Brevet FR2637423A1 — publié le 19900406

POSTE OU CELLULE ELECTRIQUE A ISOLEMENT GAZEUX, EQUIPE D'U DISPOSITIF DE VERROUILLAGE A 'v'A.3; DE PRESSION7 DE GAZ. L' invention est relative à un poste ou cellule électrique à cuve étanche remplie de gaz isolant à rigidite aiélectrique élevée, notamment du SF6 sous pression, comprenant un mécanisme de commande exterieur a la cuve pour piloter la commutation de l'appareillage électrique agencé à l'intérieur de la cuve, un capot d'obturation recouvrant le mécanisme de commande, et un détecteur de pression de gaz cooperant avec un dispositif de verrouillage du capot pour interdire l'accus au mécanisme en cas de baisse anormale de pression oU gaz dans la cuve. Le détecteur d'une cellule connue est constitué par un piston soumis à la pression de gaz, et accouplé par une transmission au dispositif de verrouillage du capot. La sensibilité d'un tel détecteur G piston convient parfaitement pour des fortes variations de pression, notamment pour des postes ayant des pressions internes de plusieurs bars. Pour des cellules à moyenne tension et à pression nominale faible, de l'ordre de un bar, la sensibilité d'un détecteur à piston n'est pas suffisante pour détecter des faibles variations de pression, par exemple de 100 à 200 millibars. L'objet de l'invention consiste a realiser un dispositif de verrouillage à manque de pression de grande sensibilité, et à seuil de déclenchement facilement ajustable. Le poste selon l'invention est caractérisé en ce que ledit détecteur de pression est formé par un soufflet métallique ayant une conduite en communication directe avec l'intérieur de la cuve, et une tige de déclenchement déplaçable en translation en fonction des variations de volume du soufflet. L'utilisation d'un soufflet comme détecteur de pression permet la détection de faibles variations de pression dans la cuve. La tige de déclenchement du soufflet coopère par une liaison mécanique brisable avec un levier de commande du dispositif de verrouillage, lequel est équipe d'un crochet de retenue déplaçable entre des positions inactive et active, respectivement de déverrouillage et de verrouillage du capot, en fonction de l'état de la liaison mécanique dépendant de la position de la tige avant et après déclenchement par le soufflet. Le levier de commande coopère avec un interrupteur de contrôle et de signalisation en liaison électrique avec un dispositif de protection foré soit par un indicateur d'alarme, soit par un déclencheur cu mécanisme de commande. Dans le cas d'un déclenctement par manGue de pression, le soufflet pilote simultanément un verrouillage mécanique du capot par le crochet de retenue, et un verrouillage électrique du déclencheur. Le réglage du seuil de déclenchement s'opère par variation de la course d'appui du levier de commande en forme de palette sur la tige de soufflet. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description iiui va suivre d'un rode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue partielle en perspective du poste équipé du dispositif de verrouillage à manque de pression; - la figure 2 montre une vue en élévation du dispositif de verrouillage selon la figure 1, le crochet de retenue étant représenté en position inactive de déverrouillage (traits forts, et en position active de verrouillage (traits pointillés); - la figure 3 est une vue en plan de la figure 2; - les figures 4 et 5 représentent un schéma synoptique du dispositif de verrouillage, respectivement en positions de déverrouillage et de verrouillage du capot. Sur les figures, un dispositif de verrouillage 10 mécanique et électrique sensible à une manque de pression, est logé dans un coffret Il fixé a un poste 12 ou cellule à moyenne ou haute tension renfermant de l'appareillage électrique de coupure et de connexion. La cuve 14 du poste 12 est étanche et remplie de gaz isolant à rigidité diélectrique elevée, notamment du SF6 sous pression, utilisé comme agent d'isolement et d'extinction de l'arc. La structure interne du poste 12 est décrite à titre c'exemple dans le brevet français 2507c35, lequel comporte un mécanisme de commande (non representéX, agencé sur la face avant pour piloter les mouvements d'ouverture ou de fermeture des disjoncteurs ou interrupteurs constituant l'appareillage électrique. La manoeuvre par levier ou bouton-poussoir du mécanisme de commande est autorisée