Brevet FR2530881A1 — publié le 19840127

Poste électrique d'intérieur à haute tension La présente invention est relative à un poste électrique d'inté- rieur à haute tension. La répartition d'énergie électrique est faite à partir de tensions comprises entre 60 et 110 KV amenées à des postes de transformation qui distribuent l'énergie à une tension abaissée de 10 à 20 KV. Souvent, ces postes de transformation sont situés dans des zones urbaines et dans des bâtiments afin de réduire i encombrement î 30i et pour des raisons d'esthétique. Pour assurer une continuité de la distribution d'énergIe électrique, les postes comportent deux et parfois trois transformateurs travaillant chacun entre 50 et 60% de leur puissance, de telle sorte qu'en cas de défaillance de l'un des transformateurs, la totalité de la charge soit reportée sur le ou les transformateurs restés sains sans que celui-ci ou ceux-ci aient à subir unie surchage inacceptable. Pour des raisons de continuité d'alimentation, on utilise deux arrivées indépendantes, chacune d'elles étant susceptible de supporter la totalité de la puissance. En variante, on utilise trois arrivées dont deux sont utilisées en permanence et la troisième en secours. es-moyens d'aiguillage sont prévus pour réaliser la commutation nécessaire. La figure 1 représente en schémaunifilaire, un poste à deux arrivées et trois transformateurs. On distingue les deux arrivées triphasées 1 et 2 et, pour chaque arrivée - des boites à câble 3, Il (ou, en variante un épanouissement de câble à isolation solide) - un sectionneur tripolaire principal 5, 6 - un sectionneur tripolaire de mise à la mise à terre 7, 8 - par phase, un transformateur de courant 9, 10 et un transformateur de tension 11, 12 - un disjoncteur tripolaire 13, 14. Les jeux de barres 15, 16en sorties des disjoncteurs sont reliés aux transformateurs de puissance T1 T2, T3, par l'intermédiaire de dispositifs d'aiguillage comprenant chacun - deux jeux de sectionneurs 17, 18 ; 19, 20 ; 21, 22 - un jeu de câbles secs 23, 24, 25. L'ensemble des éléments décrits ci-dessus, à l'exception des transformateurs de puissance, peut être disposé dans un même local, sehématiquement délimité par le tracé en tiretés. On peut voir que l'ensemble comprend une partie "arrivée U1" une partie "appareillage U'1" et une partie "couplage U2". On peut envisager de disposer les parties U1, U71 et U2 dans des locaux différents mais voisins ou contigus, ou encore dans divers niveaux d'un même local ; ces dispositions visent à diminuer l'eneom- brement au sol. Souvent on groupera ul et U'1. La figure 2 représente schématiquement une variante de réalisation de la partie "arrivée U1" du poste avec trois arrivées triphasées 1, 2 et 30. Les arrivées 1 et 2 sont comme dans le cas de la figure 1 équipées de bottes à câbles 3, 4 de jeux de sectionneurs principaux 5, 7 et de mise à la terre 7, 8. L'arrivée 30 est également muni de bottes à câbles 31, d'un jeu de sectionneurs principaux 32 et d'un jeu de sectionneurs de mise à la terre 33. En outre, l'arrivée 30 peut être reliée aux deux autres par des jeux de sectionneurs 34, 35. Les deux modes de réalisation de postes électriques décrits en référence aux figures 1 et 2, ne sont donnés qu'à titre d'exemples pour bien définir les problèmes techniques posés. Les problèmes à résoudre sont les suivants : - réaliser un poste du type ci-dessus ayant le minimum d'encombrement, soit au sol soit en hauteur - réaliser un poste hautement sécuritaire, permettant notamment des visites et des contrôles d'éléments alors que le poste est en fonctionnement, et ce sans danger pour le personnel - permettre la dépose et la pose de certains éléments dans les mêmes conditions que ci-dessus;; L'invention a pour objet un poste électrique d'intérieur comprenant au moins deux arrivées de courant triphasées et