Brevet FR2569499A1 — publié le 19860228

POSTE BLINDE A HAUTE TENSION AYANT UN DISJONCTEUR ET DEMI PAR DEPART. L'invention concerne un poste blindé triphasé à haute ten- sion ayant un disjoncteur et demi par départ et des parties actives logées à l'intérieur d'enveloppes métalliques mono- phasées mises à la terre et remplies d'un gaz isolant à rigi- dité diélectrique élevée, notamment de l'hexafluorure de soufre, et comprenant: - un premier et un deuxième jeux de barres parallèles, - une pluralité de cellules monophasées à phases séparées comprenant chacune un disjoncteur et des sectionneurs d'ai- guillage et de mise à la terre, chaque phase étant équipée d'une série de trois cellules juxtaposées connectées élec- triquement en série entre les barres correspondantes des pre- mier et deuxième jeux de barres, - un premier départ par phase coopérant avec la cellule in- tercalaire et l'une des cellules raccordé au premier jeu de barres, - un deuxième départ par phase coopérant avec ladite cellule intercalaire et l'autre cellule associée au deuxième jeu de barres. Selon un poste blindé connu du genre mentionné, décrit dans la demande de brevet allemand N 2. 646.617, les disjoncteurs des différentes cellules monophasées s'étendent dans un plan horizontal parallèlement aux deux jeux de barres à phases associées. Chaque phase comporte une série de trois disjonc- teurs juxtaposés situés à la partie inférieure du poste. Les jeux de barres se trouvent dans la partie supérieure du poste au-dessus des départs. Le raccordement des cellules des trois phases nécessite une architecture particulière pouvant s'effectuer de diverses manières: - soit par décalage longitudinal des trois séries de dis- joncteurs, =2 - soit par inclinaison des disjoncteurs par rapport aux jeux de barres, - soit par une disposition en triangle des différentes phases des jeux de barres, - soit par répartition des disjoncteurs sur deux niveaux différents. La mise en oeuvre de cette architecture est compliquée et l'invention a pour but de réaliser un poste à-un disjoncteur et demi par départ ayant une structure ordonnée à encombre- ment réduit et à facilité d'accès aux différents constituants. Le poste blindé selon l'invention est caractérisé en ce que tous Les disjoncteurs des cellules à phases séparées sont alignés longitudinalement selon une direction parallèle aux jeux de barres en étant logés dans des enveloppes verticales échelonnées à intervalles réguliers le long des jeux de barres, et que les connexions transversales inférieures et supérieures de tous les disjoncteurs s'étendent respective- ment dans deux plans parallèles aux jeux de barres. Les disjoncteurs disposés verticalement présentent deux con- nexions latérales supérieure et inférieure s'étendant d'un même côté en direction des jeux de barres (disjoncteur en U) ou en sens opposés (disjoncteur en Z). L'ensemble des élé- ments constitutifs d'une cellule est inclus dans un plan transversal perpendiculaire aux jeux de barres. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les premier et deuxième disjoncteurs des cellules de chaque phase présentent une structure en Z à connexions transver- sales opposées, alors que le troisième disjoncteur de chaque série possède une structure en U à connexions transversales situées du côté des jeux de barres. Les deux systèmes de départs sont logés dans un même plan horizontal parallèle 3 2569499 à celui des jeux de barres et superposé aux cellules, les deux départs d'une même phase étant alignés selon une direc- tion transversale et orientés en sens opposés de part et d'autre du disjoncteur intercalaire de chaque série de cel- lules. Dans ce cas, l'ordre de succession du type des dis- joncteurs est ZZU, ZZU, ZZU. La structure du