Brevet FR2505565A1 — publié le 19821112

Système de raccordement entre équipements de conduite et de contrôle d'une tranche basse tension. La présente invention a pour objet un système de raccordement entre équipements de conduite et de contrôle de tranche basse tension d'un poste d'un réseau de transport d'énergie électrique. Classiquement un poste est composé de tranches électriques comportant chacune un ensemble de matériel électrique haute et basse tension, chaque tranche pouvant être isolée du reste de l'installation, notamment en cas de faute, sans que le fonctionnement, la conduite ou le contrôle des autres tranches ne soit compromis. La partie basse tension de chaque tranche électrique se décompose conventionnellement en une partie, dite tranche de conduite, qui permet la commande locale et/ou distante, en une partie dite tranche de contrôle, qui assure la surveillance, la protection et les mises ou :-emises en service et en une partie, dite tranche réseau, essentellement composée par des armoires en basse tension qui sont associées à la partie haute tension. Chacune des tranches de contrôle, de conduite et réseau est divisée en sous-ensembles relativement indépendants entre eux de manière à faciliter les mises hors-services. Chaque sous-ensemble est composé d'au moins un équipement et les divers sous-ensembles sont reliés entre eux par des unités logiques dtadaptation, qui assurent les nécessaires échanges d'information. Bien entendu des adaptations de signaux en découlent, puisque les valeurs des tensions et des intensités électriques mises en jeu varient notablement suivant les équipements du poste et conduisent à des composants très différents sur le plan technologique. De manière classique la tranche de contrôle est insérée entre la tranche réseau, qui est à proximité des équipements haute-tension du poste et la tranche de conduite qui est souvent distante et en conséquence la position de cette tranche varie suivant les installations entre les deux positions limites ainsi définies. Ceci se traduit par l'existence de cablages hétérogènes entre les équipements, en fonction des configurations locales des postes. Il en résulte divers inconvénients en particulier certains fils cou rent isolément d'équipement en équipement, ce qui créé des boucles de couplage aptes à recueillir des signaux parasites. De même la dissémination des circuits et des borniers rendent peu praticables les opérations de test préalables systématiques et compliquent les détections de faute et les dépannages. Pour remédier à ces inconvénients la présente invention propose donc un système de raccordement entre équipements de conduite et de contrôle de tranche basse tension dans lequel les équipements sont reliés par l'intermédiaire de modules d'échange des commandes et des informations. Selon l'invention le système de raccordement comporte un agencement de connexion des cartes porteuses de module, constitué - par deux ensembles de connecteurs de cartes insérés l'un entre les modules et l'autre entre les équipements et leurs modules de manière que les connecteurs soient physiquement disposés en rangées parallèles dans un même plan avec un espacement approprié pour ltembro- chage de chaque carte dans les parties femelles fixes de deux connecteurs appartenant chacun à un ensemble différent - par un câblage en nappe réalisé entre parties mâles fixes des connecteurs pour les nécessaires mises en liaison entre équipements et modules, tout en ménageant l'embrochage de connecteurs femelles amovibles sur ces parties mâles fixes au-dessus du câblage, de manière à permettre un accès simultané à toutes les liaisons d'échange et aux points communs par l'intermédiaire des parties mâles des connecteurs. La figure 1 présente un schéma de principe d'un système de raccordement classique entre équipements. La figure 2 présente un schéma de principe du système de raccordement selon l'invention. La figure 3 présente une vue partielle en perspective d'un agencement de connexion pour tiroir d'un système de raccordement selon l'invention. La figure 4 présente une vue partielle en perspective d'une unité enfichable complémentaire de l'agencement présenté figure 3. L'ensemble de raccordement schématisé à la figure 1 montre comment est classiquement relié un sous-ensemble 1A, d'une tranche électrique d'un poste de réseau de transport d'énergie, avec un autre sous-ensemble 1B, de la même tranche électrique, 1A est par exemple un disjoncteur lA et 1B est par exemple un sous-ensemble de protection. De manière usuelle, le sous-ensemble 1A est relié au sous-ensemble 1B par un agencement complexe comprenant une laisse souple de connexion 2A reliant l'équipement 1A à un bornier 3A qui met en liaison la laisse 2A avec un câble de transmission 4A qui est lui même relié à un module fonctionnel 7A par l'intermédiaire d'une borne d'un second bornier SA et d'une laisse 6A. Le module fonctionnel 7A est lui même relié à un second module fonctionnel 7B par l'intermédiaire d'une liaison d'un module de câblage 8 inséré entre eux. Le module fonctionnel 7B est