Brevet FR2441938A1 — publié le 19800613

L'invention, due à la collaboration de Messieurs Henry ROSSETI et Patrick MULLER, est relative à une cellule électrique moyenne tension comprenant dans son compartiment appareillage - un appareil de coupure multipolaire, - un coupe-circuit à fusible mis en série avec chaque obole de l'appareil de coupure, - et un dispositif de déclenchement doté d'un organe percuteur associé à chaque coupe-circuit pour commander en cas de fusion d'un fusible l'ouverture automatique de l'appareil de coupure. Selon une cellule connue du genre mentionné, le dispositif de déclenchement utilise une tringle de transmission par pile, intercalée entre chaque percuteur et une tige commune de commande. L'ensemble forme un mécanisme complexe qui nécessite des forces de déclenchement et de réarmement importantes. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et de permettre la réalisation d'un dispositif de déclenchement indépendant par pile, de. construction simple, à temps de déclenchement rapide et à réarmement facile après remplacement du fusible défectueux. La cellule est caractérisée par le fait que chaque organe percuteur coopère avec une palette de déclenchement associée à une liaison élastique à passage de point mort pour la transmission réciproque du mouvement de la palette à une tige de commande du mécanisme d'actionnement de l'appareil de coupure. Selon une caractéristique de l'invention, ladite liaison élastique, intercalée entre la palette de chaque organe percuteur et ladite tige, est susceptible d'occuper une première position stable de maintien de la palette au repos, et une deuxième position stable désarmée après la venue en saillie de l'organe percuteur lors de la fusion d'un fusible, le passage alterné d'une position à l'autre s'effectuant après franchissement du point mort de ladite liaison élastique dans l'un des sens correspondant au déclenchement ou au réarmement de la tige. Selon un mode de réalisation de l'invention, chaque palette est montée à pivotement sur un axe assujetti à l'élément support de coupe-circuit correspondant, et chaque liaison élastique est agencée pour transformer lors du déclenchement vers ladite deuxième position le mouvement de pivotement de la palette en un mouvement de translation limitée de la tige actionnée d'une position de réarmement vers une position de déclenchement, et réciproquement lors du réarmement vers ladite première position le mouvement de translation inverse de la tige en un mouvement de pivotement de la palette après remplacement du fusible défectueux. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite liaison élastique comporte un ressort conformé pour disposer le point mort au voisinage de ladite première position stable tel que le franchissement du point mort dans le sens déclenchement s'opère dès le début de la course de pivotement de la palette lors de la venue en saillie de l'organe percuteur. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique de profil de l'en- semble contacteur coupe-circuit équipé du dispositif de déclenchement selon l'invention représenté en position armée; la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en plan du dispositif de la figure 1, après enlèvement des fusibles; la figure 4 représente une vue partielle de la figure 1, en position de déclenchement du dispositif après fusion du fusible associé à la phase T; les figures 5 et 6 montrent des vues de profil et en plan de la liaison élastique à passage de point mort. En référence aux figures 1 à 6, une cellule électrique préfabriquée pour la commande de moteurs moyenne tension comporte dans son compartiment appareillage 10 un contacteur 12 tripolaire à enveloppe étanche remplie de gaz SF6 sous pression, agencée audessous de trois coupe-circuit à fusibles 14 R, 14 S, 14 T, à haut pouvoir de coupure reliés électriquement en série avec les piles correspondants du contacteur 12. Les différents polies du contacteur 12 et des coupe-circuit 14 R, 14 S, 14 T, échelonnés en profondeur de la cellule, sont montés sur un chassies 16 extractible du côté de la face avant 18 après déblocage d'un arbre de verrouillage 20.Le châssis 16 est déplaçable en translation lors de son extraction entre une position embrochée de service et une position débrochée d'isolement, et des sectionneurs amont et aval (non représentés) coopèrent respectivement en position embrochée avec des plages supérieures 22 R, 22 S, 22 T des coupe-circuit 14 R, 14 S, 14 T, et des pinces 24 R, 24S, 24 T, associées aux plots inférieurs 26 R, 26 S, 26 T du contacteur 12 pour le raccordement de l'ensemble fusibles - contacteur 14, 12 à un jeu de barres triphasé côté amont, et à des capables de départ dans la partie inférieure de la cellule. Des connexions 28 R, 28 S, 28 T intermédiaires relient électriquement les plots supérieurs