Brevet FR2144542A1 — publié le 19730216

L'invention, due à la collaboration de Messieurs LAMBERT, BUISSON, MACAIRE et FERTON, est relative à un tableau électrique à cellule comprenant : un chariot débrochable portant un disjoncteur dont chaque pôle comporte une traversée d'entrée et une traversée de sortie se terminant chacune par des contacts d'embrochage susceptibles de stembrocher sur des contacts conjugués fixes du tableau, en position de service du chariot, de manière b connecter électriquement le pôle du disjoncteur aux conducteurs d'arrivée et de départ du tableau, un contact de mise à la terre aménagé sur ledit chariot et un dispositif section- neur susceptible de connecter ladite entrée du disjoncteur au contact de mise à la terre. L'invention concerne plus particulièrement des disjoncteurs débrochables moyenne tension installés dans des ensembles préfabriqués. On sait que ces ensembles sont constitués d'un certain nombre de cellules formant un tableau, qui comporte géné raclement une arrivée et plusieurs départs. Tout le long du tableau circule un Jeu de barres qui alimente par l'intermédiaire de disjoncteurs différents départs. L'alimentation du tableau et la répartition à-partir des disjoncteurs départs se fait généralement par câbles. En cours d'exploitation, il est souvent nécessaire d'intervenir sur un ou plusieurs départs et, pour assurer la sécurité du personnel, il est obligatoire de mettre à la terre les cabales des circuits sur lesquels on désire travailler; le tableau restant éventoellement en service. Les dispositifsclassiquesde mise à la terre comportent des sectionneurs spéciaux ou utilisent directement le disjoncteur de départ à cet effet, de manière à bénéficier de la tenue électrodynamique et du pouvoir de fermeture du disjoncteur. On connaît un dispositif utilisant le disjoncteur pour la mise à la terre dans lequel la position de la ou des traversées d'entrée et de sortie du disjoncteur peut être modifiée par basculement, rotation ou tout autre déplacement, de manière à coopérer lors de l'embrochage du disjoncteur avec des contacts fixes différents du tableau, notamment avec des contacts de mise à la terre. Le disjoncteur ainsi modifié est de nouveau embroché et les traversées viennent dans leur nouvelle position s'embrocher sur des plots différents de la partie fixe de la cellule assurant la connexion appropriée. Cette façon de procéder implique une grande précision de positionnement des traversées, dcnnant une certitude d'un embrochage et de contacts corrects après l'embrochage du disjoncteur, ltopérateur n'ayant aucun moyen de vérification visuelle d'une mise à la terre correcte. On contact également un disjoncteur débrochable à chariot portant un contact de mise à la terre et une traversée montée coulissante de telle manière à être susceptible d'être amenée sélectivement en une première position d'embrochage sur un contact fixe de la cellule ou en une deuxième position en contact du dispositif de mise à la terre. La manoeuvre de coulissement de la traversée et de mise à la terre est effectuée en position débrochée du chariot etle positionnement correct peut de ce fait en être contrtlé. Un tel dispositif nécessite un bâti de support de guidage de la traversée coulissante particulièrement robuste et un dispositif de verrouillage susceptible de résister aux forces électro-dynamiques particulièrement élevées en cas de court-circuit. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des dispositifs précités et de permettre la réalisation d'un appareil simple d'une sécurité de fonctionnement remarquable. Le tableau électrique selon la présente invention est caractérisé par le fait que ladite traversée d'entrée comporte une articulation et que la partie articulée de la traversée, portant le contact d'embrochage, est susceptible de prendre deux positions angulaires différentes, une première position dans laquelle elle vient coopérer par embr-ochage avec ledit contact conjugué fixe du tableau, en position de service du chariot et une deuxième position dans laquelle elle engage ledit contact de mise à la terre de telle manière qu'en position de service du chariot l'entrée du disjoncteur est électriquement connectée soit au conducteur d'arrivée, soit au contact de mise à la terre, la fermeture du disJoncteur assurant respectivement la connexion du conducteur de départ au conducteur d'arrivée