Brevet FR2826501A1 — publié le 20021227

position de fermeture. L'invention concerne une commande de sectionneur à trois positions de commutation incluant une position de fermeture, une position d'ouverture et une position de mise à la terre, par l'intermédiaire de laquelle le sectionneur peut être électriquement ou manuellement actionné. Elle comporte un arbre rotatif principal destiné à être accouplé au contact mobile du sectionneur. Cet arbre principal est mis en rotation lors des commutations, soit par un moteur électrique, lorsque ce moteur est alimenté de manière approprice, soit manuellement par l'intermédiaire d'une manivelle, qui est alors accouplée avec un organe de commutation manuelle lié en mouvement avec I'arbre principal. L' invention concerne plus particu lièrement u ne comma nde pou r un sectionneur haute tension (72,5 à 145 kVolts) de poste blindé. Les utilisateurs d'une telle commande ont généralement des exigences de sécurité différentes quant aux séquences de commutation manuelle que I'opérateur est autorisé à effectuer, ces séquences de commutation définissant une certaine logique d'interverrouillage pour la commande. Par exemple, un utilisateur peut exiger que la commande permette d'interdire une commutation manuelle du sectionneur vers sa position de mise à la terre si le sectionneur n'est pas dans une position d'ouverture ou encore d'interdire une commutation manuelle du sectionneur vers sa position de fermeture quand le sectionneur est dans une position de mise à la terre. Il est possible de concevoir une commande de sectionneur dans laquelle est intégré un mécanisme interdisant certaines séquences de commutation manuelle du sectionneur pour satisfaire des exigences particulières d'un utilisateur. Toutefois, les utilisateurs de telles commandes de sectionneur à trois positions de commutation sont souvent amenés à changer la logique d'interverrouillage des commandes de sectionneur. Suivant la complexité de ce méca n is me, le ch angement de log iq ue d ' i nterverrou i l lage dans u ne commande peut être une opération longue et coûteuse. Une commande de sectionneur à trois positions de commutation pouvant être facilement modifiée pour mettre en _uvre différentes logiques d'interverrouillage est donc recherchée. Selon l'invention, il est proposé une commande de sectionneur à trois positions de commutation avec laquelle on change de logique d'interverrouillage en changeant une pièce dans laquelle la logique d'interverrouillage souhaitee est implantée, cette pièce étant montée amovible dans la commande. La commande de sectionneur qui est à trois positions de commutation incluant une position de fermeture, une position d'ouverture et une position de mise à la terre, comporte une entrée permettant le passage d'une manivelle pour commuter manuellement le sectionneur d'une position de commutation vers une autre. Selon l'invention, cette commande comporte une seconde entrée de manivelle, la première entrée de manivelle étant disposée en regard d'un premier organe de commutation manuelle du sectionneur qui commute le sectionneur de sa position de fermeture vers sa position d'ouverture ou inversement, lorsqu'il est actionné à l'aide de la manivelle introduite par cette première entrée, la seconde entrée de manivelle étant disposse en regard d'un second organe de commutation manuelle du sectionneur qui commute le sectionneur de la position d'ouverture vers la position de mise à la terre ou inversement, lorsqu'il est actionné à l'aide de la manivelle introduite par la seconde entrée. Deux volets mobiles sont respectivement affectés chacun à une entrée différente de manivelle et sont associés chacun à un bras de verrouillage, chaque volet étant apte à être déplacé pour obturer ou libérer I'entrée de manivelle à laquelle il est affecté. La commande comporte en outre une pièce, notamment exploitée à des fins d'interverrouillage, qui est montée amovible sur un arbre rotatif lié en mouvement aux organes de commutation. Cette pièce comporte des pistes dans lesquelles les bras de verrouillage des volets sont respectivement assujettis, pour empêcher ou alternativement autoriser le déplacement de l'un ou l'autre des deux volets et do nc l' i nsertion de la m an ivel le d a ns l' u n e o u l 'a utre d es