apres relèvement obligatoire d'un capot 16 à plastron d'obturation monté basculant sur un premier axe 18 norizontal parallèle à la race avant. L'accès au mécanisme peut être condamné après verrouillage mécanique du capot 16 au moyen d'un crochet 20 de retenue en forme de yâche qui s'engage dans un orifice 22 du capot 16 pour le maintenir fermé. Le crochet 20 est logé dans le coffret 11, et est monté à pivotement limité sur un deuxième axe 24 entre une position inactive relevée de déverrouillage du capot 16, et une position active abaissée de verrouillage du capot 16, représentées respectivement en traits forts et pointillés sur la figure 2. L'ordre de verrouillage du crochet 20 est élaboré a partir d'une variation de volume d'un soufflet 26 métallique ayant une conduite d'entrée 28 en liaison directe avec l'intérieur de la cuve 14 du poste 12. Un écrou 30 de fixation solidarise la conduite 28 à la paroi de la cuve 14 et des flasques 32 latéraux assurent le guidage longitudinal en translation du soufflet 26 lors de son mouvement relatif de compression et de rétraction dépendant de la variation de pression du gaz SF6. Au crochet 20 est associé un levier de commande 34 en forme de palette coopérant avec un interrupteur 36 de contrôle et de signalisation, et une tige 38 de déclenchement solidaire du soufflet 26. Un ressort 4u, notament de torsion, est ancré entre un point fixe 42 et le levier de commande 34 pour solliciter le crochet 20 en pivotement, vers la position active abaissez, après l'action de déclenchement provoquée par le retrait de la tige 38, engendrant la rupture de la liaison mécanique entre le levier de commande 34 et le soufflet 26.Le seuil de déclenchement peut être facilement ajusté à une valeur prédéterminée de la pression, en faisant varier la course d'appui L (figure 4) du levier de commande 34 sur la tige 33. le réglage de cette course de déclenchement s'opère par variation de la longueur du levier de commande 34 au moyen de vis 44 d'ajustage. Le volume interne du soufflet 26 est mis en communication par une conduite auxiliaire 46 avec un manomètre 48 fixé sur la face avant du coffret 11 en-dessous du crochet de retenue 20. L' interrupteur 36 est relié par un circuit électrique 50 interne à un bornier 52 fixe sur le coffret 11. Au bornier 52 peut être raccordé électriquement un dispositif de protection 54 relié par exemple à un indicateur d'alarme visuel ou sonore, ou au déclencheur du mécanisme de commande du poste 12. Le fonctionnement du dispositif de verrouillage 10 à manque de pression est illustré sur les figures 4 et 5: - Dans la position inactive relevée du crochet de retenue 20, le capot 16 n'est pas verrouillé, ce qui correspond à une pression normale de gaz SF6 à l'intérieur de la cuve 14. Le levier de commande 34 se trouve en appui sur la tige 38 du soufflet 26 de manière à maintenir le crochet 20 en position inactive, et l'interrupteur 36 est en position de fermeture. Le manomètre 48 indique une valeur normale de la pression de gaz. Lorsque l'appareillage du poste 12 comporte un disjoncteur, le dispositif de protection 54 valide le fonctionnement du déclencheur associé au disjoncteur grâce à la fermeture de l'interrupteur 36. Le capot 16 peut etre basculé autour du premier axe 18 dans le sens de la flèche "F", pour l'accès au mécanisme. - En cas de fuite de gaz (figure 5), la pression a l'intérieur de la cuve 14 diminue, provoquant la rétraction du soufflet 26. Le retrait de la tige 38 de déclenchement libere le levier de commande 34 lorsque la pression tombe sous le seuil de déclenchement, entraînant le basculement du crochet de retenue 20 vers la position active abaissée. Le capot 16 est alors verrouillé positivement, ce qui interdit toute manoeuvre locale du mécanisme du disjoncteur. Le manometre 48 indique le défaut de pression, et l'interrupteur 36 est ouvert. le dispositif de protection 54 détecte l'état ouvert de l'interrupteur 36, et envoie un ordre d'inhibition, au déclencheur du disjoncteur.Le manque de pression est en effet préjudiciable à l'extinction de l'arc par le disjoncteur, et il est nécessaire d'interdire le fonctionnement de ce dernier, pour éviter tout dommage, notamment lors de l'apparition d'un court-circuit. La fonction de protection contre les surcharges est reportée vers l'amont du poste 12. Dans le cas d'un déclencheur statique analogique ou numérique, il