ou à la terre. On comprend que selon la position de la traversée pivotante le disjoncteur en position embrochée est susceptible de connecter le câble de départ au jeu de barres du tableau ou au contact de mise à la terre. Le disjoncteur est préparé pour assumer l'une ou l'autre de ces fonctions en position débrochée et l'opération de pivotement de la traversée peut être contrôlée visuellement, évitant tout risque de mauvais contact ou de mauvaise mise à la terre. Selon un développement de l'invention, le tableau comporte une surface d'appui fixe disposée sensiblement au niveau et en regard dudit contact de mise à la terre contre laquelle ladite traversée pivotante en position repliée vient prendre appui en position embrochée du chariot, de manière à empêcher tout mouvement de relèvement, notamment sous l'effet des forces électro-dynamiqueg de la traversée par le système de blocage du chariot. Un verrouillage spécial de la traversée en position de mise à la terre est de ce fait superflu et tout relèvement intempestif en position embrochée du chariot est exclu. La commande de pivotement peut être particulièrement simple et elle comprend avantageusement un dispositif de sécurité empêchant tout embrochage d'un chariot dont la traversée serait en une position intermédiaire. D'autre caractéristiques et avantages ressortiront de la descriptlon qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatir et représenté aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique en élévation d'un tableau selon l'invention, la partie antérieure de la cellule portant les contacts d'embrochage étant seule représentée les figures 2 et 3 représentent à échelle agrandie le dispositif de traversée pivotante selon la figure 1, respectivement montrée en une première position d'embrochage des contacts fixes de la cellule et en une deuxième position de mise à la terre. Sur les figures, une cellule 10 comporte des plages de contact fixes 12, 14 superposées, respectivement connectées au câble de départ (non représenté) et au jeu de barres du tableau (non représenté). Dans le cas d'un courant polyphasé, la cellule 10 comporte un jeu de contacts fixes de départ 12, chacun associé à l'une des phases, et d'une manière similaire un jeu de contact d'arrivée 14. La cellule 10 est susceptible de recevoir un chariot débrochable 16 portant un disjoncteur 18. Le chariot 16 comporte des galets 20 roulant sur le fond de la cellule 10 de manière à permettre un mouvement aisé d'embrochage ou de retrait du disjoncteur 18. Le disjoncteur 18 comporte un nombre de piles correspondant à celui des phases du courant et tous ces pôles étant identiques, seul l'un d'entre eux sera décrit par la suite. Un support isolant 22 en forme de console est assujetti sur un caisson 24; commun aux différents pôles, susceptible de recevoir le dispositif ae commande manuelle ou automatique. Le support isolant 22 porte les parties actives sous tension du pôle tandis que le caisson 24 est en matériau conducteur au potentiel de la terre et porte les galets de roulement 20. Le support isolant 22 est traversé par deux conducteurs ou traversées respectivement inférieures 26 et supérieures 28 portant à leurs extrémités des pinces d'embrochage 50, )! susceptibles de stembrocher respectivement sur les plages de contact fixes 14, 12 de la cellule 10 en position embrochée du chariot 16.La traversée inférieure 26, dite traversée d'entrée, porte à son extrémité opposée à celle du contact d'embrochage 30, des contacts mobiles principaux pare-étincelles et coupure visible 34, 56 et D8. D'une manière similaire, la traversée supérieure 28, dite traversée de sortie du disjoncteur, porte les contacts fixes 40, susceptibles de coopérer avec les contacts mobiles.Une chambre de coupure 42 est disposée à la partie supérieure du pôle de manière à éteindre un arc tiré entre les contacts mobiles et fixes. I1 est inutile de décrire plus en détail le disjoncteur lequel fait ltôbjet d'une demande de brevet intitulée Gamme de disjoncteurs multipolaires débrochables déposée conjointement à la présente demande et à laquelle on se référera utilement pour de plus amples détailS. Le conducteur de traversée inférieure 26 est articulé sur un axe 44, de manière à pouvoir prendre deux positions, respectivement une première position horizontale, représentée en traits mixtes sur la figure 1, dans laquelle il coopère