Brevet FR2566199A1 — publié le 19851220

POSTE INTERIEUR A HAUTE TENSION A COMPARTIMENTAGE PAR DES ELEMENTS STANDARD L'invention est relative à un poste intérieur à haute tension ayant plusieurs cellules juxtaposées, échelonnées le long d'un jeu de barres, chaque cellule s'étendant perpendiculairement à ce jeu de barres et comprenant un compartiment de Jeu de barres, un compartiment disjoncteur, un compartiment de raccordement arrivée ou départ et un compartiment couloir, lesdits compartiments d'une même cellule étant séparés par des cloisons permettant une connexion électrique entre les compartiments adjacents, les cloisons de séparation de compartiments de cellules différentes ainsi que les cloisons externes formant les murs ou le toit étant pleines. La réalisation d'ouvrages de transformation ou d'interconnexion pour des hautes tensions ou très hautes tensions, notamment supérieures ou égales à 60 kV, est soit du type extérieur, soit du type blindé à isolation à gaz sous pression. Dans les postes extérieurs les éléments constitutifs du poste et leurs connexions sont disposés à l'air libre et sont soumis aux intémpéries et contraintes mécaniques. Leur encombrement au sol est important et les frais de montage et de réalisation sont notables. Les postes blindés font usage d'enceintes métalliques à l'intérieur desquelles un fluide isolant sous pression assure l'isolement des parties sous tension. Cela conduit à un encombrement en surface et en volume qui peut être beaucoup plus faible que celui des postes extérieurs, et les éléments constitutifs sont entièrement protégés.Le poste blindé se prête de plus à une préfabrication en usine et à des systèmes modulaires limitant le travail sur site à un assemblage de modules préfabriqués. Le développement des postes blindés à gaz sous pression est néanmoins limité par son coût. La présente invention a pour but de per mettre la réalisation d'un poste intérieur à très haute tension, qui allie les avantages des postes extérieurs et des postes blindés sans en avoir les inconvénients. Le poste selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il comporte une ossature formée par des poteaux verticaux disposés en rangées et colonnes suivant un réseau régulier, chaque compartiment de forme rectangulaire étant délimité par quatre poteaux disposés dans les coins réunis par des traverses horizontales et agencés pour supporter les cloisons internes préfabriquées verticales ainsi que les ctoi- sons horizontales formant le plancher ou le plafond du compartiment. Le poste selon l'invention est constitué par un bâtiment compartimentéw qui assure la protection du matériel contre les dégradations, le compartimentage limitant les risques de propagation d'un défaut et apportant une meilleure sécurité. L'isolation est assurée par l'air à la pression atmosphérique ce qui évite toute enceinte étanche et tout risque de fuite. La technique standard de fabrication du bâtiment et de son compartimentage, utilisant une ossature de poteaux de traverses et des cloisons standard préfabriqués, permet une réduction notable du coût de fabrication qui est vol- sin de celui d'un poste extérieur. Les cloisons intérieures de préférence métalliques et préfabriquées en usine sont de deux types différents, un premier type pour la séparation de compartiments d'une même cellule, qui comprend les sectionneurs de traversée susceptibles d'assurer la liaison électrique entre les deux compartiments cloisonnés. Le deuxième type de cloison entre des compartiments de cellules différentes ou des cloisons formant le plancher ou le plafond d'un compartiment est un simple panneau plein porté par les poteaux de l'ossature. Selon un développement de l'invention, le poste est à deux niveaux permettant la superposition de certains compartiments, notamment du compartiment de raccordement disposé au-dessus du couloir d'accès. Les deux niveaux permettent également l'installation de deux jeux de barres superposés dans le cas d'un poste à double Jeu de barres. Les cellules peuvent être disposées en ligne d'un seul côté du compartiment jeu de barres,.auquel cas le bâtiment ne comporte que trois compartiments dans la direction perpendiculaire au jeu de barres. Selon un autre mode de mise en oeuvre, les cellules sont disposées dos à dos deux à deux de part et d'autre du Jeu de barres1 auquel cas le bâtiment comporte cinq compartiments dans la direction perpendiculaire au Jeu de barres. La dimension du bâtiment dans le sens du Jeu de barres est bien entendu adaptée au nombre de cellules raccordées au jeu de barres. Les cloisons externes du bâtiment, en l'occurrence les murs extérieurs et le toit, peuvent être réalisés par des panneaux métalliques du type sandwich fixés à l'ossature ou, selon une variante de réalisation, par des murs en éléments traditionnels, tels que du ciment ou des briques. Le toit peut être une dalle en