Brevet FR2170847A1 — publié le 19730921

L'invention, due à la collaboratien-de Messieurs Yves PELENC et Jean JAILLET, est relative à un dispositif de sécurité pour appareil électrique disposé dans une enceinte fermée étanche contenant un gaz isolant électro-négatif, notamment de lthexafluo- rure de soufre, comprenant un orifice de décharge pratiqué dans ladite enceinte, qui est obturé en fonctionnement normal de l'appareil, mais autorise un échappement du gaz contenu dans l'enceinte en cas dè surpression excessive. Les appareils électriques qui utilisent les gaz isolants électro-négatifs, tels que lthexafluorure de soufre à haut pouvoir dillectrique, sont généralement conditionnés ou blindés par des enceintes fermées étanches. Les appareils peuvent etre des appareils de coupure de courant, tels que des disjoncteurs, inter rupteurs ou sectionneurs ou des jeux de barres ou câbles à isolement par une atmosphère d'hexafluorure de soufre. Lors d'un incident, notamment d'un court-circuit ou d'une non-coupure du courant, ltéchauffement du gaz provoque des surpressions importantes à l'intérieur de l'enceinte et il est connu de prévoir sur cette dernière des orifices de décharge normalement obturés par des clapets ou des membranes brisables.Ces dispositifs de sécurité évitent une explosion de l'enceinte en autorisant un échappement du gaz vers ltextérieur. Au contact de l'arc électrique le gaz isolant, notamment lthexafluorure de souRre, se décompose ou se transforme en gaz,- nocif ou tout au moins irritant et désagréable à respirer. L'éjection de ce gaz pollué vers l'environnement immédiat de l'appare il est difficilement acceptable si ce dernier est disposé à l'intérieur de bâtiments ou de locaux fermés, par exemple de navires ou de sous-marins. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et le dispositif de sécurité est caractérisé par le fait qu'il comporte de plus un conduit collecteur auquel est raccordé ledit orifice de décharge de manière à évacuer les gaz s'échappant dudit orifice vers une zone externe non dangereuse, l'ensemble étant agencé de manière à ne pas freiner sensiblement la décharge du gaz. Selon le type dtinstallation, le conduit collecteur peut déboucher à l'extérieur en un point où la pollution par les gaz éjectés est acceptable ou dans le cas d'installations sous marines, sousQerraines ou confinées, le conduit collecteur peut déboucher dans une cuve de récupération d'un volume approprié pour recueillir le gaz déchargé sans augmentation excessive de la pression interne de la cuve. I1 est avantageux de raccorder l'en- semble des appareils voisins à un même conduit collecteur les incidents simultanés étant fort rares. Les appareils peuvent être débrochables ou fixés en permanence au collecteur d'évacuation et des clapets de retenue sont de préférence prévus dans les buses de raccordement des appareils audit collecteur, de manière à éviter tout échappement de gaz pollué du collecteur vers l'atmosphère à travers les buses de raccordement dans le cas du débrochage ou de la déconnexion de l'un des appareils. Les clapets peuvent être d'un type quelconque, unidirectionnels ou à ouverture commandée automatiquement par le mouvement d'embrochage ou de fixation de l'appareil. Les collecteurs ou gaines d'évacuation peuvent être isolants ou métalliques suivant les conditions d'exécution du matériel. La fréquence des incidents étant rare le volume de la cuve de récupération, ainsi que la section des conduits d'évacuation peut être relativement faible, par exemple approprié à la récupération du gaz de l'un des appareils. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre de deux modes de mise en oeuvre de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés au dessin annexe, dans lequel la figure 1 est une vue schématique en coupe d'une installation électrique intérieure, à conduit collecteur selon l'invention, débouchant à l'extérieur du local de logement des appareils; la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, illustrant une variante de réalisation de l'invention dans laquelle le conduit collecteur débouche dans une cuve de récupération. Sur les figures, des enceintes étanches fermées 10, 12 sont remplies d'un gaz isolant électro-négatif, notamment d'hexafluorure de soufre (SF6) et contiennent un appareil élec trique > tel qu'un disjoncteur (non représenté). L'enceinte 10, 12 comporte à sa partie