trois départs triphasés vers trois transformateurs de puissance9 les arrivées étant reliées à un groupe de sectionnement destinés à -connecter aux moins une arrivée en isolant les autres et à distribuer l'énergie sur deux jeux de barres le groupe de sectionneurs étant suivi d'une partie appareillage comprenant autant de disjoncteurs triphasés fusil y a de jeux de barres ainsi que pour chaque phase un transformateur de courant et un transformateur d'intensité alimentant des organes de mesure et de commande, la partie appareillage étant suivie dvune partie couplage comprenant des sectionneurs agencés de manière à connecter l'un quelconque des jeux de barres à l'un quelconque des transformateurs, caractérisé en ce que les sectionneurs sont du type télescopique et que les groupes de trois sectionneurs correspondants aux trois phases d'une meme arrivée ou d'un meme jeu de barres sont disposés parallèlement entre eux selon une nappe plane. De préférence les sectionneurs d'une nappe sont disposés horizontalement et fixés par une extrémité à une paroi du poste. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après de deux modes de réalisation de l'invention en référence au dessin annexé dans lequel - les figures 1 et 2 sont deux schémas électriques unifilaires de postes électriques - la figure 3 est une vue en élévation en coupe selon la ligne Ili-Ili de la figure IV d'un poste à deux arrivées par câbles souterrains la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV IV de la figure 3 - la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 3 - la figure 6 est une vue en perspective montrant les divers compartiments du poste des figures 3 à 5 - la figure 7 représente en coupepar un plan vertical, un schéma de poste électrique à trois arrivées - les figures 8, 9 et 10 sont des vues en coupe respectivement selon les lignes VIII-VIII, IX-IX et 3:-3: de la figure 7 Dans les figures 3 à 5, les éléments communs à ces figures et à la figure 1 on reçu les memes numéros de référence Pour la clarté du dessins les figures 3 et 4 représentent le poste avec tous les sectionneurs ouverts et tous les rideaux baissés ce qui bien sûr ne correspond pas à une configuration du poste en fonctionnement. Par contre, la figure 5 représente le poste avec une partie du poste en fonctionnement et une autre partie dans lequel intervient un opérateur, On distingue, à chaque extrémité du local 100, une arrivée (respectivement i et 2), par câbles. Il y a pour chaque arrivée deux câbles par phase pour transiter une puissance suffisante. Chaque phase comporte deux boîtes d'extrémité de câble 3A, 3A', 3B 3B', 3C, 3CPE 4A, 4A', 4B, 4B', , 4Cs 4C'. Chaque paire de boîtes d'extrémité de câble est reliée à un transformateur de courant 9A, 9B, 9C, 10A, 10B, 10C. En sortie de chaque transformateur de courant (TC) est disposé une transformateur de tension (TT) 11A, 11E, 11C, 12A, 12B, 120 (en variante on peut ne garder qu'un ou deux T par groupe triphasé). Les transformateurs de tension sont supportés par des traverses 43, 44, horizontales et fixes aux mures latéraux (en variante sur des piètements reposant au sol). Un sectionneur de mise à la terre 7A, 7B, 7C, 8A, 8B, 8C, et un sectionneur principal 5A, 5B, 5C5 6A, 6B, 6C sont placés en sortie des transformateurs de mesure. Selon une caractéristique de l'invention, les sectionneurs principaux sont de type télescopique avec un contact mobile qui s'étend horizontalement. A la sortie des sectionneurs principaux sont places les disjoncteurs 13A, 13B, 13C. Une charpente métallique talent le jeu de barres et les section neurs de commutation. Cette charpente comprend des montants verticaux tels 45, 46, 47 et 48 des longerons tels que 49 et des traverses. Sur cette charpente sont fixés les les sectionneurs 17 (ABC), 18 (ABC), 19 (ABC), 20 (ABC), 21 (ABC) et 22 (ABC) et les