Brevet FR2786942A1 — publié le 20000609

L'invention concerne un dispositif de sécurité pour poste de distribution électrique à moyenne tension comportant des sectionneurs équipés de bornes auxiliaires qui permettent une mise à la terre des câbles d'arrivée alimentant le poste, par l'intermédiaire de liaisons externes qu'il est prévu d'interrompre pour la réalisation de tests et notamment de tests impliquant l'injection d'une tension élevée d'essai dans les câbles d'arrivée. Les postes de distribution électrique à moyenne tension comportant de telles bornes auxiliaires sont connus de l'homme de métier, un exemple d'un tel poste est notamment décrit dans le document FR-A-2729512 dont la première figure est ici reproduite en tant que figure 1. Le poste représenté est alimenté en énergie électrique en moyenne tension par l'intermédiaire de câbles d'arrivée, deux jeux d'arrivée de trois câbles unipolaires I et 1' étant représentés dans l'illustration présentée. Il assure une distribution de l'énergie reçue à un ou plusieurs usagers par l'intermédiaire de câbles de sortie 2 dont un jeu de trois câbles unipolaires est représenté. En ce but, le poste comporte des sectionneurs 3 permettant de relier chacun des jeux de câbles d'arrivée à un jeu de barres intermédiaires d'alimentation qui leur est commun et le jeu de barres intermédiaires à au moins un jeu de câbles de sortie, via un dispositif de coupure 4, par fusible ou de type disjoncteur. Les sectionneurs 3 sont logés dans des enceintes individuelles étanches à l'intérieur desquelles circulent les barres, non représentées, du jeu de barres intermédiaires d'alimentation. Ils sont commandés par l'intermédiaire d'organes de commande individuels qui sont détaillés dans le document cité ci-dessus. Ces sectionneurs permettent notamment une mise en liaison sélective de chacun des câbles d'arrivée, soit avec une des barres du jeu de barres intermédiaires, soit avec une borne auxiliaire qui permet un raccordement externe et qui est notamment exploitable pour des tests, telles les bornes auxiliaires SA, 5B ou 5C pour les câbles du jeu d'arrivée 1. Les câbles d'arrivée se raccordent individuellement à des bornes prévues au niveau des sectionneurs dont elles traversent les enceintes, telles les bornes 6A, 6B, 6C pour les câbles du jeu d'arrivée 1. A cet effet, ces câbles sont équipés de connecteurs individuels, tels les connecteurs 7A, 7B, 7C montrés déconnectés pour le jeu de câbles 1 et les connecteurs 7'A, 7'B, 7'C montrés connectés pour le jeu de câbles 1'. Dans l'exemple de réalisation présenté, l'ensemble constitué par les sectienneurs 3, le ou les disjoncteurs 4 et leurs enceintes respectives est montré monté sur une paroi de support 8, au travers de laquelle des traversées sont prévues pour les bornes auxiliaires, telles que 5A, 5B, 5C, et pour les bornes de sectionneur, telles que 6A, 6B,et 6C. Une structure d'enveloppe sert à enclore les divers éléments montés sur la paroi de support 8, dans l'exemple présenté cette structure d'enveloppe comporte une partie 9, dite arrière, composée sous la forme d'un ensemble de cases de logement pour divers éléments et en particulier pour les sectionneurs, telles les cases 9'. Cette partie est par exemple réalisée de manière démontable, comme symbolisé par le panneau latéral 9", ici montré détaché. La structure d'enveloppe comporte une partie 10, dite avant, composée sous la forme d'un ensemble de capots amovibles, tels les capots 10', venant dissimuler les éléments en saillie par rapport à la paroi de support 8 et en particulier les bornes auxiliaires, telles que 5A, 5B, 5C, relatives à un jeu de câbles d'arrivée, pour lesquelles il est ici prévu un capot 10" par jeu. Il est prévu d'utiliser les différentes bornes auxiliaires à des fins de test des câbles d'arrivée et notamment des contrôles de masse et des essais sous tension élevée. Il est notamment connu d'utiliser une borne auxiliaire propre à une phase d'un sectionneur pour temporairement injecter dans un câble d'arrivée une tension d'essai élevée nettement supérieure à la tension à laquelle le câble est soumis lorsqu'il est en exploitation. Le fait qu'un câble d'arrivée puisse être relié par simple commutation à une borne auxiliaire d'une phase de sectionneur, à laquelle il est raccordé n'est pas sans risque, dans la mesure o, sans