Brevet FR2558301A1 — publié le 19850719

SECTIONNEUR DE POSTE BLINDE A HAUTE TENSION EQUIPE D'ECRANS PARE-EFFLUVES PERFORES. L'invention est relative à un sectionneur ou interrupteur pour poste blindé à haute tension comprenant une enveloppe métallique mise à la terre et remplie de gaz isolant à rigidité diélectrique élevée, notamment de l'hexafluorure de soufre, ledit sectionneur étant logé dans un carter accouplé à deux tronçons tubulaires de l'enveloppe, et renfermant - un contact mobile en liaison électrique avec un premier conducteur de connexion agencé dans l'un des tronçons, - un contact fixe porté par un deuxième conducteur de connexion s'étendant à l'intérieur de l'autre tronçon, - des isolateurs de support des premier et deuxième conducteurs et séparant le carter des tronçons correspondants, - et un écran pare-effluves comprenant un capot métallique de forme hémisphérique associé à chacun desdits contacts. Selon un dispositif connu du genre mentionné, le contact fixe est logé coaxialement à l'intérieur de l'un des écrans pare-effluves, tandis que le contact mobile est monté à coulissement axial dans l'autre. écran. En position d'ouverture du sectionneur, les deux écrans pare-effluves se font face, en étant séparés l'un de l'autre par une distance d'isolement prédéterminée. Lorsque le sectionneur est disposé dans le sens vertical et que l'ensemble contact fixe et écran associé est disposé dans la partie supérieure du carter, les gaz chauds accumulés à l'intérieur du capot hémisphérique de l'écran provoquent un échauffement local anormal susceptible de perturber le comportement diélectrique du sectionneur. Le même problème se retrouve à un degré moindre lorsque le sectionneur est disposé horizontalement. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et d'améliorer la ventilation interne des écrans pare-effluves sans affecter la tenue diélectrique du sectionneur et sans augmenter l'encombrement de son carter. Selon l'invention, la surface latérale d'au moins un écran pare-effluves comporte une zone perforée par une pluralité de trous faisant communiquer l'intérieur du capot avec le volume restant du carter. La zone perforée peut s'étendre sur la totalité ou sur une fraction de la surface latérale de l'écran, et le coefficient de vide ou de perforations dans la zone perforée est inférieur à 50 % pour conserver une tenue mécanique suffisante. La perforation superficielle de chaque écran n'affecte pas la tenue diélectrique de l'appareillage, et autorise un échappement du gaz chaud de l'intérieur du capot vers le carter. La ventilation interne de l'écran contribue à une meilleure répartition de la chaleur à l'intérieur du carter. Des essais ont été effectués pour différentes formes et répartitions de trous dans la zone perforée. On a constaté que tout point à l'intérieur de chaque trou doit se trouver à une distance inférieure ou égale à un millimètre de l'un des bords le plus proche. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre de différents modes de mise en oeuvre de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un sectionneur de poste blindé selon l'invention; - les figures 2 et 3 montrent respectivement un écran pareeffluves totalement ou partiellement perforé; - les figures 4a, 4b, 4c et 4d illustrent différentes formes de trous utilisés dans la zone perforée. Sur la figure 1, un sectionneur 10 de ligne pour poste blindé à haute tension est logé dans un carter 12 dont les extrémités opposées sont accouplées à deux tron çons 14, 16 tubulaires avec interposition d'isolateurs supports 18, 20 en forme de disques ou de cloches. Le carter 12 et les tronçons 14, 16 coaxiaux font partie de l'en- veloppe métallique du poste, ladite enveloppe étant mise à la terre, et remplie de gaz isolant à rigidité diélectrique élevée, notamment de l'hexafluorure de soufre sous pression. Le carter 12 cylindrique du sectionneur 10 est disposé dans le sens vertical et renferme une paire de contacts séparables dont l'élement mobile 22 est formé par une broche entrainée à coulissement axial par une bielle 24 d'un mécanisme 26 extérieur de commande.Le contact mobile 22 est en liaison électrique avec un premier conducteur 28 s'étendant coaxialement à l'intérieur du tronçon 16. L'isolateur 20 sert de support au conducteur 28, et un premier écran pare-effluves 30 est associé à llextré- mité 31 du conducteur 28 débouchant à llintérieur du carter 12. L'écran pare-effluves 30 fixe est disposé dans le carter 12 et est muni d'un orifice central pour le passage du contact mobile 22. Le contact fixe du sectionneur 10 est agencé à l'extrémité 29 d'un deuxième conducteur 32 s'étendant coaxialement dans le tronçon 14 en étant supporté par l'isolateur 18 supérieur. Un deuxième écran pare-effluves 34 entoure à demeure le contact fixe à l'intérieur du carter 12 et est coiffé par l'isolateur 18 > Les deux écrans 30, 34 fixes coaxiaux sont placés l'un en face de l'autre en étant séparés en position d'ouverture des contacts par une distance d'isolement prédéterminée dont la longueur axiale est inférieure à l'espacement entre les isolateurs 18, 20. Chaque écran pare-effluves 30, 34 se trouve au potentiel du conducteur 28, 32 correspondant, et est constitué par un capot métallique en forme de calotte hémisphérique et en matériau amagnétique conducteur, notamment en acier inoxydable ou en aluminium. La fonction des écrans pare-effluves 30, 34 consiste à améliorer la tenue diélectrique du sectionneur 10 grâce à une répartition uniforme du champ électrique à l'intérieur du carter 12. Selon l'invention, la surface latérale de chaque écran pare-effluves 30, 34 