile du dispositif de mise â la terre pendant la manoeuvre de ce dernier. Le joint 9 supprime, 25 lors de la manoeuvre, une fuite vers l'atmosphère du gaz sous pression. L'existence d'un embout 7, situé au repos dans le bossage 4, permet d'effectuer le raccordement au mécanisme de manoeuvre et la manoeuvre de mise à la terre sous pression sans perte de gaz appréciable. Si l'embout 7 n'est pas, à l'état repos, dans le bossage 4 et fait partie de la tige mobile 30 portée par l'ensemble amovible, il est nécessaire, lorsque l'enveloppe métallique contient un milieu gazeux autre que l'air à la pression atmosphérique de prévoir un opercule ou un diaphragme qui s'efface lors de la manoeuvre. Toutefois, cette dernière disposition est généralement plus compliquée et elle ne sera pas décrite dans les exemples donnés, correspondant à des réa-35 lisations préférentielles. Le maintien en place de l'embout 7 est réalisé comme suit : dans tous les cas, une collerette butée 10, faisant partie de l'embout 7, évite l'éjection vers l'extérieur de ce dernier sous l'action de la pression interne lors de l'enlèvement du couvercle 5. Par ailleurs, le frottement du joint 9 maintient l'embout 7, si l'on désire être certain 40 que l'embout 7 ne puisse pas tomber à l'intérieur de l'enveloppe 2, par 71 09563 3 2129885 suite des vibrations ou pour toute autre cause, on place contre le bossage 4 une contre-plaque amovible 11 fixée par une vis pénétrant dans le t:arau-dage 8 de. l'embout 7. La figure 2 montre un corps 12 de l'ensemble amovible qui sera, lors 5 d'une manoeuvre de mise à la terre, disposé à la place du couvercle 5. La tige mobile 13, à coulissement longitudinal, s'adapte sur l'embout 7 à l'aide d'une tige auxiliaire 14 qui peut tourner dans la tige 13 et dont un filetage 15 pénètre dans la partie taraudée 8 de l'embout 7 lorsqu'on exerce une rotation sur un carré 16 porté par cette tige 14. Pour permettre 10 ce vissage de la tige 14 dans l'embout 7, celui-ci comporte un dispositif non représenté tel qu'une nervure ou un ergot par exemple, le bloquant en rotation sur le bossage 4. Sur la tige 13 est fixé, en 17, un levier de manoeuvre 18 sollicité en 19 par un ressort 20. L'autre extrémité 21 de ce dernier est fixée sur un écrou 22 dont le déplacement est commandé par une 15 vis 23. Un accrochage 24 rappelé par un ressort 25, retient un galet 26 solidaire du levier 18. L'êtanchéité suffisante pour la durée de la mise à la terre entre le corps 12 et la tige de contact 13 est assurée par un joint coulissant 27. Avant et pendant la manoeuvre, on relie au collecteur de terre du poste, à l'aide d'un conducteur souple 28, le corps 12, lui-même relié â 20 la tige de contact 13 par un contact glissant 29. Lorsque les manoeuvres sont fréquentes, le corps 12 peut être monte à demeure sur le bossage 4 et la libération de l'accrochage 24-26 peut être réalisée â l'aide d'un électro-aimant commandé à distance et non représenté. Le fonctionnement du dispositif de mise à la terre est le suivant. A 25 l'origine, l'installation est dans la position de la figure 1 et on désire mettre à la terre le conducteur 1. On enlève le couvercle 5 et, lorsqu'elle est prévue, la contre-plaque 11 de l'embout. A la place du couvercle 5, on fixe le corps de" mécanisme 12. A l'aide du carré 16, on fait pénétrer le filetage 15 de la tige 14 dans la partie taraudée 8 de l'embout 7, ce qui so-30 lidarise pour la fermeture ultérieure l'embout 7, la tige de contact 13 et la tige filetée 14. On fait alors tourner la vis 23 de façon à amener l'écrou 22 dans la position de la figure 2, ce qui assure la tension du ressort 20. En agissant sur le levier 24, le galet 26 est libéré et le ressort 20 se détend; l'embout 7 solidaire de la tige 13 pénëre dans le contact fixe 3 et 35 relie le conducteur 1 à la terre par l'intermédiaire du contact glissant 29, du corps 12 et du conducteur 28. Le dispositif se trouve alors dans l'état représenté sur la figure 3. Pour supprimer la mise â la terre, on fait tourner la vis 23 dans le sens provoquant le déplacement vers la droite de l'écrou 22. Une barrette 30, so-40 lidaire de ce dernier, repousse le levier 18 vers la droite et ramène le 71 09563 2129885 galet 26 sur l'accrochage en faisant basculer le levier 24, qui, en fin de déplacement du galet 26, est rappelé par le ressort 25 dans la position de la figure 2. Avec de dispositif, la fermeture est rapide et l'ouverture lente. 