Brevet FR2550665A1 — publié le 19850215

CELLULE OU TABLEAU ELECTRIQUE BLINDE A ISOLEMENT GAZEUX ET A ARCHITECTURE EXTENSIBLE. L'invention est relative à une cellule ou tableau électrique, notamment à moyenne ou à haute tension, et à isolement gazeux, comprenant : - une enceinte métallique reliée au potentiel de la terre, et étanche en étant remplie de gaz isolant à rigidité diélectrique élevée, notamment de L'hexafluorure de soufre, Ladite enceinte présentant une structure parallélépipédique à parois Latérales opposées parallèles deux à deux, - au moins un jeu de barres et une ligne de départ ou d'arrivée agencés à l'extérieur de L'enceinte et à L'arrière de la cellule, - de l'appareillage électrique logé à l'intérieur de L'enceinte et comprenant un disjoncteur, des sectionneurs d'aiguillage et/ou de Ligne, des sectionneurs de terre, - et des moyens d'interconnexion dudit appareillage avec le jeu de barres et la Ligne, le nombre de cellules constitutives du tableau est variable autorisant une architecture extensible dans la direction d'extension du jeu de barres. Le but de l'invention consiste à réduire au minimum l'encombrement de chaque cellule grâce à une répartition optimum des différents éléments de l'appareillage contenus dans l'enceinte à isolement gazeux, La cellule selon l'invention est caractérisée en ce que les sectionneurs d'aiguillage et de ligne forment une rangée verticale disposée entre le disjoncteur et La paroi verticale postérieure de L'enceinte, et que les mécanismes de commande de L'appareillage se trouvent à L'extérieur de L'enceinte sur la face avant de la cellule et à l'opposé du jeu de barres et de la ligne. Selon une caractéristique de l'invention, un plot conducteur fixe de mise à la terre est intercalé dans ladite rangée entre le sectionneur de ligne et le sectionneur d'aiguillage et comporte deux plages opposées coopérant respectivement avec Les contacts mobiles en fin de course d'ouverture des sectionneurs de ligne et d'aiguillage de manière à constituer les deuxième et premier sectionneurs de terre. Le plot de mise à la terre est connecté à L'enceinte métallique par un conducteur de liaison interne situé entre les isolateurs supports des sectionneurs de ligne et d'aiguillage. Selon un premier mode de réalisation à simple jeu de barres, le disjoncteur s'étend parallélement le long de la paroi verticale antérieure et occupe la quasi-totaLité de la hauteur de L'enceinte en laissant subsister une distance d'isolement prédéterminée avec la paroi horizontale infe rieur. Selon un deuxieme mode de réalisation à double jeu de barres, le deuxième jeu de barres est accolé à un compartiment auxiliaire renfermant un deuxième sectionneur d'aiguillage raccordé à L'une des bornes du disjoncteur, ledit compartiment étant situé sous l'unité principale associé au premier jeu de barres. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus cLairement de la description qui va suivre de deux modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est un schéma électrique unipolaire d'une cellule à simple jeu de barres ; - la figure 2 montre une vue schématiqueen coupe de la cellule selon la figure 1 ; - les figures 3 et 4 sont des vues similaires à celles des figures 1 et 2 d'une variante de réalisation à double jeu de barres. La figure 1 représente le schéma électrique unipolaire d'une cellule électrique triphasée, associée à un simple jeu de barres BUS. La cellule comporte un disjoncteur CB dont l'une des barres est raccordée électriquement à un premier sectionneur de terre ES1 et à un sectionneur d'aiguillage DS1 relié au jeu de barres BUS. La borne opposée du disjoncteur CB est branchée à un deuxième sectionneur de terre ES2 et à une ligne CHd de départ ou d'arrivée par L'intermédiaire d'un sectionneur de Ligne DS2 et d'un transformateur de courant CT. Un troisième