béton avantageusement coulée dans un bac formant le coffrage posé sur l'extrémité des poteaux de l'ossature. Une technique analogue de coulée du béton dans des coffrages métalliques peut être utilisée pour la fabrication de planchers de compartiments. Les poteaux et les traverses sont avantageusement préfabriqués en usine et comportent les pattes de fixation des cloisons facilitant l'assemblage sur le site. Les poteaux sont disposés suivant un gabarit régulier sur une dalle formant le plancher du bâtiment, cette réalisation ne présentant aucune difficulté particulière sur le chantier. La mise en place des cloisons en forme de panneaux préfabriqués ainsi que celle de l'appareillage logé dans les différents compartiments ne nécessite aucun outillage spécial et peut être réalisée par une main-d'oeuvre non qualifiée. L'archtitecture selon l'invention permet la réalisation de différents types de postes et une évolution ou modification des installations. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description 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 transversale d'un poste selon l'invention, à double jeu de barres et à cellules disposées dos à dos; - la figure 2 est le schéma électrique du poste selon la figure 1; - la figure 3 est une vue en plan du poste selon la fig. 1, le toit étant supposé enlevé; - les figures 4 et 5 sont des vues anlogues aux figures 1 et 2, représentant un poste à simple jeu de barres; - les figures 6 et 7 sont des vues analogues- à celles des figures 1 et 2, illustrnt un poste en ligne à double jeu de barres. Sur les figures, l'ossature ou la- charpente d'un poste 10 à haute tension est constituée par quarante-deux poteaux 12 disposés suivant six colonnes et sept rangées sur un radier 14. Quatre poteaux 12 disposés en rectangle définissent un compartiment du bâtiment ou poste 10 recevant un élément constitutif du poste. Les mu-rs extérieurs 16 du poste 10 peuvent être en des matériaux traditionnels, notamment en briques remplissant les intervalles entre les poteaux 12,ou êtreconstitués par des plaques, notamment métalliques, supportées par les poteaux 12. Le toit 18 du bâtiment peut être un toit métallique ou une dalle en béton dont l'un des modes de réalisation est décrit ci-après. L'intérieur du poste 10 est subdivisé en compartiments par des cloisons verticales et horizontales, ces dernières définissant deux niveaux ou étages I et II dans certaines parties du bâtiment. En se référant plus particulièrement à la figure- 1 et 2, on voit que des compartiments s'étendant suivant la colonne du milieu comportent un compartiment supérieur 20 de jeu de barres au niveau II et un compartiment inférieur de jeu de barres 22 au niveau I. Les compartiments 20 des différentes rangées communiquent entre eux, le jeu de barres 24 logé dans ces compartiments 20 s'étendant sur toute la longueur du poste 10. D'une manière analogue, un deuxième jeu de barres 26 s'étend sur toute la longueur du bâtiment 10 dans les compartiments inférieurs 22. Les compartiments 20 et 22 sont séparés par une cloison horizontale formant plancher 28, cette cloison horizontale 28 étant par exemple constituée par des plaques métalliques fixées aux poteaux et traverses adjacents.Les compartiments 20, 22 de jeux de barres sont délimités latéralement par des cloisons verticales 30, notamment constituées par des plaques métalliques fixées aux poteaux 12 et aux traverses. Les cloisons verticales 30 sont agencées pour porter un sectionneur 32 du type à bras pivotants schématiquement représenté sur la figure 1, susceptible d'assurer une traversée de liaison électrique entre les compartiments Jeux de barres 20, 22 et les compartiments adjacents. De part et d'autre des compartiments 20, 22 de jeux de barres sont disposées dos à dos des cellules identiques, dont seule celle disposée à gauche des compartiments 20, 22 est décrite ci-dessous.Dans le compartiment 34 directement adjacent au compartiment 20, 22 de jeux de barres est disposé un disjoncteur 36 > relié par des conducteurs 38 aux deux sectionneurs rotatifs 32 respectivement associés au jeu de barres 24 et au Jeu de barres 26. Le compartiment 34 s'étend sur toute la hauteur du bâtiment aux niveaux I et II, le compartiment 34 étant séparé des cellules adjacentes par des cloisons verticales 40 portées par les poteaux 12 et les traverses. Dans la colonne adjacente à celle des compartiments 34 des disjoncteurs 36 sont disposés des compartiments superposés 42, 44, respectivement aux niveaux II et I. Une cloison verticale 46 est interposée entre les compartiments 42, 44 superposés et le compartiment disjoncteur 34. Le compartiment supérieur 42 est un compartiment de raccordement élec trique tandis que le compartiment inférieur 44 constitue un couloir d'accès dans le bâtiment 10 et de commande des disjoncteurs et des sectionneurs.Un sectionneur 48 de traversée est