Brevet FR2185877A1 — publié le 19740104

L'invention, due à la collaboration de Messieurs Jean AMALRIC et Robert MI COUD, est relative à un tableau électrique prérabriqué, notamment à moyenne tension, comprenant une pluralité de cellules juxtaposées reliées entre elles par un jeu de barres polyphasé et comportant-chacune un disjoncteur polyphasé, un mécanisme de commande commun aux différents polies du disjoncteur, llun desdits disjoncteurs étant agencé en disjoncteur shunt pour mettre momentanément à la terre une des phases du tableau affectée d'un défaut fugitif phase - terre. L'expérience montre que dans les réseaux, notamment de distribution à moyenne tension, un grand nombre de court-circuits, qui provoquent ltouverture automatique des disjoncteurs, sont fugitifs, c'est-à-dire qu'ils disparaissent automatiquement lorsque le tronçon affecté du défaut n'est pas alimenté pendant un certain temps. De tels défauts peuvent par exemple être provoqués par l'amorçage d'arcs sous ltefret des surtensions dues à la foudre ou par la chute d'une branche sur une ligne aérienne. I1 est connu d'utiliser des disjoncteurs à refermeture automatique, limitant la durée de l'interruption de l'alimentation et évitant une intervention à chaque apparition drun défaut fugitif.Les disjoncteurs à réenclenchement automatique doivent présenter une très grande puissance de desionisation du milieu des arcs et des dispo sitifs de fermeture très rapides. Au lieu de séparer du réseau pendant un court espace de temps la portion du réseau atteinte par un défaut fugitif, on a déjà proposé de shunter l'arc de défaut en ne mettant que la phase atteinte par ce défaut momentanément à la terre au moyen de disJoncteum shunt branchés en dérivation. Un seul disjoncteur shunt par tableau suffit pour assurer la protection du réseau alimenté par ce tableau. Pour des raisons de standardisation et de colt de fabrication, il est avantageux d'utiliser, pour effectuer les opérations de shuntage, des disjoncteurs classiques et il est connu d'associer un tel disjoncteur à un interrupteur à commande sélective des pâles permettant, en cas d'apparition d'un défaut fugitif, de rermer le pôle de l'interrupteur correspondant à la phase affectée du défaut et par la suite l'enclenchement des trois pôles du disjoncteur de la manière usuelle. On réalise de cette manière une mise à la terre d'une seule phase du réseau par un enclenchement d'un disjoncteur usuel à commande simultanée des trois pales. Ce dispositif connu présente l'inconvénient de nécessiter un interrupteur additionnel et de provoquer la fermeture de deux pôles du disjoncteur ne participant pas à la mise à la terre.La fréquence de commandes des disjoncteurs shunt étant nettement supérieure à celle des autres disjoncteurs du tableau, il en -résulte une usure supérieure préjudiciable au ton fonctionnement de l'installation. On connait également un disjoncteur shunt dont chaque pale est équipé d'une commande indépendante, seule, celle correspondant à la phase affectée du défaut fugitif étant actionnée pour une mise à la terre de cette phase. Ce disjoncteur connu nécessite une commande spéciale et une transformation importante d'un disJoncteur standard dont l'encombrement est généralement augmenté et de ce fait les dimensions de la cellule. L'adaptation correspondante du tableau pose généralement des problèmes ardus. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un tableau à cellb- les standard dont l'une est équipée d'un disjoncteur shunt dérivé lui-même d'un disjoncteur standard. Le tableau selon l'invention est caractérisé en ce que ledit disjoncteur shunt est constitué par un disjoncteur standard du tableau dont la channe cinématique de transmission du mouvement de commande aux pâles du disjoncteurcomprend, associé à chaque pale, un moyen permettant de rompre la liaison cinématique entre le mécanisme de commande et le pâle et une commande sélective d'un seul pôle du disjoncteur shunt qui correspond à la phase affectée du défaut. Les pôles et la commande du disjoncteur shunt sont du type standard, seules les liaisons mécaniques entre les pôles et la commande étant agencées en bielles brisables permettant une commande sélective d'un seul pôle. L'encombrement du disjoncteur n'est pas modifié par l'incorporation desdites bielles brisables et il peut de ce fait Atre logé dans une cellule standard du tableau.A chaque intervention, du