Brevet FR2779004A1 — publié le 19991126

L'invention se rapporte à un disjoncteur de moyenne ou de haute tension qui comprend une colonne de support montée sur un châssis et deux chambres de coupure fixées à la colonne de support selon une configuration en T. D'une manière connue, la colonne de support d'un tel disjoncteur est montée fixe sur le châssis pour soutenir efficacement les deux chambres de coupure et répondre à des normes usuelles de tenue des appareillages électriques aux efforts des connexions et aux sollicitations mécaniques extérieures comme le vent, ou encore les séismes. Le plus souvent, le disjoncteur est bordé de deux sectionneurs qui coopèrent chacun avec ses bornes terminales. Les sectionneurs sont par exemple du type à deux colonnes, ou à pantographe ou à coupure verticale. Un dispositif de commande mécanique ou électrique est associé à chaque sectionneur et est commandé par un système électrique ou électronique pour assurer l'ouverture ou la fermeture des deux sectionneurs de façon coordonnée avec celle du disjoncteur. Le but de l'invention est de réaliser l'ouverture et la fermeture des deux sectionneurs qui bordent un disjoncteur dans un dispositif de coupure électrique de moyenne ou de haute tension avec un nombre d'organes et de commandes réduit. A cet effet, I'invention a pour objet un disjoncteur de moyenne ou de haute tension qui comprend une colonne de support montee sur un châssis et deux chambres de coupure fixées à la colonne de support selon une configuration en T, caractérisé en ce que la colonne de support est montée mobile en rotation axiale sur le châssis par l'intermédiaire d'un tourillon. L'invention s'étend également à un dispositif de coupure électrique de haute ou de moyenne tension, qui comprend un disjoncteur à colonne de support montée mobile en rotation sur un châssis et qui est bordé de deux supports de barres qui comprennent chacune une mâchoire de contact fixe qui coopère avec un conducteur de chaque chambre de coupure mobile. Selon l'invention, la colonne de support est montée mobile sur le châssis par l'intermédiaire du tourillon pour séparer ou connecter la mâchoire de contact et le conducteur de chaque chambre de coupure. Les mâchoires de contact sont solidaires des supports de barre pour permettre une connexion à la fermeture ou une séparation à I'ouverture avec les conducteurs des chambres de coupure mobiles en rotation. Le dispositif assure ainsi le sectionnement du disjoncteur ouvert avec un nombre d'organes et de commandes réduit, et présente un encombrement et un coût limités. Par cet agencement, on supprime le bras mobile ou le pantographe de chaque sectionneur, ainsi que la commande mécanique individuelle de ces organes. Le sectionnement résulte simplement du déplacement en rotation des chambres de coupure par rapport aux mâchoires fixes. Un dispositif électromécanique est disposé dans le châssis pour commander l'ouverture ou la fermeture du disjoncteur par l'intermédiaire d'une tige de manoeuvre disposée à l'intérieur de la colonne de support. La tige de manoeuvre est solidaire en rotation de la colonne de support de sorte que la rotation du tourillon entraîne la rotation du dispositif mécanique. De préférence, le dispositif électromécanique et la tige de manoeuvre sont reliés par l'intermédiaire d'un deuxième tourillon monté à l'intérieur du châssis pour rendre indépendant le dispositif électromécanique de la rotation de la colonne de support. De cette façon, on réduit l'énergie nécessaire au déplacement en rotation de la colonne de support et des deux chambres de coupure. Selon un autre avantage de l'invention, chaque support de barre est associé à une mise à la terre télescopique, ce qui contribue à réduire l'encombrement du dispositif de coupure électrique. Il est également prévu de remplacer une mise à la terre télescopique par un bras pivotant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation illustré par les dessins. La figure 1 montre un dispositif de coupure selon l'invention dans lequel un disjoncteur est connecté à deux barres conductrices soutenues par deux supports bordant le disjoncteur. La figure 2 montre le dispositif de coupure de la figure 1 dans lequel le disjoncteur est déconnecté des deux barres conductrices après une rotation de 90 degrés de la colonne de support du disjoncteur. Un dispositif de coupure électrique de haute ou de moyenne tension comprend, figure 1, un disjoncteur 1 bordé de deux supports de barres 3 et 5. Le disjoncteur comprend une colonne de support 7 et deux chambres de coupure 11 et 13 fixées au sommet de la colonne de support 7 dans une configuration en T. La colonne de support 7 est montée sur un châssis 