poste selon l'invention se prête à une ex- tension par simple prolongation des jeux de barres et adjonc- tion de nouvelles cellules. Les jeux de barres peuvent être à phases associées ou séparées en s'étendant dans un plan ho- rizontal commun disposé entre les deux plans parallèles des con- nexions inférieures des disjoncteurs. Selon une variante, les deux jeux de barres sont agencés dans deux plans parallèles horizontaux, les deux barres d'une même phase étant superposées. Selon un autre mode de réalisation, l'architecture du poste peut être modifiée en fonction de la disposition des départs. Les départs par phase peuvent s'effectuer du même côté des disjoncteurs, et à l'opposé des jeux de barres par une sim- ple modification de l'ordre de succession du type des dis- joncteurs, notamment ZUZ, ZUZ, ZUZ. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation de l'invention, donnés à titré d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 illustre le schéma électrique unipolaire d'un poste à un disjoncteur et demi par départ; - la figure 2 est une vue de profil de droite du poste selon l'invention; - les figures 3 et 4 montrent respectivement des vues en élévation et en plan du poste représenté à la figure 2; - la figure 5 est une vue de gauche de La figure 3; - la figure 6 est une vue de dos de la figure 3; - la figure 7 montre une variante de réalisation du poste selon l'invention; - la figure 8 est une vue en plan de la fi ure 7. - La figure 9 est une vue identique de la figure 5 d'une autre variante de réatisation. La figure 1 représente le schéma électrique unipolaire, d'une installation électrique triphasée de commutation constituant un poste blindé à haute tension, ayant un disjoncteur et demi par départ. Le poste comporte deux systèmes de départs A, B triphasés et deux jeux de barres omnibus B01, B02 à barres triphasées 10R, 10S, 10T; 12R, 12S, 12T susceptibles d'ali- menter une pluralité de cellules juxtaposées du type mono- phasé 14R à 18T, groupées électriquement par série de trois dans chaque phase R, S, T. La phase R, illustrée à la fig. 1, possède trois cellules 14R, 16R, 18R connectées en série entre les barres 10R et 12R des jeux de barres B01, B02, chaque cellule 14R, 16R, 18R compre- nant d'une manière classique un disjoncteur 20R, 22R, 24R, deux sectionneurs d'aiguillage 26R, 28R; 30R, 32R; 34R, 36R et deux sectionneurs de mise à la terre 38R, 40R; 42R, 44R; 46R, 48R. Les deux cellules 14R, 18R, qui encadrent la cel- lule intercalaire 16R, sont raccordées d'un côté aux barres R, 12R des jeux de barres B01, B02 et de l'autre côté à deux départs AR, BR de la même phase R. A chaque départ AR, BR de la phase R est associé un sectionneur de mise à la terre 50R, 52R et éventuellement un sectionneur de départ (non représenté). La phase S comprend d'une manière similaire un couplage sé- rie de trois cellules monophasées 14S, 16S, 18S alimentées par les barres 10S, 12S des jeux de barres B01, B02, et asso- ciées à deux départs AS, BS. 2569499 La phase T du poste comporte un couplage série de trois autres cellules monophasées 14T, 16T, 18T alimentées par les barres lOT, 12T des jeux de barres B01, B02 et associées à deux départs AT, BT. En fonctionnement normal du poste à un disjoncteur et demi par départ, les disjoncteurs et les sectionneurs d'aiguillage de toutes les cellules 14R à 18T sont fermés et les deux systèmes de départs A, B sont alimentés par les deux jeux de barres B01, B02. Lors d'un défaut sur un départ, par exemple le départ A, ce dernier est isolé par l'ouverture des disjoncteurs et sectionneurs d'aiguillage des cellules 14R à 16T. Le départ B reste alimenté par le jeu de barres B02. Lors d'un défaut sur l'un des jeux de barres, par exem- pie le jeu de barres