Brevet FR2254131A1 — publié le 19750704

L'invention concerne une installation électrique sous enveloppe métallique isolée au gaz, comportant une barre conductrice, qui peut être raccordee à un départ, par un sectionneur de mise à,la terre et un disjoncteur, les deux appareils étant disposés en série à I'intérieur d'une même enveloppe partant de la gaine de la barre conductrice. L'avantage de ce type d'ínstallation, par rapport à une disposition classique (barre conductrice - sectionneur - disjoncteur - sectionneur de mise à la terre départ), tient à la suppression d'un sectionneur et, ce qui est plus important, à la possibilité de mettre à la terre le depart, par le disjoncteur (celui-ci étant fermé), des que le sectionneur de mise à la terre est en position de mise à la terre ; le sectionneur de mise à la terre possède, en plus de sa position de fermeture finale, deux autres positions, à savoir, une position intermédiaire lorsqutil se trouve en position de sectionnement et une autre position finale, lorsqu'il se trouve en position de mise à la terre. Des installations de ce type ont déjà été décrites dans la demande de brevet allemand mise au public sous le n 1 922 211 et dans le brevet suisse n- 401 225. Dans ces deux installations connues, la partie mobile du sectionneur de mise à la terre est constituée par le disjoncteur ou par des parties de celui-ci. En d'autres termes, le disjoncteur constitue une sorte de pont de contact mobile qui peut être lui-sene interrompu par le disjoncteur, ce pont de contact reliant, dans une de ses positions finales, le départ à .la barre conduc trice et, dans l'autre position finale, le départ à terre. Cette disposition, avantageuse du point de vue de la technique de coupure, présente cependant divers inconvénients. Le disjoncteur (ou des parties de celui-ci) constituant la partie mobile du sectionneur de mise à la terre, la commande du sectionneur de mise à la terre nécessite alors, en raison des dimensions plus importantes de cette partie mobile, une énergie beaucoup plus élevée, si on la compare à la commande d'un sectionneur de mise à la terre classique dont la partie mobile comporte en principe simplement un seul élément conducteur. Par ailleurs, ltorgane de commande du disjoncteur doit assurer la manoeuvre de celui-ci, quelle que soit la position du disjoncteur0 Cela ne nécessite pas seulement une complication supplémentaire, mais peut également entrafner une diminution de la précision de la commande du contact mobile ou des contacts mobiles du disjoncteur0 En effet, il faut reconnaître que la transmission d'un mouvement à partir.d'un emplacement fixe (les installations de coupure sont des installations fixes) à un élément d'une partie constitutive mobile, nécessite une dépense bien plus importante que si cette partie était également fixe. L'augmentation des contraintes techniques signifie, en principe, un encombrement plus important, ce qui est en contradiction avec le but d'une installation sous enveloppe métallique isolée au gaz il résulte du couplage cinématique (et pas seulement électrique) du disjoncteur avec le sectionneur de mise à la terre, que la disposition des commandes des deux appareils dépendènt l'une de l'autre0 A cet égard, llinstallation du disjoncteur gêne l'installation de la commande du sectionneur de mise à la terre. Le but de l'invention est de trouver un moyen d'éviter au maximum les inconvénients des installations du type précédent. Ainsi, l'objectif de l'invention est de réaliser une telle installation de coupure, où le disjoncteur, à llexclusion de la piece de contact mobile et de sa commande, puisse se trouver dans une position fixe par rapport à l'enveloppe de l'installation, tout en conservant l'avantage de cette installation au point de vue de la technique de coupure. Il en résulte alors une diminution des contraintes techniques- necessaires et un encombrement réduit de l'installation. Cet objectif est atteint, suivant l'invention, par le fait que l'un des contacts de raccordement du disjoncteur fixé-à l'intérieur