9 qui est destiné à reposer sur le sol o est installé le dispositif électrique. Le matériau constitutif de la colonne de support 7, par exemple une porcelaine, est isolant et est conformé en une succession d'ailettes pour garantir l'isolation électrique du châssis en cas de ruissellement d'eau de pluie. La fixation des deux chambres de coupure 11 et 13 sur la colonne de support 7 est assurée par un élément de liaison 15 conductrice. Chaque chambre de coupure 11 ou 13 comprend une enveloppe extérieure isolante par exemple en porcelaine et un moyen de coupure d'un courant électrique consistant principalement en un contact fixe et un contact mobile disposés à l'intérieur de l'enveloppe. Lorsque les deux moyens de coupure sont en position fermée, un courant électrique traverse un conducteur 11C saillant d'un carter 11A d'une 11 des deux chambres de coupure, les contacts fixes et mobiles des deux moyens de coupure, I'élément de liaison 15, et un conducteur 13C saillant d'un carter 13B de l'autre 13 chambre de coupure. Par souci de clarté, les dispositifs de coupure et les éléments conducteurs n'ont pas été représentés, à l'exception des conducteurs saillants des carters. Sur la figure 1, on voit que les conducteurs 11 C et 13C saillants des carters 11A et 13A sont protégés d'un effet de pointe ou d'un effet corona par des anneaux de garde 11B et 13B circulaires ou ellipsoïdes. Les deux supports de barres 3 et 5 sont constitués d'une colonne isolante 17 et 19 qui est montée sur un châssis 21 et 23. Ils supportent au sommet de la colonne isolante 17 ou 19 une barre conductrice 25. Selon l'invention, la colonne de support 7 du disjoncteur est montée mobile en rotation axiale sur le châssis 9 par l'intermédiaire d'un tourillon 27. Les deux supports de barres 3 et 5 comprennent chacune une mâchoire de contact fixe 25A. Comme indiqué précédemment, la colonne de support 7 est montée mobile sur le châssis 9 par l'intermédiaire du tourillon 27 pour séparer ou connecter la mâchoire de contact 25A et le conducteur 11 C ou 13C de chaque chambre de coupure 11 ou 13. Les mâchoires de contact A sont solidaires des supports de barre 3 et 5 pour permettre une connexion à la fermeture ou une séparation à l'ouverture avec les conducteurs des chambres de coupure mobiles en rotation. Le 2779004 dispositif assure ainsi le sectionnement du disjoncteur ouvert avec un nombre d'organes et de commandes réduit. La suppression d'un organe mobile associé à chaque sectionneur ainsi que la commande de ces organes procure au dispositif selon l'invention un encombrement et un coût réduits. Dans l'exemple de la figure 1 ou 2, les deux mâchoires de contact A sont maintenues par une pièce 17A ou 19A disposée au sommet de la colonne isolante 17 ou 19 des supports de barres. Le tourillon 27 possède un système de pignons 29 qui est commandé par un moteur 31 disposé dans le châssis 9 pour manoeuvrer en rotation la colonne de support 7. Il est prévu d'équiper les mâchoires de contact A d'un dispositif brise-glace connu en soi. Il faut noter que le tourillon 27 n'affaiblit pas la tenue mécanique de la colonne de support 7 et qu'une colonne de support répondant à des normes usuelles de tenue aux sollicitations extérieures est mise en rotation par l'intermédiaire du tourillon en l'état, sans nécessiter un renforcement de structure. Figure 2, le disjoncteur est déconnecté des barres conductrices 25. Le sectionnement a été obtenu par une rotation axiale, indiquée par la flèche F, de la colonne de support 7 et des deux chambres de coupure entraînant une séparation des mâchoires 25A des conducteurs saillants 11 C et 13C. De préférence, la colonne de support est tournée de 90 degrés pour garantir une distance de tenue diélectrique dans l'air maximale. A titre d'exemple, le moteur 31 commande le tourillon 27 à une vitesse telle que la rotation de 90 degrés de la colonne de support 7 dure entre 5 et 20 secondes. Dans l'exemple des figures 1 et 2, un dispositif électromécanique 33 est disposé dans le châssis 9 pour commander en translation une tige de manoeuvre 35 disposée à l'intérieur de la colonne de support 7. La translation de la tige de manoeuvre permet de commander en déplacement le contact mobile du moyen de coupure de chaque chambre de coupure 11 et 13 pour ouvrir ou fermer le disjoncteur. La tige de commande 35 est par construction solidaire en rotation de la colonne de support 7 de sorte que la rotation du tourillon 27 entraîne la rotation du dispositif électromécanique 33. A cet effet, on prévoit une liaison électrique souple du dispositif électromécanique 33 avec une alimentation pour ne pas risquer une rupture de la liaison lors de la rotation du dispositif. De