Brevet FR2494491A1 — publié le 19820521

SECTIONNEUR EN LIGNE POUR UNE INSTALLATION ELECTRIQUE BLINDEE L'invention est relative à un sectionneur pour une installation électrique à blindage monophasé comprenant - un carter en forme de T ou de croix susceptible dêtre raccordé d'une manière étanche respectivement à trois ou quatre gaines métalliques de blindage, - des conducteurs s'étendant à l'intérieur desdites gaines, ces dernières et ledit carter contenant un gaz à rigidité diélectrique élevé, tel que l'hexafluorure de soufre, lesdits conducteurs étant alignés et/ou perpendiculaires dans un meme plan, - un support tubulaire disposé au centre dudit carter, - un contact mobile en forme de broche montée à coulissement dans ledit support et-susceptible de venir en une position fermé d'engagement avec un contact fixe solidaire de l'extrémité de l'un desdits conducteurs alignés avec ladite broche et en une position ouvert de séparation dudit contact fixe et de rétraction dans ledit support. Les installations ou postes électriques blindés en monopolaire sont généralement du type modulaire permettant la réa- lisation de structures différentes à partir d'un nombre limité de composants de base. La conception et l'agencement du poste sont d'autant plus simples que les possibilités d'utilisation des composants de base sont multiples. Les sectionneurs connus du genre mentionné sont conçus soit pour une utilisation en ligne, c'est-à-dire en alignement des barres raccordées, soit pour un raccordement en équerre, mais le même élément de base ne peut être utilisé sans modification importante pour assurer les deux modes de raccordement. La commande des sectionneurs monopolaires est bien entendu com munie, de manière à sectionner ou fermer ensemble les différentes phases.Les sectionneurs connus nécessitent des mécanismes de renvoi ou d'accouplement sujets à une usure et à des jeux préjudiciables à un bon fonctionnement. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvé nients et de permettre la réalisation d'un sectionneur à blindage monopolaire présentant des possibilités d'utilisation multiples et utilisant un mécanisme de commande simple et fiable. Le sectionneur selon l'invention est caractérisé par une tige de commande rotative dont l'axe passe par le point d'intersection desdits conducteurs en étant perpendiculaire au plan contenant ces derniers, ladite tige traversant ledit carter et ledit support tubulaire pour permettre une commande du sectionneur de l'extérieur du carter, et par un mécanisme de commande, logé- à l'intérieur dudit support tubulaire, pour transformer le mouvement de rotation de ladite tige de commande en un mouvement de coulissement de ladite broche pour ouvrir ou fermer ledit-sectionneur, ledit support tubulaire étant relié mécaniquement et électriquement à l'extrémité de l'un desdits conducteurs, aligné ou perpendiculaire au conducteur portant ledit contact fixe. La conception symétrique du carter et la disposition centrale de la tige de commande permettent un accouplement des sectionneurs des différentes phases par des barres de tringlage rigide entre les tiges de commande ce qui évite l'addition des jeux dans le mécanisme de transmission. Le mécanisme de commande est logé à l'intérieur du support tubulaire et comporte avantageusement une manivelle en deux parties encadrant la broche de contact mobile. La tige de commande est interrompue à l'intérieur du support tubulairepour laisser le passage à la broche mobile, la liaison mécanique entre les deux tronçons de la tige de commande étant réalisée par la manivelle dont les deux parties sont clavetées respectivement sur les tronçons de la tige de commande.La broche de commande vient en position d'ouverture du sectionneur se rétracter à l'intérieur du support tubulaire, l'écartement entre le contact mobile et le contact fixe en position ouvert correspondant sensiblement à la longueur de la broche de contact mobile. Le mécanisme de commande selon l'invention permet de réduire l'encombrement du support tubulaire pour son logement à l'intérieur d'un carter de dimensions compatibles avec les gaines des barres sP raccordant au carter. La longueur du support tubulaire est sensiblement équivalente à la longueur de la broche mobile de contact. Le mécanisme de commande à manivelle est sensiblement au point mort dans les positions d'ouverture et de fermeture du sectionneur, de façon à rendre la position de-la broche de contact quasi-indépendante en fin de course de la position de la tige de commande. La course de commande est avantageusement une rotation de 900, ce qui facilite ltemploi d'une commande standard. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description 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 en plan d'un raccordement de deux Jeux de barres par des sectionneurs selon l'invention; les figures 2, 3 et 4 sont des coupes respectivement suivant les lignes II-II, III-III, IV-IV de la figure 1; la rigure 5 est une vue en coupe à échelle agrandie, des contacts du sectionneur selon la figure 1, représentés en position ouvert; Sur les figures, un Jeu de barres d'un poste blindé électrique comporte trois barres 10, 12, 14, à blin-dage monopolaire s'étendant parallèlement dans un mêm plan, par exemple horizontal.Le Jeu de barres 10, 12, 14 est relié par des dispositifs de sectionnement comportant des sectionneurs monopolaires 16, 18, 20 à un deuxième Jeu de barres 22, 24, 26-s'étendant perpendiculairement au Jeu de barres 10, 12, 14. Les barres 22, 24, reliées aux barres 10, 12 sont superposées dans un même plan tandis que la barre 26 -est décalée latéralement sur la figure 4, de manière à s'étendre à l'aplomb des sectionneurs 16, 18, 20. En se référant plus particulièrement aux figures 1 et 2, qui représentent le raccordement entre les barres 10 et 22, cn voit que les gaines ou enveloppès cylindriques 28, 30, qui entourent coaxialement les conducteurs 32, 34, sont raccordées d'une manière étanche à un carter 36 de logement du sectionneur 16. Le carter 36 en forme de Présente à ses extrémités des brides de raccordement 38, 40, 42, la bride 38 étant fixée avec interposition d'un isolateur support tronconique 44 å l'extrémité de la gaine 10, tandis que la bride 40 est fixée avec interposition d'un isolateur support tronconique 46 au carter 48 d'un raccord en T 50 de la barre 22. Le raccord en T 50 comporte un conducteur de dérivation 52 pénétrant à travers l'isolateur 46 dans le carter 36. Dans ce mode d'utilisation du sectionneur 16.la bride 42 est inutilisée et elle est obturée par un couvercle étanche 54. Les isolateurs supports 44, 46 peuvent constituer des cloisons étanches' permettant une intervention sur une partie de l'installation sans vider les parties adJacentes De tels raccords sont bien connus des spécialistes et il suffit de noter que le diamètre du carter 36 correspond à celui des gaines 28, 30. Les conducteurs 32, 52 sont alignés sur l'axe du carter 36 et un support tubulaire 56 est fixé coaxialement par l'un 58 de ses fonds à l'extrémité de la tige 52. Le fond opposé 60 du support tubulaire 56 est espacé et fait face à un contact fixe 62 assuJetti à l'extrémité du conducteur 32.Le contact fixe 62 coopère avec une broche de contact mobile 64 montée à coulissement axial à l'intérieur du support 5 & La broche de contact mobile 64 est emmanchée à coulissement sur un tige de guidage 66 fixée par une bride 68 sur l'extrémité du conducteur 52 par tout moyen approprié, notamment par des vis, non représentées (voir figure 5). ru est facile de comprendre qu'en position de fermeture du sectionneur 16, représentée à la figure 6, la broche de contact 64 engagée dans le contact fixe 62, assure la continuité électrique entre les barres 10 et 22, cette continuité étant rompue lors de la rétraction de la broche 64 à l'intérieur du support tubulaire 56 en position d'ouverture du sectionneur, représentée à la figure 5. Le sectionneur 16 comporte une tige de commande rotative 70 s'étendant perpendiculairement au plan de symétrie du carter en T 36 et passant par le point milieu de l'axe d'alignement des conducteurs 32, 52. La tige de commande 70 traverse de part en part avec interposition de Joints d'étanchéité, le carter 36 et le support tubulaire 56 en présentant toutefois une solution de continuité à l'intérieur du support tubulaire 56 pour laisser le passage à la broche mobile de contact 64. Les deux tronçons de la tige de commande 70 sont reliés mécaniquement par une manivelle 72 en forme de fourche chevauchant la broche de contact mobile 64 et calée sur les tronçons de la tige de commande 70. La manivelle 72 porte un maneton 74 engagé dans une lumière rectiligne 76, ménagée dans un basculeur 78 monté à pivotement sur un axe fixe 80 porté par le support tubulaire 56.Le basculeur 78 est relié par une biellette 82a l'extrémité de la broche de contact mobile 64 pour transmettre à cette dernière un mouvement de coulissement lors d'un pivotement du basculeur 78. Dans la position d'ouverture du sectionneur 16, représentée à la figure 5, la manivelle 72 est sensiblement perpendiculaire à la lumière 76 et il est facile de comprendre que le mécanisme est dans une position de point mort, une rotation de la manivelle 72 ne provoquant en une première phase qu'un pivotement limité du basculeur 78. Lors d'une rotation de la tige de commande 70 dans.le sens trigonométrique sur la figure 5, le maneton 74 coulisse dans la lumière 76 en provoquant un pivotement du basculeur 78 dans le sens des aiguilles d'une montre. Le basculement du basculeur 78 est transformé par la biellette 82 en un mouvement de cou lissement de la broche de contact mobile 64, qui vient en fin de course s'engager dans le contact 62 en position de fermeture.On notera que 1'en- semble est agencé de