Brevet FR2477313A1 — publié le 19810904

Dispositif de manoeuvre d'un sectionneur de terre à fermeture brusque L'invention est relative à un dispositif de manoeuvre d'un sectionneur à fermeture brusque notamment pour installation électrique sous enveloppe métallique remplie de gaz comprimé, comme par exemple de l'hexafluorure de soufre. Dans de telles installations les sectionneurs de mise à la terre des conducteurs peuvent nécessiter un pouvoir de fermeture, car on ne peut pas toujours controler facilement et économiquement l'absence de la tension sur les conducteurs. Pour assurer un pouvoir de fermeture sur court-circuit, le sectionneur doit posséder un mécanisme de fermeture brusque généralement obtenu par la détente dgun ressort préalablement bandé et qui dépasse une position de point mort avant de devenir moteur. Mais un mécanisme à passage de point mort est encombrant et pour assurer un pouvoir de fermeture, par exemple, de plus de î60kA de crête, le ressort est volumineux et exige des efforts importants pour son bandage. L'invention a pour but un dispositif de manoeuvre d'un sectionneur de terre à fermeture brusque de faible encombrement et ne nécessitant qu'un faible effort de manoeuvre pour l'opérateur. L'invention a pour objet un dispositif de manoeuvre du contact mobile d'un sectionneur de terre à fermeture brusque pour installation électrique à haute tension sous enveloppe métallique remplie de gaz comprimé, ledit contact mobile étant disposé dans un carter étanche placé en dérivation sur ladite enveloppe, caractérisé en ce que le carter étant cylindrique, le contact mobile est constitué par un tube susceptible de coulisser le long d'un axe porté par un culot sous l'action d'un ressort disposé coaxialement autour dudit axe et interposé entre le culot et le tube, ledit ressort étant comprimé par manoeuvre dtun arbre traversant de maniere étanche le fond du carter, disposé immobile en translation et présentant à l'intérieur du carter un corps fileté coopérant avec un alésage fileté de l'axe du culot, ledit culot étant disposé coulissant à l'intérieur du carter et comportant un organe commandant un mécanisme de verrouillage du tube. Selon une caractéristique, le mécanisme de verrouillage peut comporter un verrou à accrochage par billes ou encore un levier à galet d'accrochage coopérant avec un cran du contact mobile. Selon une autre caractéristique l'organe de commande du mécanisme de verrouillage est constitué par une pièce mécaniquement solidaire du culot. Il peut aussi comporter un électro-aimant. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description des modes de réalisation donnés à titre d'exemple et illustrés dans les figures . La figure 1 représente une vue schématique en coupe axiale d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 représente une vue schématique en coupe axiale d'une variante de réalisation du dispositif selon l'invention. Dans la figure 1 on a désigné par 3 et 3' des enveloppes métalliques cylindriques, remplies de gaz comprimé et à l'intérieur desquelles sont disposés coaxialement des conducteurs 1 et 1' maintenus isolés par des isolateurs coniques tels que 2 et 2'. A ltemplacement du sectionneur de terre, une calotte de raccor -dement 4 est rapportée par les brides 5 et 6 aux enveloppes 3 et 3' et par une bride 7 à un carter cylindrique 12 contenant le contact mobile 21 et le mécanisme de manoeuvre d'un sectionneur de terre. Sur une liaison 8 disposée entre les portions de conducteurs 1 et 1', se trouve monté le contact fixe du sectionneur de terre comprenant un porte-contact 9 et une couronne de doigts de contact tels que 10. Des capots pare-effluve protègent les doigts 10. Le carter cylindrique 12 est fermé par un fond 13 traversé axialement et de façon étanche par un arbre 14 présentant à l'intérieur du carter 12 un corps fileté 34. L'arbre 14 est immobilisé en translation par des butées 16 et 17 prenant appui de part et d'autre du fond 13. L'arbre 14 est entratné en