supports intermédiaires 51 (BC) et 52 (ABC) des deux jeux de barres 15 (ABC) et 16 (ABC). On se référera ci-après à la partie gauche de la figure 42 la partie droite étant pratiquement symétrique par rapport à un axe vertical placé au centre du poste A la sortie des disjoncteurs, les barres 16 sont verticales et disposées dans un plan perpendiculaire au plan de la figure 3. Ces barres sont maintenues par des isolateurs supports 522 disposés en nappes obliques, les axes des isolateurs étant horizontaux. Les trois barres du Jeu 16 (16A, 16B, 16C) forment un coude à 90 degrés et se présentent de face dans la figure 3.Elles sont maintenues en place par les isolateurs supports 54, (A, B, C), 56 (A, B, C) des sectionneurs 18, (A,B, C), 20 (A, B, C) et 22 (A, B, C) Les sectionneurs principaux sont disposés par ensemble tripolaire en nappes ver ticales, les isolateurs étant horizontaux Les sectionneurs sont de type télescopique à contact mobile se déplaçant horizontalement. Ainsi les contacts mâles des sectionneurs 18 A, B, C, 20 A, B, C, 22 A, B, C se déplacent pour atteindre les contacts femelles 62 A, B, Cs 63 A, B, C p 64 A, B, C portés par des isolateurs 592 60, 61.Les contacts 62, 63, 64 sont reliés électriquement à leurs homologues 62', 63', 64 qui coopèrent respectivement avec ges contacts mâles 17, 19 et 21 maintenus par les isolateurs 55g 57 et 59 Les paires de contacts 62, 622 A, B, C 2 63, 63t A, B, C ; 64, 64? A, B, C sont raccordés à des câbles à isolation 23, 24, 26 solide qui conduisent aux transformateurs Ti, T2 et T3. Comme on le voit à l'examen de la figure 5, le poste comporte 3 niveaux - un niveau inférieur comprenant un couloir 81, et à chaque extrémité des locaux d'appareillage 82, 83 au centre un local de commande d'appa- treillage 84 accessible au personnel par le couloir 81 et muni à son plafond de trappes pour la pose et la dépose des sectionneurs et l'accès aux compartiments des sectionneurs Chacune des cellules ainsi consitutées est délimitée par des grillages 82 et 83A de protections - un niveau intermédiaire 85, avec un plancher grillagé 84A, enfermant les sectionneurs de commutation Ce compartiment peut âtre divisé par des rideaux métalliques enroulables tels que 91, 92, 93, 94 qui permettent de séparer physiquement des sections en assurant un accès sans danger aux appareils les sections voisines étant sous tension. Les rideaux 91 ET 94 sont juxtaposés aux barres correspondantes, et sont utilisés seulement pour accéder aux jeux de barres, les rideaux 92 et 93 sont triples 92 ABC, 93 ABC, les rideaux 92A et 93A enfermant le départ vers le transformateur T9 X la distance entre le rideau et les pièces sous tension est suffisante, c'est pour cela qu'il y a deux rideaux entre deux compartiments. - un niveau supérieur 86 servant de chemin aux câbles qui sortent du poste par un orifice 87. Les 3 pôles d'un sectionneur (par exemple 18A, 18B, 18C) sont rendu solidaires au moyen par exemple d'un socle 18' reliant les isolateurs 54A, 54B, 54C. Cet agencement permet le démontage en bloc des trois poles d'un sectionneur de barre, les barres 16A, 16B, 16C, restant maintenue par les isolateurs d'extre- mité et les autres sectionneurs 20A, 20B, 20C, 22A, 223, 22C.Le jeu de barres 16A, 16B, 16C reste en dehors du périmètre des sectionneurs en position d'ouverture, ce qui permet de faire glisser verticalement l'ensemble des 3 pôles du sectionneur 18, (A, B, C) 18', le long de coulisseaux disposés le long de la paroi et coopérant avec le socle 18'. Le coulisseau peut avoir une partie oblique ou horizontale pour permettre à l'ensemble des 3 pôles de sectionneur de pivoter et de présenter en nappe horizontale dans le local 82, de manière à être facilement accessible au personnel d'entretien. On a référencé 17', 19', 20', 21' et 22', les plaques correspondant aux sectionneurs 