deux entrées de manivelle. L' invention est décrite ci-après plus en détails et il lustrée sur les dessins. La figure 1 est une vue schématique en perspective d'un exemple de réalisation d'une commande selon l'invention. La figure 2 illustre la position d'une pièce rotative de blocage en butée contre la manivelle à la fin d'une commutation manuelle fermeturelouverture du sectionneur. La figure 3 illustre la position d'une pièce rotative de blocage en butée contre la man ivelle à la fin d ' u ne commutation man uelle mise à la terre/ouverture du sectionneur. Sur la figure 1, la commande d'un sectionneur à trois positions de commutation comprend un arbre principal de commande 1 monté rotatif et relié au contact mobile du sectionneur (non représenté sur la figure). Cet arbre principal 1 est entrané en rotation par un moteur électrique 2 par I'intermédiaire d'un train d'engrenages 3, lorsque la commande du sectionneur est électriquement assurée. Le mouvement de rotation de l'arbre principal 1 est renvoyé par l'intermédiaire de pignons 4 sur un arbre secondaire rotatif 5 faisant face à une paroi frontale 6 d'un botier dans lequel la commande est disposée. L'arbre secondaire 5 porte une pièce 7, seNant notamment à des fins d'interverrouillage, qui est représentée ici sous la forme d'un disque. Cette pièce 7 est montée de manière amovible sur l'arbre secondaire 5 et, dans la réalisation présentée, elle est fixée à une extrémité libre de l'arbre 5. La paroi frontale 6 du botier de la commande est munie de deux entrées de manivelle 8 et 9 distinctes. Ces deux entrses 8,9 de manivelle sont disposées respectivement en regard de deux organes de commutation manuelle 10,11 du sectionneur qui sont mécaniquement couplés dans le botier de la commande et qui sont prévus pour être mis en rotation à l'aide d'une manivelle M. Dans la réalisation présentée, ces deux organes de commutation sont équipés chacun d'un carré sur lequel une douille d'entranement, comportée par une manivelle M, peut être temporairement emmanchée. Ces deux carrés sont présentés avec des axes de rotation perpendiculairement orientés par rapport à la paroi frontale 6 et au plan du disque constituant la pièce 7. Plus particulièrement, ce disque est interposé entre les carrés des organes 10,1 1 et les entrées de manivelle 8, 9, parallèlement à la paroi frontale 6 et il balaye un plan que coupe la manivelle M, quand elle est emmanchée en prise avec l'un ou l'autre des carrés des organes 10,1 1. Dans la réalisation présentée, il est donc prévu une ouverture 26 permettant à une manivelle M de traverser le disque constituant la pièce 7, dans des conditions déterminées qui sont précisées par la suite. Les organes de commutation 10,11 sont mécaniquement couplés par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission o les mouvements de rotation appliqués à l'un sont transmis à l'autre, ainsi qu'aux deux arbres 1 et 5. Dans la réalisation présentée, chacun des organes 10,11 est solidaire d'une poulie 12,13, les deux poulies étant mécaniquement couplées par une courroie sans fin, crantée, 14. La paire de poulies 12,13 est couplée à un axe d'entranement du moteur 2, via une poulie 16 solidaire de cet axe, une courroie 17 et une poulie 15, ici supposée solidaire de l'ensemble formé par la poulie 13 et par l'organe 11. Les mouvements de rotation de chaque poulie crantée 12,13 sont donc transmis à l'arbre de commande principal 1 et à l'arbre secondaire 5 de la commande et inversement. La mise en rotation manuelle d'un des organes 10, 11 au moyen de la manivelle emmanchée sur le carré solidaire de cet organe, entrane donc une rotation de l'arbre du moteur 2 qui se traduit par des rotations correspondantes de i'arbre principal 1 et de l'arbre secondaire 5, lorsque les rotations de ces arbres ne sont pas électriquement obtenues par mise en marche du moteur 2. Des volets mobiles 18,19 constituant des sélecteurs de mode de fonctionnement sont prévus au niveau de la commande. Dans la réalisation présentée, chacun de ces volets 18,19 est fixé sur un arbre 30,31 dont seule une extrémité est représentée. Ces arbres ont des axes XX' et W' parallèles et ils permettent aux volets de tourner en restant parallèles à la paroi 6 qu'ils traversent, les volets étant ici supposés de