également relié au sous-ensemble 1B qu'il dessert par la succession d'éléments 6B, 5B, #B, 3B, 23 correspondants aux éléments 6A, 5A, lIA, 3A, 2A. Les modules fonctionnels 7A et 7B contiennent théoriquement l'essentiel de la logique d'échange d'informations, bien que couramment certains des circuits correspondants soient placés dans les sous-ensembles. L'association d'un module fonctionnel 7 à chaque sous-ensemble 1 est prévu pour éviter la transmission de forts courants ou de hautes tensions d'un sous-ensemble à l'autre en cas de défaut et par conséquent pour limiter géographiquement les conséquences d'un fonctionnement défectueux. Classiquement le système de raccordement matériel conduit à la réalisation de modules fonctionnels en boîtiers comportant d'une part un bornier pour la connexion des laisses du module de câblage 8 et d'autre part un bornier pour la connexion des laisses 6 du bornier 5. Ceci ne facilite bien entendu pas le test puisqu'il est alors nécessaire de prévoir des prises T à différents niveaux qui peuvent être très éloignés les uns des autres, puisque les bornes de sorties sont situées en des endroits fort différents, certains avec les équipements et les autres de part et d'autre des bottiers de modules. Le système de raccordement selon l'invention est agencé de manière différente ainsi que le montre la figure 2 qui comporte classiquement - une pluralité d'équipement électriques ou électroniques 10 tel que par exemple un équipement électrique de conduite de disjoncteur 10A, un équipement de contrôle de protection 10B, un automate de conduite 10C, un organe de commande 1 0D tel un synoptique ou un calculateur - des modules fonctionnels 11 desservant chacun un équipement 10 dans ses liaisons avec les autres équipements, tel 11A reliant le disjoncteur 10A avec l'organe de commande 10D et avec l'équipement de contrôle de protection 103 - un ensemble 12 de modules de câblage insérés entre les équipements 10 et leurs modules fonctionnels 11 respectifs tels 12A entre l0A et 11A - un second ensemble 13 de modules de câblage insérés entre les modules fonctionnels 11, tels 13A, 13B entre 11A et 11B. Ainsi de manière générale l'agencement de connexion du système de raccordement selon l'invention se différencie par la mise en oeuvre de deux ensembles de modules de câblage 12 et 13, à travers lequel toutes les transmissions et tous les échanges ont lieu. Ainsi les commandes et informations issues des équipements électriques 10 transitent par l'ensemble de modules de câblage 12 avant d'atteindre les modules fonctionnels 11. Des organes de découplage tels que des relais 11A1 ou des dispositifs optoélectroniques permettent de transmettre l'information où la commande en ménageant une solution de continuité électrique entre émetteur et récepteur au niveau des modules fonctionnels pour éviter la transmission de défauts tels que des surintensités ou des surtensions au-delà de l'organe émetteur considéré. Ceci explique aussi pourquoi il n'est pas indispensable que des équipements annexes tels qu'un équipement de test 10T ou un équipement électronique de commande 10D soient dotés de modules fonctionnels spécifiques dans la mesure où ils ne sont pas susceptibles de produire des défauts du type évoqué ci-dessus. De même les transmissions de commande et d'informations peuvent s'effectuer sans solution de continuité entre les modules fonctionnels 11 en raison des faibles puissances impliquées. Selon l'invention et ainsi que le montre la figure 3, l'agencement de connexion présente ltessentiel de ses avantages lorsque les deux ensembles de modules de câblage 12 et 13 sont constitués à l'aide de connecteurs disposés dans un même plan. Pour cela, les boîtiers de modules fonctionnels 11 évoqués en relation avec la figure 1 sont préférablement remplacés par des cartes enfichables 14, telle 14A, montées en tiroir dans une armoire ou un bâti de manière connue, ainsi que par des unités 15 (figure 4) qui sont destinées aux organes qui ne peuvent être montés sur cartes en raison de leurs dimensions ; ces unités 15 sont conçues pour être enfichées parallèlement aux cartes dans les tiroirs où ces cartes enfichées. Les cartes 14 sont disposées verticalement dans les tiroirs pour des raisons de ventilation et elles s'embrochent en fond de tiroir par l'intermédiaire de leur zone porteuse de conducteurs, ces conducteurs non figurés sont conçus pour coopérer avec des organes de contact tels que des lyres également non figurées, que comportent les parties femelles fixes 121 et 131 des connecteurs des ensembles 12 et 13, telles 121A, 121B, 131A, 131B pour les connecteurs 12A, 12B. Ces parties femelles fixes 121 et 131 sont classiquement orientées vers 11 avant du tiroir et sont dotées de parties mâles fixes 122, 132 sur leur face arrière de manière à permettre le raccordement de conducteurs sur cette face soit directement soit par l'intermédiaire de connecteurs femelles amovibles 123 et 133 embrochables sur les parties mâles 122 et 132. Dans une forme de réalisation choisie, toutes les parties mâles 122, 132 qui ne