Brevet FR2607330A1 — publié le 19880527

La présente invention concerne un dispositif destiné à l'isolation diélectrique des fusibles w Haut Pouvoir de Coupure (HPC) t moyenne Tension. Traditionnellement ces fusibles sont utilisés soit, dans les postes de Distribution publique à isolement dans l'air pour la protection des transformateurs MT / ET, soit dans les postes de Distribution publique sous enveloppe métallique ou ils sont intégrées au poste dans des boitiers isolants. Utilisés dans l'air atmosphérique comme diélectrique, ces fusibles demandent, des distances importantes entre les parties sous tension et les masses extérieures et ils sont soumis aux dégradations engendrées par la pollution atmosphérique qui ne tardent pas a réduire la tenue diélectrique de l'isolant solide du fusible pouvant aller jusqu'au contournement et a la perforation de ce dernier lors de l'apparition sur le réseau de distribution ondes de surtension. Utilisés dans les postes de Distribution publique sous enveloppe métallique ou ils font partie intégrante de l'isolation du poste, ils sont pour la plupart de ces postes a l'abri des pollutions citées ci-dessus. Par contre, les contraintes dues à l'environnement et à l'utilisation de l'air ambiant comme diélectrique rendent impossible, a cause des dimensions internes du local, la protection des transformateurs MT / BT équipant les postes simplifiés dits bas de poteau " qui ne sont pas protégés contre les consbquences des défauts internes dans le transformateur qui, à cause de la lenteur relative des protections en amont du transformateur font dégénérer un défaut qui, éliminé par un fusible aurait au maximum duré tO millisecondes, en un défaut dont la durée se situe entre 1 et 2 secondes.Dans le premiers cas les manifestations extérieures sont inexistantes, par contre dans le second cas elles deviennent importantes pouvant aller de l'explosion suivie d'incendie dans le cas ou le diélectrique du transformateur est un dérivé pétrolier, a l'explosion suivie de dégagement de sous produits toxiques de décomposition tels que les furannes, dioxines etc...si le diélectrique du transformateur est un dérivé chloré (P C 13 ) . Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. il comporte en effet un fusible HPC qui est enfermé dans une enveloppe isolante obtenue par moulage de résine époxydique - isolante dont l'extérieur est rendu conducteur par projection de particules métalliques en fusion et relié à la terre ce qui permet d'obtenir des distances diélectriques tries faibles, compatibles avec l'encombrement disponible dans les postes de distribution simplifies. Le raccordement avec la source d'énergie et le transformateur se fait à l'aide de prises de courant normalisées venant s'embrocher sur des interfaces faisant parties integrantes du moulage. Pour éliminer l'action de la pollution en situation de service, un bouchon isolant en élastomere souple de résines silicones ou polyurethane, maintenu en compression par une plaque métallique rend etanche le boitier a la pollution extérieure et aussi a l'immersion dans le cas de montée fortuite des eaux dans le local. Une électrode inclue dans le moulage au voisinage des parties amont et aval du fusible, isolee de la surface extérieure métallisée, permettra la mise en place d'indicateurs de présence de tension destinés à la vérification en permanence de l'état de tension du fusible et de déterminer le cas échéant quel fusible est coupé. Selon une forme de réalisation préférentielle le boitier comportera deux interfaces moles normalisées 200 A. situées perpendiculairement a l'axe du fusible au droit des électrodes de contacts. Selon une variante de l'invention l'interface de sortie pDurra Btre femelle pour le raccordement direct du boitier sur l'interface mile 200 A. du transformateur. Selon une seconde variante de l'invention deux interfaces miles 200 A. placées en position diametralement opposées et revêtues en service normal d'un capuchon isolant destiné à la reconstitution de l'isolant, dont la fonction serait la mise å la terre amont J aval du boitier lors des interventions sur le poste ou lors de l'échange d'un fusible coupé. La figure i représente en coupe la version préférentielle de l'invention. La figure 2 représente en coupe une premiere variante de l'invention. La figure 3 représente en coupe la seconde variante de l'invention. Le dispositif représenté sur la figure i comporte un fusible HPC ( 1 ) munis de ces deux contacts (-2 ) sur lesquels deux bracelets élastiques métalliques ( 3 permettent la transition du courant des électrodes fixes ( 4 ) reliées aux contacts fixes d'interfaces (5)de l'interface normalisée 200 A. d'entrée ) vers ]'interface normalisée 200 A. de sortie ( 7 ) . Les électrodes fixes (4)noyée dans la résine isolante (8 ) sont munies de formes ( 9) destinées à la répartition homogene du champ électrique dans l'isolant et sur la surface interne du boitier.Un bouchon souple de forme tronconique ( 10 ) en élastomère de synthèse de préférence en silicone ou en polyuréthane munis d'électrodes déflectrices de