l'autre côté de cette paroi 6 par rapport aux arbres 1,5 et à la pièce 7. Chaque volet 18,19 a par exemple un fond circulaire qui présente localement une échancrure de passage de manivelle en périphérie. Cette échancrure est ici supposée réalisée en forme de demi-lune, son dimensionnement et son positionnement sont choisis, de manière connue en soi, en relation avec ceux prévus en paroi 6 pour l'entrce de manivelle, avec laquelle le volet portant cette échancrure doit coopérer. Chaque volet n'autorise l'insertion de la manivelle M, dans l'entrée de manivelle qui lui correspond, que quand la rotation du volet conduit son échancrure à se trouver en regard de l'entrce qu'elle découvre. Dans l'exemple de réalisation présenté, chaque volet de sélection 18, 19 coopère avec un capot pivotant 27,28 qui est monté sur la paroi 6 à proximité de l'entrée de manivelle lui correspondant, ce volet permettant d'obturer ou de dégager cette entrée par basculement. Chaque capot est disposé par rapport au volet avec lequel il coopère de manière à ne couvoir être relevé pour dégager une entrée de manivelle que lorsque l'échancrure du volet associé à cette entrée est située au niveau de cette dernière. Dans la réalisation présentée, ceci est obtenu en disposant l'axe de rotation du capot de l'autre côté de l'entrée de manivelle par rapport au volet qui vient surplomber le capot de manière à l'empêcher d'être soulevé, tant que l'échancrure ne se trouve pas au niveau de l'entrée. Par ailleurs, I'axe de rotation 30,31, sur lequel est monté un volet 18, 19, porte un bras de verrouillage 22,23, qui est logé de l'autre côté de la paroi 6 par rapport aux volets et qui tourne avec le volet monté sur le même axe que lui. Chaque bras de verrouillage a une extrémité libre munie d'un téton 24,25 qui est assujetti dans une des pistes P1, P2 de la pièce 7. Suivant la position atteinte en rotation par la pièce 7, chaque bras qui est lié en mouvement avec un volet, est contrôlé dans ses mouvements par la piste de cette pièce 7 o il est assujetti par son téton, cette piste étant prévue pour permettre une immobilisation du volet dans une certaine position. Les pistes P1, P2 sont constituées par des chemins de came ici ménagés au niveau de la surface supérieure du disque que forme la pièce 7. Comme la pièce 7 tourne en même temps que l'arbre de commande principal 1, auquel elle est liée à travers l'arbre secondaire 5, elle a une position angulaire qui est représentative de celle de l'arbre principal. Par conséquent, il est prévu de former des pistes sur la pièce 7 qui permettent un certain mouvement des volets 18,19 pour des positions angulaires particulières de l'arbre principal, par exemple pour les positions qu'il occupe quand le sectionneur est commuté dans une certaine position de commutation. Com me cela est con n u en mode électriquement commandé, un sectionneur à trois positions, qui inclut une position de fermeture, une position d'ouverture et de sectionnement et une position de mise à la terre, est déplacé successivement de sa position de fermeture vers sa position d'ouverture par une première rotation de l'arbre principal 1 de la commande, puis de sa position d'ouverture vers sa position de mise à la terre par une rotation supplémentaire de ce même arbre principal 1. Selon l'invention, la commande manuelle du sectionneur est dissocice en une première commande manuelle pour la commutation fermeture/ouverture et en une seconde commande manuelle pour la commutation ouverture/mise à la terre. Plus particulièrement, Ja commande manuelle du sectionneur qui permet de le commuter de sa position de fermeture vers sa position d'ouverture ou inversement se fait en manceuvrant le carré 10 avec la manivelle M insérée dans l'entrée de manivelle 8 et la commande manuelle du sectionneur pour le commuter de sa position d'ouverture vers sa position de mise à la terre ou inversement se fait en man_uvrant le carré 11 avec la manivelle M insérée dans l'entrée de manivelle 9. Par conséquent, par une disposition appropriée des pistes P1, P2 qui est choisie pour immobiliser les volets 18,19 dans des conditions déterminces, il est possible d'autoriser ou d'interdire certaines séquences de commutation manuelle du sectionneur en empêchant ou en autorisant un mouvement