BOl les disjoncteurs et les section- neurs d'aiguillage des trois cellules 14T, 14S, 14T sont ouverts et les deux départs A, B restent alimentés par l'au- tre jeu de barres B02. Sur les figures 2 à 6, le poste triphasé est réalisé à par- tir d'enveloppes monophasées, les différentes barres 10R, S, lOT; 12R, 12S, 12T des deux jeux de barres B01, B02, et les éléments des cellules 14R à 18T, en l'occurrence les disjoncteurs et sectionneurs de chaque phase R, S, T,étant logés dans des enveloppes métalliques distinctes, remplies d'un gaz à rigi- dité diélectrique élevée, notamment de l'hexafluorure de soufre assurant l'isolation. Les enveloppes de formes cylin- driques sont mises à la terre et compartimentées pour limi- ter les dégâts en cas de défaut ou de fuite de gaz. Les en- veloppes des six barres 10R à 12T des deux jeux de barres B01, B02 s'étendent parallèlement côte à côte dans un même plan horizontal. Les jeux de barres B01, B02 sont à phases associées, l'ordre de succession des phases étant du type RST, RST. Les disjoncteurs 20 R à 24T des cellules 14R à 18T sont alignés et disposés verticalement. côte à côte dans des plans perpendiculaires aux jeux de barres B01, B02 en étant échelonnés le long de ces derniers à intervalles réguliers. L'ordre de succession des. pôles des disjoncteurs 20R à 24T est du type à phases séparées RRR, SSS, TTT et la totalité des disjoncteurs 20R à 24T est située d'un même côté des jeux de barres B01, B02. Deux types de disjoncteurs sont utilisés dans les cellules 14R à 18T constituant l'arch itecture du poste blindé: - un premier type en Z (fig. 5) comporte deux brides 60, 62 de raccordement diamétralement opposées et décalées dans le sens de la hauteur. Tous Les disjoncteurs 20R, 22R; 20S, 22S; T, 22T affectés aux cellules 14R, 14S, 14T raccordées au premier jeu de barres B01, et aux cellules intercalaires 16R, 16S, 16T, présentent une structure identique en Z avec sor- ties et entrées opposées. A chaque bride 60, 62 latérale est connectée l'enveloppe d'un transformateur de courant 63 mono- phasé, la bride 62 étant située à l'opposé des jeux de barres B01, B02. - un deuxième type en U (fig. 2) est équipé de deux brides 64, 66 de raccordement situées d'un même côté des jeux de barres B01, B02 avec un décalage en hauteur. Les trois dis- joncteurs 24R, 24S, 24T des cellules 18R, 18S, 18T raccor- dées au deuxième jeu de barres B02 ont une structure iden- tique en U avec sorties débouchant du même côté que les en- trées. A chaque bride 64, 66 latérale est raccordée l'enve- loppe d'un transformateur de courant 63 monophasé. La struc- ture des parties actives d'un disjoncteur en U et d'un dis- joncteur en Z est identique, seule change la position dia- métrale des brides supérieures de raccordement 62 et 66. La cellule d'extrémité 14R située dans la partie gauche du poste sur les figures 3 et 4, comporte un disjoncteur 20R monophasé en Z dont la connexion transversale inférieure, associée à la bride 60 est dotée d'un transformateur de cou- rant 63 et d'un ensemble sectionneur d'aiguillage 26R et sectionneur de mise à la terre 38R, ledit ensemble étant logé dans la même enveloppe standard 72, connectée à la barre 10R appartenant à la phase R du premier jeu de barres 7 2569499 B01 (voir fig. 5). Le transformateur de courant 63 est relié à l'enveloppe commune 72 des sectionneurs 26R, 38R par un tronçon intercalaire 68R transversal, situé à un niveau in- férieur au plan horizontal de logement des barres 10R à 12T. La connexion supérieure associée à la bride 62 du disjonc- teur 20R comprend un transformateur de courant 63 accolé à l'enveloppe 72 commune du sectionneur d'aiguillage 28R et du sectionneur de mise à la terre 40R. L'enveloppe 72 est rac- cordée au premier