Brevet FR2162294A1 — publié le 19730720

L'invention, due à la collaboration de Monsieur Jean Yves FERTON, est relative à un appareillage blindé préfabriqué, ou cellule, à disjoncteur électrique débrochable monté sur un châssis mobile susceptible d'être déplacé en une position active embrochée et en une position débrochée de sectionnement comprenant - des organes électriques fixes montés sur la cellule, reliés électriquement à la commande électrique à accumulation d'énergie du disjornteur par des conducteurs flexibles constituant une liaison souple qui permet d'alimenter en énergie ladite commande électrique, de lui faire parvenir des ordres d'ouverture ou de fermeture, tout en autorisant lesdits déplacements du châssis mobile, - un organe connecteur en forme de prise fixé à la cellule pour permettre une déconnexion de ladite liaison souple, - un dispositif de verrouillage du mouvement d'embrochage du châssis mobile - et un sectionneur de mise à la terre des têtes de câble de la cellule doté d'un système de verrouillage. Les cellules du genre indiqué permettent une translation du disjoncteur pour amener ce dernier d'une position de service embrochée en une position débrochée d'isolement des conducteurs de puissance. En vue de permettre l'essai du disjoncteur débroché il convient d'assurer en cette position débrochée un raccordement des liaisons basse tension de commande et dans un dispositif connu des blocs de contacts frottants, placés respectivement sur la partie mobile et sur la partie fixe de l'appareil, se correspondent dans des positions de service et dtessai pour réaliser un raccordement des fileries de commande.Dans les systèmes à contacts frottants de ce type les raccordements sont déterminés par la position de la partie mobile et toute fausse manoeuvre est ainsi exclue, mais la mauvaise qualité des contacts est souvent à l'ori- gine de défectuosités de l'appareil. Le système de bison souple entre le chassis mobile et les organes de commande solidaires de la cellule assurent par contre une excellente qualité des raccordements électriques, mais comportent obligatoirement un connecteur permettant de séparer le châssis du disjoncteur de la cellule, lequel connecteur peut empêcher le fonctionnement électrique de l'appareil en cas d'oubli de branchement. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un dispositif procurant la somme des avantages des deux systèmes précités en l'occurrence un raccordement électrique d'une excellente qualité protégé des amorçages et des intempéries ainsi qu'une protection contre toute fausse manoeuvre. Un autre but de la présente invention est de permettre tion la mise à la terre des tatas de câble d'alimenta/ de la cellule, cette mise à la terre ne pouvant être effectuée qu'en position débrochée du disjoncteur, de manière à éviter toute fausse manoeuvre. La cellule selon l'invention est caractérisée par le fait qu'elle comporte de plus un dispositif d'interverrouillage dudit système de verrouillage du sectionneur de terre et dudit dispositif de verrouillage d'embrochage agencé de manière à permettre un déverroumage du sectionneur de terre uniquement en position débrochée du disjoncteur et réciproquement un déverrouillage du mouvement d'embrochage du châssis mobile uniquement position ouverte du sectionneur, ledit dispositif dtinterverrouillage étant de plus asservi audit connecteur de manière à permettre une commande de déverrouillage du mouvement du châssis mobile uniquement en position de connexion dudit connecteur et réciproquement à autoriser une déconnexion dudit connecteur uniquement en position débrochée dudit disjoncteur. L'asservissement entre le connecteur des circuits basse tension et la commande unique, notamment de déverrouillage du châssis mobile, est avantageusement réalisé par un système connu en soi de serrure à clé prisonnière, système offrant toute sécurité du point de vue de son infrau dabilité. Dans un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention ladite commande unique comporte une tringle coulissante montée à rotation, de manière à permettre une commande par un mouvement de rotation et un verrouillage par encliquetage coulissant. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront 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 dans les dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique de profil d'une cellule selon I'lnrrntion, montrant le disjoncteur en sa position embrochée; la figure 2 st une vue schématique en perspective et partiellement arrachée du compartinent recevant le châssis mobile, sur laquelle figurent les systèmes 'asservissement entre le con necteur et ladite commande unique de verrouillage du sectionneur de terre et du mouvement de débrochage;; la figure 3 est une vue en plan, représentant à échelle agrandie un détail de la figure 2, en l'occurrence le verrouillage de la commande unique; la figure 4 est une vue de devant du connecteur. Sur la figure 1 une cellule est subdivisée en différents compartiments : un compartiment 10 de logement d'un disjoncteur débrochable 12 porté par un châssis mobile 14; un compartiment 16 d'un Jeu de barres du tableau électrique; un compartiment 18 des auxiliaires basse tension de commande du disjoncteur 12 et un compartiment 20 de départ ou d'arrivée des câbles de la cellule. Le compartiment 10 de la partie mobile 12 supporte six prises rixes d'embrochage 22 par l'intermédiaire d'isolateurs creux 24 faisant également office de traversées de cloison. Des volets métalliques automatiques 26, manoeuvrés par un mécanisme (non représenté), lui -même actionné par le châssis mobile 14, assurent la séparation physique avec les prises d'embrochage 22 quand la partie mobile 12 est en position de retrait.De plus ôe compartiment 10, équipé d'une porte 28 en race avant, renferme - le système de guidage 31 (voir figure 2) de galets 30 du châssis mobile 14, - une mise à la terre 32 de la partie mobile, - un système d'asservissement, qui sera décrit par la suite, entre un sectionneur de mise à la terre des têtes de câbles et la position de la partie mobile, - un petit compartiment basse tension intermédiaire 34 en face avant recevant un socle 36 d'une prise de courant de la partie mobile ainsi qu'un bloc de contacts auxiliaires (non représenté) devant signaler la position oceupée par la partie mobile. Le bandeau avant 38 de ce compartiment 34, situé à une hauteur très convenable par rapport au sol, a la partieularité de regrouper de façon fonctionnelle tous les organes de manoeuvres d'exploitation, hormis bien entendu ceux de la partie mobile. Toutes les parties mobiles comportant le châssis mobile 14 et le disjoncteur 12 et correspondant à un compartiment de largeur donnée, sont dimensionnellement interchangeables entre elles quels que soient leur intensité nominale et leur pouvoir de coupure. Cependant, une combinaison de détrompeurs peut, au contraire, créer une non interchangeabilité des différentes parties mobiles, en fonction par exemple de leur intensité nominale. Le châssis mobile 14 roule au niveau du sol, guidé de manière très précise au centre du plan de roulement. I1 peut occuper les deux positions "embroché" (ou de service) , ou "débroché" (de sectionnement et d'essai), représentées respectivement en traits continu et discontinu à la figure 1, la porte 28 pouvant rester fermée même en position "débroché".Un système de verrouillage (non représenté) empêche la translation du châssis mobile 14 d'une de ces positions dans l'autre lorsque l'appareil de coupure 12 n'est pas ouvert. La mise à la terre par contacts frottants 32 demeure permanente pendant les déplacements du châssis mobile 14. Le compartiment 10 de la partie mobile est avantageusement le seul à être réalisé en tôles de fortes épaisseurs et soudées, afin de lui conférer une grande rigidité mécanique ayant les buts suivants : permettre un ouvrage de génie civil très simple; conserver, quels que soient ltétat de perfection dudit génie civil ainsi que les manipulations dudit appareillage au cours de son stockage et de ses transports, une immuabilité géométrique rigoureuse des six prises d'embrochage fixes 22 et des mécanismes actionnés par une partie mobile, lesdites parties mobiles devant être interchangeables dans les divers appareillages de caractéristiques identiques; supporter par rapport au sol l'ensemble des autres compartiments constitutifs de l'appareillage.Ces derniers présentent l'avantage d'être entièrement démontables puisque constitués d'éléments d'habillage plats, afin de réduire considérablement le volume de stockage et de transport dudit appareillage. I1 s'ensuit que ce type de constitution de l'appareillage est par ailleurs remarquable en ce qu'il permet de fournir le produit objet de l'invention sous des formes très diversifiées pouvant aller du seul compartiment 10 recevant la partie mobile, à la somme de tous les compartiments io, 16, 18, 20 pouvant lui être adjoints, et