manière que la manoeuvre de fermeture est obtenue par une rotation de la tige de commande 70 d'enviro-n 900 et qu'en position de fermeture la manivelle 72 est à nouveau sensiblement perpendiculaire à la lumière 76. La position de la broche de contact mobile 64 est de ce fait quasi-indépendante, en fin de course d'ouverture-ou de fermeture, de la position de la manivelle 72. Le mécanisme 72, 78, 82 est incorporé dans le support tubulaire 56 dont les dimensions sont suffisamment réduites pour conserver l'isolation par rapport au carter 36, généralement mis à la terre. La longueur du support tubulaire 56 n'est que faiblement supérieure à celle de la broche de contact mobile 64, la longueur de cette dernière correspondant sensiblement à l'intervalle d'espacement entre le contact fixe 62 et le contact mobile 64 en position d'ouverture. Le sectionneur 16 constitue un sectionneur en ligne à commande rotative par rotation de la tige 70. Le même composant de base, en l'occurrence le séctionneur, peut être utilisé en raccordement en L de la manière décrite ci-dessous en référence aux figures 3 et 4, représentant les sectionneurs 18, 20 des barres 12, 14. Les mêmes numéros de repère sont utilisés sur les différentes figures, pour désigner des pièces identiques ou analogues. Sur la figure 3, le carter 36 du sectionneur 18 est raccordé à nouveau à l'extrémité de la barre 12 avec interposition d'un isola- teur support tronconique 44.La bride oppos-ée 40 est inutilisée et recouverte d'une manière étanche par un couvercle 84, tandis que la bride 42, disposée en équerre, est raccordée avec interposition d'un isolateur de support 86 à un raccord en T 88. Ce dernier raccord est à nouveau raccordé en équerre à un raccord en T 90 de la barre 24. On voit qu'en position de fermeture du sectionneur 18 le trajet du courant effectue trois changements de direction à 900. en l'occurrence à 1'inté,rieur du carter 36 dans le raccord 88 et dans le raccord 90. La tige de commande 70 du sectionneur 18 est bien entendu alignée avec la tige de commande du sectionneur 16, les carters 36 des sectionneurs 16, 18 étant dans la même position.Le support tubulaire 56 est porté par le tronçon de barre 92 du raccord en T 88, qui pénètre à travers l'isolateur support 86 à l'intérieur du carter 36. Le support tubulaire 56 comporte une plaque de fixation 94 faisant face à l'ouverture à bride. 42 pour permettre une fixation rigide à l'extrémité du tronçon de barre 92. Le fonctionnement du sectionneur 18 est bien entendu identique à celui du sectionneur 16 et ne sera pas rappelé à nouveau, la broche mobile 64 coopérant avec le contact fixe 62 porté par l'isolateur 44 de la 'manière décrite ci-dessus. Sur la figure 4, le sectionneur 20 comporte un carter en T 36 fixé de la manière décrite ci-dessus à l'extrémité de la barre 14. Le carter 36 est raccordé par l'intermédiaire d'un tronçon rectiligne 96 à un raccord en T 98 à la barre 26 disposé à l'aplomb du carter 36. Cette disposition décalée de la barre 26 par rapport aux barres 22, 24 du même Jeu évite un changement de direction additionnel du trajet du courant et permet un gain d'encombrement de l'installation. Le sectionneur 20 est identique au sectionneur 18 et les tiges de commande 70 s'étendent sur un même axe. Entre les tiges de commande 70 des sectionneurs 16, 18, 20 sont intercalées des barres d'accouplement lot,102 de manière à constituer un arbre rectiligne rigide entraidé en rotation par une commande 104 disposée en bout d'arbre. Les accouplements peuvent être réalisés par des brides boulonnées ou par tout autre moyen d'assemblage rigide. La commande 104 est agencée pour transmettre aux tiges de commande 70 un mouvement de rotation de 900 dans un sens ou dans l'autre pour la fermeture ou l'ouverture simultanée des sectionneurs 16, 18, 20. I1 convient de noter qu'une même installation ne comprend pas obligatoirement des sectionneurs utilisés comme sectionneurs de ligne ou comme sectionneurs en L, mais peut par exemple comporter uniquement des sectionneurs en ligne in sérés dans un jeu de barres rectiligne, le tringlage rigide des tiges de commande 70 étant toujours réalisé de la êe anière. L'ensemble des sectionneurs peut également être à raccordement en L. Dans l'exemple illustré par les figures et décrit ci-dessus, le carter du sectionneur est en forme de T, mais l'on ne sorti-rait pas du cadre de la présente invention en prévoyant un départ additionnel en utilisant un sectionneur en croix.Cette modification permet un raccordement additionnel dans certaines structures ou agencements particuliers de postes, le support tubulaire 56 comportant alors une bride de fixation additionnelle 1-06 pour le raccordement du conducteur additionnel. La bride inutilisée dans l'exemple de réalisation décrit peut bien entendu servir à un départ en parallèle par connexion à un autre Jeu de barres ou à un départ par câble