du contacteur 12 aux poules correspondants des coupe-circuit 14 R, 1 4 S, 14 T.Chaque fusible prend appui sur un support 29 en matériau conducteur et est maintenu en place par deux colliers de serrage 30, 32. En cas de fusion d'un coupe-circuit, un dispositif de déclenchement à percussion pilote un micro-contact 34 de commande du mécanisme d'actionnement 36 pour l'ouverture automatique tripolaire du contacteur 12. Selon l'invention, le dispositif de déclenchement à percussion 38 comporte par coupe-circuit 14 R, 14 S, 14 T un organe percuteur 40 susceptible de coopérer lors de la fusion du fusible correspondant avec une palette de déclenchement 42 montée à pivotement limité sur un axe 44 solidaire du support 29 fixe. Une ouverture 46 rectangulaire de passage du percuteur 40 est ménagée dans le support 29, en alignement avec l'axe du fusible. Une liaison élastique 48 à passage de point mort transmet le mouvement de pivotement de la palette 42 à une tige 50 montée à translation entre une position de déclenchement et une position de réarmement pour la commande du micro-contact 34. La tige 50 en matériau isolant est commune aux trois poules et s'étend parallèlement à la direction de déplacement du châssis 16 extractible. L'actionnement du micro-contact 34 s'effectue par un levier 52 coudé accouplé à l'une des extrémités de la tige 50, l'autre extrémité servant au réarmement du dispositif 38, après remplacement du fusible défectueux. La liaison élastique 48 de chaque coupe-circuit comprend un ressort 54 dont l'une des extrémités se termine par une patte 56 recourbée venant en engagement avec la face inférieure de la palette 42 et dont l'autre extrémité est dotée d'une tête 58 d'en tratnement en forme de boucle enfourchée sur la tige 50. Le brin central qui réunit la patte 56 à la tête 58 du ressort 54 est disposé au voisinage de l'axe 44 de la palette 42 lorsque le percuteur 40 est en position de repos.La venue en position de saillie du percuteur 40 en cas de fusion du fusible provoque au début de la course de pivotement de la palette 42 le dépassement du point mort de la liaison élastique 48, qui prend ensuite le relais du percuteur pour le recul brusque de la tige 50 vers la position déclenchée. Le ressort 54 occupe soit une première position stable de maintien de la palette 42 au repos lors du réarmement de la tige 50, soit une deuxième position stable désarmée après pivotement de la palette 42 lors du déclenchement de la tige 50. Le passage alterné d'une position à l'autre nécessite le franchissement du point mort du ressort 54 dans l'un des sens correspondant au déclenchement et au réarmement.La force de déclenchement du percuteur 40 peut entre faible car il suffit à ce dernier d'opérer le passage du point mort du ressort 54 dans le sens déclenchement dès le début de la course de pivotement de la palette 42. Des butées de réglage 60 R, 60 S, 60 T, constituées par des bagues enfilées sur la tige 50, coopèrent avec les t8tes 58 d'entratnement des pales correspondants et permettent le positionnement correct de la tige 50 par rapport aux ressorts 54 et au levier 52 par simple translation des butées le long de la tige 50. Le fonctionnement du dispositif de déclenchement à percussion 38 selon l'invention est le suivant Lors du service normal de la cellule en position embrochée du chassies 16, le contacteur 12 est enclenché (fig. 1) par alimentation permanente de la bobine de commande du mécanisme 36. Le percuteur 40 de chaque coupe-circuit 14 R, 14 S, 14 T est inactif, et la tige 50 se trouve en position de réarmement et d'ouverture du micro-contact 34; Le ressort 54 occupe la première po- sition stable et coopère avec la face inférieure de la palette 42 sollicitée vers le haut en direction du percuteur 40 correspondant. La tête 58 du ressort 54 de chaque coupe-circuit se trouve en appui contre les butées 60 R, 60 S, 60 T solidaires de la tige 50. L'apparition d'un courant de court-circuit dans l'une des phases du réseau triphasé, par exemple la phase T, provoque la fusion du fusible 14 T. Le percuteur 40 correspondant est propulsé en direction de la palette 42 de déclenchement, et vient en position de saillie suivi immédiatement du pivotement de la palette 42 entraenant au début de la course le dépassement du point mort du ressort 54 associé. Ce dernier en appui contre la butée 60 T assure le recul (sens de la flèche O) de la tige 50 vers la position de déclenchement (fig. 4) et la fermeture du micro-contact 34 par l'intermédiaire du levier 52. L'alimentation de la bobine d'exci tation du contacteur 12 est interrompue, et le mécanisme d'actionnement 16 provoque l'ouverture automatique tripolaire des contacts. Le ressort 54 et la palette 42 du coupe-circuit 14 T restent dans la deuxième position stable désarmée, alors que ceux des coupecircuit 14 R, 14 S