Brevet FR2358763A1 — publié le 19780210

La presente invention concerne des postes de distribution à haute tension à ciel ouvert pour sous-stations électriques. L'invention peut également trouver une application dans les cencra- lus électriques. La plupart des postes de distribution installés à ciel ouvert comporte un ou plusieurs disjoncteurs (suivant le schéma de connexions électriques du poste de distribution) dont le r81e est 'amener et de couper des courants normaux ac la charge1 ainsi que des courants d'anomalie tels que les courants de court-circuit. En outre,la plupart des disjoncteurs de construction connue donne naissance à des efforts qui exercent un effet sur les fondations sur lesquelles ces disjoncteurs sont fixés ; les valeurs de ces efforts sont importantes surtout dans le cas de l'emploi de disjoncteurs à bain d'huile dans lesquels ces efforts sont dirigés successivement vers le bas et vers le haut.Dans certains cas,ces efforts peuvent atteindre des valeurs dépassant le poids propre des disjoncteurs. En conséquence,pour assurer un fonctionnement fiable des disjoncteurs en question,ces derniers sont généralement installés et fixés rigidement,sur des fondations massives ancrées constitués par des éléments préfabriqués en béton armé,par du béton coulé sur place,par des pieux,dont la construction est largement connue. Cependant,étant donné que tous les autres appareils électriques faisant partie d'un poste de distribution à ciel ouvert donnent naissance à des charges peu importantes,en général seulement à des charges statiques s'exerçant sur les fondations,ces dernitres étant relativement légères et n'exigent pas beaucoup de travail,les fondations pour des disjoncteurs imposent une consommation sensiblement plus élevée de matériaux de construction et exigent beaucoup plus de main-d'oeuvre. Les problèmes de simplification de la construction des fondations et d'augmentation de la sécurité de fonctionnement des disjoncteurs sont si urgents que dans plusieurs pays,on fait des études ayant pour but de moderniser la construction du disjoncteur même. On connaît également un poste de distribution à haute tension à ciel ouvert comportant des appareils de protection et de mesure liés électriquement entre eux,ainsi que des appareils électriques de commutation dont l'un au moins joue le rôle de disjoncteur,qui sont installés sur leurs propres supports liés rigidement aux fondationsO Le poste de distribution dont il s'agit est équipé de plusieurs disjoncteurs à bain d'huile dont chacun est installé sur sa propre fondation constituée par une série de planes coulés en béton armé et de poutres qui prennent appui sur ces pylônes.La construction d'une telle fondation nécessite la réalisation de travaux de terrassement d'un volume important ainsi que de travaux permettant le remplissage des intervalles avec du béton ou du mortier. I1 convient de souligner que la construction des fondations dans des terrains boueux et mouillés exige,en général,des mesures supplémentaires,ce qui a pour effet une augmentation de volume des travaux à réaliser.Selon le schéma,les disjoncteurs sont liés électrique ment aux sectionneurs installés sur des montants légers en béton armé. Comme il a été indiqué ci-dessus,la construction de ces fondations massives pour disjoncteurs soulève des difficultés supplémentaires décrites ci-dessus en comparaison avec la réalisation de fondations pour d'autres appareils du poste de distribution installé à ciel ouvert. L'invention est basée sur les recherches visant la création d'un poste de distribution à haute tension à ciel ouvert dans lequel la réalisation des fondations pour les disjoncteurs sous forme de deux poutres sur une embase électrique permettrait de simplifier la construction de ces fondations tout en conservant la sécurité du fonctionnement des disjoncteurs,en diminuant le volume des travaux,ainsi qu'en réduisant la consommation des matériaux de construction pour leur réalisationo L'invention a donc pour objet un poste d-e distribution à haute tension à ciel ouvert comportant des appareils électriques de protection et de mesure liés électriquement entte eux, ainsi que des appareils électriqu'es de commutation dont l'un,au moins remplit le r81e de disjoncteur,installés sur leurs propres supports liés rigidement aux fondations,caractérisé en ce que,la fondation qui porte le disjoncteur et au moins l'un des appareils électriques de commutation,de mesure et de protection,comprend deux poutres sur une embase élastique, qui sont disposées à peu près au niveau d'une aire nivelée,cette fondation étant commune à ce disjoncteur et à l'appareil électrique. I1 est avantageux que la fondation commune ait en outre,au moins,deux poutres supplémentaires,dont les extrémités sont placées respectivement sur lesdites poutres et des pieux à vis dont le nombre correspond à celui des poutres supplémentaires,ces pieux étant liés à ces dernières et maintenant en outre les poutres de la fondation sur l'aire nivelée. Il est également avantageux quine semelle en pierre concassée ou en gravier soit ménagée sur l'aire nivelée au-dessous des poutres de la fondation commune. La réalisation d'un poste de distribution à ciel ouvert comportant une fondation commune pour le disjoncteur et les appareils électriques installés à cflté de lui,sous forme de deux poutres disposées à peu près au