disjoncteur shunt, seul l'un des pôles est actionné et il est clair que l'usure moyenne d'un pôle du disjoncteur shunt est ainsi notablement réduite. En d'autres termes, le disjoncteur shunt selon l'invention, dérivé d'un disjoncteur standard, est capable d'un nombre d'enclenchements supérieur à celui de ce dernier disjoncteur.La manoeuvre d'un seul pôle du disjoncteur nécessite bien entendu une énergie moindre et selon un développement de l'invention, la puissance ou le nombre des ressorts de la commande du disjoncteur shunt sont réduits à une quantité appropriée à la com- mande d'un seul pâle. Cette puissance réduite impose une usure moindre aux éléments constitutifs de la commande, laquelle est capable d'un nombre accru d'interventions indispensables au bon fonctionnement de l'installation. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'un disjonc- teur shunt selon l'invention ; la figure 2 est une vue schématique en élévation et à échelle agrandie du mécanisme à bielle brisable transmettant le mouvement de commande à un p81e du disjoncteur selon la figure 1, représenté en position ouvert du disjoncteur ; la figure 3 montre le mécanisme selon la figure 2 en position enclenchée du disjoncteur ; la figure 4 montre le mécanisme selon la figure 2 en position brisée de la liaison cinématique entre la commande et le peut du disjoncteur. Sur la figure 1, un disjoncteur débrochable 10, comporte une enveloppe isolante 12 remplie d'hexafluorure de soufre et contenant les trois pâles 14, 16, 18, du disjoncteur. Les pAles 1t, 16, 18 à autosoufflage sont commandés respectivement par des tiges d'actionnement coulissantes 20, 22, 24 traversant le fond inférieur de l'enveloppe isolante 12. A'lapartie inférieure du chariot du disjoncteur 10, est située une commande 26 à accumulation d'énergie par des ressorts 28 entratnant un arbre de commande 30. L'enveloppe isolantel2 est supportée par l'intermédiaire d'un châssis 32 par la commande 26. I1 est inutile de décrire plus en détail le disjoncteur 10 bien connu en soi et commercialement dénommé "Fluarc". La commande 26 est également standard seul le nombre ou la force des ressorts 28 ayant été réduite de la manière qui sera décrite par la suite. Un tel disjoncteur peut être logé dans une cellule standard d'un tableau électrique, notamment d'un tableau de distribution à moyenne tension. En se référant, maintenant, plus particulièrement aux figures 2 à 4, il sera décrit par la suite le mécanisme de liaison entre l'arbre de commande 30 et l'une des tiges d!actionnement, par exemple 20, d'un pôle 14 du disjoncteur, les dispositifs d'actionnement des autres pâles 16, 18, étant identiques. Une genouillère 34 est articulée par l'un 36 de ses bras sur une manivelle 37, calée sur l'arbre de commande 30, le bras opposé 38 de la genouillère 34 étant monté à rotation sur l'extrémité 40 de la tige 20. Sur l'axe 42 de la genouillère 34 est montée à pivotement une extrémité d'une bielle brisable 44, à deux leviers articulés respectivement 46 et 48 dont l'extrémité opposée est montée à rotation sur un point- fixe 50.La bielle brisable 44 comporte un accrochage 52 coopérant avec une extrémité 60 du levier 46 pour verrouiller en position active les bras 46, 48, de manière à maintenir en position rigide la bielle brisable 44 et à imposer à l'axe 42 de la genouillère 34 un mouvement de rotation centré sur l'axe fixe 50. L'accrochage 52 est commandé électro-magnétiquement par une bobine 54 coopérant avec un noyau plongeur 56. Lacommande du disjoncteur shunt selon l'invention fonctionne de la manière suivante lors d'une apparition d'un défaut sur une phase du tableau correspondant au pale 14 du disjoncteur shunt, la bobine 54 de commande de l'accrochage 52 n'est pas excitée, la bielle brisable 44 étant maintenue en position verrouillée. La commande d'enclenchement du disjoncteur, réalisée par les moyens usuels ne faisant pas partie de la présente invention, provoque une rotation de l'arbre de commande 30 et une rotation de la-manivelle 37 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre sur la figure 2.La genouillère 34 maintenue sensiblement en postion alignée par la bille brisable 44 verrouillée transmet le mouvement à l'extrémité 40 de la tige 20 en lui imposant un mouvement de translation vers le haut correspondant à une fermeture du pôle 14. L'ensemble du mécanisme se comporte sensiblement comme une transmission