Brevet FR2940516A1 — publié le 20100625

CELLULE DE DISTRIBUTION ELECTRIQUE MOYENNE TENSION. La présente invention concerne une cellule de distribution électrique moyenne tension destinée à être interposée entre deux parties d'un circuit électrique de manière à assurer au moins les fonctions respectivement de passage du courant entre les parties, d'interruption du courant entre les parties, de sectionnement du circuit, et de mise à la terre de l'une des parties précitées. Dans les cellules de distribution électriques connues, les ampoules à vide sont utilisées pour réaliser les fonctions interrupteur et disjoncteur tandis que les dispositifs à isolation dans l'air ou dans le gaz sont utilisés pour réaliser les fonctions de sectionnement ou de mise à la terre. Ces fonctions peuvent être combinées de différentes manières afin de réaliser des unités fonctionnelles assurant à la fois les fonctions de passage du courant, d'interruption du courant, de sectionnement et de mise à la terre. Ainsi, on connaît une unité fonctionnelle constituée d'un appareil de coupure à trois positions, réalisant respectivement les fonctions interrupteur, sectionneur et sectionneur de terre ou bien une unité fonctionnelle constituée d'un interrupteur-sectionneur combiné à un sectionneur de terre, ou bien une unité fonctionnelle constituée par un sectionneur deux positions comprenant la mise à la terre combinée à un interrupteur ou un disjoncteur. Et l'on connaît également par exemple, une unité fonctionnelle constitué par la combinaison de trois dispositifs réalisant respectivement les fonctions de sectionneur, sectionneur de terre et interrupteur. La présente invention propose une cellule de distribution électrique moyenne tension permettant de réaliser les fonctions respectivement de passage du courant, de coupure du courant, de sectionnement, et de mise à la terre, ladite cellule étant de conception simple, tout en réalisant un sectionnement offrant une sécurité accrue lors d'une intervention sur le réseau. L'invention permet également d'obtenir une optimisation du dimensionnement des composants en tension. A cet effet, la présente invention a pour objet une cellule de distribution électrique moyenne tension du genre précédemment mentionné, cette cellule étant caractérisée en ce qu'elle comporte un interrupteur (ou disjoncteur) à technologie de coupure dans le vide réalisant également la fonction sectionneur et, en série avec ledit interrupteur (disjoncteur) un sélecteur à au moins deux positions respectivement une position de passage du courant et une position de mise à la terre de l'une des parties du circuit. Selon une caractéristique particulière, le sélecteur précité est un sélecteur à trois positions respectivement une position de passage du courant, une position ouverte et une position de mise à la terre de l'une des parties du circuit. 10 Selon une caractéristique particulière, le sélecteur précité est un sélecteur à technologie de coupure dans un gaz. Selon une autre caractéristique, la première partie est un jeu de barres, tandis que la seconde partie comporte au moins un câble. Selon une autre caractéristique, l'interrupteur (disjoncteur) précité est réalisé au moyen d'une ampoule à vide. Selon une autre caractéristique, ledit interrupteur (disjoncteur) est relié électriquement en 20 amont à la première partie précitée, et en aval, au sélecteur précité, lequel est relié électriquement en aval à la seconde partie précitée. Selon une autre réalisation, ledit sélecteur est relié électriquement en amont à la première partie précitée, et en aval, audit interrupteur (disjoncteur), lequel est relié électriquement en 25 aval à la seconde partie précitée. Selon une autre caractéristique, le sélecteur précité comporte une position, dite position de test câble, permettant le test des câbles. 30 Selon une autre caractéristique, la position de test câble correspond à la position ouverte précitée du sélecteur. 15 Selon une autre caractéristique, le sélecteur précité comporte pour la réalisation du test câble, une traversée ou partie fixe de la prise de test connectée du côté des câbles, ou bien une traversée ou partie fixe de la prise de test connectée du côté d'un contact fixe du sélecteur situé du côté du jeu de barres. Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels : 10 -Les figures 1 à 7 sont des représentations schématiques d'une cellule de distribution selon l'invention dans différentes positions, -La figure 1 représente la cellule en position fermée, 15 -La figure 2 représente la cellule en position dite de sectionnement par l'ampoule, -La figure 3 représente la même cellule en position de mise à la terre, -La figure 4 représente la même cellule en position de sectionnement avec isolation 20 supplémentaire, en aval de l'ampoule côté cable, -Les figures 5,6,7 représentent la même cellule, dans une position dite de test des câbles, suivant trois réalisations possibles de ce test, et 25 -La figure 8 est une représentation schématique illustrant le raccordement de deux cellules, lors de la réalisation du test câble, Sur les figures, on a représenté une cellule de distribution électrique moyenne tension selon l'invention, destinée à relier électriquement un jeu de barres j à un câble c. Cette cellule est 30 destinée à assurer plusieurs fonctions, lesquelles sont respectivement, de permettre le passage du courant entre le jeu de barres j et le câble c, de réaliser l'interruption du courant suite à une coupure réalisée par un disjoncteur suite à la survenue d'un défaut électrique, de5 réaliser un sectionnement du circuit permettant une exploitation indépendante des deux parties du réseau et de réaliser un sectionnement du circuit permettant une intervention sur le réseau, telle la réalisation d'un test câbles. Cette cellule comporte entre le jeu de barres j et le câble c un disjoncteur à vide 1 relié en amont au jeu de barres j et en aval à un sélecteur à air 2 à trois positions relié en aval au câble c. Ce disjoncteur à vide 1 est réalisé au moyen d'une ampoule à vide 3 et réalise également la fonction de sectionnement. Le sélecteur 2 est un sélecteur à technologie de coupure dans l'air à trois positions, respectivement une position de service autorisant le passage du courant, une position d'ouverture, et une position de mise à la terre. Sur la figure 1, le courant passe entre le jeu de barres j et le câble c, et la cellule est en position de service. Sur la figure 2, la cellule est en position déconnectée dans laquelle le disjoncteur à vide est en position de sectionnement alors que le sélecteur est en position de passage du courant. Cette position permet une exploitation indépendante des deux parties j et c du réseau. Sur la figure 3, la cellule est en position de mise à la terre 6. Dans cette position, le disjoncteur à vide 1 est en position sectionnée et le sélecteur à air 2 en position de mise à la terre. L'ouverture réalisée par le sélecteur à air ajoute un intervalle d'isolation lors de la mise à la terre, renforçant la sécurité obtenue dans cette position de la cellule et autorise une intervention sur le réseau en aval du sélecteur à air. Sur la figure 4, la cellule est en position de sectionnement avec isolation supplémentaire dans laquelle le disjoncteur à vide et le sélecteur sont tous les deux dans une position de sectionnement. Cette position de la cellule autorise également une intervention sur le réseau en aval du sélecteur dans des conditions de sécurité accrues, telle une intervention consistant à réaliser un test de câble, tel qu'illustré sur les figures 5 à 7, lequel test consiste à injecter une haute tension sur celui-ci afin de contrôler son comportement. Sur la figure 5, dans cette position de sectionnement, un test de câble T est réalisé directement au niveau de la tête de câble sans utiliser de traversée dédiée. Sur la figure 6, selon une autre réalisation, ce test T est réalisé par l'intermédiaire d'une traversée dédiée au test, aménagée du côté de la traversée de raccordement du câble, connectée du côté du câble lequel est en permanence sous tension. Sur la figure 7, ce test T est réalisé par l'intermédiaire de prises connectées au sélecteur du côté du contact fixe du sélecteur ayant dans ce cas trois positions. Sur la figure 8, deux cellules de distribution C,D selon l'invention sont reliées électriquement par l'intermédiaire d'un câble reliant les bornes de sorties de leur sélecteur. Ceci permet de tester les câbles, soit par les têtes de câbles, soit par la déconnexion du point de connexion à la terre, soit par des traversées dédiées sur le point test ou du côté des câbles. Ainsi, grâce à cette troisième position du sélecteur qui permet notamment de réaliser ce test sur les câbles, il n'est plus utile de prévoir un dimensionnement diélectrique des sorties normalement connectées à la terre, comme ceci aurait été le cas si la réalisation du test des câbles était réalisée par une déconnection du point de connexion à la terre. On a donc réalisé selon l'invention, une cellule de distribution améliorant les conditions de sécurité lors d'une intervention en aval du sélecteur et ce, que le sélecteur soit à deux ou trois positions. L'invention se caractérise donc par la mise en série de deux organes de sectionnement et isolation ayant fonction de sectionneur : -un interrupteur-sectionneur ou disjoncteur-sectionneur à technologie de coupure dans le vide dont la simple ouverture permet d'assurer la fonction de sectionnement nécessaire à l'exploitation du réseau (séparation effective de deux partie du réseau en respectant les exigences spécifiées pour les sectionneurs), et -un combiné sélecteur-sectionneur de terre qui apporte un intervalle d'isolation fiable (et éventuellement visible) lorsque le départ câble est mis à la terre ou lorsque le sélecteur est dans une position d'isolation supplémentaire, pour une intervention sur le réseau, ce qui renforce la sécurité