Brevet FR2548473A1 — publié le 19850104

Poste de coupure La présente invention concerne un poste de coupure polyphasé dans lequel chaque conducteur de phase d'un départ est groupé avec au moins un appareil de coupure, un interrupteur de mise à la terre et un transformateur de courant dans un blindage ayant au moins en partie une forme cylindrique. Dans les postes de coupure, il est courant de prévoir pour chaque phase un blindage dans lequel se trouvent groupés le conducteur de phase, l'interrupteur, le sectionneur, l'interrupteur de mise à la terre ainsi que d'autres appareils. Dans de tels cas, ainsi qu'on le decrit par exemple dans la Revue Brown Boveri N060, 1973, pp 178 et suivantes pour un poste de couplage avec des disjoncteurs d'alternateurs, tous les appareils constitutifs qui y sont prévus sont étudiés les uns en fonction des autres en vue de leur installation et de leur démontage. L'objet de la présente invention est de réaliser un poste de coupure du genre ci-dessus qui se distingue par la simplicité de son montage et de son entretien, et dont l'en coibrement se trouve reduit grâce à une disposition adéquate des différents appareils. Cet objectif est atteint selon la présente invention en reliant le conducteur de phase à l'appareil de coupure au moyen d'un système de raccordement flexible, en utilisant un transformateur de courant avec un noyau annulaire disposé autour des connexions souples et un interrupteur de mise à la terre réalisé sous la forme d'un sectionneur rotatif comportant au moins un bras pivotant qui, en position ouverte, vient se placer entre le transformateur toroïdal et le blindage. Le poste de coupure polyphasé selon l'invention se distingue particulièrement par de grandes commodités de montage et d'entretien, ainsi que par un faible encombrement, dans le sens axial du blindage des différentes phases protégées. Ci-dessous on explique l'invention plus en détail, avec le dessin à l'appui. Les deux figures montrent respec tivement Fig. 1 une vue en coupe, axiale pour l'essentiel, d'un élément du blindage cylindrique d'une phase du poste de coupure selon l'invention, et Fig. 2 la vue en coupe selon II-II, exécutée symétriquement en rotation autour de l'axe du blindage cylindrique, de l'élément représenté dans la Fig. 1. L'élément représenté dans les figures 1 et 2 est prévu de préférence dans l'alignement de l'une des phases d'un départ d'alternateur. Cet élément est protégé de l'extérieur par une légère surpression de l'air de remplissage, qui est maintenu par exemple à une pression de 1,02 à 1,10 bar à l'intérieur du blindage 1 de forme cylindrique réalisé en métal, par exemple en aluminium. Ledit blindage 1 est prévu essentiellement pour permettre la circulation de courants de compensation. Avec la légère surpression on évite avant tout la pénétration de poussières à l'intérieur du blindage 1. Dans l'axe du cylindre de blindage 1 est prévu un conducteur de phase 2, supporté par des isolateurs qui n'ont pas été représentés et qui se termine par une pièce de raccordement 3 qui, dans le cas considéré, a une forme cylindrique. Des bandes conductrices 4, qui peuvent etre constituées par exemple par de la tresse de cuivre, sont fixées par l'une de leurs extrémités, de manière démontable, sur la surface extérieure de la pièce de raccordement 3. Les autres extrémités des bandes conductrices 4 sont fixées d'une manière démontable sur une pièce de raccordement 5 de forme cylindrique, d'un appareil de coupure 6, un disjoncteur ou un sectionneur par exemple, également disposé à l'intérieur du blindage 1 ; il est possible aussi de prévoir les deux appareils connectés en série à l'intérieur du blindage.Avec la structure de forme cylindrique des pièces de raccordement 3 et 5, avec des dimensions inchangées desdites pièces de raccordement 3 et 5 on peut adapter le nombre des bandes conductrices 4 à l'intensité du courant nominal du poste de coupure. A mi-longueur, les bandes conductrices individuelles 4 prennent appui sur la surface extérieure d'un anneau 7 en matière isolante de préférence ou bien en métal recouvert d'une couche isolante sur sa surface. On assure ainsi avec des moyens simples, le passage du courant entre le conducteur 2 et l'appareil de coupure 6 dans des conditions qui ne sont pas affectées par les dilatations thermiques, par les tolérances de fabrication des pièces conductrices de la phase considérée de l'appareillage, ce système pouvant également supporter des efforts électro- dynamiques considérables.On peut obtenir un espacement défini entre les bandes conductrices 4 et l'extérieur en don nanti l'anneau 7 une section en forme de gouttière et en l'évasant au voisinage de ces faces frontales. Avec une telle forme de l'anneau 7 on peut aussi maintenir, le cas échéant, les bandes conductrices 4 serrées contre l'anneau 7 au moyen de ligatures ou d'un bandage, qui n'ont pas été représentés. On évite ainsi tout risque de réduction de la distance entre les bandes conductrices et le blindage. La liaison flexible entre les pièces de raccordement 3 et 5 est entourée par le noyau annulaire 8 d'un transformateur de courant. Au moyen de pattes de fixation 9 le noyau toroïdal 8 est fixé à une couronne support 10 qui est soudée à la surface intérieure du blindage 1. Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig. 2, les pattes de fixation 9 sont réparties tout autour de la couronne support 10 symétriquement par rapport à un coffret de raccordement 11 du transformateur de courant dans lequel les enroulements disposés sur le noyau annulaire 8 sont sortis sur les bornes.Le noyau annulaire 8 repose sur des barres de guidage 12, et après desserrage des pa-ttes de fixation 9 et débranchement des sorties des enroulements secondaires, on peut faire glisser ledit noyau 8 le long de l'axe du cylindre de blindage 1 pour l'amener dans la position 8' ob il est représenté en pointillé dans la Fig. 1. Le boiter 13, d'un interrupteur de mise à la terre 14 réalise sous la forme d'un sectionneur rotatif, traverse le blindage 1 en regard du noyau annulaire 8. Le boitier 13 est fixe au blindage 1 et il sert de palier pour l'arbre 15 de l'interrupteur de mise à la terre 14 qui, à l'intérieur dudit boitier 13, passe à travers le blindage 1. Sur l'extré- mité de l'arbre qui est à l'intérieur du blindage 1 se trouve un bras pivotant 16 (qui dans la Fig. 1 se trouve derrière le noyau annulaire 8 et a donc té représenté en pointillé), et sur l'extrémité qui se trouve à l'extérieur du blindage est disposé un bras pivotant 17.Les deux bras pivotants 16 et 17 sont décalés l'un par rapport à l'autre approximativement de 900, et à leurs extrémités opposées à celles qui sont fixées sur l'arbre 15 ils se terminent chacun par un couteau de contact 18 et 19. Les couteaux de contact 18 et 19 sont associés respectivement à des contacts à pincement 20 et 21, qui peuvent être constitués, par exemple par des empilages de lames de contact 22 embouties en forme de U. Le contact à pincement 20 qui est associé au couteau de contact 18 est fixé à la partie de l'appareil de coupure 6 que l'on désire mettre à la terre, tandis que le contact à pincement 21 qui est associé au couteau de contact 19 est fixé au blindage 1, mais il pourrait tout aussi bien être disposé sur quelque autre partie de l'installation reliée à la terre, telle par exemple qu'une connexion de point neutre. Gracie à la disposition adoptée pour les bras pivotants 16 et 17, avec un décalage de 900, on obtient la possibilité d'installer les contacts fixes à pincement 20 et 21 en des points préférentiels du blindage 1 et de la partie de l'appareil de coupure 6 qui doit être mise à la terre.Le bras pivotant 16 qui se trouve à l'intérieur du blindage 1 peut alors se déplacer de la position enclenche 16' de l'interrupteur de mise à la terre 14, représentée en trait interrompu dans les figures, vers l'espace compris entre le blindage 1 et le noyau de transformateur 8 où il n'y a pas de champ électrique, de sorte qu'en position ouverte l'interrupteur de mise à la terre 14, c'est-à-dire lorsque l'appareillage de couplage est sous tension, ledit interrupteur 14 présente une distance d'isolement considérable et, en même temps, ne perturbe pas la répartition du champ électrique à l'intérieur du blindage 1. On obtient en outre, de cette manière, en conservant le même encombrement dans le sens radial, conditionné par la forme de construction du transformateur de courant, un raccourcissement dans le sens axial du blindage 1 de chacune des phases de l'appareillage de couplage selon l'invention, comparativement aux autres dispositifs comparables de même nature. Comme on peut le voir dans la Fig. 2, à l'intérieur du boitier 13 de l'interrupteur de mise à la terre 14 sont prévues des garnitures de portée 23 qui supportent l'arbre 15 et assurent en même temps une fonction d'étanchéité. On a représenté en outre, dans la Fig. 2, un soubassement métallique 24 qui supporte le blindage et entoure également l'appareil de coupure 6 d'une manière étanche. Si l'on doit intervenir dans l'appareillage, que ce soit pour le montage ou pour des opérations d'entretien, après coupure du courant et l'appareil de coupure 6 étant ouvert, on actionne l'interrupteur de mise à la terre 14 au moyen d'un mécanisme de commande qui agit sur l'arbre 15 mais qui n'a pas te représenté. Ce mécanisme de commande actionne en même temps les interrupteurs de mise à la terre correspondants des autres phases du poste. Le bras pivotant 16 passe dans la position 16' représentée en trait interrompu et le bras pivotant 17 passe de même dans la pcsition 17' également représentée en trait interrompu.Dans ces positions, les couteaux de contact qui sont repérés maintenant 18' et 19' se trouvent engagés dans les contacts à pincement 20 et 21, de sorte que, comme on peut le voir dans la Fig, 1, par 11 intermédiaire du contact à pincement 20, du couteau de contact 18, du bras pivotant 16, de l'arbre 15, du bras pi