selon les conditions d'utilisation prescrites. Le sectionneur selon l'invention apporte une solution à tous les problèmes de sectionnement d'une installation blindée ou d'un poste blindé et constitue un composant de base universel. Cette universalité a été rendue possible grâce à la conception du-mécanisme de manoeuvre logé à l'intérieur du support tubulaire 56 dont l'encombrement a pu être réduit à une valeur compatible avec les conditions d'isolement. Le tringlage rigide des tiges de commande évite l'addition des Jeux-dans les différentes transmissions et augmente la fiabilité du système de commande. La disposition centrale des tiges de commande permet un tel tringlage rigide dans la quasi-totalité des conditions d'utilisation des sectionneurs. L'invention n'est bien entendu nullement limite au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté. Revendications 1. Sectionneur pour une installation électrique à blindage monophasé comprenant - un carter (36) en forme de T ou de croix susceptible d'être raccordé d'une manière étanche respectivement à trois ou quatre gaines métalliques de blindage (28, 30), - des conducteurs (32, 52, 92) s'étendant à l'intérieur desdites gaines, ces dernières et ledit carter contenant un gaz à rigidité diélectrique élevé, tel que l'hexafluorure de soufre, lesdits conducteurs étant alignés'et/ou perp.endicu- laires dans un même plan, - un support tubulaire (56) disposé au centre dudit carter (36), - un contact mobile (64) en forme de broche montée à coulissement dans ledit support (56) et susceptible de venir en une position fermé d'engagement avec un contact fixe (62) solidaire de l'extrémité de l'un (32) desdits conducteurs alignés avec ladite broche (64) et en une position ouvert de séparation dudit contact fixe et de rétraction dans ledit support (56), caractérisé par une tige (70) de commande rotative dont l'axe passe par le point d'intersection desdits conducteurs (32, 52, 92) en étant perpendiculaire au plan contenant ces derniers, ladite tige (70) traversant ledit carter (36) et ledit support tubulaire (56) pour permettre une comm-ande du sectionneur de l'extérieur du carter, et par un mécanisme de commande (72, 78), logé à l'intérieur dudit support tubulaire (56), pour transformer le mouvement de rotation de ladite tige de commande (70) en un mouvement de coulissement de ladite broche (64) pour ouvrir ou fermer ledit sectionneur, ledit support tubulaire (56) étant relié mécaniquement et électriquement à l'extrémité de l'un desdits conducteurs (52, 92), aligné ou perpendiculaire au conducteur (32) portant ledit contact fixe (62). 2. Sectionneur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la distance de séparation dudit contact fixe (62) et dudit support tubulaire (56) et les longueurs de ladite broche (64) et dudit support tubulaires (56) sont sensiblement égales. 3. Sectionneur multipolaire selon la revendication 1 ou 2, constitué par l'association de plusieurs sectionneurs monopolaires (16, 18, 20), caractérisé en ce que les tiges de commande (70) des carters (36) desdits sectionneurs monopolaires sont alignées sur un même axe et sont accouplées rigidement deux à deux par des barres rotatives (100, 102) et à un coffret commun de commande (104). 4. Sectionneur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractéri sé en ce que ledit mécanisme comprend une manivelle (72) clavetée sur ladite tige de commande (70) et dont le maneton (74) coulisse dans une lumière (76) ménagée dans une basculeur :78)ont à pivotement sur un axe (80) parallèle à ladite tige (70) et relié par une biellette (82) à ladite broche (64). 5. Sectionneur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'ensemble est agencé de manière.qu' en fin de course de fermeture et/ou d'ouverture du sectionneur la manivelle (72) vienne en une position sensiblement perpendiculaire à ladite lumière (76) pour rendre quasi indépendante la position finale de la broche (64) de celle de la tige de commande (70). 6. Sectionneur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la rotation de la tige de commande (70) est voisine de 900. 7. Sectionneur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite broche (64),pré sente un alésage axial borgne et est'guidée dans son déplacement par une tige (66) fixée- coaxialement au support tubulaire (56) et pénétrant dans ledit alésage. 8. Sectionneur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite tige de commande (70) traverse de part en part ledit carter (36) et fait saillie des deux côtés en étant interrompue à l'intérieur dudit support tubulaire (56) pour laisser le passage à ladite broche (64), les deux tronçons de la tige étant reliés mécaniquement par ladite manivelle (72) réalisée en deux parties qui encadrent la broche (64) et sont solidarisées par le maneton (74), chaque partie de la manivelle étant clavetée sur l'un des tronçons de ladite tige.