Brevet FR2207350A1 — publié le 19740614

la présente invention concerne les disjoncteurs destinés à la protection Basse tension de transformateurs de distribution électrique, en particulier, utilisés sur les réseaux ruraux. Dans les disjoncteurs connus pour cette utilisation, le déclenchement sur défaut a été réalisé jusqu'a présent par différentes solutions - Déclenchement magnétique, - Déclenchement thermique, - Déclenchement magnéto-thermique. La première solution a été abandonnée du fait des défauts fugitifs et seules les deux dernières sont utilisées. Dans ces solutions on rencontre deux versions en ce qui concerne disjoncteurs et déclencheurs - disjoncteur et déclencheur dans l'air, - disjoncteur et déclencheur dans lthuile. 'ses disjoncteurs et déclencheurs dans l'air ont été généralement utilisés en FRANCE tandis que les disjoncteurs et déclencheurs dans lthuile l'ont été à l'étranger. l'avantage des disjoncteurs et déclencheurs dans l'air sont, outre le prix de revient, la facilité de surveillance et d'entretien; par contre, ils surprotègent très généralement le transformateur, ce qui est préjudiciable aux exploitants qui ont alors tendance à bloquer le fonctionnement des déelen- cheurs pour éliminer leur fonctionnement sur surcharge, ce qui, par voie de conséquence, provoque fréquemment la destruction du transformateur par échauffement puisqu'il n'est plus protégé. L'avantage des disjoncteurs et déclencheurs dans l'huile du transformateur réside essentiellement dans le fait que de par sa position dans l'huile, le déclencheur peut être conçu pour réaliser une "image thermique" du transformateur, etest-a-dire que les bilames du déclencheur sont influencées conjointement par deux facteurs; d' une part, le courant traversant Ics bobinages basse tension du transformateur, et d'autre part, la température de l'huile du dit transformateur. De cette façon, il est possible d'obtenir des températu- res de bilames reflétant celles des points chauds de bobinage basse tension du transformateur.En réglant le décleneheur pour une temp6- rature déterminée des bilames, il est donc possible de faire déclencher le disjoncteur avant que les bobinages du transforeateur n'aient atteint des températures critiques soit réduisant leur durée de wie soit provoquant leur de;truction. Par contre, les inconvénients des disjoncteurs dans l'huile sont nombreux. Indépendamment dtun pix de revient élevé, d'inaccessibilité pour surveillance et entretien, de difficultés de signalisation mécanique, et d'ouverture du transformateur pour réparation, ils présentent le grave inconvénient dans les réalisations connues d1 avoir leurs contacts de coupure dans lthuile du transformateur. Ces coupures dans l'huile, non seulement provoquent une importante érosion des contacts avec toutes les consequences qui en découlent, ouverture du transformateur, décuvage, etc.., mais également polluent l'huile du dit transformateur, par suite des produits de la coupure, dont certains sont conducteurs et peuvent titre la source de claquages diélectriques avec destruction du dit transformateur. Be disjoncteur suivant l'invention permet de concilier les avantages des disjoncteurs dans l'air et dans l'huile du transfor- mateur en éliminant une partie importante de leurs inconvénients respectifs. A cet effet, le disjoncteur est dispose sous un capot situé en exeroissance sur le toit du transformateur et donc nettement au-dessus du niveau de l'huile du transformateur alors que son déclencheur situé à la partie basse, se trouve dans l'huile du dit transformateur. le disjonoteur objet de l'invention, comporte un capot, métallique ou non, fixé sur le toit du transformateur, et recouvrant une ouverture correspondante du dit toit. Entre le capot et le toit est interposé un joint d'étanchéité et un écran. Â l'intérieur de ce capot, un disjoncteur de conception classique avec ses contacts fixes à chambres de coupure et ses contacts mobiles sur leur axe commandé par un mécanisme à déclenchement libre.Au travers du capot des traversées isolantes, reliées aux contacts fixes permettent le raccordement sur la ligne de départ Basse tension et un axe muni d'une manivelle intérieure commandant le mécanisme, et d'une manivelle extérieure pouvant entre commandée soit par un tube de commande à distance, soit par une perche de manoeuvre, permet la manoeuvre manuelle. L'ensemble du disjoncteur à l'intérieur du capot est fixé sur un chassies rigide sont la partie basse débordant du capot au travers de l'écran, plonge à l'intérieur de l'ouverture du transformateur.Au travers de l'écran, des connexion relient le déclen cheur aux tresses de liaison des contacts mobiles du disjoncteur et une tringle de commande permet au déclencheur d'actionner la serrure d1ouverture du disjoncteur. Les contacts d'entrée du disjoncteur sont reliéa aux sorties basse tension des bobinages du transformateur. Suivant cette disposition, on constate que 1 - le déclencheur et notamment ses bilames sont bien dans l'huile du transformateur, donc soumises d'une part au courant débité par les bobinages, et donc aux surcharges et aux défauts, mais égale ment à lE-+luence de la température de l'huile du transformateur ce qui est l'avantage principal des disjoncteurs dans l'huile du transformateur. 