départ AR de la phase R par un tronçon in- tercalaire 70R longitudinal servant de logement au section- neur de mise à la terre 50R du départ AR. Le tronçon 70R de la connexion supérieure sétend dans la direction d'aligne- ment des cellules en étant orthogonal au tronçon 68R trans- versaI de la connexion inférieure. La longueur du tronçon 70R correspond sensiblement au diamètre de l'enveloppe du dis- joncteur 20R. Le plan horizontal des barres 10R à 12T se trouve à un niveau intermédiaire situé entre La bride infé- rieure 60 et la bride supérieure 62, du disjoncteur 20R. Le premier départ AR transversal est orthogonal au tronçon R et s'étend à partir de la cellule 16R juxtaposée dans un plan horizontal situé audessus des cellules, du côté opposé des jeux de barres B01, B02. Le premier départ AR est égale- ment raccordé à la bride supérieure 62 du disjoncteur 22R en Z de la cellule 16R par l'enveloppe 72 commune du sectionneur d'aiguillage 30R et du sectionneur de mise à la terre 42R (fig. 6) et par un transformateur de courant 63. La bride in- férieure 60 du disjoncteur 22R est reliée au deuxième départ BR de la phase R par un transformateur de courant 63, l'enve- loppe 72 commune du sectionneur d'aiguillage 32R et du sec- tionneur de mise à la terre 44R, et un tronçon vertical 74R de connexion (voir fig. 3 et 5). Le deuxième départ BR trans- versal est orienté du côté et au-dessus des jeux de barres B01, B02. Les deux départs AR et BR de la phase R sont alignés et orien- tés en sens opposés selon une direction transversale contenue dans le plan médian vertical du disjoncteur intercalaire 22R (voir fig. 2, 4 et 5). Le deuxième départ BR de la phase R est relié à la bride supérieure 66 du disjoncteur 24R en U de la cellule 18R par un tronç-on intercalaire 76R longitudinal, L'enveloppe 72 commune du sectionneur d'aiguillage 34R et du sectionneur de mise à la terre 46R, et un transformateur de courant 63. La bride inférieure 64 du disjoncteur 24R en U est connectée à la barre 12R du deuxième jeu de barres B02 par un trans- formateur de courant 63, un tronçon intercalaire 68R trans- versal et l'enveloppe 72 commune du sectionneur d'aiguillage 36R et du sectionneur de mise à la terre 48R. Le tronçon 76R est identique au tronçon 70R et sert de logement au section- neur de mise à la terre 52R du deuxième départ BR. Les deux tronçons 68R transversaux de connexion des disjonc- teurs 20R et 24R de la phase R aux barres respectives 1OR et 12R des jeux B01, B02 présentent des longueurs différentes dépendant du décalage entre les barres 10R, 12R. L'architecteure des trois cellules 14S, 16S, 18S associées à la phase S est identique à celle décrite précédemment pour la phase R, et leurs éLéments ou organes porteront les mêmes numéros affectés de la lettre S. Il en est de même pour les trois cellules 14T, 16T, 18T de la phase T. Sur les figures 2 à 6, on remarque que les deux systèmes de départs A, B triphasés se trouvent dans un plan horizontal commun superposé aux cellules 14R à 18T. Les trois départs BR, BS, BT parallèles du deuxième système B s'étendent ortho- gonalement au-dessus des barres 10R à 12T, tandis que les départs AR, AS, AT parallèles du premier système A sont agencés du côté opposé des cellules. L'ordre de succession des phases RST, RST des deux jeux de barres B01, B02 à phases associées du mode de réalisation des fig. 2 à 6 peut bien entendu être modifié de manière à obtenir un système à phases séparées RR, SS, TT. L'architec- ture des cellules du poste est conservée, à part l'adapta- tion des longueurs des tronçons 68R, 68S, 68T de connexion des disjoncteurs 20R, 24R; 20S, 24S; 20T, 24T aux barres R, 12R; 10S, 12S; lOT, 12T correspondantes. Selon la variante illustrée aux fig. 7 et 