de rotation de l' un ou l'autre des deux volets et donc l' insertion de la manivelle dans l'une ou l'autre des deux entrées de manivelle. Comme indiqué précédemment, la pièce 7 présente une ouverture 26 permettant un passage de la manivelle M afin que celle-ci puisse être accouplée à un carré d'organe 10,11 quand l'entrée de manivelle 8,9 correspondante à ce carré est libérée par le volet 18,19 associé. Sur la figure 1, on a représenté le volet 18 dans une position o il libère l'entrce de manivelle 8 servant à commuter manuellement le sectionneur d'une position d'ouverture vers une position de fermeture ou inversement. Le volet 19 est représenté dans une position o il est immobilisé en mouvement par la piste P2 de la pièce 7 et o il obture l'entrée de manivelle 9. Quand l'organe 10 est actionné en rotation à l'aide de la manivelle M, la pièce 7 se déplace en rotation jusqu'à ce que la manivelle vienne en butée contre un bord intérieur de l'ouverture 26. A l'issue de cette man_uvre, le sectionneur est commuté dans une certaine position. La manivelle M peut être dégagée de l'entrée de manivelle 8 et le volet 18 peut être déplacé dans une position o il obture l'entrée de mar,ivelle 8. Selon la forme des pistes P1, P2 réalisées sur la pièce 7, le volet 19 peut être maintenu immobilisé ou au contraire libéré à l'issue de cette commutation manuelle du sectionneur. Dans le dernier cas, le déplacement du volet 19 est rendu possible pour libérer l'entrée de manivelle 9 afin d'y introduire la manivelle M pour continuer la séquence de commutation manuelle du sectionneur à l'aide de l'organe 11. La mise en mouvement de cet organe 11 à l'aide de la manivelle M provoque encore une rotation de la pièce 7 conduisant à une immobilisation du volet 18 par les pistes de cette pièce, par exemple tant que le sectionneur n'est pas commuté dans une position d'ouve,Jure. On comprend donc que selon la forme des pistes de la pièce 7, il est possible d'interdire certaines séquences de commutation du sectionneur. Comme visible sur la figure 1, la pièce 7 est placée en bout d'arbre secondaire 5 de façon à être facilement accessible pour pouvoir être remplacée. Les pistes de la pièce 7 peuvent être formées par usinage ou par moulage. Les sous-ensembles mobiles qui incluent chacun un volet 18, 19 et un bras de verrouillage 22,23 porté par un même axe 30,31 et qui coopèrent avec la pièce 7 sont susceptibles d'être exploités pour agir directement ou indirectement sur des relais, non représentés, permettant de déterminer la position occupée par un sous-ensemble et donc par le sectionneur, à des fins de contrôle, en particulier lorsque ce sectionneur est électriquement actionné. Ces relais peuvent en particulier être exploités pour interdire une commutation électrique du sectionneur que ce soit pour une ouverture/fermeture ou pour une mise à la terre. Ainsi, une position particulière des volets conduisant à la mise hors service de la commutation électrique du sectionneur peut éventueliement être intagrce dans la logique d'interverrouillage implantée dans la pièce 7. Le positionnement et la commande de ces relais ne sont pas développés ici dans la mesure o ils sont susceptibles d'être obtenus par mise en _uvre de techniques connues. La pièce 7 est également exploitée à des fins de blocage et plus particulièrement en tant que butée de fin de course pour la commutation manuelle du sectionneur, dans sa position intermédiaire d'ouverture, au moyen d'une manivelle M traversant l'ouverture 26 prévue dans par cette pièce. Dans la réalisation présentée sur la figure 1, I'ouverture 26 s'étend sur un secteur correspondant à une moitié du disque que forme la pièce 7, I'autre moitié de ce disque étant pleine et rainurée par les pistes P1 et P2. L'arbre secondaire 5 et les carrés des organes 1 0, 11 sont disposés respectivement aux sommets d'un triangle isocèle de telle sorte qu'en position d'ouverture du sectionneur, le bord du demi-disque plein délimitant l'ouverture 26 à l'intérieur de la pièce 7 s'étend perpendiculairement à une ligne passant par les axes de rotation des deux organes 10,11 et permet I'engagement de la manivelle sur l'un ou l'autre des carrés de ces organes ,11. Sur la figure 1, I'arbre principal 1 de la commande occupe une position