de l'enveloppe est en permanence en contact avec l'une des extrémités d'une pièce de contact mobile pouvant être déplacée longitudinalement à 1 1intérieur de l'enveloppe et constituant la partie mobile du sectionneur de mise à la terre, et l'autre extrémité de cette pièce de contact pouvant etre mise en contact et hors contact avec une pièce de contact opposée fixe, montée sur la barre conductrice, et la pie ce de contact étant munie d'un contact de mise à la terre qui est disposé transversalement par rapport à la direction du déplacement et qui peut etre mis en contact avec un contact de ltenveloppe s'etendant vers l'interieur de celle-ci La pièce de contact est avantageusement un conducteur en forme de tube ou tige dont l'une des extrémités peut coulisser dans un manchon de contact monte sur le disjoncteur D'autre part, il est avantageux de monter un disque faisant fonction de contact de mise à la terre, entre les deux extrémités du conducteur en forme de tube ou tige, le contact.de l'enveloppe pouvant, dans ce cas, être un contact annulaire, qui est fixé coaxialement au conducteur en forme de tube ou tige, sur la paroi interne de l'enveloppe, et dont le diamètre intérieur est inférieur au diamètre extérieur du disque. La pièce de contact opposée, du côté de la barre conductrice, peut être un contact à tulipe, pourvu d'un orifice, à travers lequel passe une tige isolante qui est fixée à l'autre extrémité du contact mobile et qui relie ce dernier à un mécanisme de commande. L'ordre le plus avantageux des positions de manoeuvre (position de fermer re - position de sectionnement - position de mise à la terre) est obtenu lorsque la distance entre le contact opposé, du côté de la barre conductrice, et le contact annulaire est supérieur à celle existant entre le disque faisant fonction de contact de mise à la terre et l'extrémité du contact mobile. L'invention va etre décrite plus en détail dans un exemple de réalisation, à l'aide du dessin ci-j oint ,dont la figure unique représente une coupe longitudinale d'une installation de coupure, effectuée selon l'axe d'une barre conductrice. Comme le montre la figure, l'installation 10 est entièrement placée sous enveloppe métallique, La gaine Il de la barre conductrice du jeu de barres s'étend, bien entendu, à droite et à gauche par des parties non représentées sur la figure, Une enveloppe 13, comportant essentiellement deux parties et formant un angle droit avec la gaine 11 de la barre conductrice, est montée sur celle-ci par l1intermédiaire d'un raccord 12. Une barre conductrice tubulaire, divisée en deux sections 14 et 15 reliées par une pièce de liaison 16, est maintenue par des isofateurs-support non représentes, a l'intérieur de la gaine 11.Le raccord 16 renferme un contact à tulipe 17, comportant une couronne, formée par des doigts de contact a ressort 18, qui entourent ou ferment l'extrémité inférieure d'un orifice 19 traversant le raccord 16, La figure-représente les doigts de contact 18 du contact à tulipe 17 en position de mise en contact avec l'extrémité supérieure 20 du conducteur 21 massif ou tubulaire, L'extrémité inférieure 22 de ce conducteur 21 est en contact avec les doigts de contact à ressort 23, disposés à l'une des extrémités (extrémité supérieure) d'un manchon de contact 24. L'autre extrémité du manchon de contact 24 recouvre l'un des contacts de raccordement 25 d'un disjoncteur 26, fixé à l'intérieur de l'enveloppe 13 par des moyens non représentés. L'autre contact tubulaire de raccordement 27 du disjoncteur 26 est pourvu d'une pièce de connexion 28, reliée à un conducteur coudé 30 par l'intermediaire d'un autre manchon de contact 29.Le conducteur coudé 30 est relié, gracie a un autre manchon de contact 31, au conducteur 32 d'un départ en câble 33, dont la sortie de cible 34 n'est que schématisée, L'extrémité supérieure 20 du conducteur 21 supporte une tige isplante 34 qui passe à travers l'orifice 19 du raccord 16 et à travers un isolateur 35 servant de support et de guide,- et s'étend dans une calotte 36 partant aussi