8, les deux départs d'une même phase s'effectuent du même côté des disjoncteurs, et à l'opposé des jeux de barres B01, B02. Seule la phase R a été représentée pour plus de clarté. Les disjoncteurs 20R, 24R des cellules 14R et 18R sont du type en Z, alors que le disjoncteur 22R de la cellule intercalaire 16R est du type en U. L'ordre de succession du type de disjoncteurs 20R à 24T des différentes cellules 14R à 18T à phases séparées est ZUZ, ZUZ, ZUZ, alors qu'il était ZZU, ZZU, ZZU dans la réa- lisation des fig. 2 à 6. Les jeux de barres B01, B02 sont re- présentés à phases associées, mais peuvent également être à phases séparées. Les deux départs AR, BR transversaux de la phase R sont situésrespectivement dans le plan vertical des disjoncteurs 20R et 24R en Z et s'effectuent dans le même sens avec un décalage en hauteur. Selon une autre variante (non représentée), les deux départs d'une même phase s'étendent du côté des jeux de barres B01, B02. Dans ce cas, tous les disjoncteurs 20R à 24T à phases séparées sont du type en U (fig. 2). Le dispositif de la figure 9 concerne une variante à jeux de barres B01, B02 superposés. L'architecture des cellules du poste est similaire à celle du dispositif illustré aux fig. 2 à 6, l'ordre de succession des disjoncteurs 20R à 24T des différentes cellules 14R à 18T à phases séparées étant du type ZZU, ZZU, ZZU. L'emplacement du premier jeu de barres B01 reste inchangé, tandis que le deuxième jeu de barres B02 est placé sous le premier jeu B01, les deux barres 1OR, 12R; 10S, 12S; lOT, 12T d'une même phase se trouvant dans un plan vertical s'étendant parallèlement aux cellules 14R à 18T. Les tronçons 68R, 68S, 68T de connexion des disjoncteurs R,24R; 20S, 24S; 20T, 24T d'une même phase aux barres 10R, 12R; 10S, 12S; lOT, 12T correspondantes présentent des lon- gueurs identiques. Les deux jeux de barres B01, B02 sont agencés dans deux plans horizontaux parallèles, disposés de part et d'autre du plan intercalaire passant par les brides , 64 inférieures des disjoncteurs 20R à 24T. REVENDICATIONS 1. Poste blindé triphasé à haute tension ayant un disjonc- teur et demi par départ et des parties actives logées à l'intérieur d'enveloppes métalliques monophasées mises à la terre et remplies d'un gaz isolant à rigidité diélectrique élevée, notamment de l'hexafluorure de soufre, et comprenant: - un premier (B01) et un deuxième (B02) jeux de barres pa- rallèles, - une pluralité de cellules (14R à 18T) monophasées à phases séparées comprenant chacune un disjoncteur et des section- neurs d'aiguillage et de mise à la terre, chaque phase (R,S, T) étant équipée d'une série de trois cellules juxtaposées connectées électriquement en série entre les barres corres- pondantes (10R, 12R; 10S, 12S, 10T, 12T) des premier et deu- xième jeux de barres (B01, B02), - un premier départ (AR, AS, AT) par phase coopérant avec la cellule intercalaire (16R, 16S, 16T) et l'une des cellules (14R, 14S, 14T) raccordée au premier jeu de barres (B01) - un deuxième départ (BR, BS, BT) par phase coopérant avec ladite cellule intercalaire et l'autre cellule (18R, 18S, 18T) associée au deuxième jeu de barres (B02), caractérisé en ce que tous les disjoncteurs (20R à 24T) des cellules (14R à 18T) à phases séparées sont alignés longitudinalement selon une direction parallèle aux jeux de barres (B01, B02) en étant logés dans des enveloppes verticales échelonnées à intervalles réguliers Le Long des jeux de barres, et que les cunnexions transversales inférieures et supérieures de tous les disjoncteurs (20R à 24T) s'étendent respectivement dans deux plan parallèles aux jeux de barres (801, B02). 