Brevet FR2328313A1 — publié le 19770513

La présente invention concerne tin ensemble interrup- seur et sectionneur de terre, notamment pour cellule préfa- briquée d'un poste de distribution publique à moyenne tension, comprenant un interrupteur comportant des contacts fixes et WL nombre égal de contacts mobiles, et un sectionneur de terre comportant. des contacts fixes en nombre égal à celui des contacts fixes de l'interrupteur et un contact mobile, qui peut être mis en contact avec tous les contacts fixes du sectionneur de terre, les contacts mobiles de l'interrupteur et le contact mobile du sectionneur de terre pouvant entre actionnés indépendammént l'un de l'autre, mais dans un ordre prédéterminé, chacun par un arbre de manoeuvre respectif. -Un exemple typique de cellule préfabriquée d'un poste de distribution publique moyenne tension (par exemple 24 000 Volts) comporte entre autres une arrivée de cables ou un départ de cabales un 4eu de barres comportant un nombre de parures .égal au nombre des câbles de l'arrivée ou du départ de cibles (par exemple trois barres dans le cas d'un réseau- triphasé), un interrupteur permettant d'établir et de rompre une liaison entre les cibles de l'arrivée ou du départ de cibles et les barres du jeu de barres, et un sectionneur permettant de mettre à lu terre les câbles de l'arrivée ou du départ de câbles, l'interrupteur et-le sectionneur de terre pouvant entre aetionnés indépendamment l-un de ltautre mais dans un ordre prédéterminé selon les conditions de service, des moyens de verrouillage étant prévus pour empêcher une faus-se'manoeuvre de 1 t interrupteur' et du sectionneur de terre. Tous ces éléments sont dispo- sés dans une armoire ou cabine métallique mise la terre, et plusieurs cabines de ce genre sont disposées côte à cate dans un poste de distribution publique à moyenne tension et raccordées- entre elles par le jeu de barres. Jusqu'à maintenant, les éléments énuméra plus -haut étaient disposés dans l'air à l'intérieur do la cabines et la distance entre les différentes.phases du réseau entre elles et par rapport à la masse - derait-Stre suffisamment grande pour permettre la tenues du matériel aux surtensions de manoeuvres. I1 en résulte que-les cabines devaient présenter, des dimensions importantes et que les locaux devant recevoir ces cabines devaient etre dimensionnés en conséquence. Devant les prix de la construction, la tendance est de réduire autant que possible les dimensions des locaux de service, en particulier dans les immeubles d1habitation. Par conséquent, on a recherché à réduire les dimensions des cabines de distribution. Afin de réduire les distances entre les différentes phases, on a déjà proposé des dispositifs interrupteurs, notamment des disjoncteurs, dont les éléments sous tension sont placés dans un bottier étanche rempli de fluide isolant tel que de lthuile ou un gaz isolant sous pression. Toutefois, meme si lton place l'interrupteur d'une cellule préfabriquée d'un poste de distribution publique à moyenne tension dans un bottier étanche rempli d'un fluide isolant, un certain nombre d'éléments sous tension, notamment les contacts fixes du sectionneur de terre et diverses bornes de raccordement restent dans l'air, si bien que des distances relativement importantes doivent être maintenues entre ces éléments eux-mêmes et entre ces éléments et la masse. Les réductions de dimensions des cabines que lton peut espérer en plaçant l'interrupteur dans un bottier étanche > sont donc en fait assez limitées. La présente invention vise essentiellement à remédier à cet inconvénient en fournissant un nouvel ensemble préfabriqué interrupteur et sectionneur de terre. A cet effet, 11 ensemble interrupteur et sectionneur de terre selon la présente invention est caractérisé en ce que l'interrupteur et le sectionneur de terre sont logés dans un méme bottier étanche en matière isolante, rempli d'un fluide isolant et comportant une traversée étanche pour chacun des arbres de manoeuvre respectifs de l'inte pteur et du sectionneur, et une borne de raccordement étanche pour chacun des contacts fixes et mobiles de l'interrupteur et pour le contact mobile du sectionneur, les contacts fixes homologues du sectionneur et de 1'interrupteur étant reliés entre eux dans le bottier. Etant donné que les distances d'isolement dans un fluide isolant peuvent etre nettement plus petites, la présente invention permet de réaliser um ensemble extremement compact, dans lequel toutes les parties sensibles aux surtensions d'origine diverses sont parfaitement isolées à l'intérieur d'un boîtier de volume relativement faible. Ceci permet de réduire de façon importante les dimensions des cabines d1un poste de distribution publique à moyenne tension. On donnera maintenant une description détaillée de la présente invention, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue en coupe verticale d'un ensemble interrupteur et sectionneur de terre conforme à une réalisation préférée de l'invention. La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2. La figure 4 est une vue de dessus de la partie inférieure de l'ensemble représenté sur la