disposé dans la cloison 46 de séparation du compartiment de raccordement 42 et du compartiment disjoncteur 34, le sectionneur 48 étant susceptible de raccorder électriquement le disjoncteur 36 à un conducteur 50 traversant le mur extérieur 16 pour se raccorder à une ligne aérienne de départ 52 ancrée au bâtiment 10. Le compartiment 42 de raccordement comporte de plus un sectionneur 54 de mise à la terre et un transformateur de potentiel ou tout autre équipement utile. Un transformateur de courant peut être logé dans le compartiment 34 disjoncteur. L'armoire 56 de commande du disjoncteur 36 est disposée du côté du couloir 44 pour permettre une commande du disjoncteur 36 à partir de ce couloir 44. Lors d'un raccordement par câbles 58, représenté sur la partie droite de La figure 1, ces câbles 58 s'étendent dans le compartiment couloir 44 le long du mur extérieur 16 avec éventuellement une cloison de protection 60. Il est inutile de décrire plus en détail l'agencement du poste 10 et son schéma électrique représenté à la figure 2, qui sont bien connus des spécialistes. Il suffit de remarquer que les différents compartiments sont séparés physiquement les uns des autres par des cloisons métalliques au potentiel de la terre, limitant le risque de propagation d'un incident et facilitant l'accès à certains compartiments pour la maintenance.Le compartimentage est réalisé par un nombre limité de cloisons standard, notamment de cloisons 30 équipées de sectionneurs de traversée 32, 48 et de cloisons pleines 28, 46. L'assemblage des cloisons et leur fixation aux poteaux 12 et aux traverses, utilisent les techniques classiques des constructions métalliques de façon à réduire au maximum les temps de montage ou d'assemblage. Les pièces de fixation sont de préférence prévues à l'origine sur les poteaux 12 et sur les traverses pour faciliter le travail sur site, qui peut etre confié à un personnel non qualifié. L'accès à un compartiment pour la maintenance peut etre obtenu par démontage d'une cloison de séparation ou en prévoyant des trappes de visite dans les cloisons. L'isolement dans l'air à la pression atmosphérique assure une grande fiabilité, l'ensemble du matériel du poste étant protégé des intempéries et d'autres dégradations par le bâtiment 10. Le poste peut recevoir différents types de matériel, notamment des disjoncteurs à hexafluorure de soufre ou des sectionneurs de traversée du type à traversées tournantes ou analogues. Le compartiment 42 à sectionneur 48 a été supprimé du côté droit, correspondant au câble 58, mais il est clair qu'il peut exister et que le poste peut être symétrique avec départs aériens ou à câbles des deux cotés. On voit que le poste 10 forme un système'modulaire se prêtant à la réalisation d'autres types de postes, dont deux sont illustrés respectivement par les fig. 4 et 5 et les fig. 6 et 7. Le poste selon les fig. 4 et 5 est du type à simple jeu de barres 24, le deuxième jeu de barres 26 disposé dans le compartiment inférieur 22 ayant été supprimé. Ce compartiment 22 peut rester disponible pour l'installation ultérieure d'un deuxième jeu de barres ou être utilisé pour le logement de relayage ou d'autres matériels du poste. Les sectionneurs traversée 32 correspondant au jeu de barres 26 supprimé sont également supprimés, les cloisons correspondantes étant soit remplacées par des cloisons pleines, soit munies de panneaux d'obturation des orifices de passage des sectionneurs 32. Les autres parties du poste sont identiques à celles décrites cidessus en référence aux fig. 1 et 2 et ne seront pas décrites à nouveau. Les fig. 6 et 7 illustrent une disposition en ligne, les cellules étant d'un seul côté du double Jeu de barre-s des compartiments 20, 22. Il est clair que la disposition correspond à celle de la partie gauche de la fig. 1, les compartiments 34, 42 et 44 de la partie droite étant supprimés. Le bâtiment 10 ne comporte que trois colonnes de compartiments, sa longueur étant bien entendu doublée pour un même nombre de cellules. Les mêmes éléments standard, notamment les poteaux, les traverses et les cloisons, sont utilisables, d'autres architectures étant concevables. Le principal avantage du poste selon l'invention est sa structure modulaire et la possibilité d'une préfabrication poussée en usine, les éléments préfabriqués étant facilement transportables et assemblables sur le site. La préfabrication concerne également les conducteurs du circuit haute tension et le circuit de terre. En cas de difficulté de manutention ou de transport il est possible de réaliser les cloisons en deux ou plusieurs parties, de préférence identiques pouvant etre assemblées par tout moyen approprié, notamment par des boulons lors du montage. La réalisation de la dalle 14 ne pose aucun problème particulier, les poteaux 12 étant par exemple fixés par des semelles coopérant avec des ancrages noyés dans la dalle 