Brevet FR2503447A1 — publié le 19821008

Sectionneur télescopique La présente invention est relative à un sectionneur télescopique pouvant notamment être utilisé pour raccorder à une ligne aérienne un disjoncteur dans un poste à très haute tension. On connais de tels sectionneurs comprenant une pluralité d"éléments conducteurs, pouvant s'emporter les uns dans les autres (sectionneur ouvert) et pouvant se déployer (sectionneur fermé) les éléments sont munis de contacts pour assurer la conduction électrique de l'ensemble téléscopique au moins lorsque les éléments sont déployés. La présente invention concerne plus particulièrement le mode de déplacement des divers éléments les uns par rapport aux autres1 ce déplacement permettant le passage de l'état ouvert du sectionneur où les éléments sont emboîtés les uns dans les autres, à 1 'état fermé du sectionneur où les éléments sont bout à bout. On connaît un type de sectionneur dans lequel les éléments télescopiques comportent une ou plusieurs tiges filetées qui coopèrent avec des pignons. Cette solution est onéreuse à la fabrication et à l'exploitation en raison de l "entretien nécessaire. On connaît également un sectionneur dans lequel le mouvement des éléments télescopiques est assuré pneumatiquement au moyen d'une source d'air comprimé. Cette disposition ne permet pas de contrôler avec certitude l'état fermé ou ouvert du sectionneur ; elle est en outre sujette à des défauts de fonctionnement, notamment le maintien bloqué en position fermée malgré l'ordre d'ouverture. En outre, en cas de panne sur le réseau pneumatique, la manoeuvre manuelle du sectionneur est malaisée. Un but de la présente invention est de réaliser un actionneur télescopique de prix de revient et de coût d' 'entretien modérés et de fonctionnement sûr. L'invention à pour objet un sectionneur télescopique comprenant une structure support sur laquelle est placée une colonne isolante prolongée par une pluralité d'éléments télescopiques métal liques munis de contacts électriques pour assurer entre une contiez nuité électrique lorsque le sectionneur télescopique est déployé, les éléments coulissant l'un dans l'autre et s"entrainant mutuellement deux à deux, caractérisé en ce que l'extension et la rétraction des éléments est assuré au moyen d'une tringle flexible enroulé sur un tambour par une extrémité et fixé à l'élément terminal par une autre extrémité, des moyens étant prévu pour rendre rigide la tringle au fur et à mesure de son déroulement lors d'une extension du sectionneur. En particulier les moyens pour rendre rigide la tringle flexible comprennent une pluralité de disques placés dans les éléments et disposés en piles lorsque les éléments sont rétractés, les disques étant muni d'un orifice central pour le passage de la tringle flexible, les disques étant traversés par des tiges rectilignes fixées aux éléments et munies d'ergots de tailles différentes coopérant avec des échancrures de tailles différentes pratiquées dans les disques, pour assurer l'espacement des disques lors de l'extension du sectionneur et inversement. L'invention sera bien comprise par la description donnée ci-après d'un mode préféré de réalisation, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente, en élévation, de face un sectionneur télescopique selon l'invention, en position ouverte, - la figure 2 représente, en élévation de profil le même sectionneur en position fermée, - la figure 3 est une vue agrandie des éléments télescopiques lorsque le sectionneur est en position ouverte, - la figure 4 est une vue agrandie partielle des éléments télescopiques lorsque le sectionneur est en position fermée, - la figure 5 est une vue en élévation du sommet du sectionneur télescopique, - les figures 6, 7, 8 et 9 sont des vues agrandies des parties VI, VII, VIII et IX de la figure 5, - les figures 10 à 21 sont des vues, de dessus de divers disques