ce en passant par la somme de toutes les combinaisons possibles. Les liaisons basse tension entre la partie mobile 14 et la partie fixe, en l'occurrence le compartiment 18, sont avantageusement réalisées par une prise de courant ou connecteur 40 dont les fiches sont reliées à un ensemble de conducteurs souples montés sous gaine , qui sont connectés aux organes basse tension portés par la partie mobile 14. Le socle 36 assurant la connexion vers le eompartiment 18 des auxiliaires basse tension, est installé sur le bandeau avant 38 du petit caisson basse tension intermédiaire 34, hermétiquement protégé des amorçages et déga gements gazeux en provenance accidentelle des circuits moyenne tension, et dont l'existence permet de proposer donc ledit appareillage sans compartiment des auxiliaires basse tension 18.Un verrouillage par serrures, qui sera décrit par la suite, permet, en outre, d'interdire le passage de la partie mobile 14 de la position "débroché" à la position "embroché" sans avoir, au préalable, connecté la prise de courant 40 à son socle 36. A cet effet, une serrure à gâche 44 (voir figures 2 et 4) est installée sur le bandeau 38, à côté du socle 36. La gâche elle-même 46 est portée par la prise de courant 40 appartenant à la partie mobile et peut tourillonner sur un axe 48. L'ensemble est agencé de manière que la clé 50 ne peut être retirée de la serrure 44 que lorsque la gâche 46 a été introduite dans la serrure et y a été verrouillée par un demi-tour de clé, l'introduction de la gâche 46 dans la serrure ne pouvant s'opérer que lorsque la prise de courant 40 est connectée à son socle 36.On a ainsi l'assurance, que la clé 50 ne peut être libérée de la serrure 44 que si la connexion prise-socle a bien été exécutée. Sur la paroi latérale 52 du caisson 10 est articulé un levier 54 portant une butée 56 faisant saillie vers l'intérieur du compartiment et susceptible de coopérer avec une rampe 58 (voir figure 1) solidaire du châssis mobile 14. Une tige de commande 60 articulée sur le levier 54 permet un déplacement de la butée 56 entre une position haute et une position basse l'ensemble étant agencé de telle manière que pour toute position du châssis mobile 14 et de ce fait de la rampe 58, à l'exception de la position de débrochage complet, la butée 56 est impérativement en position abaissée. En position de débrochage du châssis mobile la butée 56 peut être relevée et en cette position elle coopère avec la rampe 58 pour empêcher tout mouvement d'embrochage du châssis mobile. Le compartiment 20 comporte un sectionneur 62 de mise à la terre des textes de câble constitué par des couteaux pivotants commandés par un système de manivelle 64, calé sur un arbre de commande rotatif 66. Sur l'arbre de commande 66 est fixée une poignée 68 et un disque de verrouillage 70 dont la périphérie présente un cran 72 dans lequel peut s'insérer un loqueteau coulissant 74 susceptible de verrouiller l'arbre 66 en position d'ouverture du sectionneur de mise à la terre 62. Le loqueteau 74 présente un orifice en forme de trou de serrure 76 dans lequel est engagé l'extrémité d'un arbre 78 présentant au niveau du loqueteau 74 deux méplats 80, dont l'écartement correspond à la partie restreinte de l'orifice 76.L'asservissement créé par les méplats 80 coopérant avec l'orifice 76 empêche toute rotation de l'arbre 78 en position relevée du loquet eau 74 et réciproquement tout relèvement du loquet eau 74 est rendu impossible pour une position différente de l'arbre 78 de celle d'alignement des méplats 80 avec la partie restreinte de l'orifice 76. L'arbre 78 portant les méplats 80 traverse entièrement les compartiments 20, 10 et 34 et porte une manivelle 81, une goupille 82 et une poignée de commande 84. La poignée 84 peut occuper trois positions différentes, respectivement une position enfoncée a, une position de retrait b et une position de pivotement vers le bas c. La manivelle 81 porte la tige de commande 60 et permet d'actionner, par l'intermédiaire du levier pivotant 54 la butée 56. La butée 56 se trouve en position haute quand la poignée 84 de l'arbre 78 est en position a ou b, et en position basse quand la poignée est en position c.Par l'intermédiaire de la rampe 58, portée par la partie mobile 14, il y a correspondance systématique entre la position haute ou basse de la butée 56 et la position occupée par cette partie mobile : la position haute de la butée 56 correspond à la position "débroché" alors que la position