sont traversées que par des courants inférieurs à une quinzaine d'ampères, sont du type tige à section carrée permettant simultanément la connexion de conducteurs de faible section par enroulement et la connexion de connecteurs femelles amovibles 123, 133. Dans l'exemple présenté figure 3 chaque équipement 10 est relié par un connecteur femelle amovible 133 à la partie mâle 132 d'un connecteur 13 et toutes les parties mâles 132 sont alignées sur une même rangée inférieure pour le tiroir qui les comporte. Ceci entrai ne bien entendu la disposition des parties femelles 131 qui sont assujetties aux parties mâles 132, de même que la disposition des cartes 14 qui viennent s'y embrocher. Par voie de conséquence, on dispose les parties femelles 121 sur une rangée parallèle à la rangée de l'ensemble 13 et ici supérieure pour le tiroir considéré et les parties mâles 122 associées aux parties 121 sont disposées parallèlement aux parties mâles 132 de manière que leurs bases de tiges soient dans un même plan afin de permettre la connexion entre tiges par un câblage approximativement plan. Ainsi qu'il a été énoncé plus haut toutes les liaisons entre modules fonctionnels réalisés sur cartes 14 s'effectuent par mise en liaison des tiges des parties mâles 122 que comportent les connecteurs dans lesquels des cartes sont enfichées, tels par exemple entre la carte 14A et les cartes 14B et 15 par l'intermédiaire des fils de câblage 16. Ces fils de câblage 16 sont classiquement connectés aux tiges des parties mâles 122 par connexion enroulée ou par soudage et ils sont réalisés près de la base des tiges de manière à ce que leur ensemble forme un câblage approximativement plan qui n'empêche pas la connexion de connecteurs femelles amovibles 123 sur les tiges. Ceci permet de s'assurer que toutes les liaisons entre modules fonctionnels sont réalisées au niveau des parties mâles 122. De la même manière on regroupe préférablement les nécessaires liaisons entre équipements au niveau des parties mâles 132 et on les réalise de manière identique tant que les courants mis en jeu sont compatibles avec les dimensions des tiges de ces parties mâles. On peut éventuellement réaliser directement certaines liaisons entre parties mâles 122 et 132 dans la mesure où ces parties mâles desservent des éléments ne nécessitant pas de découplage, par exemple des éléments de test non susceptibles de transmettre des défauts dangereux pour la travée desservie. Toutefois dans tous les cas où un découplage est nécessaire ce découplage est-réalisé au niveau des cartes 14 et des unités 15 de manière que les conducteurs reliés aux parties mâles 122 ne soient pas en liaison directe avec les conducteurs reliés aux parties mâles 132. Pour compléter ceci on peut également prévoir un détrompage classique interdisant l'embrochage des connecteurs femelles amovibles 123 et 133 des ensembles 12 et 13 sur les parties mâles 132 ou 122 de l'autre ensemble. De plus on ramène les différents points de test des cartes 14, des modules fonctionnels et des équipements 10 sur les connecteurs de manière à pouvoir y accéder-aisément, en particulier en reliant les parties mâles concernées de ces connecteurs aux parties mâles 122T ou 132T de connecteurs de test ici associés chacun à une rangée. Suivant les besoins chacun des deux connecteurs de test est relié à l'autre soit par une carte 15 enfichée dans les parties femelles fixes 121T et 131T de ces connecteurs, soit éventuellement par les fils du câblage plan disposés verticalement entre parties mâles. En effet ainsi qu'il a été indiqué précédemment les deux connecteurs associés à une même carte sont alignés verticalement. L'emploi des connecteurs de test permet soit de relier un équipement de test par un connecteur femelle amovible 123T, 133T embroché sur une ou chacune des parties mâles fixes 122T, 132T si la face arrière du tiroir est accessible, soit de relier cet équipement de test sur la face avant 91 du tiroir 9 en disposant un connecteur 18 supplémentaire sur cette face et à l'extrémité avant de la carte 15 enfichée par son arrière dans les parties femelles fixes 121T, 131T du connecteur de test. On prévoit également de disposer un bus 19 de distribution de polarités parallèlement à chaque rangée de connecteurs, ce bus présente des parties mâles à tiges analogues à celles des connecteurs, de manière à pouvoir être reliées aux tiges des parties mâles 121, 131 de connecteurs par des fils du câblage plan. En ce but les bus 19A et 19B sont placés perpendiculairement aux connecteurs, parallèlement aux rangées et ils sont disposés de manière que les plans qui portent les tiges des parties mâles soient pratiquement dans un même plan vertical que les plans porteurs de tiges de parties mâles des connecteurs, de manière à faciliter l'établissement des connexions. Ceci permet de centraliser la distribution de polarités tout en conservant le découplage entre modules fonctionnels et équipements puisque les connecteurs 12 d'une rangée ne sont pas alimentés en polarité par le même bus que les connecteurs 13 associés. De même