préférence, le dispositif électromécanique 33 et la tige de manoeuvre 35 sont reliés par l'intermédiaire d'un deuxième tourillon 37 monté à l'intérieur du châssis 9 pour rendre indépendant le dispositif électromécanique 33 de la rotation de la colonne de support 7. De cette façon, on réduit l'énergie nécessaire au déplacement en rotation de la colonne de support 7 et des chambres de coupure 11 et 13. Selon un avantage de l'invention, chaque support de barre 3 ou est pourvu d'une mise la terre télescopique 37 ou 39 qui contribue à réduire l'encombrement du dispositif de coupure. Lorsque le disjoncteur est connecté aux barres conductrices 25, figure 1, les mises à la terre sont en position descendue. Après l'ouverture du disjoncteur puis de la rotation de la colonne de support 7, I'une ou les deux mises à la terre sont manoeuvrées pour s'enclencher dans une mâchoire de terre 3B ou 5B fixée à la barre conductrice 25. Il est prévu de remplacer les mises à la terre télescopiques par un bras pivotant par rapport à chaque support de barre 3 ou 5. Des anneaux de garde 3C et 5C sont montés autour du sommet de la colonne isolante 17 et 19 et des mâchoires de terre 3B et 5B pour prévenir un effet de pointe ou un effet corona. 7 2779004 Selon un autre avantage de l'invention, il est prévu d'installer une cellule de mesure par transformation de courant, du type Faraday ou Rogowski, ou par transformation de tension, du type Pockels, dans l'un des carters 1 1 A ou 13A des chambres de coupure 1 1 ou 13. Une unité électronique destinée à l'alimentation de la cellule en un signal d'émission et à l'acquisition et traitement d'un signal de réception, est disposée à l'intérieur du châssis 9 pour contribuer à la réduction d'encombrement du dispositif de coupure. Les signaux d'émission et de réception sont transportés par des fibres optiques qui sont logées à l'intérieur de la colonne de support 7 et des chambres de coupure 11 et 13 pour tirer partie de l'atmosphère protégée qui règne dans ces éléments et qui est par exemple constituée d'air ou de gaz diélectrique comme l'hexafluorure de soufre SF6 sous pression. Il est également prévu de loger les fibres optiques à l'intérieur de condensateurs 11D et 13D montés en parallèle avec les chambres de coupure 11 et 13. Les fibres optiques constituent une liaison suffisamment souple pour être compatibles avec la rotation de la colonne de support 7 lors de la séparation ou de la connexion des mâchoires de contact 25A des barres conductrices 25 et des conducteurs 11c et 13C de deux chambres de coupure 11 et 13 du disjoncteur. L'invention est dédiée aux postes électriques de haute ou de moyenne tension, notamment entre 345 et 500 kilovolts. REVENDICATIONS 1. Un disjoncteur (1) de moyenne ou de haute tension qui comprend une colonne de support (7) montée sur un châssis (9) et deux chambres de coupure (11,13) fixées à la colonne de support selon une configuration en T, caractérisé en ce que la colonne de support (7) est montée mobile en rotation axiale sur le châssis (9) par l'intermédiaire d'un tourillon (27). 2. Un disjoncteur selon la revendication 1, dans lequel un dispositif électromécanique (33) est disposé dans le châssis (9) et commande en translation une tige de manoeuvre (35) d'ouverture ou de fermeture du disjoncteur, disposée à l'intérieur de la colonne de support (7), par l'intermédiaire d'un deuxième tourillon (37) à rotation indépendante du tourillon (27) de la colonne de support (7). 3. Un dispositif de coupure électrique de moyenne ou de haute tension, qui comprend un disjoncteur (1) selon l'une des revendications 1 ou 2 et qui est bordé de deux supports (3,5) de barres (25) qui comprennent chacune une mâchoire de contact fixe (25A) pour coopérer avec un conducteur (11C,13C) de chaque chambre de coupure mobile (11,13). 4. Un dispositif de coupure selon la revendication 3, qui comprend une mise à la terre télescopique (37,39) ou à bras pivotant adjointe à chaque support de barres (3,5). 5. Un dispositif de coupure selon la revendication 3 ou 4, dans lequel une cellule de mesure par transformation de courant ou de tension est installée à l'intérieur d'un carter (11A,13A) de chaque conducteur (11C,13C) et communique avec un système électronique disposé dans le châssis par l'intermédiaire de fibres optiques. 9 2779004 6. Un dispositif selon la revendication 5, dans lequel les fibres optiques sont logées dans la colonne de support (7) et dans les chambres de coupure (11,13). 7. Un dispositif selon la revendication 5, dans lequel les fibres optiques sont logées dans la colonne de support (7) et dans deux condensateurs (11D,13D) montés en parallèle avec les chambres de coupure (11,13).