en position embrochée du chariot 16 avec le contact fixe 14, et une deuxième position abaissée, représentée à la figure 3. Une bielle de commande 46 est articulée respectivement à ses extrémités à la partie pivotante 26 de la traversée inférieure ou traversée pivotante et à une manivelle 48, clavetée sur un arbre de commande 50 porté par le caisson 24 du chariot 16. L'arbre de commande 50 est commun aux différents pôles du dis joncteur et sa manoeuvre, par exemple à l'aide d'une manivelle, provoque selon le sens de rotation, soit de relèvement. soit l'abaissement des traversées pivotantes 26 des différents pôles. Le caisson 24 du chariot porte lâfl contact de:: mise à a terre 52 disposé de manière à être engagé par le contact d'embrochage 30, uli posi- tion abaissée de la traversée pivotante 26, représentée à la figure 5. La commande de l'arbre 50 et de ce fait du sectionneur constitué par les traversées pivotante 26, peut bien entendu être effectuée de tout autre manière et notamment être reportée sur la face antérieure ou sur le plastron du chariot 16. Les contacts 52 des différents pôles sont électriquement reliés entre eux et il est facile de voir qu'en position abaissée du sectionneur 26 les différents pôles du disjoncteur sont court-cwrcuités et mis à ia terre. En se reportant plus particulièrement aux figures 2 et 3, on voit que le conducteur de traversée 26 comporte un doigt de guidage et de verrouillage 54, associé au contact d'embrochage 50 et susceptible de venir se loger dans un logement conjugué 56 en position embrochée du chariot 16. En position abaissée de la traversée pivotante 26, le doigt 54 vient en appui, lors de l'em- brochage du chariot 16, d'une protubérance ou surface d'appui 58, portée par la face 60 de la cellule en regard du caisson 24. La surface d'appui 58 empêche tout relèvement du bras pivotant 26, notamment sous l'action des forces électro-dynamiques, tout effort de relèvement étant reporté sur le chariot 16 maintenu en position par le système de blocage usuel (non représenté). La manivelle 48 du sectionneur 26 porte un ergot 62 susceptible de venir s'encliqueter derrière le nez 64 d'un cliquet 66 monté à pivotement sur un axe 68 porté par le caisson 24. Le cliquet 66 est sollicité en position active par un ressort à spi- rales 70 concentrique à l'arbre de commande 50. Le cliquet 66 positionne et verrouille la manivelle 48 en une potion correspondant à ladite première position du sectionneur pivotant 26, représentée à la figure 2. Une commande d'abaissement du sectionneur 26 doit être précédée d'un déverrouillage du cliquet 66, par exemple par relèvement manuel du nez 64.La commande de déverrouillage du cliquet 66 peut bien entendu être effectuée d'une manière @uel- conque et notamment à partir de la face avant du disjoncteur par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmi sion quelconque. Un levier coudé de verrouillage 72 est monté à pivote ment sur l'arbre 50 e; sollicité en position abaissée par le res sort 70, dont l'extrémité opposée à celle fixée au cliquet 66, coopère avcc le levier 72. En position abaissée du levier 72, lepré- entée à la Ligure 1, l'extrémité du levier vlent buter, au cours d'une manoeuvre d'embrochage ou chariot 16, contre un taquet ou une butée 74 aménagé sur le chemin de roulement et empêche ainsi tout embrochage du disjoncteur.L'extension supérieure 76 du levier coudé 72 est agencée de manière à coopérer d'une part en fin de mouvement de relèvement du sectionneur 26 avec l'ergot 62, qui lui communique un mouvement de pivotement dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 2, et d'autre part, avec le doigt 54 en fin de course d'abaissement du sectionneur 26, qui lui communique un mouvement dans le même sens provoquant le relèvement du levier 72. Dans les positions extrêmes du sectionneur, représentées aux figures 2 et 5, le levier 72 n'entrave en aucune manière une manoeuvre d'embrochage du chariot 16. En toute position intermédiaire de la position horizontale du sectionneur selon la figure 2 ou de la position verticale, représentée à la figure 5, le levier 72 empêche un embrochage du disjoncteur. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est évident Pour un fonctionnement normal de la cellule, on place avant embrochage du disjoncteur le sectionneur 26 en position relevée, représentée à la figure 2. En cette position des traversées 26, l'ergot 62 maintient le levier 72 en position relevée et en fin de manoeuvre d'embrochage du chariot 16 les traversées 26 et 28 viennent s'embrocher, d'une manière bien connue, sur les plages de contact fixes 14 et 12, respectivement d'arrivée et de départ de la cellule 10. La fermeture du disjoncteur permet de relier électriquement le départ 12 à l'arrivée 14 de la cellule et à alimenter ainsi le câble de départ par le jeu de barres du tableau. En vue d'une utilisation du disjoncteur pour la mise à la terre du câble 12 du tableau, on extrait de la manière usuelle le disjoncteur de la cellule 10. La manoeuvre de pivotement et d'abaissement des traversées pivotantes 26 des différents pôles du disjoncteur est ensuite opérée par une rotatlon de l'arbre de commande 50 après déverrouillage de la manivelle E par soulèvement du cliquet 66.La rotation de l'arbre de commande 50 est transmise par le système bielie manivelle 46, dcN aux traversées 26, qui pivotent autour de leurs articulations 44 pour venir en position ver ticale abaissée, représentée à la figure 5. En fin de course de pivotement les contacts 30 des différents pôles viennent s'embrocher sur les contacts respectifs de miL à la terre 52, qui C- stituent un pont de court-circuit. a position correcte du sectionneur et la bonne fermeture des contacts de mise à la terre peut être facilement vérifiée ct cul évite toute fausse manoeuvre.En fin de course de pivotement des sectionneurs 2u, le doigt 54 vient buter contre l'extension 76 et entraîne cette dernière, de manière à communiouer au levier coudé 72 un mouvement de pivotement et de relèvement. Les traversées 26 étant en position abaissée le disjoncteur est prêt pour être introduit dans a cellule, le mouvement d'embrochage n'étant pas entravé par le taquet 74 dont la hauteur est insuffisante pour buter contre le levier relevé 72. En position embrochée du chariot 16, la traversée 28 vient s'embrocher de la manière usuelle sur la plage de contact fixe 12 reliée au câble de départ. Entre la traversée inférieure 26 en position repliét et la plage de contact 14 subsiste un intervalle d'isolement, isolant le disjoncteur embroché de l'arrivée du courant 14. Par la fermeture du disjoncteur on relie électriquement les conducteurs du câble de départ par l'intermédiaire des plages de contact 12, des traversées 28, des contacts du disjoncteur et des traversées pivotées 26 des différents pôles au pont de courtcircuit 52 au potentiel de la terre. Le pouvoir de fermeture des disjoncteurs est disponible pour une telle mise à la terre.En position embrochée du chariot 16 le doigt 54 de la traversée 26 en position repliée vient en appui de la butée 58 et transfère les efforts de relèvement du sectionneur 26, notamment dus aux forces électro-dynamiques, au chariot î6, retenu par les moyens de blocage usuels. Pour réaliser à nouveau une alimentation normale du câble dit de départ de ia cellule 10, il convient d'extraire le chariot 16 de la cellule. La commande de relèvement du sectionneur 26 est opérée par la manoeuvre de i'arbre de commande 50 dans le seuils approprié, l'ergot 62 de la manivelle 48 venant en fin de course de relèvement buter et s'encliqueter sur le cliquet 66 sollicité en position active par le ressort 70.La position norizontale de la traversée 26, représentée à la figure 2, est parfai tenent définie par l'accrochage 66 aux verrouille l'ensemble de la commande du sectionneur 2f. L'ergot 62 coopère également en fin de course avec l'extension 76 du levier coudé 72 de manière à relever ce dernier et à le maintenir en une position inactive.Après réembrochage du chariot 16 il est facile de voir que la fermeture du disjoncteur permet de relier électriquement le câble de départ à l'arrivée du courant par l'intermédiaire des plages de contact 14, des traversées 26 embrochées sur ccs dernières,des contacts du disjoncteur et de la traversée de sortie 28 embrochée sur la plage de contact 12 reliée au câble de départ. Le chariot 16 comporte bien entendu les verrouillages usuels empêchant notamment une manoeuvre d'extraction en position fermée du disjoncteur. Le levier coudé 72 empêche toute tentative d'embrochage du chariot 16 pour une position intermédiaire du sectionneur 26, de manière à éviter toute fausse manoeuvre. I1 convient de noter que le sectionneur pivotant 26 et les organes auxiliaires de commande