5 Un verrouillage non représenté peut interdire de tendre le ressort 20 si le corps 12 n'est pas monté sur le bossage 4 et, inversement, peut interdire la dépose du corps 12 avant d'avoir procédé â l'ouverture du dispositif de mise à la terre. Sur la figure 4, la mise en place du corps 12 sur le bossage 4 e la fixa-10 tion de la tige de contact 13 sur l'embout 7 sont analogues à celles des figures 2 et 3, taais le mécanisme à accrochage est remplacé par un mécanisme du type à tumbler. La tige de contact 13 est entrainée par le levier de manoeuvre 18 par l'intermédiaire d'une bielle fixée en 17. Le ressort 20 est fixé, d'une part en 19 sur le levier 18 tournant autour du point de rotation 31 et d'autre 15 part en 21 sur l'écrou 22 dont le déplacement est commandé par la vis 23. En partant de la position du ressort 20 fixé par l'écrou 22, la rotation de la vis 23 déplace l'écrou vers la gauche en 22' et tend le ressort selon 19, 20' 22' dont l'axe passe alors par le point de rotation 31 du levier 18. En continuant a déplacer l'écrou vers la gauche vers 22", le ressort devient moteur, 20 entraîne son point de fixation 15 sur le levier 18 en 193 et assure une mise à la terre rapide en déplaçant la tige de contact 13 vers la gauche. Tour l'ouverture, la rotation de la vis 23 déplace l'éci-ou 22 vers la droite, et quand l'écrou dépasse la position 22"' située dans le prolongement de 19" et 31, le ressort 20 devient moteur et assure l'ouverture rapide de la tige de 25 contact 13. Pour les dispositifs des figures 2 et 4, l'entraînement de la vis 23 peut être effectué électriquement à l'aide d'un moteur tel que celui schématisé en 32 muni des commandes de fin de course nécessaires. Le dispositif de la figure 5, dont le mécanisme est plus simple, per-30 met une fermeture et une ouverture lentes, et n'est utilisable que lorsqu'un pouvoir de fermeture du dispositif de mise S la terre n'est pas nécessaire. La tige de contact 13 comporte un bossage 33 taraudé intérieurement et traversé par une. vis 34 dont une collerette 35 s'appuie sur le bossage 36 faisant partie du corps du mécanisme 12 et à l'intérieur duquel une partie lisse 35 37 prolongeant la vis 34 tourne librement. La rotation de la vis 34 entraîne directement la tige de contact 13 tant à la fermeture qu'à l'ouverture. Dans les dispositifs des figures 2 à 5, après fermeture, la tige de contact 13 ne peut pas revenir en arrière sous l'action de la pression du gaz contenu dans l'enveloppe 2, car la tige de contact 13 est maintenue, soit par 40 l'action du ressort 20, soit par la vis 34. 71 09563 5 2129885 Le dispositif de la figure 6 comporte une fermeture rapide sous l'action d'un explosif. Comme précédememnt, on fixe sur le bossage 4 le corps de mécanisme 12 contenant la tige de contact 13. Sur le corps 12 est fixe un bouchon fileté 38 sur lequel on peut adapter, a l'aide d'une fixation à baïonnette 39, 5 une culasse 40. Celle-ci contient une cartouche d'explosif 41 (telle que les cartouches utilisées dans les pistolets pour scellement par exemple) dont la détonation est provoquée par un percuteur 42 sous l'action de l'énergie d'un ressort 43. Celle-ci est libérée par la rupture d'un accorchage 44 déterminée par la manoeuvre d'un levier 45. L'explosif sert à accélérer initialement la 10 tige 13, mais, pour éviter des ruptures possibles dues à une trop forte énergie, en fin de course, un évent 46 permet l'évacuation de l'excès des gaz. La tige de contact 13 pouvant se déplacer librement, et le gaz sous pression dans l'enceinte 2 tendant à la repousser en position d'ouverture, il est nécessaire de la maintenir en position de fermeture dès que celle-15 ci est atteinte. Un ergot 47 poussé par un ressort 48 verrouille la tige de contact 13 dès qu'ellle est en position de fermeture, ce qui correspond à l'instant ou sont extrémité 49 dépasse la position de l'ergot 47. Le verrouillage de la tige 13 par l'ergot 47 peut être cadenassé par le verrou 50. La fermeture par le dispositif de la figure 6 s'effectue de la manière 20 suivante. Après enlèvement du couvercle 5, et, si elle existe, de la contre-plaque 11, on adapte le corps 12 sur le bossage 4, et on dévisse le bouchon 38. Une rotation de la tige 14 fait pénétrer la partie filetée 15 dans la partie taraudée 8 et