14. Un bâtiment 10 entièrement métallique utilise de préférence les techniques de construction métallique, notamment les techniques d'assemblage et de fixation. Dans le cas de murs extérieurs 16 et d'un toit 18 en matériau conventionnel, notamment une dalle en béton, il est avantageux de réaliser la dalle 18 par coulée dans un moule constitué par un bac métallique constituant un coffrage perdu posé sur la tete des poteaux 12. Il est dans ce cas inutile dé prévoir un coffrage particulier et la dalle peut entre coulée par un maçon sans compétence particulière. Les murs peuvent bien entendu etre en briques ou en parpaings ou en tout autre matériau approprié. L'isolation dans l'air assure une grande fiabilité, le compartimentage par cloison métallique facilitant la maintenance et limitant le risque de propagation d'un défaut à l'intérieur du poste. Le matériel qui peut etre d'un type quelconque est à l'abri -de la pollution et des perturbations atmosphériques. L'invention n'est bien entendu nullement limitée aux modes de mise en oeuvre plus particulièrement décrits, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante, notamment à celle dans laquelle certaines cloisons, par exemple les planchers, sont en béton ou en un autre matériau usuel ou celle où le poste comprend un nombre de niveaux supérieurs en particulier pour le logement de l'appareillage basse tension ou analogue. REVENDICATIONS 1. Poste intérieur à haute tension ayant plusieurs cellules Juxtaposées, échelonnées le long d'un jeu de barres (24, 26), chaque cellule s'étendant perpendiculairement à ce jeu de barres et comprenant un compartiment (20, 22) de jeu de barres, un compartiment disjoncteur (34), un compartiment (42) de raccordement arrivée ou départ et un compartiment couloir (44, lesdits compartiments d'une même cellule étant séparés par des cloisons (30, 46) permettant une connexion électrique entre les compartiments adjacents, les cloisons (40) de séparation de compartiments de cellules différents ainsi que les cloisons externes formant les murs (16) ou le toit (18) > étant pleines. caractérisé en ce que ledit poste comporte une ossature formée par des poteaux verticaux disposés en rangées et colonnes suivant un réseau régulier, chaque compartiment de forme rectangulaire étant délimité par quatre poteaux disposés dans les coins réunis par des traverses horizontales et agencés pour supporter les cloisons internes préfabriquées verticales ainsi que les cloisons horizontales formant le plancher ou le plafond du compartiment. 2. Poste selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cloisons (30) internes verticales de séparation de deux compartiments (20, 34, 42) d'une même cellule sont préfabriquées pour le montage d'un sectionneur (32, 48) de traversée de la cloison, assurant une liaison électrique sectionnable entre les appareils logés dans les compartiments respectifs. 3. Poste selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les poteaux (12) et les cloisons (28, 30, 40, 46) internes du poste sont métalliques et préfabriquées en usine pour faciliter l'assemblage sur site. 4. Poste selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le poste comporte deux niveaux (I, II), le compati ment disjoncteur (34) s'étendant sur les deux niveaux, tandis que les compartiments de raccordement (42), de couloir (44) et de jeu de barres (20, 22) occupent un seul niveau. 5. Poste selon la revendication 4, caractérisé en ce que le compartiment de raccordement (42) est superposé au compartiment de couloir (44) et que les deux compartiments (20, 22) de jeu de barres d'un poste à deux jeux de barres sont également superposés. 6. Poste selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le poste comporte cinq compartiments disposés dans la direction perpendiculaire au jeu de barres, notamment un -compartiment (20, 22) central de jeu de barres et de part et d'autre et symétriquement de ce dernier un compartiment disjoncteur (34) et un compartiment de raccordement (42) superposé à un compartiment couloir (44). 7. Poste selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que les compartiments couloirs (44) des différentes cellules ainsi que les compartiments (20, 22) d'un même jeu de barres communiquent entre eux. 8. Poste selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que les cloisons externes formant les murs (16) et le toit (18) du poste, sont également métalliques préfabriquées. 9. Poste selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les cloisons externes, formant les murs (16) et le toit (18), sont en éléments traditionnels de construction tels que du béton ou des briques. 10. Poste selon la revendication 9, caractérisé en ce que le toit (18) et/ou les planchers de certains compartiments sont constitués par une dalle en béton coulé dans un bac métallique porté par les poteaux (12) et constituant un coffrage.