précaution, il pourrait arriver que cette borne auxiliaire soit anormalement portée à la tension normale du réseau moyenne tension. Or ces bornes auxiliaires qui sont prévues pour supporter de hautes tensions, sont généralement placées de manière très accessible pour des raisons de commodité en cas d'intervention pour test et elles sont donc potentiellement dangereuses pour le personnel d'exploitation. Il faut aussi tenir compte du fait qu'il peut subsister une charge électrique résiduelle significative dans des câbles d'arrivée qui ne sont plus alimentés. Il est donc prévu une mise à la terre systématique des bornes auxiliaires, par exemple par des barrettes de terre amovibles, tant qu'il n'y a pas d'intervention prévue impliquant une élimination de la mise à la terre, comme l'injection de tension d'essai mentionnée ci-dessus. Toutefois, cette mise à la terre doit être effective pour être efficace et il est donc nécessaire d'éviter qu'elle puisse être supprimée ou que son rétablissement après intervention d'injection puisse ne pas être realise. En effet, un câble d'arrivée relié à une phase de sectionneur dont la borne auxiliaire n'est plus à la terre ne peut plus être mis à la terre au niveau du poste de distribution comportant ce sectionneur. Il en est de même pour le disjoncteur d'un câble de sortie alimenté par ce câble d'arrivée. L'invention propose donc un dispositif de sécurité pour poste de distribution électrique à moyenne tension comportant des sectionneurs équipés de bornes auxquelles sont individuellement raccordés soit des câbles d'arrivée, soit des dispositifs de coupure au travers desquels des câbles de sortie sont alimentés par les câbles d'arrivée, ainsi que de bornes auxiliaires permettant la mise en liaison des câbles d'arrivée, par l'intermédiaire des sectionneurs dûment commandés, avec des liaisons extérieures de mise à la terre prévues interruptibles pour permettre la réalisation de tests, notamment par injection d'une tension élevée d'essai dans les câbles d'arrivée. Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de sécurité comporte un agencement de raccordement pour chaque borne auxiliaire qui assure une mise en liaison alternative de cette borne soit avec une pièce de mise à la terre, soit avec une sonde d'application de tension d'essai, amovible. Chaque agencement comprend un mécanisme de blocage interdisant l'insertion et le retrait de la sonde de tension, quand la pièce de mise à la terre est dans une position autre que celle pour laquelle elle est fixe et électriquement reliée à la borne. Selon une caractéristique de l'invention, le mécanisme de blocage d'un agencement de raccordement comporte un corps en matériau isolant ou est ménagé un conduit permettant l'enfichage d'une extrémité de sonde de tension, jusque dans une chambre enfermant un coulisseau. Celui- ci déplace transversalement par rapport au conduit qu'il obture, lorsqu'il n'est pas convenablement rappelé à l'encontre d'un ressort, par une vis, dite de verrouillage, qui sert à la fixation d'une pièce de mise à la terre contre une barrette de liaison conductrice, elle-même fixée sur la borne auxiliaire et sur laquelle le corps est lui- même fixé. Le mécanisme de blocage comporte aussi une sonde de tension o est ménagé un retrait de blocage dans lequel le coulisseau pénètre sous l'action du ressort. Ce coulisseau interdit alors le retrait de la sonde hors du corps, lorsque cette sonde est entrée dans la chambre et a atteint une position prédéterminée, pour laquelle elle est en liaison électrique avec la borne auxiliaire, et lorsque le coulisseau a été libéré par un dévissage de la vis de verrouillage appliquant la pièce de terre contre la barrette de liaison. Selon une caractéristique de l'invention, une sonde est constituée par une tige cylindrique qui comporte: -un retrait de blocage annulaire; _! - L - un taraudage d'extrémité pour venir se électriquement relier, par une vis et au travers d'une paroi de la chambre, à la barrette conductrice fixée sur la borne auxiliaire. Selon une caractéristique de l'invention, une sonde de tension d'essai est dimensionnée de manière à interdire, tout repositionnement d'un capot protégeant une borne auxiliaire, lorsqu'elle est dans la position o elle est fixe et électriquement reliée à cette borne dans l'agencement de raccordement qui la