basse correspond à toute la durée de la course de la partie mobile à partir de la position "débroché" jusqu'à la position "embroché" incluse. Dans la position a (figures 3 et 2) l'arbre 78 est immobilisé en rotation, la goupille 82 ayant pénétré dans une encoche 86 pratiquée dans un profil en tôle pliée en forme de U 88.Dans ce profil 88 peut coulisser un verrou 90, qui poussé par exemple vers la droite par ltintermédiaire d'une goupille 92, peut condamner l'arbre 78 dans la position a par un nez 91 qui se glisse derrière une bague 93 duvetée sur l'arbre 78; dans ce cas, des ouvertures 94, pratiquées dans le verrou sont en correspondance avec des ouvertures conjuguées 96 exécutées sur le profil 88 et l'on peut ainsi faire passer des anses de cadenas à travers ces ouvertures, condamnant ainsi l'arbre 78 dans la position a. Le verrou 90 peut également être poussé vers la droite et condamner de la même façon l'arbre 78, par l'intermédiaire d'un pêne 98 d'une~serrure 100 utilisant la clé 50. Cette clé 50 est prisonnière tant que le verrou 90 poussé par le pène 98 n'a pas condamné l'arbre 78 dans la position a, et ne peut être libérée que dans la position de condamnation a. Quand le verrou 90 ainsi que le pène 98 sont poussés vers la gauche, comme indiqué sur la figure 3, la clé 50 est prisonnière dans la serrure 100, mais on a la possibilité de tirer vers l'avant la poignée 84 de l'arbre 78 de la position a à la position b; la goupille 82 sort ainsi de son encoche 86 et on peut faire pivoter l'arbre 78 de la position b à la position c, et abaisser ainsi la butée 56 de sa position haute à sa position basse. Les deux méplats 80 sont disposés angulairement sur l'arbre 78 d'une façon telle qu'il n'y a possibilité de fermer le sectionneur de mise à la terre 62 des têtes de câbles situé dans le compartiment arrivée ou départ 20, que lorsque l'arbre 78 se trouve dans la position a correspondant à la position "débroché" ou "sorti" de la partie mobile. Dans cette position, le loqueteau 74 peut être soulevé et retiré de l'encoche 72, autorisant ainsi une rotation de l'arbre 66 de commande du sectionneur. Inversement, tant que le sectionneur de mise à la terre demeure fermé, le loqueteau 74 est maintenu soulevé et il y a impossibilité de faire passer l'arbre 78 de la position a à la position c, ou ce qui revient au même, de pouvoir faire passer la partie mobile de la position débroché à la position "embroché". Les manoeuvres d'exploitation s'effectuent donc de la manière suivante La partie mobile se trouvant, par exemple, sortie de l'appareillage préfabriqué, le verrou 90 et le pène 98 de la serrure 100 sont poussés vers la droite, condamnant l'arbre 78 dans la position a; le sectionneur de mise à la terre 62 est soit ouvert, soit fermé. On fait pénétrer la partie mobile dans son compartiment 10, juqu'à ce qu'elle soit arrêtée par la venue en butée de la rampe 58 contre la butée 56 en position haute. La partie mobile 14 est alors en position débroché. On exécute la connexion électrique de la prise basse tension 40 avec son socle 36 et la partie mobile est alors en position "essai" du disjoncteur 12.Le raccordement prise-socle )6, 40 étant fait, on peut engager la gâche 46 dans la serrure 44 et condamner cette gâche en faisant faire un demi-tour à la clé 50, qui est alors libérable. On énlève cette clé 50 de la serrure 44 pour l'introduire dans le canon de la serrure 100 où on lui fait faire un demi-tour. La clé 50 est alors prisonnière et le pène 98 retiré vers la gauche, permet un recul manuel identique du verrou 90. L'arbre 78 peut alors être amené de la position a à la position b. Le passage de la position b à la position c n'est par contre possible que si le sectionneur de mise à la terre est ouvert et le loqueteau 74 abaissé en position de verrouillage de l'arbre 66.Dans ce cas, le passage de la position b à la position c efface la butée 56, qui faisant obstacle à l'enfoncement de la partie mobile, et cette dernière peut être amenée de la position "essai" à la position "embroché" (ou de service). La rampe 58 appartenant à la partie mobile 14 empêche la remontée de la butée 56, et de ce fait rend impossible une fermeture intempestive du sectionneur de mise à la terre. Une déconnexion de la prise 40 est également impossible la clé 50 de libération de la gâche 46 étant prisonnière dans la serrure 100. La manoeuvre dans le sens inverse s'effectue de la fa çon suivante On amène la partie mobile de la position