de guidage, - les figures 22 et 23 sont des vues schématiques partielles du sectionneur télescopique destinées à expliquer le fonctionnement, - la figure 24 est une vue partielle en élévation et demi-coupe montrant le contact électrique entre deux éléments. - les figures 25 et 26 représente en élévation un sectionneur télescopique horizontal, respectivement en position ouverte et en position fermée. Le sectionneur télescopique représenté dans les figures 1 et 2 comprend un châssis support 1 constitué d'une charpente métallique 2 surmontée d'une plate-forme 3. Sur la plate-forme est placée une colonne isolante 10 en céramique maintenue par des haubans isolants 11. Au sommet de la colonne est fixée une plate-forme 12 qui reçoit d'une part un tube 13 supportant des éléments télescopiques tubulaires 14A, 14B, 14C, ... 14N, d'autre part le tambour d'enroulement 15 de la tringle d'entraînement 16. Le dernier élément 14N du sectionneur est muni d'un contact 17 destiné à coopérer avec un contact complémentaire 18 de la ligne 19 à relier. Le mouvement du tambour 15 est assuré au moyen d'un moto-réducteur 25 placé au sol, qui entraîne une tige isolante 26 en rotation, cette dernière étant reliée au tambour par un renvoi d'angle 27. On se réfèrera maintenant aux figures 3 et 4. La tringle souple 16 possède une première extrémité 16A fixée au tambour et une seconde extrémité 16B fixée au dernier élément télescopique 14N. Cette tringle travaille en traction dans son mouvement d'ouverture du sectionneur (mouvement de rétraction des éléments télescopiques) et en compression dans son mouvement de fermeture du sectionneur (extension des éléments télescopiques). Pour éviter, dans la phase de fermeture, le flambement de la tringle, cette dernière est guidée par des disques. La tringle passe en effet par un trou central d'une pluralité de disques dont il existe plusieurs séries. Dans l'exemple de réalisation décrit, et en se référant aux figures 3 et 4 on voit qu'il existe trois types de disques a/ des disques fixes DF1, disposés dans l'élément 14N à égales distances les uns des autres b/ des groupes de disques mobiles DMA, DMB, DMC, DMD, à raison par exemple d'un groupe dans chaque élément télescopique, chaque groupe comprenant dix disques ; ces disques sont empilés les uns sur les autres lorsque le sectionneur télescopique est replié (figure 3) lorsque le sectionneur télescopique se déploie, ces disques sont entraînés avec les éléments grâce à des moyens décrits plus loin et se répartissent régulièrement au sein de chaque élément comme le montre la figure 4. c/ des disques fixes-DF2 disposés dans le tube 13 à égales distances les uns des autres. Le plan des disques des trois types est ou reste perpendiculaire à l'axe du sectionneur télescopique. Avant d'expliquer les moyens de déplacement des disques mobiles, il convient de décrire brièvement les éléments télescopiques. On se réfèrera notamment aux figures 7, 8 et 9. Chaque élément télescopique, tel que l'élément 14 C représenté dans les figures 7 à 9 est principalement constitué d'un tube cylindrique métallique 140, bon conducteur de l'électricité, par exemple l'aluminium. Le diamètre des tubes, dans l'exemple représenté, décroît du haut vers le bas, mais une disposition inverse pourrait être choisie. La partie inférieure de chaque tube comprend une couronne soudée 141 (figures 8 et 9). Le diamètre intérieur de la couronne 141 est le même pour tous les éléments, mais le diamètre extérieur va en croissant de l'élément le plus intérieur (qui montera le plus haut) vers l'élément le plus extérieur. Cette couronne a plusieurs fonctions - d'abord, elle sert de guidage au tube adjacent extérieur ; à cet effet le diamètre extérieur de la couronne 141 est un tout petit peu plus petit que le diamètre intérieur de l'élément adjacent extérieur - ensuite la couronne porte, à sa périphérie extérieure une