comporte. Selon une caractéristique de l'invention, les agencements, relatifs à des bornes auxiliaires propres à un sectionneur, sont logés dans un ensemble en matériau isolant réunissant leurs corps isolants respectifs et des écrans déflecteurs respectivement positionnes les uns entre deux agencements successifs et aux extrémités de la suite formée par les agencements d'un même ensemble et les autres sous les barrettes conductrices auxquelles viennent se fixer les agencements.L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la description qui suit en liaison avec les figures évoquées ci-dessous. La figure 1 présente une vue éclatée d'un poste de distribution connu. La figure 2 présente une vue en coupe axiale, selon II-II d'un agencement de raccordement, avec sonde, pour borne auxiliaire de sectionneur d'un poste équipé d'un dispositif de sécurité selon l'invention. La figure 3 présente une vue en coupe axiale, selon II-II d'un agencement de raccordement pour borne auxiliaire de sectionneur, sans sonde montée. La figure 4 présente une vue en perspective de la structure d'isolation électrique associée aux agencements de raccordement pour borne auxiliaire d'un sectionneur d'un poste équipé d'un dispositif de sécurité selon l'invention. Comme indiqué plus haut, le dispositif de sécurité selon l'invention est destiné à interdire la mise en liaison d'une sonde de tension d'essai avec une borne auxiliaire au travers d'un agencement de raccordement selon l'invention, si la borne auxiliaire n'est pas reliée à la terre à ce moment, de manière à éviter tout risque d'entrée en contact d'un objet et/ou d'un usager avec une borne auxiliaire sous tension, lors du raccordement de la sonde de tension d'essai. Celle-ci est par exemple une sonde 1 1 de forme tubulaire comme représentée en coupe sur la figure 2. Le dispositif a aussi pour objet d'éviter qu'une sonde de tension d'essai puisse être retirée, alors que la liaison de mise à la terre à laquelle elle a été substituée n'est pas encore rétablie et que ce rétablissement pourrait en conséquence être dangereusement omis. Il a encore pour objet de ne pas permettre qu'une sonde de tension d'essai puisse être laissée en place d'une manière qui ne serait pas visuellement détectable. Le dispositif de sécurité selon l'invention est prévu pour protéger les bornes auxiliaires comportées par les sectionneurs d'un poste de distribution, il est composé d'agencements de raccordement qui sont affectés chacun à une borne auxiliaire 5 et qui sont regroupés par ensembles comprenant chacun tous les agencements de raccordement affectés à un même sectionneur. Chaque agencement est destiné à permettre une mise en liaison de la borne auxiliaire 5 qu'il dessert soit avec une pièce de mise à la terre 12, externe au sectionneur et ici supposée de type barre, soit avec une sonde de tension d'essai 11, voir figures 2 et 3. A cet effet, il est prévu une barrette conductrice de liaison 13 entre la pièce de mise à la terre 12 et la borne auxiliaire en extrémité de laquelle cette barrette de liaison vient se fixer. Cette fixation est effectuée d'une manière classique, par exemple au moyen d'une vis, non représentée. qui traverse une ouverture 14, ménagée à une extrémité de la barrette de liaison 13, pour venir se fixer dans un taraudage ménagé en extrémité de la borne auxiliaire 5. Dans la réalisation envisagée, la pièce de mise à la terre 12 vient se fixer à l'autre extrémité de la barrette de liaison 13 par l'intermédiaire d'une vis 16, dite de verrouillage, qui les traverse toutes deux. Cette vis 16 est de type imperdable et elle est liée à demeure à la pièce de mise à la terre 12. La barrette de liaison 13 présente une allure grossièrement en Z et comporte une partie centrale sur laquelle vient se positionner un corps en matériau isolant 17 destiné à recevoir une sonde d'application de tension d'essai 11, lorsque celle-ci est introduite pour une mise en liaison temporaire avec la borne auxiliaire 5. Une telle sonde est par exemple constituée par une tige d'allure cylindrique à une extrémité de laquelle est prévue un taraudage axial lui permettant de se fixer dans l'agencement en liaison électrique avec la borne auxiliaire 5, alors que l'autre extrémité de cette sonde est destinée à être reliée à une source externe, non représentée. La fixation de la sonde dans