solidarise l'embout 7 et la tige de contact 13. On remet en place le bouchon 38 sur le corps 12, on dévisse la fixation à baion-25 nette 39 et on enlève la culasse 40 ; on installe alors la cartourche 41 dans son logement, puis on remet en place la culasse 40 et on arme l'accrochage 44. On manoeuvre alors le levier 45 ce qui rompt l'accrochage 44, actionne le percuteur 42 et fait exploser la cartouche 41. Les gaz dégagés provoquent la fermeture du dispositif de mise à la terre en déplaçant vers 30 la gauche la tige de contact 13. L'évent 46 évacue l'excès de gaz, l'ergot 47 assure le verrouillage de la tige 13 en1 position de fermeture et le verrou 50 cadenasse ce verrouillage. Pour l'ouverture du dispositif de mise à la terre, on enlève le verrou 50 et on tire vers le haut l'ergot 47. Sous la pression du gaz de l'enveloppe 35 la tige 13 se déplace vers la droite. Si, toutefois, les frottements dus au coulissement de la tige 13, aux contacts glissants 29 et au joint d'êtanchéité 27 donnent un effort supérieur à l'effort du à la pression des gaz, on dévisse le bouchon 38, on fixe une allonge sur la tige 14 et on tire manuellement vers la droite le contact mobile. 40 En vue de revenir à l'état normal en service sous tension, quand la tige 71 09563 6 2129885 de contact est en position d'ouverture, on fait tourner la tige 14, dêsolida risant ainsi sa partie filetée 15 de l'embout 7 qui est en place dans son lo gement en position d'ouverture. On sépare le corps 12 du bossage 4, on fixe s'il y a lieu, la contra-plaque 11 et on remet en place le couvercle 5. 71 09563 7 2129885 REVENDICATIONS 1/ - Poste électrique sous enveloppe conductrice, comportant à demeure, en une pluralité de points de mise â la terre, des contacts fixes (3) que l'on peut relier à la terre au moyen de dispositifs de connexion comprenant des contacts mobiles mus par des mécanismes de manoeuvre, caractérisé en ce que 5 ces dispositifs de connexion sont, au moins pour ce qui est des mécanismes de manoeuvre, constitués par des ensembles amovibles (12) et prévus en nombre inférieur au nombre de points de mise à la terre. 2/ - Poste électrique suivant la revendication I, caractérisé en ce que, en au moins certains des points de mise à la terre, est installé un embout de 10 contact mobile (7) et en ce que 3e reste du contact mobile (13) et le mécanisme de manoeuvre•qui lui sont associés font partie d'un ensemble amovible (12) ;3/Poste électrique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'embout de contact mobile (7) est porté par un bossage (4) de l'enveloppe con-15 ductrice. 4/ - Poste électrique suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (9) est disposé entre l'embout de contact mobile (7) et ledit bossage (4). 5/ - Poste électrique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le 20 contact mobile (13) comprend une tige auxiliaire (14) filetée (15) pouvant venir se visser sur l'embout de contact mobile (7). 6/ - Poste électrique suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les ensembles amovibles' comportent des joints d'étanchéité (27) autour des contacts mobiles. 25 7/ - Poste électrique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'embout de contact mobile porte une collerette (10) venant buter contre ledit bossage (4) sous l'action de la pression interne dans l'enveloppe conductrice. 8/ - Poste électrique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit bossage (4) est, en dehors des périodes de mise a la terre, recouvert par un 30 couvercle amovible (5) muni d'un joint d'étanchéité (6). 9/ - Poste électrique suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les mécanismes de manoeuvre comportent un dispositif de mise rapide à la terre au moyen d'un ressort (20) commandé par un accrochage (24) ou un tumbler. 35 10/ - Poste électrique suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les mécanismes de manoeuvre comportent un dispositif à explosif (41) agissant sur le contact mobile lors de la mise à la terre. 11/ - Poste électrique suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'un évent (46) limite l'action du dispositif â explosif en fin de course. 8 71 09563 2129885 12/ - Poste électrique suivant la revendication 10 ou la revendication 11, caractérisé en ce qu'un ergot (47) assure le verrouillage du contact mobile (13) en position de mise à la terre.