votant 17, du couteau de contact 19 et du contact à pincement 21, la partie de l'appareil de coupure 6 que l'on doit mettre à la terre se trouve reliée au blindage 1 qui est au potentiel de la terre. On peut alors ouvrir un couvercle 25 du blindage 1 et procéder aux travaux de montage et d'entretien nécessaires, à l'intérieur dudit blindage 1. Pour cela, on commence par enlever les pattes de fixation 9 et on libère les fils de sortie des enroulements secondaires du transformateur de courant en desserrant les bornes dans le coffret de raccordement 11. On peut alors faire glisser le noyau annulaire 8 dans la position 8', le long des barres de guidage 12. On peut alors détacher le dispositif de liaison souple entre les pièces de raccordement 3 et 5 puis retirer l'ensemble des bandes conductrices 4 avec l'anneau 7.La distance entre les pièces de raccordement 3 et 5 est plus grande que l'encombrement dans le sens axial du noyau annulaire 8 avec les enroulements secondaires du transformateur de courant. I1 est donc possible de sortir le transformateur de courant hors du blindage 1 et de le remplacer par un autre transformateur toroïdal ou de le tourner de 180 et de le remettre en place dans le blindage. Dans ce dernier cas on inverse la polarité du transformateur de courant. Du fait de la disposition symétrique des pattes de fixation 9 par rapport au coffret de branchement 11, un tel retournement du noyau annulaire ne pose aucun problème de fixation. Une fois le noyau annulaire 8 enlevé, on peut sans aucun problème procéder à d'autres travaux de montage et d'entretien sur d'autres éléments de la phase considérée, tels que l'interrupteur de mise à la terre 14 ou bien l'appareil de coupure 6. Après achèvement des travaux de montage et d'entretien on rétablit la liaison souple entre les pièces de raccordement 3 et 5, on rétablit les connexions du transformateur de courant et on referme le couvercle 25. En actionnant l'arbre 15 on ouvre l'interrupteur de mise à la terre, ce faisant, on ramène le bras pivotant 16 dans la position favorable tant du point de vue diélectrique que de l'encombrement, entre le blindage 1 et le noyau annulaire 8. REVENDICATIONS 1. Poste de coupure polyphasé dans lequel, dans le tracé d'un départ, chaque conducteur est groupé dans un blindage, au moins partiellement de forme cylindrique, avec au moins un appareil de coupure, un interrupteur de mise à la terre et un transformateur de courant, caractérisé par le fait que le conducteur de phase (2) est relié à l'appareil de coupure (6) au moyen d'un système de raccordement flexible, que le transformateur de courant comporte un noyau annulaire (8) qui entoure le système de raccordement flexible et que l'interrupteur de mise à la terre (14) est réalisé sous la forme d'un sectionneur rotatif et qu'il comporte au moins un bras pivotant (16) qui, en position ouverte, vient se placer entre le -noyau annulaire (8) et le blindage (1). 2. Poste de coupure selon la revendication 1, carac térisé par le fait que le système de raccordement flexible comprend des bandes conductrices (4) dont les extrémités sont fixées de manière démontable aux pièces de raccordement de forme cylindrique (3,5) du conducteur de phase (2) et de l'appareil de coupure (6) et qui prennent appui, à mi-longueur, sur un anneau (7). 3. Poste de coupure selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'anneau (7) a une section en forme de gouttière, qu'il a donc un diamètre plus petit dans le plan médian et qu'il va en s'évasant vers les faces frontales. 4. Poste de coupure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le noyau annulaire (8) peut être déplacé le long d'au moins une barre de guidage (12), suivant la direction de l'axe du cylindre de blindage (1). 5. Poste de coupure selon la revendication 4, carac térisé par le fait que le noyau annulaire (8) est tenu en des points d'amarrage (pattes de fixation (9)) qui sont répartis le long de la périphérie du blindage (1), symétriquement par rapport à un coffret de raccordement (11) où se trouvent les bornes de sortie des enroulements secondaires disposés avec une répartition convenable sur le noyau annulaire (8). 6. Poste de coupure selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'interrupteur de mise à la terre (14) comporte un-autre bras pivotant (17), que ce bras pivotant (17) se trouve en dehors du blindage (1), qu'il est décalé dans le sens de la rotation par rapport au bras pivotant (16) qui se trouve à l'intérieur du blindage (-1) et qu'il est réuni électriquement audit bras pivotant (16) qui se trouve à l'intérieur du blindage (1). 7. Poste de coupure selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'aux extrémités opposées à celles qui sont fixées à l'arbre (15) il est prévu sur les bras pivotants (16,17) des couteaux de contact (18,19) qui peuvent s'engager dans des contacts à pincement (20,21) disposés sur la partie de l'appareil de coupure (6) qu'il faut mettre à la terre et sur le blindage (1).