supérieure un orifice obturé par une membrane de sécurité, respectivement 14, 16 susceptible de se rompre en cas de pression excessive à l'intérieur de l'enceinte 10, 12 en permettant une évacuation du gaz à travers l'orifice ouvert 14, 16. Les orifices d'évacuation 14, 16 débouchent par l'intermédiaire de buses de raccordement 18, 20 dans un conduit collecteur 22 dont l'extrémité ouverte est à l'extérieur du local 24 dans lequel sont logées les enceintes 10, 12 des appareils électriques. La buse 18 comporte un dispositif d'accouplement rapide par emboitement permettant un désaccouplement ou débrochage de la cuve 10 du conduit collecteur 22, tandis que l'enceinte 12 est raccordée par un système de brides 26 ou tout autre système de fixation démontable bien connu en soi. Sur les figures, on a représenté une troisième buse de raccordement 28, à laquelle aucun appareil n'est branché. A l'intérieur des buses 18, 20, 28 sont montés des clapets unidiretsionnels 30, 32, 34, qui autorisent un écoulement libre des gaz vers le conduit collecteur 22 tout en empêchant un écoulement en direction inverse.L'ouverture et la fermature des clapets 30 à j peut résulter du sens d'écoulement des gaz ou être provoquée automatiquement lors de l'accouplement ou la fixation des appareils aux buses de raccordement. I1 est facile de voir que la buse 28, dont l'appareil est débranché, est obturée par le clapet 34, qui empêche tout échappement des gaz vers le local 24. Dans l'installation selon la figure 1, le local 24 peut, par exemple, être un bâtiment et en cas d'incident sur l'un des appareils électriques la surpression engendrée dans la cuve dans l'enceinte 10, 12, provoque la rupture de la membrane 14, 16 et l'échappement du gaz pollué vers l'extérieur à travers le conduit collecteur 22. Dans l'installation selon la figure 2, le local 24' peut être une salle ou un compartiment d'un navire ou d'un sousmarin et le conduit collecteur 22 débouche dans une cuve 34 de volume important par rapport à celui des enceintes 10, 12, de manière à éviter une augmentation excessive de la pression dans la cuve 34 lors d'une décharge de gaz provenant de l'un desdits appareils électriques. La cuve 34 peut être étanche et après un incident elle est vidée du gaz pollué d'une manière quelconque ou elle peut comporte un orifice d'évacuation muni d'un filtre 36 susceptible d'épurer le gaz avant son rejet dans le local 24'. Un filtre peut également être prévu lors de l'évacuation vers l'extérieur dans une installation du type selon la figure 1. L'invention n'est bien entendu nullement limitée aux modes de mise en oeuvre plus particulièrement décrits et représentés à titre d'exemples au dessin annexé, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences mécaniques ou électriques. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité pour appareil électrique disposé dans une enceinte fermée contenant un gaz isolant électronégatif, notamment de l'hexafluorure de soufre, comprenant un orifice de décharge pratiqué dans ladite enceinte, qui est obturé en fonctionnement normal de l'appareils mais autorise un échappement du gaz contenu dans l'enceinte en cas de surpression excessive, caractérisé par le fait qu'il comporte de plus un conduit collecteur auquel est raccordé ledit orifice de décharge, de manière à évacuer les gaz s'échappant dudit orifice vers une zone externe non dangereuse, l'ensemble étant agencé de manière à ne pas freiner sensiblement la décharge du gaz. 2. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite zone externe est constituée par une cuve étanche de volume approprié pour recueillir le gaz déchargé sans augmentation excessive de la pression interne de la cuve. 3. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite zone externe est constituée par 1 'atmosphère extérieure. 4. Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte de plus un filtre d'épuration inséré dans un conduit de décharge. 5. Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'une pluralité d'appareils sont raccordés à un mAme conduit collecteur. 6. Dispositif de sécurité selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comporte des clapets de retenue disposés dans les buses de raccordement desdits orifices au conduit collecteur, agencés pour éviter tout écoulement de gaz dudit collecteur à travers lesdites buses lors d'une déconnexion de l'un des appareils.