niveau de l'aire nivslée,donne la possibilité de réduire sensiblement la consommation des matériaux et le volume des travaux nécessaires pour leur construction.L'e- ploi des pieux vis soutenant les poutres de la fondation commune, assure le fonctionnement fiable du disjoncteur. D'autres caractéristiques de l'invention seront mieux comprises à la lecture de la description qui va suivre,donn6 uniquement à titra d'exemple et faite en se référant aux dessins an nixes sur lesquels - la Fig.l représente une vue de dessus d'une premi & re variante de réalisation du poste de distribution à haute tension à ciel ouvert utilisant un montage en pont avec un seul disjoncteur - la Fig.2 représente une coupe selon la ligne II-II de la Fig.l ; - la Fig.3 représente une vue de dessus d'une deuxime variante de réalisation du poste de distribution,utilisant un montage fermé par un système unique de barres omnibus ; - la Fig.4 représente une coupe selon la ligne IV-IV de la fig.3 ; ; - la Fig.5 représente une coupe selon la ligne V-V de la Fig.3 - la Fig.6 est une vue de c8té d'une troisième variante de réalisation du poste de distribution à haute tension à ciel ouvert utilisant un montage suivant un schéma ligne-transformateur avec disjoncteur. La première variante de réalisation du poste de distribution à haute tension à ciel ouvert proposé est décrite d'après un exemple d'un poste de distribution connue à ciel ouvert ayant une tension de 110 KV monté en pont avec un disjoncteur 1 (Fig.l) dans la cellule de connexion entre les cellules de le ligne et les transformateurs de puissance. Cette cellule comporte également deux sectionneurs 2 disposés de part et d'autre du disjoncteur 1 et liés électriquement avec lui,et deux transformatsurs de tension 3. Le poste de distribution à ciel ouvert comporte des sectionneurs 4 dans les cellules de la ligbe,ainsi que des sectionneurs 5 liés électriquement entre eux,des séparateurs 61 des organes de court-circuit 7 et des éclateurs 8 dans les cellules des transformateurs de puissance. Le disjoncteur 1 est installé sur un support 9 et les sectionneurs 2 et les transformateurs de tension 3 sont installés sur des supports 10. Les sectionneurs 4,5 ainsi que les séparateurs 6,1es organes de court-circuit 7 et les éclateurs 8 sont montés sur leurs propres supports.ll. Le support 9 du disjoncteur 1 et les supports 10 des sectionneurs 2 et des transformateurs de tension 3 sont rigidement liés à une fondation qui est commune pour tous ces appareils élec- triques.La fondation commune est réalisée en surface sous forme de deux poutres 12 (Fig.2) sur une embase élastique disposées au niveau 13 d'une aire nivelée 14 (Fig.l). Les supports 11 des autres appareils électriques sont fixés chacun sur sa propre fondation 15 qui dans le cas de la variante décrite,est également réalisés sous forme de deux poutres disposées sur l'aire nivelée 14. La variante décrite du poste de distribution à ciel ouvert est surtout efficace,étant donné que des fondations en surface économiques sont utilisées globalement sous toue les appareils électriques,y compris le disjoncteur unique du montage,dont les fondations connues exigeraient une autre technologie. Le poste de distribution à ciel ouvert a une tension de 110 KV suivant la deuxième variante de réalisation est basé sur l'exemple d'un poste de distribution à ciel ouvert suivant un schéma comportant un seul système de barres omnibus 16 (Fig.3).Le poste comporte des cellules 17,18,19 et 20 des lignes des cellules 21, 22 des transformateurs de puissance,une cellule 23 d'interrupteursectionneur et des cellules 24 et 25 des appareils électriques à barre.Chaque cellule 17 à 20 comporte des sectionneurs 26 et un disjoncteur 27 liés électriquement entre eux.Chaque cellule 21 et 22 comporte un sectionneur 26 et un séparateur 28 liés électriquement entre eux.La cellule 23 comprend un disjoncteur 27 et deux sectionneurs 26 liés électriquement entre eux,tandis que chacune des cellules 24,25 comprend un sectionneur 26,des transformateurs de tension 29 et des éclateurs 30 liés électriquement entre eux. Dans le poste de distribution décrit,le disjoncteur 27 de la cellule 17 est rigidement lié par l'intermédiaire de son support 31 à la fondation 32 (Fig.4) qui est commune à ce disjoncteur 27 et aux sectionneurs 26 de la même cellule 17 dont le support 33 est également fixée sur la fondation 32.La fondation 32 est exécutée sous forme de deux poutres 34 disposées sur une embase élastique.Sur les poutres 34 sont disposées deux poutres supplémentaires 35 dont chacune est liée à un pieu à vis 36 qui maintient en outre les poutres 34 de la fondation commune 32 sur l'aire nivelue 14. Dans la variante décrite du poste de distribution à ciel ouvert le renforcement de la fondation commune au moyen de pieux à vis 36 dont le nombre est choisi en fonction du nombre des poutres supplémentaires 35,assure un fonctionnement fiable du disjoncteur 27 et du poste de distribution dans son ensemble.Cette construction de la fondation est surtout avantageuse dans le cas de recharge des disjoncteurs au moyen d'un seul appareil électrique. Dans la même variante du poste de distribution,le montage de deux disjoncteurs 27 des cellules 19 et 20 est possible sur une fondation commune 37 (Fig.S).La fondation 37 est réalisée à partir de deux poutres 38 disposées sur une embase-élastique