rigide entre la manivelle 37 et la tige 20, de la manière usuelle dans les disjonc- teurs standard et vient dans la position représentée à la figure 3. Lorsque la phase correspondant au-pSle 14 n'est pas affectée par le défaut, un ordre de déverrouillage est appliqué à la bobine 54 qui dégage l'accrochage 52 permettant une brisure de la bielle brisable 44. La commande consécutive d'enclenchement réalisée par la rotation de l'arbre 30 et de la manivelle 37 provoque une flexion de la genouillère 34 dont l'articulation 42 n1 est plus maintenue par la bielle brisable 44 qui se brise également. Le mécanisme est incapable de transmettre un mouvement à la tige 20 et le pAole 14 n'est pas actionné, les éléments du mécanisme venant dans la position montrée à la figure 4. La bielle brisable 44 est agencée de manière à se reverrouiller automatiquement au cours de la manoeuvre d'ouverture (ou de réarmement) de la commande 26 provoquant une rotation de l'arbre 30 et de la manivelle 37 dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre. A cet effet, l'accrochage 52 présente un nez 58 coopérant avec l'extrémité 60 du levier 46 et un ressort, non représenté, sollicite l'accrochage 52 en position de verrouillage de 1 t extrémité 60. Tout autre agencement peut bien entendu être mis en oeuvre pour verrouiller la bielle brisable 44. Lors d'une manoeuvre d'enclenchemént du disjoncteur shunt seul le pôle dont la bobine 54 n'est pas excitée est enclenché et l'ensemble est bien entendu agencé de manière à ne fermer que le pôle correspondant à la phase affectée du défaut, les bornes supérieures des pôles 14, 16, 18 sont mis à la terre et lors de la fermeture d'un pSle la phase correspondante est mise à la terre shuntant pendant la durée de fermeture le courant alimentant le tronçon de réseau en défaut. A un ordre d'enclenchement succède rapidement, de la manière usuelle, un ordre de déclenchement qui interrompt la mise à la terre momentanée de la phase correspondante. I1 convient de noter que l'adaptation du disjoncteur standard se résume au remplacement de la biellette de liaison entre la manivelle 37 et la tige 20 par une genouillère 34 coopérant avec la bielle brisable 44. Une telle modification n'affecte pas l'encombrement total du disjoncteur qui peut entre logé dans une cellule standard. ta commande 26 actionne simultanément un seul pôle du disjoncteur et sa puissance en l'occurrence la force ou le nombre des ressorts d'actionnement peut Etre réduite en conséquence. Cette commande est donc surdimensionnée et adaptée à un fonctionnement plus fréquent. L'invention est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté aux dessins annexés, mais elle s'étend à toute variante restant dans le cadre des équivalences mécaniques ou électriques. REVENDICATIONS. 1. Tableau électrique préfabriqué notamment à moyenne tension comprenant une pluralité de cellules juxtaposées reliées entre elles par un Jeu de barres polyphasé et comportant chacune un disjoncteur polyphasé à mécanisme de commande commun aux différents pAles de disjoncteur, l'un desdits disjoncteurs étant agencé en disjoncteur shunt pour mettre momentanément à la terre au moins une phase du tableau affecté d'un défaut fugitif, caractérisé en ce que ledit disjoncteur shunt est constitué par un disjoncteur standard du tableau dont la chaste cinématique de transmission du mouvement de commande aux pôles du disjoncteur comprend, associé à chaque pôle, un moyen permettant de rompre la liaison cinématique entre le mécanisme de commande et le pôle et une commande sélective d'un seul pAole du disjoncteur shunt qui correspond à la phase affectée du défaut. 2. Tableau selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit moyen de rupture de la liaison cinématique comporte une bielle brisable, connue en soi, maintenue en position verrouillée pour la commande du pole associé. 3. Tableau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite pluralité de cellules y compris celle contenant le disjoncteur shunt sont de dimension standard. 4. Tableau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les mécanismes de commande des différents disjoncteurs sont standard la puissance du mécanisme du disjoncteur shunt étant réduite de manière à autoriser des commandes plus fréquentes. 5. Tableau selon la revendication 2 caractérisé en ce que ladite bielle brisable est dotée d'une commande électro-magnétique.