angulaire correspondant par exemple à la position de fermeture du sectionneur. Dans cette position, la pièce 7 permet l'engagement de la manivelle M sur le carré de l'organe 10 à travers l'entrée de manivelle 8 mais s'interpose entre l'entrée de manivelle 9 et le carré de l'organe 11 de sorte qu'elle est exploitée à des fins de blocage pour empêcher l'engagement de la manivelle M sur ce carré. Quand la manivelle M en prise sur le carré de l'organe 10 est man_uvrée, ie mouvement de rotation de la manivelle M est transmis à l'arbre principal 1 pour commuter le sectionneur de sa position de fermeture vers sa position d'ouverture. Le mouvement rotatif de l'arbre principal 1 est transmis à l'arbre secondaire 5 avec pour effet un mouvement rotatif de la pièce 7 comme illustré par une flèche sur cette pièce. Le disque que forme la pièce 7 balaye donc un pian que coupe la manivelle M contre laquelle il vient en butée. Il suffit donc de régler le rapport de démultiplication entre l'arbre secondaire 5 et l'arbre principal 1 pour obtenir un blocage du mouvement rotatif de la manivelle M par l'intermédiaire de la pièce 7 quand le sectionneur atteint sa position d'ouverture. En particulier, le disque effectue environ un quart de tour quand le sectionneur est commuté manuellement de sa position de fermeture à sa position d'ouverture. Quand le section neu r occupe sa position d 'ouvertu re, la man ivelle M peut être engagée sur le carré de l'organe 11. Si maintenant la manivelle M en prise sur ce carré d'organe 11 est man_uvrée, le mouvement de rotation de la manivelle M est transmis à l'arbre principal 1 pour commuter le sectionneur de sa position d'ouverture vers sa position de mise à la terre. Le mouvement rotatif de l'arbre principal 1 est transmis à l'arbre secondaire 5 avec pour effet un mouvement rotatif de la pièce 7 comme illustré par la flèche sur la figure 1. Le disque constituant la pièce 7 se déplace donc encore d'un quart de tour environ. Quand le sectionneur est dans sa position de mise à la terre, le disque occupe une position angulaire selon laquelle le bord du demi- disque plein délimitant l'ouverture 26 à l'intérieur de la pièce 7 est disposé sensiblement perpendiculairement à une ligne passant par les axes de rotation des deux organes 10,11. La pièce 7 s'interpose alors entre l'entrce de manivelle 8 et le carré de l'organe 10 de sorte qu'il empêche maintenant l'engagement de la manivelle M sur ce carré à travers cette entrée 8. Un mouvement rotatif en sens inverse de la manivelle M sur le carré 11 fait commuter le sectionneur de sa position de mise à la terre à sa position d'ouverture. La pièce 7 se déplace donc en rotation d'un quart de tour environ en sens inverse de la flèche portée par cette pièce et vient en butée contre la manivelie M quand le sectionneur atteint sa position d'ouverture ce qui bloque le mouvement rotatif de la manivelle. La figure 2 montre la position de la pièce 7 en butee contre la manivelle M quand le sectionneur est dans une position d'ouverture suite à sa commutation manuelle de sa position de mise à la terre vers sa position d'ouverture. La figure 3 montre la position de la pièce 7 en butee contre la manivelle M quand le sectionneur est dans sa position d'ouverture suite à sa commutation manuelle de sa position de fermeture vers sa position d'ouverture. Comme montré sur les figures 1 à 3, la manivelle comporte une languette ou clavette 34 qui s'étend selon une direction radiale pour venir en butée contre un premier épaulement 20 de la pièce 7, à la fin de la com motation man uel le d u sectionneur de sa position de mise à la terre vers sa position d'ouverture, lorsque la manivelle M est en prise sur un carré d'organe. L'épaulement 20 est situé à la limite entre le bord intérieur de l'ouverture 26 et la moitié pleine du disque formant la pièce 7, à proximité de l'axe de rotation de cette pièce La languette 34 traverse le plan balayé par le disque 7, quand la manivelle est en prise sur l'un ou l'autre des deux carrés d'organes 10,11. La pièce 7 comporte un second épaulement 21 sur lequel vient en butée la languette 34 à la fin de la commutation manuelle du sectionneur de sa position de fermeture vers sa position d'ouverture. Les deux épaulements 20 et 21 sont similairement