suffit d'interrompre l'alimentation du déclencheur pour inhiber son fonctionnement. Le dispositif de protection 54 peut également signaler l'état de manque de pression a l'indicateur d'alarme. L'utilisation d1un soufflet 26 métallique en tant que détecteur de pression, augmente la sensibilité de fonctionnement du dispositif de verrouillage 10, et autorise une détection précise de faibles variations de pression, par exemple entre 100 et 200 millibars. Le seuil de déclenchement, une fois règlé, reste constant, grâce a l'absence de remanence du soufflet 26, lequel revient automatiquement dans la position initiale de repos lorsque la pression normale est rétablie. REVENDICATIONS I. Poste ou cellule électrique à cuve (14) étanche remplie de gaz isolant à rigidité diélectrique élevée, notamment du S6 sous pression, comprenant un mécanisme de commande extérieur à la cuve (14) pour piloter la commutation de l'appareillage électrique agencé à l'intérieur de la cuve (14), un capot (16) d'obturation recouvrant le mécanisme de commande, et un détecteur de pression de gaz coopérant avec un dispositif de verrouillage (10) du capot (16 > pour interdire l'accès au mécanisme en cas- de baisse anormale de pression du gaz dans la cuve (14), caractérisé en ce que ledit détecteur de pression est formé par un soufflet (26) métallique ayant une conduite (28) en communication directe avec l'intérieur de la cuve (14), et une tige de déclenchement (36) déplaçable en translation en fonction des variations de volume du soufflet (26). 2. Poste ou cellule électrique selon la revendication 1 caractérisé en ce que la tige de déclenchement (38) du soufflet (26) coopère par une liaison mécanique brisable avec un levier de commande (34) du dispositif de verrouillage (10), lequel est équipé d'un crochet de retenue (20) déplaçable entre deux positions inactive et active, respectivement de déverrouillage et de verrouillage du capot (16), en fonction de l'état de la liaison mécanique dépendant de la position de la tiye (38) avant et après déclenchement par le soufflet (26). 3. Poste ou cellule électrique selon la revendication 2, caractérise en ce que le levier de commande (34) est monté à pivotement avec le crochet de retenue (20) sur un axe (24), et qu'un ressort de rappel (40) sollicite le crochet (20) vers la position active apres déclenchement. 4. Poste ou cellule électrique selon la revendication 2 ou 3, caractérisé e;: e que le levier de commande (34) coopere avec un interrupteur (6) de controle et de signalisation en liaison électrique avec un dispositif de protection (54) formé soit par un indicateur d'alarme, soit par un déclencheur du mécanisme de commande. 5. Poste ou cellule électrique selon la revendication 4, dans lequel le mécanisme comporte un déclencheur statique analogique ou numérique, caractérisé en ce que l'interrupteur (36) est fermé lorsque la pression de gaz est normale, et ouvert lorsque la pression tombe en-dessous du seuil de déclenchement du soufflet (26), et que l'alimentation du déclencheur est automatiquement interrompue lorsque l'interrupteur (36) est ouvert de manière à inhiber le fonctionnement du déclencheur. 6. Poste ou cellule selon la revendication 4 ou 5, caractériséen ce que le soufflet (26), le dispositif de verrouillage (î) à crochet (20) et l'interrupteur (36) sont logés dans un coffret (11) ) fixé à la cuve (14), et que l'interrupteur (36) est relie par un circuit interne (50) à un bornier (52) du coffret (11), auquel peut être raccordé électriquement ledit dispositif de protection (54). 7. Poste ou cellule selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le levier de commande (34) se trouve en appui sur la tige de déclenchement (38) du soufflet (26) durant une course L de déclenchement ajustable, correspondant au seuil de déclenchement du soufflet (26), et que le soufflet (26) est guidé en translation par des flasques (32) lors de son mouvement relatif de compression et de rétraction dépendant de la pression du gaz. 8. Poste ou cellule selon la revendication 7, caractérisé en ce que le réglage ou seuil de déclenchement s'opère par variation de la longueur du levier de commande (34) en forme de palette au moyen de vis (44) d'ajustage. 9. Poste ou cellule selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que un manomètre (48: est relié par une conduite (46) auxiliaire au soufflet (26).