zone argentée ou pièce rapportée et biseautée 142 servant à recevoir un contact électrique à lames souples porté par l'élément télescopique. adjacent extérieur et qui sera décrit plus loin. - enfin, la couronne soudée porte à sa partie inférieure un fond 143 ; ce fond sert d'abord de support aux disques mobiles DM, dont il a été question plus haut, lorsque le sectionneur télescopique est replié (c'est la position représentée dans la figure 9). Ce fond a d'autres fonctions qui seront précisées plus loin ; mais on peut dire déjà qu'il comprend un trou central pour le passage de la tringle 16. Le tube 141 porte à sa partie supérieure, fixé par soudage, un anneau 144 (figure 7) sur lequel sont réparties régulièrement des lames de contact élastiques 145, destinées à coopérer avec les pièces de contact 142 d'un élément adjacent intérieur, de manière à assurer une parfaite continuité électrique entre les divers éléments télescopiques lorsque le sectionneur est déployé. L'ensemble des lames est protégé par un manchon 146 dont la partie supérieure porte un rebord 147, en plusieurs parties, de diamètre intérieur voisin du diamètre du tube de l'élément télescopique adjacent intérieur. La surface intérieure de la pièce 147 est revêtue d'un matériau réduisant les frottements tel qu'un polyamide PTFE graphite, etc... Ce rebord biseauté coopère avec la pièce de contact 142 pour le déplacement du sectionneur. En effet, lorsqu'un élément est entrainé vers le haut, il entraîne lui-même, par sa pièce de contact 142, l'élément adjacent extérieur en prenant appui sur le rebord 147 de cet élément (voir une illustration de ce contact dans la figure 24). Ceci permet un autocentrage. Pour l'opération inverse de rétraction du sectionneur, c'est le fond 143 d'un élément qui entraîne l'élément adjacent extérieur en poussant sur le sommet de sa couronne 141. On notera que deux des éléments télescopiques ne sont pas identiques à ceux qui viennent d'être décrits. Il s'agit d'une part de l'élément inférieur 14A, qui est directement fixé sur le tube 13. Cet élément est fixe ; il possède le tube 140 de plus grand diamètre et reçoit les autres éléments à son intérieur lorsque le sectionneur est rétracté. Il ne possède donc pas de couronne inférieure 141 mais il possède des contacts électriques 145 à sa partie supérieure. Au bas de l'élément 14A, un conduit ouvert 60 permet l'évacua- tion de l'eau qui aurait pu s1 infiltrer dans le dispositif. L'autre élément télescopique différent est l'élément 14 N supérieur de plus petit diamètre. Il ne possède pas de contacts à lame à sa partie supérieure. Cet élément 14 N est terminé par un chapeau 150 sur lequel est fixé le contact mâle 18. Le ohapeau 150 porte un orifice 151 pour le passage de la tringle 16 qui est fixée au contact 16 au moyen d'une pièce vissée 152 (figure 6). Enfin l'élément télescopique 14 N comporte à son intérieur, comme il a été dit plus haut, pour le guidage de la tringle 16, des disques fixes métalliques DF1. On va maintenant expliquer comment se déplacent les disques de guidage mobiles 32, en se référant aux figures 9 à 21. Les disques mobiles d'un même groupe sont associés à six tiges pour leur déplacement et leur maintien en position écartée. On se réfèrera à la figure 22 et on considèrera les disques mobiles DMI1; DMI2, de l'élément télescopique 141. Trois tiges telles que TaI sont vissées au fond 143I de l'élément télescopique 141 et s'étendent au-dessus de celui-ci selon les arêtes d'un prisme ayant pour base un triangle équilatéral. Ces tiges servent à rassembler les disques d'un groupe dans le mouvement de rétraction du sectionneur. Trois tiges Tb (I+1), fixées au-dessous du fond 143 (I+1) de l'élément télescopique 14 (1+1) situé au-dessus de l'élément 14I. Ces tiges, disposées selon les arêtes d'un prisme droit à base trian gulaire équilatérale, servent à écarter les disques mobiles les uns