de la gaine 11 de la barre conductrice.L'extrémité supérieure de la tige isolante 34 est articulée en 37 à une barre articulée 38 dont la partie supérieure est fixe à l'extrémité supérieure dlun soufflet d'étanchéité 40, représenté par un trait interrompu, L'extrémité inférieure 41 de ce soufflet est reliée de façon étanche au bord inférieur d'une piece tubulaire intermédiaire 42 dont l'extrémité supérieu > e est reliee de façon étanche à l'extrémité superieure de la calotte 36. L'extrémité supérieure de la barre articulée 38, faisant fonction de point d'articulation, est articulée sur une manivelle ou sur une partie coudée 44 d'-un arbre de commande 43. Une rotation de l'arbre 43 dans le sens de la flèche 45 entraîne, par l'intermédiaire de la manivelle 44, de la barre articulée 38 et de la tige isolante 34, le déplacement de l'extrémité supérieure 20 du conducteur 21 hors du contact à tulipe 17 et, en même temps, la pénétration plus profonde de l'extrémité inférieure 22 a l'intérieur du manchon de contact 24. Dans cet exemple de réalisation, la commande du di oncteur 2b est analogue a celle du conducteur 21. Une tige de manoeuvre 46 du 4 tact mobile du disjonc- teur 26, qui traverse le contact de raccordement, est articulée en 47 sur une barre articulée 48 qui, de son côté, est reliée à une bielle 49. Cette dernière est fixée à un soufflet d'étanchéité 50; dont l'une des extrémité est fixée à la bielle 49 et dont l'autre extrémité est fixée a l'interieur de la surface frontale d'une pièce tubulaire intermédiaire 51, qui-pénetre a l1intérieur de l'enveloppe 13 a partir de l'extrémité inférieure de celle-ci.L'autre extrémite de la bielle est articulée en 55 sur une manivelle ou une partie coudée 53 d'un arbre de commande 52. Lorsqu'on tourne l'arbre de commande 52 dans le sens de la flèche 54, la bielle 49 ainsi que la tige de manoeuvre 46, sont déplacées vers le bas, et par conséquent le disjoncteur s'ouvre. Cette position est représentée par-le trait interrompu 46'. Il est à noter que le manchon de contact 24 n'est pas seulement monté sur le contact de raccordement 25 du disjoncteur 26, mais qu'il est également guidé par un isolateur support 56. D'autre part, le contact de raccordement 25 est centré à l'intérieur de l'enveloppe 13, grâce à un autre isolateur 56'. L'un de ces deux isolateurs sert de cloison séparatrice entre la partie de l?enveloppe 13 contenant le disjoncteur 26 et la partie du raccord 12 contenant le conducteur 21.Sur le conducteur 21 est monté, non déplaçable axialement, un disque de contact 577 faisant fonction de contact de mise à la terre et coopèrant avec une ba*e de contact 58, fixée sur la paroi interne du raccord 12 (mis à la terre), on ou le voit sur la figure, la bague de contact 58 est telle que, lors d'une rotation de l'arbre 43, c'est-à-dire après que l'extrémité supérieure 2D du conducteur 21 a quitté le contact à tulipe 17, le disque 57 vient finalement, sur tout son pourtour, reposer sur la surface conique interne de la bague de contact 58. Cette position est représentée par le trait interrompu 57'.Nais, auparavant, l'extrémité supérieure 20 du-conducteur 21 est arrivée à la position de sectionnement représentée en 20' sur le dessin. Le conducteur 21, en liaison avec sa commande, fait alors ainsi fonction de sectionneur de mise à la terre, comportant trois positions : une position de fermeture, représentée sur la figure, une position de sectionnement 201 et une position de mise à la terre 57'. Dans la position de mise à la terre, la fermeture du disjoncteur permet la mise à la terre du conducteur 32 du câble 33. La simplicité de la structure de cette installation-ne facilite pas seulement le uvztage, mais également l'exploitationo Il va de soi que le type du disjoncteur 26 peut être choisi en toute liberté, rusais, étant donné qu'il s'agit d'une installation de coupure isolée au gaz, les disioncteurs. à gaz ou à vide sont particulièrement adaptés. D'autre part, il est à noter que la disposition fixe du disjoncteur 26 permet de choisir librement la