et placées sur une semmelle en pierre concassée 39 qui sert en mtme temps d'embase de la fondation 37 et de couche d'absorption d'huile.La fondation 37 peut titre renforcée par des pieux à vis 36 d'une manière analogue à la fondation 32 (Fig.4). Cette installation est avantageuse et peut être très efficace,si la mise en action simultanée des disjoncteurs dont les fondations sont réunies,est impossible dans le cas d'une interruption par ces deux disjoncteurs courants forts de court-circuit. I1 est possible de réaliser une autre variante de la fondation commune pour disjoncteurs et appareils électriques dont une semelle en gravier constitue l'embase. Le poste de distribution à ciel ouvert suivant la troisième variante de réalisation est appliqué à l'exemple d'un poste de distribution connu de llOkV,monté suivant le schéma ligne-transformateur,qui contient un disjoncteur 40 (Fig.6),un sectionneur 41 et des éclateurs 42 liés électriquement entre eux et fixés sur une fondation commune.Cette fondation commune,comme toutes les fondations communes décrites ci-dessus,est réalisée sous la forme de deux poutres 43 placées sur une embase élastique et légèrement en dessous du niveau 13 de l'aire nivelée 14 (Fig.3). Le poste de distribution proposé peut entre exécuté suivant tous les schémas de connexions électriques connus qui comprennent des disjoncteurs de diverses constructions,de préférence sous une tension de 35 à 150 kV. Lors du fonctionnement des disjoncteurs 1,27 et 40 apparaissent des efforts dynamiques qui exercent une action sur leurs fondations.Ces efforts sont surtout importants en cas d'interruption de courants de court-circuit par l'intermédiaire des disjoncteurs à bain d'huile.En général,ces efforts sont dirigés verticalement vers le bas et vers le haut et leurs valeurs dépassent très souvent le propre poids du disjoncteur.La compensation de ces efforts dans le cas du poste de distribution à ciel ouvert proposé s'effectue par construction des fondations communes pour les disjoncteurs 1,27 et 40 et les appareils électriques adjacents sous forme de deux poutres 12,34,38 et 43 placées sur une embase élastique,dont la masse y compris la masse des supports,assure l'immobilisation et un fonctionnement fiable du disjoncteur 1,27 et 40,et par conséquent,du poste de distribution dans son ensemble L'emploi de la masse des appareils électriques adjacents,de leurs supports et fondations dans le but de charger les fondations des disjoncteurs 1,27 et 40 permet de simplifier la construction des fondations communes et d'appliquer dans une série de cas des fondations en surface qui sont les plus économiques.L'application des fondations en surface est également justifiée du fait que les valeurs limites possibles des courants de court-circuit deviennent plus basses au fur et à mesure que le poste de distribution instal lé à ciel ouvert est éloigné de la source d'alimentation et,par conséquent,les efforts dynamiques qui apparaissent dans le cas de leur interruption par des disjoncteurs,deviennent plus faibles. La construction,pour les postes de distribution à haute tension installés à ciel ouvert des fondations communes pour dis joncteors et appareils électriques adjacents sous forme de poutres placées sur une embase élastique,surtout dans le cas de l'installation de tous les appareils du poste de distribution sur des fondations en surface,permet de simplifier la technologie de construction des postes de distribution à ciel ouvert et d'éviter l'emploi d'une série de machines,par exemple des appareils de forage.Dans ce cas,il'apparait une possibilité d'employer pour tous les élé- ments du poste de distribution des constructions unifiées des fondations et de réduire -leur diversité. La construction dss fondations communes sous forme de poutres placées sur une embase élastique permet également de rddui- re le volume de travaux et la consommation des matériaux de construction en conservant en même temps ou même en augmentant la sécurité du fonctionnement des postes de distribution. - REVENDICATIONS 1 - Poste de distribution à haute tension à ciel ouvert disposé sur une aire nivelée et comportant des appareils élec- triques de protection et de mesure liés électriquement entre eux, ainsi que des appareils électriques de commutation dont l'un au moins joue le r8le de disjoncteur,instalîés sur leurs supports qui sont rigidement liés aux fondations,caractérisé en ce que la fondation sur laquelle est installé le disjoncteur et au moins l'un des appareils électriques de commutation,de mesure et de protection, comporte deux poutres sur une embase élastique disposées à peu près au niveau de l'aire nivslée,la fondation étant commune à ce disjoncteur et à cet appareil électrique. 2 - Poste de distribution suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la fondation commune comporte au moins deux poutres supplémentaires dont les extrOmités sont disposées respectivement sur lesdites poutres principales,et des pieux à vis dont le nombre correspond à celui des poutres supplémentaires,ces pieux étant liés à ces dernibres et maintenant en outre les poutres principales de la fondation sur l'aire nivelée. 3 - Poste de distribution suivant les revendications 1 et 2,caractérisé en ce que sur l'aire nivelée au-dessous des poutres de la fondation c-ommune est prévue une semelle en pierre concassée ou en gravier.