l'agencement est ici assurée par une vis conductrice 18 qui traverse la partie médiane de la barrette de liaison 13 en Z et une paroi de fond d'une chambre 19 du corps 17 pour venir se visser dans l'extrémité taraudée de la sonde. La sonde traverse un conduit 20 dans lequel elle s'enfiche pour venir aboutir dans la chambre 19 o elle se visse sur la vis 18. La chambre 19 est latéralement ouverte pour recevoir l'extrémité de la vis de verrouillage 16 par laquelle la pièce de mise à la terre se fixe sur la barrette de liaison 13. Selon l'invention, un mécanisme de blocage est prévu au niveau de cette chambre de manière à empêcher l'insertion ou le retrait de la sonde quand la pièce de mise à la terre 12 est dans une position autre que celle pour laquelle elle est fixe et électriquement reliée à la borne auxiliaire 5. Ce mécanisme interdit aussi le retrait d'une sonde hors de l'agencement o elle a été introduite, lorsque la pièce de mise à la terre n'est pas fixe et dans la position o elle est électriquement reliée à la borne auxiliaire. En ce but, l'ouverture latéralement prévue dans la chambre 19 permet le passage d'un coulisseau 21 qui comporte un taraudage permettant de recevoir l'extrémité filetée de la vis de verrouillage 16. Ce coulisseau se déplace transversalement par rapport au conduit 20 dans la chambre 19 entre deux positions, l'une pour laquelle il obture suffisamment le conduit pour empêcher la pénétration d'une sonde dans la chambre 19 et une autre pour laquelle il autorise cette pénétration en s'effaçant pour dégager suffisamment l'embouchure du conduit. Dans la réalisation proposée, un ressort hélicoïdal 22 est monté sur une cheminée du coulisseau dans laquelle se visse la partie filetée de la vis de verrouillage 16. Comm e indiqué plus haut, elle-ci est préférablement de type vis imperdable et elle comporte une portion de tige non filetée entre sa tête et son extrémité filetée qui est de plus grand diamètre. Le ressort 22 prend appui sur la barrette de liaison de l'autre côté de la tête de la vis de verrouillage et il tend donc à repousser le coulisseau 21 de manière qu'il obture le conduit 20. La vis de verrouillage 16 permet de ramener le coulisseau 21 de manière à ce qu'il dégage l'embouchure du conduit. Ceci se produit lorsque cette vis est serrée d'une manière qui assure la fixation de la pièce de mise à la terre 12 contre la barrette de liaison et en conséquence la mise en liaison électrique de cette pièce avec la borne auxiliaire 5. Il est de plus prévu de réaliser un retrait de blocage 23 dans la sonde au niveau o vient appuyer le coulisseau 21 par au moins un élément d'appui saillant 24. Ceci se produit, lorsque la sonde est dans la position finale d'enfichage pour laquelle elle est fixe et en liaison électrique avec la borne auxiliaire. Ce retrait de blocage 23 est par exemple de forme annulaire et il a une hauteur qui permet à l'élément d'appui 21A du coulisseau d'y pénétrer sous l'action du ressort 22, lorsque la vis de verrouillage 16 est suffisamment desserrée pour que la pièce de mise à la terre 12 puisse ne plus être électriquement reliée à la barrette de liaison 13. Les dimensions de la vis de verrouillage 16 sont fixées de manière à permettre au coulisseau de se dissocier de cette vis en fin de dévissage, tout en permettant à l'extrémité filetée de venir s'engager dans le taraudage du coulisseau au revissage. Il n'est ainsi pas possible d'extraire une sonde convenablement positionnee dans la chambre, tant que le serrage de la vis de verrouillage n'est pas suffisant pour assurer la fixation de la pièce de mise à la terre contre la barrette de liaison. Il est également prévu de dimensionner la sonde de manière à empêcher qu'en période d'essai, le capot de protection 10' prévu pour la borne auxiliaire 5 puisse venir cacher cette borne, comme prévu en service normal. Dans la réalisation présentée, ceci est obtenu par un dimensionnement en longueur de la sonde qui est choisi suffisant pour que le capot 10' vienne buter contre la sonde, lorsqu'elle est en place. Dans une forme préférée de réalisation, il est prévu que les agencements de raccordement prévus pour les bornes auxiliaires d'un sectionneur soient logés dans un ensemble réalisé en matériau isolant qui est représenté en figure 4 et o sont réunis les corps isolants 17 respectifs de chacun