des intervenants en cas de franchissement diélectrique ou de défaillance de l'ampoule sectionneur en amont. Grâce à l'invention, il est possible d'optimiser le dimensionnement des composants en tension. La fonction sectionnement pour l'exploitation et la fonction mise à la terre sont séparées, ce qui permet d'optimiser le choix des technologies pour chaque fonction (vide et air). L'ampoule à vide est dimensionnée pour l'exploitation (tension réseau, tension choc). L'isolation supplémentaire dans l'air est dimensionnée pour l'intervention sur le réseau ou le test câble, ce qui ajoute une contrainte supplémentaire (la tension de test des câbles), et la mise à la terre des câbles. Un autre avantage de ce schéma tient dans la simplicité des manoeuvres pour l'exploitant. La cellule peut être amenée dans trois positions différentes (fermé, sectionné, terre) au moyen de deux appareils, mais un seul appareil est manoeuvré pour le passage d'un état à l'autre, c'est-à-dire d'un état fermé à un état sectionné, d'un état sectionné à une mise à la terre, et d'une mise à la terre à l'état sectionné. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que l'invention couvre également la solution d'une cellule dont le sélecteur ne comporte que deux positions respectivement une position de passage du courant et une position de mise à la terre, pour laquelle les résultats précédemment énoncés sont également obtenus. La solution d'un sélecteur à trois positions offre en plus des avantages inhérents à la solution du sélecteur à deux positions, une sécurité accrue lors d'une intervention en aval, et la non obligation de réaliser une déconnection de la terre lors de la réalisation d'un test câbles. Egalement par exemple, l'appareillage à vide peut être un interrupteur ou un disjoncteur, et le sélecteur peut être à technologie de coupure autre que l'air par exemple le vide ou un autre gaz tel l'azote, le CO2, le SF6, etc Au contraire, l'invention comprend tous les moyens techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont réalisées selon son esprit.25 REVENDICATIONS1. Cellule de distribution électrique moyenne tension destinée à être interposée entre deux parties d'un circuit électrique de manière à assurer au moins les fonctions respectivement de passage du courant entre les parties, d'interruption du courant entre les parties, de sectionnement du circuit et de mise à la terre de l'une des parties précitées, caractérisée en ce qu'elle comporte un interrupteur (ou disjoncteur) (1) à technologie de coupure dans le vide réalisant également la fonction sectionneur et, en série avec ledit interrupteur (1) (disjoncteur), un sélecteur (2) à au moins deux positions respectivement une position de passage du courant et une position de mise à la terre de l'une des parties du circuit. 2. Cellule de distribution électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le sélecteur précité est un sélecteur (2) à trois positions, respectivement une position de passage du courant, une position ouverte, et une position de mise à la terre de l'une des parties du circuit. 3. Cellule de distribution électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le sélecteur précité (2) est un sélecteur à technologie de coupure dans un gaz. 4. Cellule de distribution électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la première partie est un jeu de barres (j), tandis que la seconde partie comporte au moins un câble (c). 5. Cellule de distribution électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'interrupteur (disjoncteur) précité (1), est réalisé au moyen d'une ampoule à vide (3). 30 6. Cellule de distribution électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit interrupteur (disjoncteur) (1) est relié 725électriquement en amont à la première partie précitée, et en aval, au sélecteur précité (2), lequel est relié électriquement en aval à la seconde partie précitée. 7. Cellule de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit sélecteur (2) est relié électriquement en amont à la première partie précitée, et en aval, audit interrupteur (disjoncteur) (1), lequel est relié électriquement en aval, à la seconde partie précitée. 8. Cellule de distribution électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le sélecteur précité (2) comporte une position, dite position de test câble, permettant le test des câbles (c). 9. Cellule de distribution électrique selon les revendications 2 et 8, caractérisée en ce que la position de test câble correspond à la position ouverte précitée du sélecteur (2). 15 10. Cellule de distribution électrique selon les revendications 8 ou 9, caractérisée en ce que le sélecteur précité (2) comporte pour la réalisation du test câble, une traversée ou partie fixe de la prise de test (8) connectée du côté des câbles, ou bien une traversée ou partie fixe de la prise de test (9) connectée du côté d'un contact fixe du sélecteur (2) situé 20 du côté du jeu de barres. 25