sectionneur de terre ES3 est connecté à un point commun de raccordement du sectionneur de ligne DS2 au transformateur de courant CT. En référence à La figure 2 représentant une phase de la cellule, une enceinte (1) métallique se trouve au potentiel de ta terre et prend appui sur un socle 5 reposant sur le sol B. L'enceinte (1) est étanche et présente une forme parallélépipédique délimitée par deux parois horizontales supérieure 1A et inférieure 1D reliées à deux parois ver- ticales postérieure (1B) et antérieure (1C) parallèles deux à deux. Tout L'appareillage électrique est logé à L'intérieur de l'enceinte 1 remplie de gaz isolent à rigidité diélectique élevée, notamment de l'hexafluorure de soufre SF6. L'enceinte 1 est dotée de trois orifices 2,3,4 pour le montage de L'appareillage. L'enveloppe 11 allongée du disjoncteur CB est introduite à l'intérieur de L'enceinte 1 par un premier orifice 2 percé dans la paroi horizontale supérieure (1A). Le disjoncteur eC8) s'étend parallêlenent le long de la paroi paroi verticale antérieure t1C) et occupe la quasi-totalité de la hauteur de l'enceinte (1), en laissant subsister une distance d'isolement prédéterminée avec la paroi inférieure (1D). L'enveloppe (11) verticale est obturée par un couvercle (19) extérieur dont un épaulement (18) prend appui sur une bride (2a) de l'orifice (2). Un arbre (20a) de commande de l'équipage mobile du disjoncteur (CB) traverse à étanchéité le couvercle (19) et est relié par une manivelle de transmission (20b) à un mécanisme (80) situé sur la face avant de la paroi (1C). Le deuxième orifice (3) ménagé dans la partie supérieure de la paroi verticale postérieure (1B), est traversée à étanchéité par un isolateur (31,31a,31b,31c) de support du sectionneur de ligne (DSZ). Le contact fixe (32) de ce dernier est connecté à l'extrémité (53) de raccordement de la ligne (CHd,60,61) par un conducteur de liaison s 'éten- dant horizontalement à I'intérieur de l'isolateur (31) en étant entouré coaxialement par l'enroulement de mesure du transformateur de courant (CT); La tête de câble (CHd) de la ligne et le transformateur de courant (CT) sont agencés dans une boîte à câble (50) comprenant une lumière (51, 51a) montée à étanchéité sur une bride- (3a) conjuguée de l'orifice (3).La partie (33) du sectionneur de ligne (DS 2) est portée par l'extension (31C) de L'isolateur (31), et est traversée par le contact mobile (33a) relié électriquement à la borne supérieure (13) du disjoncteur (CB) par une connexion (16). -Le contact mobile (33a) est formé par une broche montée à coulissement limité dans le sens vertical pour occuper deux positions stables : : - la position relevée du contact mobile (33a) correspond à la fermeture du sectionneur de ligne (DS2) et à- l'ouver- ture du deuxième sectionneur de terre (ES2), autorisant la liaison du disjoncteur (CB) avec la Ligne (CHd) ; - La position abaissée du contact mobile (33a) correspond à l'ouverture du sectionneur de ligne (DS2) et à la fermeture au deuxième sectionneur de terre (ES2) de manière à relier la borne (13) du disjoncteur (CB) à la terre. La mise à la terre s'opère au moyen d'un plot (45) intermédiaire en matériau conducteur, connecté en permanence à la paroi (1B) métallique par un conducteur (46) interne de liaison. Le troisième orifice (4) est agencé dans la partie infé r i eu re de La paroi verticale postérieure (1B) et sert de logement à un isolateur (21, 21a, 21b, 21c, 21d) de support du sectionneur d'aiguillage (DS1). Le contact fixe (23) de ce dernier est raccordé à la barre 72u, 72v, 72w de la phase correspondante du BUS par un conducteur 22 traversant horizontalement l'isolateur (21). Le jeu de barres triphasé (BUS) est logé dans un caisson (70, 76, 77) transversal équipé d'une ouverture (71, 71a), fixée de manière étanche à une bride (4a) extérieure