des agencements. Cet ensemble comporte aussi des écrans de protection électrique latéraux 25 positionnes transversalement entre les agencements de raccordement et aux extrémités de la suite formée par ces agencements. Ces écrans latéraux s'étendent d'une part vers le haut sur la hauteur des corps de raccordement et vers le bas au- delà de l'extrémité des barrettes de liaison 13 de manière à se prolonger au-delà des bornes auxiliaires au niveau desquelles les agencements de raccordement sont montés. Les écrans latéraux 25 sont ici associés à des écrans 26 formant porte- étiquette qui viennent se positionner sous les barrettes de liaison 13 auxquelles se fixent les agencements de raccordement. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de sécurité pour poste de distribution électrique à moyenne tension comportant des sectionneurs (3) équipés de bornes auxquelles sont individuellement raccordés soit des câbles d'arrivée (1, 1') soit des dispositifs de coupure (4) au travers desquels des câbles de sortie (2) sont alimentés par les câbles d'arrivée, ainsi que de bornes auxiliaires (5A, 5B, 5C) permettant la mise en liaison des câbles d'arrivée, par l'intermédiaire des sectionneurs dûment commandés, avec des liaisons externes de mise à la terre prévues interruptibles pour permettre la réalisation de tests, notamment par injection d'une tension élevée d'essai dans les câbles d'arrivée, caractérisé en ce qu'il comporte un agencement de raccordement pour chaque borne auxiliaire qui assure une mise en liaison alternative de cette borne soit avec une pièce de mise à la terre (12), soit avec une sonde de tension d'essai (11) amovible et qui comprend un mécanisme de blocage (16, 17, 21, 22) interdisant l'insertion et le retrait de la sonde de tension, quand la pièce de mise à la terre est dans une position autre que celle pour laquelle elle est fixe et électriquement reliée à la borne. 2/ Dispositif de sécurité, selon la revendication 1, dans lequel: - le mécanisme de blocage d'un agencement de raccordement pour borne auxiliaire comporte un corps en matériau isolant (17) o est ménagé un conduit (20) permettant l'enfichage d'une extrémité de sonde de tension jusque dans une chambre (19) enfermant un coulisseau (21), qui se déplace transversalement par rapport au conduit qu'il obture, lorsqu'il n'est pas convenablement rappelé à l'encontre d'un ressort (22) par une vis (16), dite de verrouillage, servant à la fixation d'une pièce de mise à la terre (12) contre une barrette de liaison conductrice (13), qui est fixée sur la borne auxiliaire et sur laquelle le corps est lui- même fixé; - une sonde de tension comporte un retrait de blocage (23) o le coulisseau pénètre sous l'action du ressort et interdit le retrait de cette sonde hors du corps, lorsqu'elle est entrée dans la chambre o elle a atteint une position prédéterminée, pour laquelle elle est en liaison électrique avec la borne auxiliaire, et que le coulisseau a été libéré par un dévissage de la vis de verrouillage (16) appliquant la pièce de terre contre la barrette de liaison. 3/ Dispositif de sécurité selon l'une des revendications 1, 2, dans lequel la sonde est constituée par une tige cylindrique qui comporte - un retrait de blocage annulaire (23) - un taraudage d'extrémité pour venir se relier électriquement, par une vis et au travers d'une paroi de la chambre, à la barrette de liaison conductrice fixée sur la borne auxiliaire. 4/ Dispositif de sécurité, selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel une sonde de tension d'essai est dimensionnée de manière à interdire tout repositionnement d'un capot protégeant la borne auxiliaire, lorsqu'elle est dans la position pour laquelle elle est fixe et électriquement reliée à cette borne dans l'agencement de raccordement qui la comporte. / Dispositif de sécurité, selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les agencements de raccordement relatifs à des bornes auxiliaires propres à un sectionneur sont logés dans un ensemble en matériau isolant réunissant leurs corps isolants respectifs (17) et des écrans de protection (25, 26) respectivement positionnés les uns entre deux agencements successifs et aux extrémités de la suite formée par les agencements d'un même ensemble et les autres sous les barrettes de liaison auxquelles viennent se fixer les agencements.