Brevet FR2735291A1 — publié le 19961213

POSTE MOYENNE TENSION A APPAREILLAGE ELECTRIQUE ISOLE PAR UN GAZ L'invention est relative à un poste électrique semi-enterré pour l'extérieur, comprenant une cabine en béton renfermant un tableau électrique ayant au moins une cellule d'appareillage à moyenne tension et à isolement gazeux, ladite cellule comportant une enveloppe étanche remplie de gaz isolant à rigidité diélectrique élevée, et équipée d'un élément de sécurité autorisant l'échappement du gaz en cas de surpression anormale à l'intérieur de l'enveloppe. L'incorporation d'un tableau moyenne tension, à appareillage isolé par un gaz, dans une cabine fermée d'un poste, pose des problèmes de sécurité pour les personnes se trouvant au voisinage. En cas d'un amorçage accidentel à l'intérieur de la cellule, l'élévation brusque de la pression provoque l'intervention de l'élément de sécurité, par exemple l'éclatement de la membrane, qui laisse ensuite s'échapper les gaz chauffés par l'arc.En cas d'ouverture de la porte de la cabine, par exemple pour des raisons de maintenance, ou de contrôle, il est primordial que le personnel ne soit pas directement exposé à la zone d'échappement de ces gaz chauds. L'objet de l'invention consiste à perfectionner un poste moyenne tension à appareillage isolé par un gaz pour garantir la sécurité en cas d'amorçage interne. Le poste selon l'invention est caractérisé en ce que l'élément de sécurité se trouve à la base de l'enveloppe, laquelle prend appui sur des moyens de support agencés selon au moins un caisson de détente et de refroidissement des gaz chauds en provenance de l'enveloppe lors de l'ouverture de l'élément de sécurité. Selon un mode de réalisation préférentiel, les moyens de support comportent un piètement creux reposant sur une dalle horizontale, séparée du fond de la cabine par ledit caisson. Les gaz chauds sont acheminés vers une zone protégée, laquelle est éloignée de la zone d'intervention du personnel. Une ouverture est ménagée dans la dalle pour faire communiquer le caisson avec le volume interne du piètement, et des orifices d'échappement sont agencés entre le caisson et le premier compartiment enterré de la cabine pour le passage des gaz détendus. 2 2735291 Selon une caractéristique de l'invention, la dalle est disposée dans le premier compartiment enterré, lequel est accessible par un trottoir démontable, situé au droit d'une porte d'accès au deuxième compartiment, le caisson étant éloigné de ladite porte. L'élément de sécurité peut être constitué par une membrane d'éclatement ou un clapet taré. Les gaz chauds subissent une première action de détente et de refroidissement dans le piètement, suivi d'une deuxième action de détente dans le caisson inférieur. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode 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 du poste selon l'invention représentée en coupe selon la ligne 1-1 de la figure 2, - la figure 2 montre une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1. Sur les figures 1 et 2, un poste électrique 10 semi-enterré comporte une cabine 1 1 formée par une enveloppe en béton, renfermant un tableau électrique 12 moyenne tension. La cabine 11 est subdivisée en deux compartiments 14, 16 superposés, comprenant un premier compartiment 14 enterré, et un deuxième compartiment 16 en élévation agencé au-dessus du niveau du sol 18, et abritant les différents appareillages du tableau électrique 12. Le premier compartiment 14 est totalement enterré, et présente un fond 20 plat de section horizontale supérieure à la base du deuxième compartiment 16 en élévation. Le premier compartiment 14 enfoui dans la terre est accessible par un trottoir 22 démontable autorisant le raccordement électrique du poste 10. Le trottoir 22 horizontal se trouve légèrement en surélévation par rapport au niveau du sol 18, et est placé directement au droit d'une porte 24 d'accès à la face avant du tableau 12. Un toit 26 recouvre en totalité le deuxième compartiment 16 en s'étendant parallèlement au trottoir 22 avec un décalage vertical correspondant à la hauteur hors sol du poste 10. Le tableau 12 à moyenne tension comporte des cellules 28 d'arrivée ou de protection 58, dont un exemple de réalisation est décrit dans le brevet français 2.507. 835. 