champ ( 11 ) et ( 12 comprimée par une plaque métallique ( 13) par l'intermédiaire d'un jeu de vis ( 14 ) et d'écrous ( 15 ) noyés dans la résine de coulée ( 8 ). Des électrodes métalliques ( 16 ) de formes et dimensions adaptées d'une part a la tenue diélectrique de l'ensemble et à la capacité a obtenir sont noyées dans la résine ( 8 ) et servent a former des condensateurs qui alimenteront des indicateurs de présence de tension 17) qui refletteront l'état de tension des électrodes (4 ) et par la même l'état de conduction du fusible ( (1).Le raccordement aux cibles d'arrivée et de sortie est réalisé par des prises de courant normalisées moyenne tension 200 A. (18 ) venant se fixer sur les interfaces ( o) par l'intermédiaire d'étriers (19 ). Un bossage (20 munis de trous de fixation permet la fixation du boitier sur un chassis support (21 lui même fixé au mur du local. Le fusible est remplaçable après retrait de la plaque de compression ( 13 ) et du bouchon ( 10 ). La figure 2 représente une première variante dans laquelle l'interface de sortie 22 ) est femelle et vient se connecter directement sur l'interface du transformateur par l'intermédiaire d'un étrier (23 > qui comprime un cône souple (24) en élastomère isolant dont le rôle est de compenser les différences dimensionnelles et de formes des deux interfaces males et femelles. La figure 3 représente une seconde variante de l'invention qui peut être adaptée å chacune des variantes 5i-dessus, dans laquelle deux interfaces males (25 ) sont placées face a chaque électrode (4) reliées par un conducteur (26 ) a un contact (27 ) coiffée en service normal d'un capuchon ( 28 ) isolant destiné a tenir la tension entre l'interface ( 25 ) et la surface externe du boitier rendue conductrice par projection de particules metalliques en fusion et reliée à la terre par un bossage 29) et une tresse souple de liaison. Ces interfaces sont destinées å la protection des travailleurs lors de l'intervention sur le boitier ou sur le poste des mises à la terre (30 > peuvent être placées dans les contacts (27 ) après retrait des capuchons de protection (28 ). Le dispositif selon l'invention, et ces variantes, est plus particulièrement destiné à la protection des transformateurs équipant les postes de distribution électrique simplifiés dits " bas de poteau RE VE NDIC:ATIONS 1 - Dispositif d'isolation diélectrique des fusibles a Haut Pouvoir de Coupure moyenne tension, caractérisé en ce qu'il comporte un boitier en résine isolante de façon préférentielle du genre époxydique dans lequel est plate le fusible HPC. 2 - Dispositif selon la revendication i , caractérisé en ce qu'il comporte à chaque extrémité du fusible des bracelets de contact en matériaux conducteurs élastiques destinés å assurer la liaison électrique entre l'électrode fixe du boitier et le fusible. 3 - Dispositif selon les revendications 1 et 2 , caractérisé en ce que les électrodes fixes sont reliées aux interfaces par un conducteur rigide terminé par un contact mobile destiné à transiter le courant venant du cable et allant vers le transformateur. 4 - Dispositif selon les revendications 1 - 2 - 3 , caratérisé en ce que l'entrée et la sortie du boitier est réalisée par des interfaces normalisées 200 A. destinées au raccordement des prises de courant moyenne tension. 5 - Dispositif selon la revendication 3 , caractérisé en ce que les électrodes fixes comportent des déflecteurs de champ électrique destiné a une répartition homogène des contraintes diélectriques de service. 6 - Dispositif selon la revendication i , caractérisé en ce qu'il comporte un bouchon en élastomère souple, de façon préférentielle en résines silicones destiné & tenir la tenue diélectrîque de l'entrée du boitier et a en assurer l'étanchéité. 7 - Dositif selon la revendication 6 , caractérisé en ce que le bouchon isolant est maintenu sous pression mécanique par une plaque métallique serrée par un système de vis et boulons. 8 - Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte des inserts métalliques de formes et dimensions adaptées, formant un condensateur servant å alimenter des indicateurs permanents d'état de tension. 9 - Dispositif selon chacune des revendications précedentes, caractérisé en ce que le boitier peut se raccorder directement sur les transformateurs par l'intermédiaire d'une interface femelle. 10 - Dispositif selon la revendication 9 , caractérisé encre que la jonction entre les interfaces males et femelles est réalise par l'interposition d'une bague de forme tronconique en élastomère isolant souple destinée à retablir les conditions dimensionnelles et de formes des interfaces. i! - Dispositif selon chacune des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque boitier peut être muni de une ou deux interfaces supplémentaires, destinées a la mise a la terre de l'installation lors des interventions. 12 - Dispositif selon la revendication íl, caractérisé en ce que les interfaces supplémentaires sont revêtues. en service normal, de capuchons isolants destinés a rétablir les conditions de tenue diélectrique de l'ensemble.