2. Poste blindé selon la revendication 1, caractérisé en ce que Les premier et deuxième jeux de barres (B01, B02) sont- à phases associées ou séparées en s'étendant Longitudina- lement dans un plan horizontal commun disposé entre les - deux plans parallèles desdites connexions inférieures et supérieures des disjoncteurs (20R à 24T). 3. Poste blindé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et deuxième jeux de barres (B01, B02) sont agencés dans deux plans parallèles horizontaux situés de part et d'autre du plan intercalaire passant par les connexions inférieures des disjoncteurs (20R à 24T), les deux barres (10Ry 12R; 10S 12S; 10T,12T) d'une même phase étant superposées. 4. Poste blindé selon la revendication 1, 2 ou 3,caractéri- sé en ce que les premier et deuxième disjoncteurs (20R, 22R; S, 22S; 20T, 22T) des cellules de chaque phase (R, S, T) présentent une structure en Z à connexions transversales opposées, alors que le troisième disjoncteur (24R, 24S, 24T) de chaque série possède une structure en U à connexions transversales situées du côté des jeux de barres (B01, B02), et que les deux systèmes de départs (A, B) sont logés dans un même plan horizontal parallèle à celui des jeux de barres (B01, B02) et superposé aux cellules. 5. Poste blindé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les connexions inférieures des premier et troisième disjoncteurs (20R, 24R; 20S, 24S; 20T, 24T) de chaque phase sont connectées aux jeux de barres (B01, B02) par une paire de tronçons intercalaires (68R, 68S, 68T) trans- versaux ayant des Longueurs dépendant du décalage entre les barres (10R, 12R; 10S, 12S; 10T, 12T) d'une même phase. 6. Poste blindé selon la revendication 5,' caractérisé en ce que ledit tronçon intercalaire (68R, 68S, 68T) de la connexion inférieure des premier et troisième disjoncteurs de chaque phase est raccordé à une enveloppe commune 72 de logement d'un sectionneur d'auguillage (26R, 36R; 265, 36S; 26T, 36T) et d'un secticnneur de mise à la terre (38R, 48R; 38S, 48S; 38T, 48T). 7. Poste blindé selon la revendication 4, 5 ou 6, carac- térisé en ce que la connexion supérieure du premier disjonc- teur (20R, 20S, 20T) en Z de chaque phase est reliée au premier départ (AR, AS, AT) correspondant par un premier tronçon intercalaire (70R, 70S, 70T) longitudinal s'éten- dant dans la direction d'alignement des cellules, et que ledit premier tronçon sert de logement à un sectionneur de mise à la terre 'S5OR, 50S, 50T) dudit premier départ. 8. Poste blindé selon la revendication 7, caractérisé en ce 14 2569499 que la connexion supérieure du troisième disjoncteur (24R, 24S, 24T) en U de chaque phase est connectée au deuxième départ (BR, BS, BT) correspondant par un deuxième tronçon intercalaire (76R, 76S, 76T) longitudinal s'étendant paral- lèlement audit premier tronçon (70R, 70S, 70T) et du côté opposé, et que ledit deuxième tronçon sert de logement à un sectionneur de mise à la terre (52R, 52S, 52T) dudit deuxième départ. 9. Poste blindé selon la revendication 1-, 2 ou 3 caractérisé en ce que les premiers et troisième disjoncteurs inférieure opposées, alors que le deuxième disjoncteur inter- calaire (22R, 22S, 22T) possède une structure en U à connexions transversales supérieure et inférieure situées toutes les deux à l'opoosé des jeux de barres (801, B02), et que les premier et deuxième départs (AR, BR; AS, BS; AT, BT) d'une même phase s'étendent parallèlement du même côté des disjoncteurs avec un décala3-e dans le sens de la hauteur, et à l'opposé des jeux de barres (B01, 802). 10. Poste blindé selon l'une des revendications 1 à 8, carac- térisé en ce que les deux départs (AR, BR; AS, BS; AT, BT) d'une même phase sont alignés selon une direction transver- sale et orientés en sens opposés de part et d'autre du disjonc- teur intercalaire (22R, 22S, 22T) de chaque série de cellules.