2 - le disjoncteur proprement dit, et notamment contacte et dispo sitifs de coupure sont bien hors de l'huile du transformateur et isolés de cette huile par un écran éliminant ainsi sa pollution, en même temps que tout risque d'incendie ou d'explosion. Noue re trouvons donc, dans ce cas, l'avantage principal du disjoncteur dans l'air. Le dessin annexé illustre å titre d'ememple, un mode de réali- sation du disjoncteur conforme à la présente invention. Tel qu'il est représenté sous forme monophasé, le transforma teur (1) dont le niveau d'huile est représenté sur le dessin compor te un toit (2). Sur le couvercle (2) est fixé le capot (3) avec un joint écran (4). Au-dessus du joint éoran (4) se trouve le disjonc- teur proprement dit, où sur le chassis (5) se trouvent fizés les contacts fixes (6) munis de leurs chambras de coupure (7) et re lies aux traversées de sortie (8). Sur le même chassis tourillonne l'axe mobile (9) commandant les contacts mobiles (10).Cet axe mobile est lui méme entraîné par la serrure å déclenchement libre (ii) qui est soumise A l'axe (12) comportant une manivelle exté- rieure reliée par exempleau tube de manoeuvre (13). Sous l'écran et dans l'huile du transformateur, se trouve le déclenheur proprement dit composé des contacts d'entrée (14) reliés aux sorties de bobinage base tension (15) du transformateur; les bilanes (16) commandent la barrette de déclenchement (17) et donc la serrure (11) du disjoncteur par l'intermédiaire de la tige de commande (18)o 'ses bilames du déclenoheur sont reliées au.disjono- teur par les connexions (19) sur lesquelles sont fixées les tresses (20) réunies aux contacts mobiles (10). Le fonctionnement du disjoncteur est ainsi le suivant - manoeuvres d'ouverture, fermeture manuelles au moyen du tube (13) qui, par l'intermédiaire des manivelles et axe (12) commande la serrure (11). - déclenchement sur surcharge ou défaut : les bilames (16) sollioitées par le courant de débit du transformateur et la température de l'huile du transformateur pour former une "image thermique" déflectent par échauffement et font pivoter la barrette de déclenchement (17) qui, par l1 intermédiaire de sa tige de commande (18) provoque le fonctionnement de la serrure (11) et donc l'ouverture des contacts mobiles (10) en protégeant ainsi le transformateur par élimination de son débit sur le réseau. Le disjoncteur objet de l'invention peut être utilisé dans tous les cas où l'on désire protéger efficacement un transformateur vis à vis des courants de surcharges ou de défaut, tout en éliminant au maximum les déclenchements trop fréquents qui sont l'inconvénient des disjoncteurs i déclencheurs dans l'air, sans toutefois présenter les désavantages des disjoncteurs à coupure dans l'huile, qui présentent, eut, l'inconvénient de polluer l'huile des transformateurs en provoquant ainsi des possibilités de destruction des transforma tueurs par claquage diélectrique. REVENDICATIONS 1.- Disjoncteur basse tension de protection de transformateur du type de ceux fixés au sommet d'un noteau de ligne électrique, caractérisé en ce qu'il est fixé sur le toit du transformateur; la partie mécanisme, coupure et signalisation étant au-dessus du toit du transformateur sous un capot étanche comportant la commande mécanique et les traversées isolées de départ basse tension, tandis que la partie déclenoheur se trouve sous le toit i l'intérieur du transformateur avec en particulier les bilames du déclencheur immergées dans l'huile du transformateur un écran étanche traversé par des liaisons électriques et la tringle de commande du déolencheur sépare au niveau du toit la partie coupure de la partie d6- clencheur, de façon telle que l'environnement de cette partie ooupure soit isolée du transformateur tandis que la partie d6clen- oheur soit au contraire intégrée au transformateur. 2,- Disjoncteur selon revendication 1, caractérisé par le fait que l'écran peut être disposé plus ou moins haut en dehors du plan de toit du transformateur. 3.- Disjoncteur selon revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la totalité du disjoncteur peut être sous l'écran de séparation à ltesception des contacts de coupure, 4.- Disjoncteur selon revendications i a , caractérisé en ce qu'il peut possède des cloisons ou chicanes destinées à augmenter ou å réduire l'influence de la température de l'huile du transformateur sur les bilames du déclencheur.