sont immobiles dans la première position stable de repos. Le dispositif de déclenchement à percussion 38 assure un déclenchement indépendant par pale, et le réarmement s'opère par simple poussée de la tige 50 vers la gauche (sens de la flèche R) après remplacement du fusible 14 T défectueux. En cas de non remplacement du fusible défectueux, le percuteur 40 en saillie s'oppose au franchissement du point mort du ressort 54 vers la prend mière position stable et empoche ainsi le réarmement du dispositif 38. L'invention n'est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté aux dessins annexés, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences mécaniques et électriques, notamment celle dans laquelle la liaison élastique 48 à passage de point mort de chaque coupe-circuit serait agencée dif féremment. REVENDICATIONS 1. Cellule électrique moyenne tension comprenant dans son compartiment appareillage - un appareil de coupure multipolaire, - un coupe-circuit à fusible mis-en série avec chaque pale de l'appareil de coupure, - et un dispositif de déclenchement doté d'un organe percuteur associé à chaque coupe-circuit pour commander en cas de fusion d'un fusible l'ouverture automatique de l'appareil de coupure, caractérisée par le fait que chaque organe percuteur coopère avec une palette de déclenchement associée à une liaison élastique à passage de point mort pour la transmission réciproque du mouvement de la palette à une tige de commande du mécanisme d'actionnement de l'appareil de coupure. 2. Cellule électrique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ladite liaison élastique, intercalée entre la palette de chaque organe percuteur et ladite tige, est susceptible d'occuper une première position stable de maintien de la palette au repos, et une deuxième position stable désarmée après la venue en saillie de l'organe percuteur lors de la fusion d'un fusible, le passage alterné d'une position à l'autre s'effectuant après franchissement du point mort de ladite liaison élastique dans l'un des sens correspondant au déclenchement ou au réarmement de la tige. t. Cellule électrique selon la revendication 2, caractérisée par le fait que chaque palette est montée à pivotement sur un axe assujetti à l'élément support du coupe-circuit correspondant, et que chaque liaison élastique est agencée pour transformer lors du déclenchement vers ladite deuxième position le mouvement de pivotement de la palette en un mouvement de translation limitée de la tige actionnée d'une position de réarmement vers une position de déclenchement, et réciproquement, lors du réarmement vers ladite première position le mouvement de translation inverse de la tige en un mouvement de pivotement de la palette après remplacement du fusible défectueux. 4. Cellule électrique selon la revendication 3, caractérisée par le fait que ladite liaison élastique comporte un ressort conformé pour disposer le point mort au voisinage de ladite première position stable, tel que le franchissement du point mort dans le sens déclenchement s'opère dès le début de la course de pivotement de la palette lors de la venue en saillie de l'organe percuteur. 5. Cellule électrique selon la revendication 4, caractérisée par le fait que ledit ressort comprend à l'une de ses extrémités une patte d'appui avec la palette associée, et à l'extré- mité opposée une tête d'entratnement en forme de boucle enfourchée sur ladite tige de manière à permettre un déclenchement indépendant par pale. 6. Cellule électrique selon la revendication 5, caractérisée par le fait que ledit ressort est formé par un fil d'acier. 7. Cellule électrique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que ladite tige est commune à tous les coupe-circuit et s'étend parallèlement selon la disposition en profondeur des parles. 8. Cellule selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que l'appareil de coupure multipolaire, les coupe-circuit à fusibles et le dispositif de déclenchement associé sont montés sur un châssis extractible du côté de la face avant de la cellule, ledit châssis étant déplaçable entre une position embrochée de service et une position débrochée d'isolement. 9. Cellule selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisée par le fait que des butées réglables en translation le long de la tige coopèrent avec les liaisons élastiques correspondantes pour assurer la transmission réciproque du mouvement de la palette et de la tige respectivement lors du déclenchement et du réarmement du dispositif. 10. Cellule selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que ladite tige coopère avec un micro-contact de commande du mécanisme d'actionnement assurant respectivement l'ouverture ou la fermeture de l'appareil de coupure multipolaire lors du déplacement de la tige en position de déclenchement ou de réarmement.