3 2735291 Chaque cellule 28 est constituée par une enveloppe 30 métallique étanche, renfermant un jeu de barres 32 de répartition, et un appareil de coupure 34 triphasé, notamment un interrupteur ou un disjoncteur. Le raccordement électrique de l'appareil de coupure 34 s'effectue au moyen de câbles 36 associés à des bornes 38 d'embrochage. Le fond du deuxième compartiment 16 est ouvert, de manière à communiquer avec le premier compartiment 14. Il est prévu des orifices de ventilation (non représentés), destinés à assurer une circulation naturelle d'air dans les deux compartiments 14, 16 du poste 10. L'enveloppe 30 de chaque cellule 28 est remplie de gaz isolant, à rigidité diélectrique élevée, notamment de l'hexafluorure de soufre à une pression prédéterminée. Le gaz est utilisé comme moyen d'isolement, et comme agent de soufflage pour l'extinction de l'arc. La base de chaque cellule 28 prend appui sur un piètement de support 40 creux, qui repose sur une dalle 42 horizontale, séparée du fond 20 par un caisson 44 de détente. Une ouverture 46 est ménagée dans la dalle 42 pour faire communiquer le caisson 44 avec le volume intérieur du piètement 40 de chaque cellule 28. La base de l'enveloppe 30 est munie d'un élément de sécurité 48 autorisant l'échappement du gaz en cas de surpression anormale à l'intérieur de l'enveloppe 30. Une telle surpression est susceptible d'être engendrée lors d'un amorçage interne faisant apparaître un arc entre deux pièces conductrices portées à des potentiels différents. L'élément de sécurité 48 peut être formé par une membrane d'éclatement, ou par un clapet taré susceptible de s'ouvrir lorsque la pression gazeuse dépasse un seuil de réglage prédéterminé. Dans ce cas, les gaz chauds en provenance de l'enveloppe 30 peuvent s'échapper vers le bas, en traversant d'abord l'organe de support 40, et pénètrent ensuite dans le caisson 44 à travers l'ouverture 46. Le caisson 44 communique avec le premier compartiment 14 enterré par des orifices 50 situés au voisinage du fond 20. L'organe de support 40 creux peut être muni de moyens refroidisseurs placés le long du parcours des gaz chauds, de manière à les refroidir après l'ouverture de l'élément de sécurité 48. En plus de l'effet de refroidissement, le gaz subit une première action de détente à l'intérieur de l'organe de support 40. Une deuxième détente intervient par la suite dans le caisson 44 inférieur pour réduire au minimum la pression du gaz lors de son échappement à travers les orifices 50 vers le premier compartiment 14. 4 2735291 Le caisson 40 est réalisé en un matériau métallique, mais tout autre type de matériau peut être utilisé. REVENDICATIONS 1) Poste électrique semi-enterré pour l'extérieur, comprenant une cabine (11) en béton renfermant un tableau électrique ayant au moins une cellule (28) d'appareillage à moyenne tension et à isolement gazeux, ladite cellule comportant une enveloppe (30) étanche remplie de gaz isolant à rigidité diélectrique élevée, et équipée d'un élément de sécurité (48) autorisant l'échappement du gaz en cas de surpression anormale à l'intérieur de l'enveloppe (30), caractérisé en ce que l'élément de sécurité (48) se trouve à la base de l'enveloppe (30), laquelle prend appui sur des moyens de support agencés selon au moins un caisson (44) de détente et de refroidissement des gaz chauds en provenance de l'enveloppe (30) lors de l'ouverture de l'élément de sécurité (48). 2) Poste électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que: - les moyens de support comportent un piètement (40) creux reposant sur une dalle (42) horizontale, séparée du fond (20) de la cabine ( 11) par ledit caisson (44), - une ouverture (46) est ménagée dans la dalle (42) pour faire communiquer le caisson (44) avec le volume interne du piètement (40), - et des orifices (50) d'échappement sont agencés entre le caisson (44) et le premier compartiment (14) enterré de la cabine (11) pour le passage des gaz détendus. 3) Poste électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cabine (11) comporte un deuxième compartiment (16) en élévation, agencé au-dessus du niveau du sol (18), et que la cellule (28) se trouve dans ledit deuxième compartiment (16). 4) Poste électrique selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la dalle (42) est disposée dans le premier compartiment (14) enterré, lequel est accessible par un trottoir (22) démontable, situé en droit d'une porte (24) d'accès au deuxième compartiment (16), le caisson (44) étant éloigné de ladite porte (24). 6 2735291 ) Poste électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de sécurité (48) comprend une membrane d'éclatement. 6) Poste électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de sécurité comporte un clapet taré susceptible de s'ouvrir lorsque la pression gazeuse à l'intérieur de l'enveloppe (30) dépasse un seuil de réglage prédéterminé. lo 7) Poste électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le piètement (40) et/ou le caisson (44) renferment des moyens refroidisseurs placés sur le trajet des gaz d'échappement. 8) Poste électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz d'isolement de l'appareillage est de l'hexafluorure de soufre.