de L'orifice (4). La partie (24) du sectionneur d'aiguillage (DS1) est portée par L'extension (21c) de l'isolateur (21) et est traversée par le contact mobile (24a), relié électriquement à la borne (12) inférieure du disjoncteur (CB) par une connexion (14).Le contact mobile (24a) comporte une broche coulissante, alignée verticalement avec la broche correspondante du sectionneur du ligne (DS2) et coopérant en position relevée avec le plot (45) pour la mise à la terre de la borne inférieure (12) du disjoncteur (CB). En position abaissée du contact mobile (24a), le premier sectionneur de terre (ES1) se trouve ouvert, et le sectionneur d'aiguillage (DS1) est fermé autorisant le raccordement du disjoncteur (CB) au jeu de barres (BUS). Le plot fixe (45) commun de mise à la terre est intercalé axialement entre les deux sectionneurs eDS1 et Du2), et est doté de deux plages opposées coopérant respectivement avec les contacts mobiles (24a, 33a). Le troisième sectionneur de terre (ES3) est logé dans la partie supérieure de L'enceinte (1) et comprend un bras de contact (42) mobile monté à pivotement sur un axe (43) transversal s'étendant dans la direction d'extension des barres (72u, 72v, 72w). En position de fermeture du sectionneur de terre (ES3), le bras de contact (42) coopère avec une plage (41) du contact fixe (32) associé au sectionneur de ligne (DS2). La commande (indiquée en traits pointillés) ae tous les sectionneurs s'effectue à partir de la face avant au moyen- de mécanismes logés dans un coffret (81) situé sous le mécanisme (80) du disjoncteur (CB). A l'intérieure de l'enceinte (1)} tous Les sectionneurs sont positionnés selon une rangée verticale unique disposée entre le disjoncteur (CB) et la paroi verticale postérieure (1B). La boîte à cables (5D) est superposée au jeu de barres (BUS) à L'arrière de la cellule. LeS deux sectionneurs de ligne (0S2) et d'aiguillage (DS1) sont disposés symétriquement par rapport à un plan horizontal passant par le plot (45) commun de mise à la terre. Leurs contacts mobiles (33a, 24a) respectifs sont alignés selont la direction verticale de la rangée qui passe également par l'axe (43) du troisiéme sectionneur de terre (ES3). EN référence aux figures 3 et 4, la cellule est associée à un double jeu de barres (BUS et BUS') triphasé. Cette cellule utilise tous les éléments du dispositif de la figure 2, qui porteront Les mêmes numéros de repères dans l'unité principale SI) standard coopérant avec le premier jeu de barres (BUS). La paroi horizontale inférieure (1D)- est supprimée pour autoriser l'adjonction à la base de la cellule d'un compartiment (II) auxiliaire, associé au deuxième jeu de barres (BUS').Le compartiment (II) est séparé de l'unité principale (I) par une paroi (6) horizontale intercalaire équipée d'un isolateur (7) de traversée comprenant une extrémité supérieure raccordée à la borne (15) du disjoncteur (CB) et une extrémité inférieure branchée à une plage de contact (8a) du compartiment (11). Cette der niera coopère avec un quatrième sectionneur de terre (ES'1) et se trouve en liaison avec le contact mobile (24') coulissant du deuxième sectionneur d'aiguillage (DS3). Un isolateur (21') est agencé dans un quatrième orifice (4') de la paroi verticale postérieure de l'enceinte (1), et sert de support au sectionneur d'aiguillage (DS3) dont le contact fixe (23') est relié à La barre correspondante du deuxième jeu de varres (BUS').Ce dernier est situé sous le premier jeu de barres (BUS) à L'arrière de la cellule, tandis que tes commandes (représentées en traits pointillés) des deux sectionneurs (est1 et DS 3) du compartiment (II) sont actionnés à partir d'un coffret (82) de la face avant. Le quatrième sectionneur de terre (ES'1) comporte un bras de contact (8c) pivotant sur un axe 8b, ce dernier étant aligné verticalement avec l'isolateur