comporte une zone perforée par une pluralité de trous 36 destinés à favoriser l'échappement des gaz chauds accumulés à l'intérieur de la calotte hémisphérique de l'écran 30, 34. La tenue diélectrique du sectionneur ntest pas affectée par la présence des trous 36 dans l'écran pare-effluves 30, 34, et la zone perforée peut s'étendre sur la totalité (fig. 2) ou sur une fraction (fig. 3 ) de la surface de l'écran 30, 34.L'échauffement à l'intérieur de chaque écran 30, 34 est ainsi diminué grace à un échange thermique efficace dû à la circulation du gaz avec le reste du carter 12 Selon une variante de réalisation (non représentée), seul le deuxième écran 34 situé dans la partie supérieure du carter 12 vertical est doté d'une zone perforée, tandis que le premier écran 30 disposé à la partie inférieure n'est pas perforée. Pour concilier la tenue mécanique avec la ventilation interne de l'écran 30, 34, le coefficient de perforation ou de vide ne doit pas dépasser 50 % dans la zone perforée. Le capot de l'écran 30, 34 est réalisé à partir d'une tôle amagnétique de 0,5 mm,à 3 mm d'épaisseur, avec différentes formes de trous 36 à bords arrondis et sans protubérance intérieure : - forme circulaire (fig. 4a); - forme carrée (fig. 4b); - forme triangulaire (fig. 4c), ou toute autre forme poly gonale; - forme oblongue (fig. 4d). La répartition régulière des trous 36 dans la zone perforée est obtenue par poinçonnage de la tôle, et présente une pluralité de rangées de trous 36 disposées selon plusieurs niveaux prédéterminés. Les trous 36 de deux rangées successives sont soit superposés, soit décalés, soit disposés en quinconce. Les dimensions d des trous 36 doivent être comprises dans une plage commune, vérifiée par la relation suivante: (1) 0 ç d A 2 mm, d désignant le diamètre du trou 36 de la fig. 4a, la longueur d'un côté du trou 36 polygonal des fig. 4b et 4c, et la hauteur du trou 36 en forme de rainure oblongue selon la fig. 4d. Le pas e (fig. 3 ) entre deux trous 36 successifs d'une même rangée est donné par la relation (2) 1,5 d On remarque selon la relation (1) que tout point à l'intérieur d'un trou 36 doit se trouver à une distance inférieure ou égale à un millimètre de l'un des bords le plus proche. L'invention n'est bien entendu nullement limitée aux modes de mise en oeuvre plus particulièrement décrits et représentés aux dessins annexés, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences électrotechniques. REVEtJDICATIONS 1. Sectionneur ou interrupteur pour poste blindé à haute tension comprenant une enveloppe métallique mise à la terre et remplie de gaz isolant à rigidité diélectrique élevée, notamment de l'hexafluorure de soufre, ledit sectionneur étant logé dans un carter (12) accouplé à deux tronçons (14, 16) tubulaires de l'enveloppe, et renfermant:: - un contact mobile (22) en liaison électrique avec un premier conducteur (28) de connexion agencé dans l'un (16) des tronçons, - un contact fixe porté par un deuxième conducteur (32) de connexion s'étendant à l'intérieur de l'autre tronçon (14), - des isolateurs (18, 20) de support des premier et deuxième conducteurs (28, 32) et séparant le carter (12) des tronçons (14, 16) correspondants, - et un écran pare-effluves (30, 34) comprenant un capot métallique de forme hémisphérique associé à chacun desdits contacts, caractérisé par le fait que la surface latérale d'au moins un écran pare-effluves (30, 34) comporte une zone perforée par une pluralité de trous (36) faisant communiquer l'intérieur du capot avec le volume restant du carter (12). 2. Sectionneur ou interrupteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la zone perforée s'étend sur la totalité ou sur une fraction de ladite surface latérale de l'écran (30, 34) et que le coefficient de vide ou de perforation dans ladite zone perforée est inférieur à 50 %. 3. Sectionneur ou interrupteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que tout point à l'intérieur d'un trou (36) se trouve à une distance inférieure ou égale à un millimètre de l'un des bords le plus proche dudit trou. 4. Sectionneur ou interrupteur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que chaque trou (36) présente un profil circulaire dont le diamètre d est inférieur à 2 mm. 5. Sectionneur ou interrupteur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que le profil de chaque trou (36) est un polygone curviligne ou à arêtes arrondies, notamment un carré ou un triangle, dont la longueur d de chaque côté est inférieure à 2 mm. 6. Sectionneur ou interrupteur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que chaque trou (36) est formé par une rainure oblongue à aretes arrondies, et à bords parallèles séparés l'un de l'autre par une distance inférieure à 2 mm. 7. Sectionneur ou interrupteur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que le pas e vertical ou horizontal entre deux trous (36) successifs est donné par la relation 1,5 d d; e G 10 d 8. Sectionneur ou interrupteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'écran pare-effluves (30, 34) est réalisé à partir d'une tôle amagnétique de 0,5 mm à 3 mm d'épaisseur, et que les trous (36) de la zone perforée sont répartis en plusieurs rangées élémentaires à trous décalées ou alignées. 9. Sectionneur ou interrupteur selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant un carter disposé dans le sens vertical, caractérisé par le fait que le contact fixe est disposé dans la partie supérieure du carter (12), et que l'écran (34) perforé associé audit contact fixe, se trouve au potentiel du deuxième conducteur (32) en étant coiffé par l'isolateur support (18) correspondant.