figure 1, après enlèvement de sa partie supérieure. L'ensemble interrupteur et sectionneur de terre représenté sur les dessins comporte un bottier 1 formé de deux coquilles 2 et 3, respectivement supérieure et inférieure, en une résine moulée, pouvant Qtre assemblées entre elles de manière étanche. A cet effet, chaque coquille 2, 3 comporte une bride 2a, 3a percée de quatre trous 2b pour quatre vis de serrage, et un joint torique 4 est disposé dans une gorge formée par exemple dans la face de la bride 3a qui est tournée vers la bride 2a. Un interrupteur triphasé 5 et un sectionneur de terre 6 sont logés cote à cote à l'intérieur du boîtier 1. L'interrupteur 5 comporte trois contacts fixes formés respectivement par la partie supérieure de trois conducteurs cylindriques 7, qui se dressent verticalement à partir du fond de la coquille 3. De même, le sectionneur de terre 6 comporte trois contacts fixes formés respectivement par la partie supérieure de trois conducteurs cylindriques 8, qui se dressent verticalement à partir du fond de la coquille 3. Les parties inférieures des conducteurs 7 et 8 sont noyées dans la masse de résine formant le fond de la coquille 3 et elles sont reliées deux à deux entre elles de telle manière que chaque conducteur 8 soit connecté à un conducteur homologue 7.En outre1 la partie inférieure de chaque conducteur 8 comporte un prolongement latéral 8a, qui est aussi noyé dans la masse de résine formant le fond de la coquille 3 et qui se termine dans une borne de raccordement étanche 9, du type embrochable et anti-déflagrant, formée sur un cté de la coquille 3. Les trois prolongements 8a et les trois bornes de raccordement correspondantes 9 s'étendent parallèlement les uns aux autres de façon à permettre un embrochage simultané respectivement avec trois bornes complémentaires de raccordement prévues aux extrémités de trois cibles à isolement thermo-plastique. A chaque prolongement 8a est en outre connecté un diviseur capacitif 10, qui est noyé dans la masse de résine formant le fond de la coquille 3 et qui est relié à une sortie basse tension 11, à laquelle peut être raccordée une lampe de. contrôle de présence de tension. L'interrupteur 5 comporte en outre trois contacts mobiles 10(unseul de ces contacts est visible dans la figure 1). Ces contacts mobiles 10 peuvent être avantageusement réalisés comme décrit dans la demande parallèle de brevet en France, au nom de la Demanderesse, déposée le même jour que la présente demande de brevet et intitulée "appareil de commutation avec soufflage de l'arc électrique de coupure" à laquelle on pourra se référer pour plus de détails. En bref, chaque contact mobile 10, du type embrochable, peut coulisser sur un conducteur cylindrique 11, avec lequel il est en permanence en contact électrique et qui est aligné axialement avec l'un des conducteurs 7.En outre, chaque contact mobile 10 est monté dans un cylindre 12 en matière isolante, au voisinage d'une de ses extrémités, qui peut coasser sur un piston fixe 13 monté coaxialement au conducteur cylindrique 11. Ainsi, chaque cylindre 12 remplit à la fois la fonction de cylindre de soufflage, de chambre de coupure, de buse pare-étincelles, et d'éléments porte-contact mobile. Les trois cylindres 12 sont formés dans une seule pièce en résine moulée, qui présente, sur un côtés un logement 14 recevant l'une des extrémités d'un bras 15 destiné à la manoeuvre des contacts mobiles 10. L'autre extrémité du bras 15 est montée à rotation libre sur un arbre 16 qui, comme on le verra plus loin, sert à la manoeuvre du contact mobile du sectionneur de terre 6. Le bras de manoeuvre 15 peut être actionné au moyen d'un dispositif à genouillère constitué par un bras 17, qui est fixé rigidement sur une extrémité d'un arbre de manoeuvre 18, et par une bielle 19 dont les extrémités sont respectivement articulées sur le bras 15 et sur le bras 17 comme montré dans la figure 1. Un assse émme 20 (eire 3) est formé dans la paroi latérale de la coquille supérieure 2 pour l'arbre 18.Une poignée de manoeuvre 21 est fixée à l'extrémité extérieure de l'arbre 18. Chacun des trois conducteurs cylindriques 11 comporte à sa partie supérieure un prolongement lla, qui est noyé dans la masse de résine formant le dessus de la coquille 3 et qui est raccordé électriquement à une borne de raccordement étanche 22 formée à la partie supérieure de la coquille 3 tomme montré sur les figures 1 et 2, Les trois bornes de raccordement étanche 22 peuvent avantageusement être réalisées comme décrit dans la demande parallèle de brevet français, au nom de la Demanderesse, déposé le même jour que la présente demande de brevet et intitulée "Appareil électrique, notamment interrupteur sectionneur d'isolement ou disjoncteur", à laquelle on pourra se référer pour plus de détails.En bref, chaque borne de raccordement 22 est constituée par un segment préfabriqué de barre 23, qui est raccordé élotriquement au prolongement 1la du conducteur 11 et qui est noyé dans une masse de résine formée par moulage en même temps que la coquille supérieure 3 du boftier. Les trois segments préfabriqués de barre 23 sont disposés