rotation à l'aide d'un moyen non représenté tel qu'unie manivelle ou un moto-réducteur. Un culot 18, comportant solidairement un axe 32 et une jupe cylindrique 20, est disposé concentriquement autour du corps fileté 34. Le culot 18 comporte en outre sur sa périphérie une gorge 55 entourant une tige longitudinale 19 de guidage fixée sur le fond 13. L'axe 32 comporte un alésage fileté 33 coopérant avec le corps fileté 34. Il en résulte que lors de la rotation de l'arbre 14 le culot 18 est soumis, ainsi que l'axe 32 et la jupe 20, à un mouvement de coulissement le long du corps fileté 34. Le contact mobile 21 est du type tubulaire disposé coulissant autour de l'axe 32. Un ressort de compression 22 est interposé entre le culot 18 et un évidement de la partie arrière du contact mobile tubulaire 21, tandis que l'axe 32 comporte sur son extrémité une butée 23 susceptible de coopérer avec un épaulement 36 de la partie antérieure du contact 21. Des contacts glissants 31 montés en couronne sur un porte-contact 30 permettent d'assurer l'écoulement à la terre du courant par l'intermédiaire du contact mobile 21, le carter 12 étant normalement relié à la terre par des moyens non représentés. Le contact tubulaire mobile 21 comporte sur sa périphérie une rampe tronconique 24 contre laquelle sont disposées des billes 25 maintenues d'autre part dans une cage 26 fixée au carter 12 et faisant partie d'un mécanisme de verrouillage 37 comportant un verrou 27. Les billes 25 sont coincées contre une rampe tronconique 38 débouchant dans un dégagement 39 du verrou 27 qui est maintenu contre une butée fixe 29 par un ressort 28 interposé entre la cage 26 et le verrou 27. Le fonctionnement est le suivant. Le contact mobile 21 étant dans la position d'ouverture représentée dans la figure 1, on fait tourner l'arbre 14, ce qui fait coulisser lentement de gauche à droite le culot 18 grâce à la gorge 55, à cheval sur la tige de guidage 19. Le ressort 22 se bande, car le contact tubulaire 21 est maintenu par les billes 25 qui le coincent entre les rampes 24 et 38. Quand la course du culot 18 a comprimé suffisamment le ressort 22 pour assurer un pouvoir de fermeture convenable, la jupe cylindrique 20 repousse la pièce d'accrochage constituée par le verrou 27 contre l'action du ressort 28, les billes peuvent s1 échapper dans le dégagement 39 et libèrent le contact mobile 21 qui, sous l'action du ressort 22, pénètre à vitesse élevée dans la couronne de doigts 10 mettant ainsi à la terre le raccord 8 des conducteurs 1 et 1'.Pour ouvrir le sectionneur de terre, on fait tourner l'arbre 14 en sens inverse, ce qui ramène de droite à gauche le culot 18 tandis que le ressort 22 maintient fermé le sectionneur de terre jusqu'à ce que la butée 23 soit appliquée contre 11 épaulement 36 du contact mobile 21. A partir de ce moment le contact mobile 21 est entrainé à son tour de droite à gauche, ce qui provoque sa séparation d'avec les doigts des contacts ^ En fin de course, les billes 25 arrivent sur la rampe 24 et sont repoussées contre la rampe 38 pour être verrouillées sous l'action du ressort 28. Dans la variante de réalisation de la figure 2 le mécanisme de verrouillage 47 est constitué par un levier 50 à deux bras 51 et 52 articulés autour d'un axe fike 53. Le bras 51 comporte à son extrémité un galet 54 tandis que l'extrémité du bras 52 est interposée entre la butée 43 d'un électro-aimant 46 et un ressort de compression 45 prenant appui contre une butée fixe 44, ces organes étant disposés longitudinalement contre la paroi interne du carter 12. Le contact tubulaire mobile 21 comporte un manchon central 49 assurant une meilleure portée le long de l'axe 32. Il comporte, à la place de la rampe avant 24 de la figure 1, un cran avant 40 et à l'arrière une rampe 48 réunis entre elles par une virole cylindrique 41. Le fonctionnement du sectionneur est analogue à celui de la figure 1. Après bandage du ressort 22 la jupe 20 repousse le bras 52, ce qui fait tourner le levier 50 