disposés sur un diamètre de la pièce 7 de part et d'autre de l'axe de rotation de la pièce 7 qui se confond avec celui de l'arbre secondaire 5, ils sont de préférence le plus près possible de cet axe pour réduire au maximum le couple de torsion exercée par la manivelle M sur la pièce 7, lorsqu'elle vient en butée. La languette 34 et les deux épaulements 20,21 sont ajustés de telle manière que pour un tour de manivelle, la languette 34 passe devant un des épaulements et qu'au tour suivant de la manivelle, elle vienne en butée contre l'autre. En dernier lieu, dans la réalisation présentée et de manière connue, chaque volet 17,18 est destiné à coopérer avec une serrure S1, S2. A cet effet, il comporte un fond qui est localement muni d'un rebord périphérique doté d'une ou de plusieurs ouvertures, telles 32 et 33, dans lesquelles peuvent s'engager un pêne, tel 34, d'une serrure ou d'immobilisation de volet, man_uvrables à l'aide de clés. Comme connu, ces ouvertures sont ménagées de manière à permettre d'interdire par clé certaines séquences de commutation manuelle ou électrique du sectionneur avec la commande. 1 0 REVENDICATIONS 11 Commande de sectionneur, à trois positions de commutation incluant une position de fermeture, une position d'ouverture et une position de mise à la terre, qui comprend une entrée (8) de manivelle (M) pour commuter manuellement le sectionneur d'une position de commutation vers une autre, caractérisée en ce qu'elle comprend une seconde entrée (9) de manivelle, la première entrée (8) de manivelle étant disposée en regard d'un premier organe de commutation (10) manuelle du sectionneur qui commute le sectionneur de sa position de fermeture vers sa position d'ouverture ou inversement, lorsqu'il est actionné à l'aide de la manivelle introduite par cette première entrée, la seconde entrée (9) de manivelle étant disposoe en regard d'un second organe (11) de commutation manuelle du sectionneur qui commute le sectionneur de la position d'ouverture vers la position de mise à la terre ou inversement, lorsqu'il est actionné à l'aide de la manivelle introduite par cette seconde entrée, en ce que deux volets mobiles (18,19) sont respectivement affectés chacun à une entrée (8,9) différente de manivelle et sont associés chacun à un bras de verrouillage (22,23), chaque volet étant apte à être déplacé pour obturer ou libérer l'entrée de manivelle à laquelle il est affecté, et en ce que la commande inclut en outre une pièce d'interverrouillage (7) montée amovible sur un arbre rotatif () lié en mouvement aux organes de commutation, cette pièce comportant des pistes (P1, P2) dans lesquelles les bras de verrouillage des volets sont respectivement assujettis, pour empêcher ou alternativement autoriser le déplacement de l'un ou l'autre des deux volets et donc l'insertion de la manivelle dans l'une ou l'autre des deux entrées de manivelle. 2/ Commande selon la revendication 1, dans laquelle la pièce d'interverrouiliage (7) est interposée entre les deux entrées (8,9) de manivelle et les deux organes de commutation (10,11) et comporte une ouverture (26) que doit traverser la manivelle pour actionner un organe de commutation. 31 Commande selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laqueile les pistes (P1, P2) sont constituées par des chemins de came formés sur la surface du de la pièce d'interverrouillage (7). 1 1 4/ Commande selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle les volets (18,19) sont montés chacun sur un axe (30, 31) qui porte un bras de verrouillage (22,23), chaque volet étant apte à tourner selon son axe pour obturer ou libérer l'entrée de manivelle à laquelle il est affecté, chaque bras de verrouillage étant assujetti à une extrémité dans une piste (P1,P2) différente de la pièce d'interverrouillage dont la position en rotation interdit, ou alternativement autorise, la rotation du volet monté sur le même axe que ce bras. / Commande selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle un sous- ensemble mobile, qui inclut un volet (18,19) et un bras de verrouillage (22,23) portés par un même axe (30,31) et coopérant avec la pièce d'interverrouillage (7) de la commande, agit sur un relais pour une position particulière atteinte par le sous-ensemble pour que ce relais produise une