Brevet FR2293090A1 — publié le 19760625

L'invention concerne les cellules d'enconbrement réduit pour appareillage à haute tension sous enveloppe métallique dont l'isolement comporte à la fois de l'air et des isolants solides et, en particulier, les cellules dont l'appareil de coupure étanche et débrochable utilise un gaz à haute rigidité diélectrique. Dans ce type de cellule, pour réduire l'encombrement du jeu de barres, l'isolement de ce dernier comporte souvent des pièces en résine synthétique formant écran entre barres. Ces cellules ne s'accouplent facilement qu'avec les cellules qui sont exactement du ie type et présentent l'inconvénient d'exiger des gaines de barres très complexes pour s'accoupler avec d'autres cellules. De plus, du fait de l'encombrexent réduit, les transformateurs de courant de ces cellules sont généralement intégrés dans une pièce isolante spéciale ce qui, en cas de remplacement d'un tYansformateur, nécessite le remplacement, non seulement du transformateur, mais également de la pièce isolante en fonction de chaque cas en particulier. L'invention a pour but une cellule contenant un appareillage électrique à haute tension dont les dispositifs d'isolement permettent le remplaoement aisé d'un transformateur de courant dans un encoobrement réduit de cellule. L'invention a pour objet une cellule d'appareillage électrique à haute tension comportant un appareil de coupure débrochable et un jeu de barres à isolement dans l'air, du type raccordable à d'autres jeux de barres disposées dans des cellules adjacentes, caractérisée par le fait que le jeu de barres est supporté par un bloc de raccordement à l'appareil de coupure, isolé dans une résine synthétique, et que la largeur du bloc de raccordement correspond à la profondeur de la cellule, ledit bloc de raccordement recouvrant à la fois l'appareil de coupure1 ses traversées et un transformateur de courant. Selon une caractéristique, la cellule est débrochable transversalement au jeu de barres et le transformateur de courant est disposé dans une cavité isolante située entre les traversées de l'appareil de coupure. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront dans la description de divers exemples de réalisation, donnés à titre d'exemple et illustrés dans les figures. Les figures 1, 2, 3, 5, 6 et 7 sont des vues en coupe par un plan transversal aux jeux de barres de cellules selon l'invention. La figure 4 est une vue partielle de dessus de la cellule selon la figure 3. La figure 8 est une vue de dessus d'une coupe selon X Y de la cellule selon la figure 7. Sur la figure 1, la cellule 41, dont la profondeur s'étend entre une face avant 42 et une face arrière 43, comprend un appareil de coupure constitué par un disjoncteur tripolaire, de préférence du type comportant un gaz a haute rigidité diélectrique tel que l'hexafluorure de soufre. Le disjoncteur 1 est constitué par exemple par un ensemble de viroles métalliques bridées, par l'intermediaire de joints étanches, avec deux pièces isolantes formant traversées 2 munies de pinces 3 à leurs extrémités. Ces pinces coopérent avec les couteaux 4 montés dans les cloches d'embrochage tripolaires 5 et 6. La cloche d'embrochage 5 s'emboîte dans une pièce isolante 7, d'une largeur correspondante à la profondeur de la cellule 41 qui supporte les barres 8 et renferme les connexions reliant les barres à des couteaux 4 de la cloche 5. L'isolement entre les barres est constitué par de l'air et la distance entre pôles est suffisante pour éviter la mise en place d'écrans. Cette disposition permet une liaison simple avec les cellules d'autres types comportant un jeu de barres dans l'air et dont les distances d'isolement entre barres seront identiques. La cloche d'embrochage 6 fait partie d'une pièce isolante 9 comportant un alvéole 10 dans lequel est disposé un transformateur débrochable de courant 11. A la pièce 9 sont reliées, d'une part une borne 13 permettant la mise à la terre d'une entre du transformateur Il et, d'autre part, une pièce de connexion isolée 12 comportant des extrémités permettant la jonction avec des prises embrochables telles que 14 raccordées aux câbles d'arrivée tels que 15 et avec des prises 16 assurant la liaison avec un transformateur de potentiel monté dans un compartiment 17 placé au-dessus du jeu de barres 8. Les bornes du transformateur de courant 11 sont munies de pinces 18 qui permettent de le connecter ou de le déconnecter facilement. La partie mobile est constituée essentiellement par le disjoncteur 1, monté sur le chariot 19, et le déplacement de la partie mobile fait fonctionner un dispositif commandant la montée ou la descente de rideaux 20. Lorsque la partie mobile est débrochée, les rideaux 20 obturent l'entrée des cloches 5 et 6. Un sectionneur de terre 21, commandé à partir de la face avant 42 de la cellule et comportant un dispositif de fermeture brusque 22, permet la mise à la terre de la borne 13. La mise à la terre déverrouille un panneau 23 permettant l'accès au transformateur de courant 11. Une connexion 24 relie les auxiliaires basse tension du disjoncteur à un coffret basse tension 25.Le transformateur 11 étant débrochable, on le découvre lorsqu'il est fixé à la cellule et qu'on a retiré le disjoncteur 1. Par contre, s'il est fixé sur le disjoncteur lui-meme, il se trouve débroché en même temps. Dans les deux cas il est alors facile de procéder au remplacement du transforma tueur. La cellule de la figure 2 est une variante de celle de la figure 1. Le compartiment 17 du transformateur de potentiel a été supprimé et les arrivées de câble et la mise à la terre sont différentes. La partie arriere de la pièce isolante 9 a été modifiée et le câble est raccord directement à la borne d'extrémité 13 Dans la réalisation de la figure 2, la mise à la terre ne comporte pas de dispositif de fermeture brusque, et la cellule peut entre adossée à un mur 