et de verrouillage sont particulièrement simples et robustes et que le dispositif sectionneur 26 peut facilement être adjoint à un disjoncteur usuel, la mise en oeuvre ne nécessitant aucune modification de la cellule 10 ou des éléments essentiels du disjoncteur débrochable. I1 est bien entendu que l'invention n'est nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté aux dessins annexés et qu'elle s'étend à toute variante, notamment celle dans laquelle la commande ou le verrouillage du sectionneur pivotant serait différent. On peut facilement reporter les leviers de commande et de verrouillage sur la face avant du disjoncteur, un mécanisme de transmission quelconque transmettant ces commandes aux organes correspondants situés sur la face arrière. Dans ce cas il est inutile d'extraire entièrement le chariot 1Ó de la cellule 10, une manoeuvre de débrochage dégageant la traversée pivotante 26 étant suffisante pour permettre la manoeuvre de mise à la terre commandée à partir de la face avant du disjoncteur. REVENDICATIONS 1. Tableau électrique à cellule comprenant : un chariot débrochable portant un disjoncteur dont chaque pAole comporte une traversée d'entrée et une traversée de sortie se terminant chacune par des contacts d'embrochage susceptibles de s'embrocher sur des contacts conjugués fixes du tableau, en position de service du chariot, de manière à connecter électriquement le ptle du disjoncteur aux conducteurs d'arrivée et de départ du tableau ; un contact de mise à la terre aménagé sur ledit chariot et un dispo sitir sectionneur susceptible de connecter ladite entrée du disjoncteur au contact de mise à la terre, caractérisé par le fait que ladite traversée d'entrée comporte une articulation et que la partie articulée de la traversée, portant le contact d'embrochage, est susceptible de prendre deux positions angulaires différentes, une première position dans laquelle elle vient coopérer par embrochage avec ledit contact conjugué fixe du tableau en position de service du chariot et une deuxième position dans laquelle elle engage ledit contact de mise à la terre, de telle manière qu'en position de service du chariot l'entrée du disjonc- teur est électriquement connectéesoit au conducteur d'arrivée soit au contact de mise à la terre, la fermeture du disjoncteur assurant respectivement la connexion du conducteur de départ au conducteur d'arrivée ou à la terre. 2. Tableau selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les traversées d'entrée des différents pôles du disjoncteur sont agencéesen forme de bras sectionneurs à commande commune de pivotement amenant sélectivement 1'ensemble desdits bras en une position horizontale de coopération avec lesdits contacts conjugués du tableau ou en une position pivotée de mise à la terre. 5. Tableau selon la revendication 2, dans lequel ledit chariot comporte une embase de logement du mécanisme de commande du disjoncteur, qui porte les différents poules pourvus de traversées d'entrée et de sortie superposées, caractérisé par le fait que la traversée inférieure de chaque pôle est articulée, de manière à venir en position abaissée engager ledit contact de mise à la terre fixé à ladite embase. 4. Tableau selon la revendication 2 ou-,, caractérisé par le fait que ledit chariot comporte un dispositif de verrouillage à butée empêchant en position active une manoeuvre d'embro chage du chariot pour une position desdites traversées pivotantes intermédiaire entre lesdites deux positions angulaires extrêmes et une commande de déverrouillage libérant ledit dispositif de verrouillage en lesdites positions extrêmes des traversées.. 5. Tableau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte une surface d'appui fixe disposée sensiblement au niveau et en regard dudit contact de mise à la terre contre laquelle ladite traversée pivotante en position repliée vient prendre appui en position embrochée du chariot, de manière à empêcher tout mouvement de relève- ment, notamment sous l'effet des forces électro-dynamiques, de la traversée par le système de blocage du chariot. 6. Tableau selon la revendication 5, dans lequel un doigt de guidage et de verrouillage est associé au contact d'embrochage porté par lesdites traversées, caractérisé par le fait que ladite surface d'appui fixe est agencée due manière à coopérer avec ledit doigt en vue d'empêcher ledit mouvement de relèvement.