17, 19, 20, 21 et 22. Les figures 7 à 10 représentent un poste selon une variante de réalisation correspondant au schéma de la figure 2. Comme précédemment, pour la clarté du dessin, les figures 7 et 8 représentent le poste avec tous ses sectionneurs ouverts et ses rideaux baissés. La figure 10, au contraire, représente une configuration réelle pendant une phase d'entretien. Un seul local 100 enferme la partie couplage et la partie appareillage. L'ensemble a trois niveaux. - un niveau inférieur 101 comprenant tous les organes de couplage et d'appareillage un niveau intermédiaire 102 pour le passage des câbles de sortie - un niveau supérieur 103 pour la commande et l'entretien. Le poste comprend trois arrivées (non représentées) disposées à droite dans la figure 7 et reliées à trois jeux de trois sectionneurs telescopiques disposés en nappe verticale avec isolateurs horizontaux lîlA, 111B, 111C D 112A, 112B, 112C 9 113A, 113B, 113C 9 fixés aux parois du poste 9 ces sectionneurs ont des contacts communs femelles triples, tel que celui représenté en 114 pour coopérer avec deux autres jeux de sectionneurs télescopiques horizontaux fixés sur deux parois opposées du.poste, et référencés 115A, 115B, 115C et 117A, 1173, 117Co Ensemble des sectionneurs est séparé du reste du. poste par un grillage 120 des rideaux 211, 212A9 2123, 212C9 213A, 213B, 213C, 214 enroulables, peuvent séparer les diverses nappes de sectionneurs télescopiques. Les sectionneurs téleseopiques sont commandées depuis le niveau supérieur par des tringleries non représentées s par ailleurs les pôles de sectionneurs télescopiques d'une meme arrivée, groupes trois par trois en une nappe verticale, peuvent être extraits du niveau inférieur et montés au niveau supérieur, au moyen de palans 126 et 127, à travers des ouvertures ménagées dans le plancher 131, 132, 133S 135, 137. (voir figure 9) et fermées par des trappes. En sortie des sectionneurs sont disposées deux séries de trois transformateurs de courant 131A, 131B, 131C, 132A, 132B, 132C, fixés horizontalement respectivement sur deux parois opposées du poste, en deux nappes verticales. On distingue dans la figure 8, deux des six transformateurs de tension, 141AD 1413, 141C et 142AD 142B, 142C correspondant aux trois phases de chacun des deux jeux de barres 151A, 151B9 151C et 152A, 1523, 152C. On a référencé 161 et 162 les deux disjoncteurs triphasés dont les colonnes isolantes respectivement 161A, 161B, 161C et 162A, 162B, 162C sont également disposees- horizontalement et fixées aux parois du poste. Les commandes 161D et 162D des disjoncteurs sont disposées au niveau supérieur 103 (seule la commande 162D est visible dasn la figure 7). Un grillage 165 sépare les deux jeux de barres entre le grillage 120 et l'entrée de la partie commune. La reste du poste (partie eommu') esu identique à celle décrite en référence aux figures 3 à 6 et comprend pour alimenter trois transformateurs, deux fois trois jeux de trois sectionneurs, avec isolateurs horizontaux en nappes verticale 171A, 1713, 171C, 172A, 172B, 172C, ... 176A, 176B, 176C. Les contacts femelles communes 18 1813, 181B, 181C, 182A, 183C son'c disposés au centre du poste et fi:-:ès par des isolateurs hoPizontaux 184A, 1343, 184C3 185A, .........,9 186C. Les jeux de câbles 191, 192, 193 quittent le poste par le niveau intermédiaire. Les sectionneurs de la partie commune sont séparés par des grillages métalliques 201, 202, 203 en trois groupes correspondants chacun à un même transformateur de sortie. De plus, chaque jeu de sectionneurs peut être isolé, en position d'ouverture, par un rideau enroulable tel que 211, 212, 213 et 214 (212 et 213 sont triples (212ABC, 213ABC). On choisira, selon les besoins de l'exploitation et de l'entre- tien d'isoler certaines parties du poste au moyen des rideaux et de relever les rideaux des sectionneurs fermés. Chaque groupe de sectionneur peut être extrait et monté à l'étage supérieur par des ouvertures 221 à 226 pratiquées dans le plancher du niveau intermédiaire et du niveau supérieur. Des palans tels 128A, 128B, 128C 129A, 129B . 