de traversée (7) et le disjoncteur (CB). Le deuxième sectionneur d'aiguillage (DS3) est monté es alignement vertical avec les deux autres sectionneurs (DS1 et DS2) de l'unité princioale (I), Selon les deux dispositifs des fig. 2 et 4, L'appareillage utilisé est du type unipolaire à pôles séparés alignés selon une direction longitudinale para-llèle à la face avant de la cellule. Les piles peuvent être disposés dans des enceintes modulaires accolées, ou dans une enceinte commune. L'appareillage peut également être du type triphasé logé dans une même enceinte. La cellule est extensible. REVENDICATIONS 1. Cellule ou tableau électrique, notamment à moyenne ou à haute tension, et à isolement gazeux, comprenant : - une enceinte (1) métallique reliée au potentiel de la terre, et étanche en étant remplie de gaz isolant à rigidité diélectique élevée, notamment de l'hexafluorure de soufre, ladite enceinte présentant une structure paral leépipédique à parois latérales opposées parallèles deux à deux, - au moins un jeu de barres (BUS, BUS') et une ligne (CHd, 60) de départ ou d'arrivée agencés à l'extérieur de L'enceinte (1) et à l'arrière de la cellule, - de L'appareillage électrique logé à L'intérieur de L'enceinte (1) et comprenant un disjoncteur (CB), des sectionneurs d'aiguillage (DS1, DS3) et/ou de ligne (DS2), des sectionneurs de terre (ES1, ES2, ES3, ES1'), - et des moyens d'interconnexion dudit appareillage avec le le jeu de barres (BUS, BUS') et la ligne (CHd), caractérisée en ce que les sectionneurs d'aiguillage (DSI, DS3) et de ligne (DS2) forment une rangée verticale disposée entre le disjoncteur (CB) et la paroi verticale postérieure (1B) de l'enceinte (1), et que Les mécanismes de commande (80, 81, 82) de l'appareillage se trouvent à l'extérieur de l'en- ceinte (1) sur la face avant de la cellule et à l'opposé du jeu de-barres (BUS, BUS') et de la ligne (CHd). 2. Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que un pLot conducteur (45) fixe de mise à la terre est intercalé dans ladite rangée entre le sectionneur de ligne (DS2) et le sectionneur d'aiguillage (DS1), et comporte deux plages opposées coopérant respectivement avec les contacts mobiles 33a, 24a,en fin de course d'ouverture des sectionneurs de ligne (DS2) et d'aiguillage (DS1) de manière à constituer les deuxième et premier sectionneurs de terre ES2, ES1. 3. Cellule selon la revendication 2, caractérisée en ce que le plot (45) de mise à la terre est connecté à l'enceinte (1) métallique par un conducteur de liaison (46) interne situé entre les isolateurs 21, 31 supports des sectionneurs de ligne(DS2)et d'aiguillage (DS1). 4. Cellule selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le disjoncteur (CB) s'étend parallélement le long de la paroi verticale antérieure (7C) et occupe la quasi-totalité de la hauteur de l'enceinte (1) en laissant subsister une distance d'isolement prédéterminée avec la paroi horizontale inférieure (1D). 5. cellule selon L'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que la ligne (CHd) est associée à une boite à câbles (50) renfermant un transformateur de courant (CT) entourant ledit isolateur (31) de support du sectionneur de ligne (DS2). 6. Cellule selon la revendication 5, caractérisée en ce aue la boite à câbles (50) est disposée au-dessus de jeu de barres (BUS), et que le disjoncteur (CB) est porté par la paroi horizontale supérieure (1A) de l'enceinte (1). 7. Cellule selon L'uns ries revendications précedentes, comnrenan un double jeu de barres (BUS, BUS'), caractérisée en ce que le deuxième jeu de barres (BUS') est accolé à un compartiment (II) auxiliaire renfermant un deuxième sectionneur d'aiguillage (DS3) raccordé à L'une des bornes (15) du disjoncteur (CB), ledit compartiment (II) étant situé sous l'unité principale (I) associé au premier jeu de barres (BUS).