44. Sur les figures 3 et 4, la borne 13 de la pièce isolante 9 est raccordée à l'extrémité 26 d'un câble 45 qui comporte à son autre extrémité une prise enbrochable 27 connectée sur une traversée 28 reliée au jeu de barres de la cellule voisine 46 ; ce câble constitue une courte liaison préfabriquée. Dans cette réalisation, le transformateur il peut être fixé directement sur le disjoncteur. Lorsque le transformateur Il est utilisé uniquement pour le comptage, on prévoit generalement pour la protection un transformateurtore 29 monté sur la traversée 2 et relié à des déclencheurs secondaires 30. Dans cette disposition, le débrochage du disjoncteur rend accessible les deux transformateurs Il et 29 qui sont fixés sur lui, et siailtanément le rideau 20 supérieur obture la cloche 5 et le rideau 2D inférieur obture à la fois la cloche 6 et l'alvéole 10. La cellule de protection générale assurant le couplage entre deux éléments de jeux de barres, ainsi réalisée, comprend d'habitude deux sectionneurs et un disjoncteur fixe, chacun des sectionneurs correspondant à une largeur de cellule, alors que, selon l'invention, la protection générale est ici réalisée dans une seule largeur de cellule. On peut, selon la disposition de la figure 5, utiliser une cellule et un disjoncteur tripolaire pour l'élimination des défauts transitoires par mise à la terre de la phase en défaut. Dans cette réalisation, chaque psle comporte un électro-aimant 31 comandant par l'intermédiaire d'une bielle isolante 32 un aiguilleur unipolaire 33 assurant la sélection de la phase à mettre à la terre. Le transformateur de courant 11 est supprimé et remplacé par une barrette 34 qui assure le passage du courant. La liaison de la borne 13 avec le dispositif d'aiguillage 33 est réalisée à l'aide d'une tresse 35. L'ensemble des tresses 35 ,constitue les conducteurs principaux raccordés aux aiguilleurs unipolaires ; ces conducteurs sont situes en dessous des traversées et n'occupent qu'une fraction de largeur du jeu de barres 8. Selon la figure 6, le disjoncteur I est remplacé par un combiné contacteur- fusibles. Le contacteur 36 utilise, pour l'extinction de l'arc, un fluide analogue à celui du disjoncteur, de lthexafluorure de soufre par exemple, et est commandé par un électro-aimant 47. il est en serie avec des fusibles 37 disposés dans une enceinte isolante 38. En cas de fusion d'un ou plusieurs fusibles, une bielle isolante 39 provoque l'ouverture du contacteur 36. Pour certaines applications, un combiné interrupteurfusib les peut être utilisé à la place du combiné contacteur-fusibles en remplaçant l'électro-aimant du contacteur par une commande mécanique à accrochage. Selon la figure 6, on peut monter une prise embrochable 14 sur la borne 13. L'invention permet également d'agencer certaines pièces isolantes pour les adapter à des utilisations diverses. En particulier, les figures 7 et 8 montrent quton peut réaliser une remontée de barres à isolement dans l'air sans écran dans la largeur d'une cellule normale. Selon les figures, on a remplacé la pièce isolante 6 de la figure 1 par une cloche 5' identique à la loche supérieure 5 mais en disposant vers le bas l'élément qui assure la jonction de la partie supérieure de la cloche 5 avec la pièce isolante 7. En emboîtant, à la partie inférieure de la cloche 5', la pièce isolante 40 dérivée du bloc isolant 7, on réalise la transposition des sorties de la cloche inférieure 5 dans une cellule voisine. Il est bien évident que l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits et réalisés et qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple ; en particulier, on peut, sans sortir du cadre de l'invention, modifier certaines dispositions ou remplacer certains éléments par d'autres. REVENDICATIONS 1/ Cellule d'appareillage électrique à haute tension, comportant un appareil de coupure (1) débrochable et un jeu de barres (8) 'à isolement dans l'air, du type raccordable à d'autres jeux de barres à isolement dans l'air disposees dans des cellules adjacentes, caractérisée par le fait que le jeu de barres (8) est supporté par un bloc de raccordement (7) à l'appareil de coupure, isolé dans une résine synthétique, et que la largeur du bloc de raccordement correspond à la profondeur de la cellule, ledit bloc de raccordement recouvrant à la fois l'appareil de coupure (1), ses traversées (2) et un transformateur de courant (10). 2/ Cellule selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle est débrochable transversalement au jeu de barres (8) et le transformateur (1 1) de courant est disposé dans une cavité isolante (10) située entre les traversées (2) de l'appareil de coupure (1). 3/ Cellule selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le débrochable, de l'appareil de coupure (1) découvre le transformateur de courant (11) et permet son extraction ultérieure. 4/ Cellule selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le transformateur de courant (11) est fixé sur l'appareil de coupure (1) et débrochable en iRme temps que ce dernier. 5/ Cellule selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait qu'une courte liaison préfabriquée en cible permet de réaliser, dans la seule largeur de cellule normale, une protection générale et que la cellule comporte des prises embrochables (26, 27) avec un sectionnement en vue du couplage de deux éléments de jeu de barres. 6/ Cellule selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'une pièce isolante auxiliaire (40) permet de réaliser, dans la seule largeur de cellule, une remontée de barres à isolement dans l'air sans écran. 7/ Cellule selon l'une des revendications I à 6, caractérisée par le fait que les conducteurs principaux (35) des aiguilleurs unipolaires (33), destinés à éliminer les défauts transitoires par mise à la terre, sont situés en dessous des traversées et ntoccupent qu'une partie de la largeur du jeu de barres.