130C sont prévus à cet effet. Les grillages 165 et 201 sont munis de portes avec dispositifs de sécurité permettant l'accès lorsque le poste entier est hors tension. D'autres ouvertures 227 à 231 dans les planchers permettent l'accès aux autres éléments du poste. Les ouvertures 161E et 162E servent de passage à la commande des disjoncteurs 161 et 162. Un escalier 240 permet l'accès au niveau supérieur. Pour des raisons de sécurité du personnel, on peut avantageusement -placer 103 en dessous de 101 et dans ce cas le personnel peut plus facilement s'échapper ou etre évacué de 191 lorsque survient un accident On remplace alors les rideaux enroulables par des plaques coulissantes et superposables que l'on pousse avec un outil, par exemple un vérin télescopique ou à pantographe. REVENDICATIONS 1/ Poste électrique d'intérieur comprenant au moins deux arrivées (1, 2) de courant triphasées et trois départs triphasés vers trois transformateurs, les arrivées étant reliées à un groupe de sectionnement (5B, 5B) destinés à connecter au moins une arrivée en isolant les autres et à distribuer l'énergie sur au moins deux jeux de barres (15, 16) le groupe de sectionneurs étant suivi d'une partie appareillage comprenant autant de disjoncteurs triphasés (133, 114B) qu'il y a de jeux de barres, ainsi que pour chaque phase un transformateur de ten sion (f7B, 12B) et un transformateur de courant (9B, 10B) alimentant des organes de nesure et de commande, la partie appareillage étant suivie d'une partie couplage comprenant des sectionneurs (18A, 20A, 22A) agencés de manière à connecter l'un quelconque des jeux de barres à l'un quelconque des transformateurs, caractérisé en ce que les sectionneurs (53, 6B, 18A, 20A, 22A) sont du type télescopique et que les groupes de trois sectionneurs correspondants aux trois phases d'une même arrivée ou d'un même jeu de barres sont disposés parallèlement entre eux selon une nappe plane. 2/ Poste selon la revendication 1, caractérisé en ce que les isolateurs des sectionneurs (18A, 18B, 18C) d'une nappe sont disposés horizontalement et fixés par une extrémité à une paroi du poste. 3/ Poste selon l'une des revendications 1 et 2,. caraetérisé en ce que les sectionneurs (,18A 18B, 18C) d'une nappe sont liés entre eux et déplaçables en bloc. 4/ Poste selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les transformateurs de courant (131C, 132C) sont disposés horizontalement et fixés aux parois par une extrémité. 5/ Poste selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les disjoncteurs (161, 162) sont disposés horizontalement et fixés aux parois par une extrémité. 6i Poste selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la partie couplage est munie de rideaux métalliques (21 i, 212) enroulable de manière à isoler les diverses nappes de sectionneurs lorsque ceux-ci sont en position ouverte. 7i Poste selon l'une des revendications 1 à 6', caractérisé en ce que la partie couplage est placée dans le poste au-dessus des parties arrivee et appareillage 8/ Poste selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les parties arrivée et appareillage comprennent chacune respectivement deux moitiés identiques disposées de part et d'autre de la partie couplage et au mâme niveau 9/ Poste selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les sectionneurs sont manoeuvrés par des tringles flexibles sous gaines 10/ Poste selon l?une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que des trappes (227, 228) sont disposées à la verticale des nappes de sectionneurs de manière å permettre leur extraction