autour de l'axe 53. Le galet 54 s'efface alors du cran 40 et le contact mobile 21 se déplace vers la droite sous l'action du ressort 22. En fin de course, le levier 50 vient sur la rampe 48, ce qui permet grâce à un contact de signalisation lié au levier, mais non représenté, d'entre certain de la fermeture complète du contact mobile 21 du sectionneur. La signalisation des positions sectionneur ouvert et fermé peut être différenciée par les diamètres différents au niveau du cran 40 et de la rampe 48. En variante d'utilisation on peut aussi préparer la fermeture du sectionneur de terre en comprimant d'abord le ressort 22 mais en limitant la course du culot 18 par une butée amovible extérieure non représentée, mais qui pourrait contrôler la rotation de l'arbre 14. La mise sous tension de l'électro-aimant 46 provoque alors le basculement du levier 50 et la libération du contact mobile 21. Il y a ainsi possibilité de commander à distance la fermeture du sectionneur de terre. En cas de coupure du circuit électrique de ltélectro-aimant ou pour une manoeuvre manuelle locale de secours la butée amovible extérieure, cite plus haut, peut etre effacée, afin d'autoriser la poursuite du déplacement du culot 18 et de la jupe 20 vers la droite pour obtenir un meme fonctionnement que précédemment. Pour l'ouverture du sectionneur, le contact mobile 21 est entraîné de droite à gauche comme dans la figure 1, par manoeuvre de l'arbre 14. Le galet 54 vient en fin de course se verrouiller dans le cran 40 sous l'action du ressort 45 après avoir remonté la rampe 48 et parcouru la virole 41. Les avantages du dispositif proposé sont les suivants - effort de manoeuvre faible grâce à une transmission par vis Paible eneombrement en diamètre, le débattement étant uniquement longitudinal - la bandage du ressort étant obtenu par vis, l'irréversibilité de la vis donne la sécurité de manoeuvre. il est évident que l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation qui viennent dwêtre décrits et représentés et qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple ; en particulier, on peut, sans sortir du cadre de Invention modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents, ou encore remplacer certains éléments par d1autres susceptibles d'assurer la même fonction technique ou une fonction technique équivalente. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de manoeuvre du contact mobile d'un sectionneur de terre à fermeture brusque pour installation électrique à haute tension sous enveloppe métallique remplie de gaz comprimé, ledit contact mobile étant disposé dans un carter étanche placé en dérivation sur ladite enveloppe, caractérisé en ce que le carter (12) étant cylindrique, le contact mobile (21) est constitué par un tube susceptible de coulisser longitudinalement le long d'un axe (32) porté par un culot (18) sous l'action d'un ressort (22) disposé coaxialement autour dudit axe et interposé entre le culot et le tube, ledit ressort étant comprimé par manoeuvre d'un arbre (14) traversant de manière étanche le fond du carter, disposé immobile en translation et présentant à l'intérieur du carter un corps fileté (34) coopérant avec un alésage fileté (33) de l'axe du culot, ledit culot étant disposé coulissant à l'intérieur du carter et comportant un organe (20, 46) commandant un mécanisme de verrouillage (37, 47) du tube. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de verrouillage (37) comporte un verrou (27) à accrochage par billes (25). 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de verrouillage (47) comporte un levier (50) à galet (54) d'accrochage coopérant avec un cran (40) du eontaet mobile (21). 4/ Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe (20) de commande du mécanisme de verrouillage (37, 47) est constitué par une pièce mécaniquement solidaire du culot (18). 5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ltorgane de commande du mécanisme de verrouillage (47) comporte un électro-aimant (46).