embroché jusqu > à la position~"débroché" et la course de sectionnement ayant été ainsi opérée, les volets automatiques ayant obturé les orifices des isolateurs creux 24, on peut en rester là. Si l'on désire par contre fermer le sectionneur de mise à la terre 62, l'arbre 78 est amené en position a, le relèvement de la butée 56 étant autorisé par l'effacement de la rampe 58, et en position haute la butée 56 interdit alors d'embrocher la partie mobile; l'orientation des méplats 80 de l'arbre 78 est telle que le loqueteau 74 peut être soulevé et le mécanisme de commande de fermeture 68 du sectionneur de mise à la terre est alors manoeuvrable.Si l'on désire sortir de son compartiment la partie mobile, on tourne la clé 50 dans la serrure 100 ce qui a pour double effet de libérer cette clé et de verrouiller l'interdiction d'embrocher une partie mobile; la clé 50 est amenée dans la serrure 44, tournée d'un demitour et rendue ainsi prisonnière; la gâche 46 libérée, est extraite de la serrure 44, rendant ainsi possible l'opération de déconnexion de la prise 40 et d'extraction de la partie mobile de son compartiment 10. I1 convient de noter qu'un déverrouillage de l'arbre 78 ne peut intervenir qu'après libération de la clé 50, c'est-àdire après connexion des liaisons basse tension. On empêche de ce fait tout embrochage d'un appareil dont les connexions de commande n'auraient pas été établies. Les dispositifs de verrouillage selon l'invention empêchent toute fausse manoeuvre et assurent une sécurité de fonctionnemcnt absolue. L'invention n'est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté aux dessins annexés, mais s'étend à toute variante restant dans le cadre des équivalences mécaniques. REVENDICATIONS 1. Cellule à disjoncteur électrique débrochable monté sur un châssis mobile susceptible d'être déplacé en une position active embrochée et en une position débrochée comprenant - des organes électriques fixes montés sur la cellule, reliés dlectriquement à la commande électrique à accumulation d'énergie du disjoncteur par des conducteurs flexibles constituant une liaison souple qui permet d'alimenter en énergie ladite commande électrique, de lui faire parvenir des ordres d'ouverture ou de fermeture, tout en autorisant lesdits déplacements du châssis mobile, - un organe connecteur en forme de prise fixé à la cellule pour permettre une déconnexion de ladite liaison souple, - un dispositif de verrouillage du mouvement d'embrochage du châssis mobile - et un sectionneur de mise à la terre des têtes de capable de la cellule doté d'un système de verrouillage, caractérisée par le fait qu'elle comporte de plus un dispositif d'interverrouillage dudit système de verrouillage du sectionneur de terre et dudit dispositif de verrouillage d'embrochage agencé, de manière à permettre un déverrouillage du sectionneur de terre uniquement en position débrochée du disjoncteur et réciproquement un déverrouillage du mouvement d'embrochage du châssis mobile uniquement en position ouverte du sectionneur ledit dispositif d'interverrouillage étant de plus asservie audit connecteur de manière à permettre une commande de déverrouillage du mouvement du châssis mobile uniquement en position de connexion dudit connecteur et réciproquement à autoriser une déconnexion dudit connecteur uniquement en position débrochée dudit disjoncteur. 2. Cellule selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit connecteur comporte une serrure à clé prisonnière en position déconnectée de ladite liaison souple et que ledit dispositif d'interverrouillage comporte une serrure à clé prisonnière en position de déverrouillage du mouvement d'embrochage, une clé unique commandant lesdites deux serrures. 5. C'ell?jls selcn a revendication 2, caractérisée par le fait que ledit dispositif e t,r.terverrouillage comporte une barre coulissante susceptible d'être déplacée en rotation ce dernier mouvement eommarlcz-tr- le deplaeement d'une butée de verrouil lage de l'embrochage dudit châssis mobile et la libération ou le blocage de la commande dudit sectionneur de terre, le mouvement de coulissement de ladite barre permettant un verrouillage de cette dernière en position de verrouillage du mouvement d'embrochage par ladite serrure à clé prisonnière. 4. Cellule selon la revendication 3, caractérisée par le fait que ladite barre porte deux méplats coopérant avec un loqueteau à orifice en forme de trou de serrure de verrouillage de la commande dudit sectionneur.