parallèlement les uns aux autres et à une distance prédéterminée les uns des autre s, nettement plus faible que cefle qui serait nécessaire si3s étaient dans liait. En outre, les extrémités de chacun des segments de barre 23 sont à nu pour permettre leur raccordement électrique aux segments de barre 23 d'un appareil similaire adjacent, par exemple au moyen d'une pièce de liaison 24 recouverte d'un manchon isolant 23. Les segments de barre 23 ainsi assemblés peuvent avantageusement remplacer le jeu de barres omnibus habituellement prévu dans les postes de distribution publics à moyenne tension. Le sectionneur de terre 6 comporte trois contacts mobiles embrochables 26, qui sont alignés coaxialement respectivement avec les trois conducteurs cylindriques 8 et qui sont reliés mécaniquement et électriquement entre eux par une pièce conductrice 27. Cette pièce 27 porte un autre contact embrochable 28, qui est en permanence en contact avec une broche cylindrique conductrice 29, sur laquelle il peut coulisser et qui se dresse verticalement à partir du fond de la coquille 3. Â son extrémité inférieure, la broche 29 est noyée dans la masse de résine formant le fond de la coquille 32 et elle traverse ce fond pour former une borne 30 de raccordement à la terre. La pièce conductrice 27 peut Cotre déplacée verticalement au moyen d'un dispositif à genouillère constitué parune paire de bras 31 (fig. 1 et 3), qui sont fixés rigidement sur 1 t arbre de manoeuvre 16, et par une paire de bielles 32 dont les extrémités sont respectivement articulées sur les bras 31 et sur la pièce conductrice 27. Un passage étanche, non montré, mais analogue au passage 20 pour l'arbre 18, est formé dans la paroi latérale de la coquille 2 pour l'arbre 16. Les mouvements verticaux de la pièce conductrice 27 sont guidés à la fois par la broche 29 et par une tige de guidage 33 pouvant coulisser dans un trou borgne formé dans une cheminée 34 qui se dresse verticalement à partir du fond de la coquille 3. Le boftier I est rempli, de manière connue en soi, de fluide isolant, de préférence d'un gaz isolant sous pression, tel que par exemple l'hexafluorure de soufre (SF6). Pour permettre le remplissage du SF6 dans le bottier, celui-ci est équipé d'une valve de remplissage non montrée. Comme le montre la figure 1, à l'intétieur du bottier est prévu un récipient non étanche 35, qui est fixé sous la paroi supérieure de la coquille 2. Ce récipient 35 comporte une paroi grillagée ou perforée pour permettre au SF6 d'y pénétrer et d'en ressortir, et il contient de l'alumine activée servant à la fois d'agent déshydratant et de régénérateur pour le SF6. On conçoit aisément qu'avec l'ensemble qui a été décrit ci-dessus, il puisse être réalisé des éléments préfabriqués extr8mement compacts, dont les parties sensibles aux surtensions d'origines diverses sont toutes parfaitement isolées dans le gaz. REVENDICATIONS 1.- Ensemble interrupteur et sectionneur de terre, notamment pour cellule préfabriquée d'un poste de distribution public à moyenne tension, comprenant un interrupteur comportant des contacts fixes et un nombre égal de contacts mobiles, et un sectionneur de terre comportant des contacts fixes en nombre égal à celui des contacts fixes de l'interrupteur et un contact mobile, qui peut être mis en contact avec tous les contacts fixes du sectionneur de terre, les contacts mobiles de l'interrupteur et le contact mobile du sectionneur de terre pouvant être actionnés indépen- damment l'un de l'autre, mais dans un ordre prédéterminé, chacun par un arbre de manoeuvre respectif, l'interrupteur et le sectionneur étant logés dans un même boîtier étanche en matière isolante, rempli d'un fluide isolant, et comportant une traversee étanche pour chacun des arbres de manoeuvre respectifs de l'interrupteur et du sectionneur, et une borne de raccordement étanche pour chacun des contacts fixes et mobiles de l'interrupteur et pour le contact mobile du sectionneur, les contacts fixes homologues du sectionneur et de l'interrupteur étant reliés entre eux dans le boîtier, caractérisé en ce que le boîtier se présente, de façon connue en soi, sous la forme de deux coquilles 2, 3 moulées en résine, respectivement supérieure et inferieure, pouvant être assemblées entre elles de manière étanche, en ce que les contacts fixes de l'interrupteur 5 et du sectionneur 6, formés de conducteurs cylindriques 7, 8 se dressent verticalement a partir du fond de la coquille inférieure 3, les contacts fixes homologues 7, 8 de l'interrupteur et du sectionneur étant reliés entre eux dans la masse dudit fond, et en ce que les contacts mobiles 10 de l'interrupteur,réalises sous forme embrochable, de manière connue en soi, avec cylindres associés de soufflage d'arc, le contact mobile 26 du sectionneur de terre et les organes de commande 15-19, 31, 32 respectivement associés a ces contacts mobiles sont montés dans la coquille supérieure 2. 2.- Ensemble selon la revendication 1, dans lequel le fluide isolant est du SF6 sous pression, caractérisé en ce qu'un récipient non-étanche 35 contenant de l'alumine activée est fixé a l'intérieur du boîtier étanche 1.