des autres au cours d'un déploiement du sectionneur. Les tiges TaI portent des ergots de taille décroissante Eal, Ea2, ..., Ea (ne1) coopérant avec des échancrures des disques, référencées Hal, Ha2, Ha (ne1) de taille décroissante du disque DM1 au disque DM (ne1). De même, les tiges Tb portent des ergots Eb2, Eb3, Ebn, de taille décroissante du bas vers le haut coopérant avec des échancrures Hb2, Hb3, Hbn, des disques, ces échancrures étant de taille décroissante du bas vers le haut. Le fonctionnement du sectionneur est aisé à comprendre. La tringle 16, déroulée par le tambour, entraîne les éléments 14N, 14 (N-l), ... 14B successivement comme il a été vu plus haut. Les éléments portant les tiges de type Ta et Tb entraînent les disques qui assurent ainsi au fur et à mesure, la rigidité de la tringle 16. Les tiges Ta et Tb ont une longueur un tout petit peu supé rieure au double de la longueur d'un élément. Les figures 10 à 21, illustrent mieux les diverses dispositions des tiges de guidage et de déplacement des disques. Ces figures représentent les disques avec les tiges qui les traversent. La figure 10 montre la disposition des tiges de guidage dans un élément télescopique, lorsque le sectionneur est rétracté. Il y a quinze ouvertures dans le disque pour le passage des tiges et une ouverture pour le passage de la tringle 16. La figure 11 représente un disque fixe du groupe DF1 qui se trouve dans l'élément 14N déployé. On aperçoit 3 tiges Tla qui ne comportent pas d'ergots. Les figures 12 à 14 montrent des disques mobiles du groupe DMA, les disques DMA1, DMA2 et DMAn ; on distingue dans la figure 12 les tiges T2a pour la descente des disques (ergots plus grands que les échancrures) et les disques Tlb pour la montée (ergots plus grands que les échancrures, dessinés en pointillés car non visibles). Les tiges Tlb sont dans le prolongement des tiges Tla de la figure 10. Ceci explique qu'il suffit de 15 orifices dans chaque disque pour loger les tiges de guidage de 4 groupes de disques mobiles et de deux groupes de disques respectivement fixés à l'intérieur des éléments 13 et 14N. Les figures 15 et 16 montrent des disques du groupe DMB ; les figures 17 et 18 montrent des disques du groupe DMC ; les figures 19 et 20 montrent des disques du groupe DMD. Enfin la figure 21 montre un disque fixe du groupe DF2, placé dans le tube 13. Comme le montrent les figures 25 et 26 le sectionneur télesco pique de l'invention peut, en variante, être placé horizontalement. L'invention s'applique à l'équipement des postes à très haute tension. REVENDICATIONS 1/ Sectionneur télescopique comprenant une structure support sur laquelle est placée une colonne isolante prolongée par une pluralité d'éléments télescopiques métalliques munis de contacts électriques pour assurer entre eux une continuité électrique lorsque le sectionneur télescopique est déployé, les éléments coulissant l'un dans l'autre et s'entraînant mutuellement deux à deux, caractérisé en ce que l'extension et la rétraction des éléments (14) est assuré au moyen d'une tringle flexible (16) enroulé sur un tambour (15) par une extrémité et fixé à l'élément terminal (14 N) par une autre extrémité des moyens étant prévus pour rendre rigide la tringle (16) au fur et à mesure de son déroulement lors d'une extension du sectionneur. 2/ Sectionneur télescopique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour rendre rigide la tringle flexible (16) comprennent une pluralité de disques (32) disposés dans chaque élément (14) en piles lorsque les éléments sont rétractés, les disques étant munis d'un orifice central (200) pour le passage de la tringle flexible (16), les disques étant traversés par des tiges rectilignes (Ta, Tb) fixes par rapport aux éléments et munies d'ergots (Ea, Eb) de tailles différentes coopérant avec des échancrures (Ha, Hb) de tailles différentes pratiquées dans les disques.