on dispose de précablés d'alimentation réalisés de la manière présentée à la figure 4 pour les liaisons qui mettent en oeuvre des puissances relativement élevées; dans ce cas les cartes 14 sont remplacées par des unités de précâblé d'alimentation permettant le montage de connecteurs 21 de dimensions trop importantes pour pouvoir être directement associés aux éléments présentés figure 3. Toutefois on a vu que l'on s'arrangeait pour pouvoir monter les unités 15 comme des cartes 14 à l'une ou l'autre extrémité d'un tiroir 9 en réservant bien entendu un volume interne plus important. En ce but l'unité 15 dispose de rails de guidage, tel le rail 22, pour pouvoir s'enficher comme une carte, elle est dotée à sa partie inférieure d'un connecteur d'arrivée d'alimentation 23 dont une partie 232 est fixée à l'unité. On vient y enficher une partie mobile complémentaire 233 relié par câble à l'organe alimenteur extérieur. La partie mâle 231 est reliée par des conducteurs de section appropriée à autant d'unités de protection 24 et/ou éventuellement de test qu'il y a d'alimentations assurées par une unité de précâblé 15. Ces unités 24, sont préférablement situés en face avant de tiroir et sont individuellement reliées à autant de connecteurs de sortie 21 situés en fond de tiroir. Chaque connecteur 21 comporte une partie 212 fixée à l'unité et reliée par fils à l'unité 24 associée, un connecteur complémentaire amovible 213 vient s'enficher sur la partie 212 pour alimenter l'équipement utilisateur, non figuré, qui est relié à ce connecteur 213. Alternativement la mise en liaison des parties 212A, 212B, 212C par des liaisons 214 permet également de réaliser des bus de distribution de courant ou de tension au niveau d'un précablé d'alimentation 15. Les unités 24 sont par exemple des organes de protection tels des fusibles, des disjoncteurs, ou des circuits antiparasites, ils peuvent être associés ou remplacés par d'autres organes tels que des relais de commutation en particulier pour la mise en liaison d'appareillages de test. REVENDICATIONS 1/ Système de raccordement entre équipements de conduite et de contrôle de tranche basse-tension, dans lequel les équipements (10) sont reliés par l'intermédiaire de modules (11) d'échange des commandes et des informations, caractérisé en ce qu'il comporte un agencement de connexion des cartes (14) porteuses de module (11), constitué d'une part par deux ensembles (12, 13) de connecteurs de carte (14) insérés l'un entre les modules (11) et l'autre entre les modules (11) et les équipements (10) de manière que les connecteurs soient disposés physiquement en rangées parallèles dans un même plan avec un espacement approprié pour l'embrochage de chaque carte (14) dans les parties femelles fixes (121, 131) de deux connecteurs appartenant chacun à un ensemble différent et d'autre part par un câblage en nappe réalisé entre les parties mâles (122, 132) fixes des connecteurs pour les nécessaires mises en liaisons entre équipements ou entre modules, en ménageant le nécessaire embrochage de connec teups femelles (123, 133) amovibles sur lesdites parties mâles au-dessus du câblage, de manière à permettre un accès simultané à toutes les liaisons d'échange et aux points communs par l'intermédiaire des parties mâles (122, 132) des connecteurs, tout en conservant les découplages entre équipements. 2/ Système de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un bus de distribution de polarités (19) parallèlement à chacune des deux rangées de connecteurs de système et d'équipement pour permettre une distribution sélective respectant le découplage entre circuits des modules et circuits des équipements. 3/ Système de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un connecteur de test (12T ou 13T) fixe inséré parmi les connecteurs d'une rangée et relié aux circuits à tester par l'intermédiaire du fils du câblage en nappe réalisé sur les parties mâles (122 ou 132) fixes des connecteurs de rangée de manière à permettre la connexion d'un équipement de test par un connecteur (123T ou 133T) amovible embrochable sur les parties mâles de ce connecteur au-dessus du câblage en nappe. 4/ Système de raccordement selon la revendication 3, dans lequel les connecteurs sont en fond d'armoire, caractérisé en ce qu'il comporte un connecteur (18) en face avant d'armoire, de manière à être accessible, ledit connecteur étant relié au connecteur fixe (12T) de test par une carte (llIT) embrochée entre eux. 5/ Système de raccordemant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte de plus une unité (15) de précâblé d'alimentation, placée en extrémité de tiroir contenant deux rangées l'une de connecteurs de système (12) et l'autre de connecteurs d'équipement (13), ladite unité de précâblé (15) comportant un connecteur (23) d'arrivée d'alimentation en énergie électrique au niveau de l'une des rangées et au moins un connecteur de sortie (21) au niveau de l'autre rangée, ces connecteurs étant reliés par une unité de protection (24) insérée entre eux de manière à assurer un découplage, en cas de défaut.