tringlerie Il n'est, en particulier, pas indispensable de-réaliser l'entraînement conte représenté sur la figure. Par exemple, les arbres 43 et 52 peuvent également être disposés perpendiculairement au plan du dessin, c'est-à-dire perpendiculairement aux barres conductrices 14, 15. Cette solution permet de manoeuvrer toutes las phases d'une installation au yen d'un seul arbre pour le sectionneur de mise à la terre et d'un seul arbre pour le disjoncteur. D'autre part, l'antraine,sent du conducteur 21 pourrait, au lieu de l'être frontalement, etre effectué sur une surface latérale de ce conducteur par l'intermédiaire d'un dispositif à bascule monté sur l'enveloppe 13 ou le raccord 12. Il en est de s"me bien entendu pour le disjoncteur 26. Cela laissa une grande liberté dans la réalisation de la tringlerie tout en gardant un encotbrewent fortement réduit. Un transformateur de tension, représenté par le trait interrompu 59, peut entre placé au niveau du départ de l'installation de coupure 10. Dans le cas d'un réseau triphasé, il est possible de loger trois phases correspondant chacune aux éléments unitaires décrits, à l'intérieur d'une seule enveloppe loppé p REVENDICATIONS 1/ Installation électrique sous enveloppe métallique, isolée au gaz, comportant une barre conductrice qui peut être raccordée à un depart, par un sectionneur de mise à la terre et un disjoncteur, ces deux derniers appareils étant disposés en série à l'interieur d'une enveloppe partant de la gaine-de la barre conductrice, caractérisée en ce que l'un des contact8 de raccordementqdu disjoncteur fixé à l'interieur de ltenveloppe est en permanence en contact avec l'une des extrémités d'une pièce de contact mobile, pouvant être déplacée longitudinalement à l'inte- rieur de l'enveloppe et formant la partie mobile du sectionneur de mise à la terre, l'autre extrémité de cette pièce de contact pouvant être mise en contact et hors contact avec une pièce de contact opposée, fixe, montée sur la barre conductrice, et la pièce de contact étant munie d'un contact de mise à la terre, qui est disposé transversalement par rapport à la direction du déplacement et qui peut être mis en contact avec un contact de l'enveloppe s'etendant vers l'intérieur de celle-ci. 2/ Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ladite pièce de contact mobile est un conducteur en forme de tube ou tige dont l'une des extrémités peut être introduite à linterieur d'un manchon de contact monté sur le disjoncteur. 3/ Installation selon la revendication 2, caractérisée par ie fait qu'un disque faisant fonction de contact de mise à la terre est placé entre les deux extrémités du conducteur en forme de tube ou tige et que le contact de l'enveloppe est un contact annulaire qui est disposé sur la paroi interne de ltenveloppe, coaxiale lent au conducteur en forme de tube ou tige, et dont le diametre intérieur est inférieur au diamètre extérieur du disque. 4J Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ladite pièce de contact opposée, du côté de la barre conductrice, est un contact en forme de tulipe pourvu d'un orifice à travers -lequel passe une tige isolante fixée à l'extrémité de la pièce de contact mobile et reliant cette dernière au mécanisme de commande. 5/ Installation selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la distance, entre ladite pièce de contact opposée du côte due la barre conductrice et ledit contact annulaire, est supérieure à telle existant entre le disque servant de contact de mise à la terre et ladite autre extrémiste de la pièce de contact mobile. 6l Installation selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le manchon de contact fait fonction de traversée à travers une cloison à l'intérieur de l'enveloppe, divisant celle-ci en deux compartiments, l'un renfermant le disjoncteur et l'autre renfermant la pièce de contact mobile. 7/ Installation selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le conducteur en forme de tube ou tige et le disque monté sur celui-ci sont de révolution autour de l'axe de l'enveloppe.