Brevet FR2940543A1 — 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 les fonctions respectivement de passage du courant entre les deux parties, d'interruption du courant entre les deux parties, de sectionnement de la tension et de mise à la terre de l'une des parties dudit circuit. 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 le plus souvent 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 d'interruption du courant, de sectionnement 15 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 20 positions comprenant la mise à la terre combinée à un interrupteur ou un disjoncteur. Et l'on connaît également par exemple, une unité fonctionnelle constituée par la combinaison de trois dispositifs réalisant respectivement les fonctions de sectionneur, sectionneur de terre et interrupteur. 25 La présente invention a pour but de réaliser une cellule de distribution électrique moyenne tension permettant de réaliser au moins les fonctions disjoncteur (interrupteur) et sectionneur au moyen de la technologie d'isolation utilisant le vide de manière à supprimer l'utilisation du gaz, tout en maintenant une certaine compacité de la cellule. 30 A cet effet, la présente invention a pour objet une cellule de distribution électrique du genre précédemment mentionné, cette cellule étant caractérisée en ce que les fonctions de passage du courant, d'interruption et de sectionnement de la tension précitées, sont réalisées dans le vide, et en ce qu'il comporte en outre un moyen de séparation supplémentaire placé dans le circuit de raccordement à la terre, ledit moyen étant apte à ajouter un intervalle de sectionnement supplémentaire dans le circuit de terre dans la position de passage du courant et d'interruption du courant et à supprimer cet intervalle de sectionnement supplémentaire en position de sectionnement de la tension entre les deux parties et lors de la mise à la terre de l'une des parties précitées. Selon une caractéristique particulière, la fonction de mise à la terre précitée est également réalisée dans le vide. Selon une caractéristique particulière, cette cellule comporte un interrupteur (ou disjoncteur) à trois positions, respectivement une position de passage du courant entre les deux parties, une position d'interruption du courant et de sectionnement de la tension entre les deux parties et une position de mise à la terre, cet interrupteur/disjoncteur étant logé dans une ampoule à vide. Selon une caractéristique particulière, ce moyen de séparation supplémentaire est réalisé à technologie de coupure dans l'air, dans le gaz, dans l'huile ou dans le vide. Selon une autre caractéristique, cette ampoule comporte une enveloppe à l'intérieur de laquelle sont montés un premier contact fixe relié électriquement à la première partie précitée de courant, un contact mobile relié électriquement à la seconde partie de circuit précité et un deuxième contact fixe qui fonctionne soit comme écran flottant soit comme contact, et relié électriquement à la masse. Selon une autre caractéristique, le moyen de séparation supplémentaire comporte un aiguilleur permettant de relier ou non le second contact fixe à la masse. Selon une autre caractéristique, la première partie de circuit précitée est un jeu de barre 30 tandis que la seconde partie de circuit précitée est un câble. Selon une autre caractéristique, le second contact fixe est situé sensiblement au centre de l'ampoule. Selon une autre caractéristique, cette cellule comporte un moyen de détection du courant de fuite dans l'(les) ampoule(s). Ceci permet de détecter une perte de vide, de faire un diagnostique du niveau de vide, ou encore de diagnostiquer une perte d'étanchéité de l'ampoule. Selon une autre caractéristique, ce moyen comporte un moyen de mesure en continu de la tension ou du courant traversant le second contact fixe. 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 : - La figure 1 est une représentation schématique d'une cellule de distribution moyenne tension selon l'invention, - Les figures 2 à 5 illustrent, dans une vue en coupe, une cellule de distribution selon une 20 réalisation particulière de l'invention, respectivement dans une position fermée permettant le passage du courant, dans une position d'ouverture suite à une coupure, dans une position de sectionnement, et dans une position de mise à la terre. Sur les figures 1 à 5, est illustrée une cellule de distribution moyenne tension C selon 25 l'invention, destinée à être placée entre un jeu de barres 1 et un câble 2 pour assurer entre ces deux éléments, soit le passage du courant (position a sur la figure 1), soit une interruption du courant suite à une coupure, soit un sectionnement de la tension (b), soit une mise à la terre du(des) câbles (position c). Cette cellule C comporte une ampoule à vide A et un circuit de raccordement 3 à la terre T 30 comportant un sectionneur à air (ou aiguilleur) 4. Cette ampoule A loge un disjoncteur 5 pouvant prendre trois positions différentes à savoir une position de service (tel qu'illustré sur la figure 2) permettant le passage du courant de15 service, une position ouverte suite à une coupure du courant (figure 3), une position de sectionnement (fig.4) et une position de mise à la terre (fig.5). L'aiguilleur 4 peut prendre deux positions (e,f sur la figure 1), à savoir une première position e dans laquelle il relie électriquement le point de raccordement R à la terre de l'ampoule, à la masse T, et une position (f) dans laquelle il interpose entre ce point de raccordement R et la masse T, un intervalle de sectionnement supplémentaire I. Tel qu'illustré sur les figures 2 à 5, l'ampoule précitée A comporte une enceinte 6 de forme sensiblement cylindrique remplie de vide et logeant un premier contact fixe 7 relié électriquement au jeu de barres, un contact mobile 8 relié électriquement au câble et un second contact fixe 9 relié électriquement par l'intermédiaire du point de raccordement R précité à l'aiguilleur précité 4, ledit aiguilleur étant apte à relier le point de raccordement précité R à la terre T. Le fonctionnement de la cellule de distribution précitée va être décrit dans ce qui suit en référence aux figures. Dans la position illustrée sur la figure 2, ou position de service, l'ampoule A est en position fermée pour permettre le passage du courant de service. L'aiguilleur 4 est en position ouverte. Dans la position illustrée sur la figure 3, le premier contact fixe 7 et le contact mobile 8 sont séparés, le passage du courant est donc interrompu. Le passage de la position a à la position b (figure 1) correspond à une ouverture du circuit électrique associée à une coupure du courant. L'utilisation de l'ampoule A dans ces deux positions est classique. Le second contact fixe 9 à l'intérieur de l'ampoule A se comporte comme un écran flottant. Le fait que cet écran est flottant facilite la tenue diélectrique lors de la phase de coupure en diminuant les risques de claquage diélectrique. Sur la figure 4, la cellule est dans la position dite de sectionnement. La fermeture de l'aiguilleur 4 a été réalisée, entraînant la mise à la terre du deuxième contact fixe 9. En conséquence, le champ électrique à l'intérieur de l'ampoule change de manière drastique. Une barrière virtuelle empêche désormais des amorçages directs entre les contacts. L'ampoule fonctionne alors comme un sectionneur. L'aiguilleur de mise à la terre en position fermée renforce la fonction sectionnement dans l'ampoule. Sur la figure 5, le contact mobile 8 a été amené en contact avec le deuxième contact fixe 9 de l'ampoule A. La cellule est alors dans la position de mise à la terre. La technologie vide permet de réaliser d'une manière fiable le pouvoir de fermeture. On a donc réalisé grâce à l'invention, une cellule de distribution moyenne tension présentant un circuit court et un circuit de mise à la terre simple, d'où un encombrement réduit, le tout en utilisant le plus possible la technologie du vide. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a 5 été donné qu'à titre d'exemple. C'est ainsi par exemple que l'appareil de coupure réalisant l'interruption du courant à l'intérieur de l'ampoule peut être un interrupteur ou bien un disjoncteur. De même, au lieu d'être placée dans une seule et même ampoule, les différentes fonctions peuvent être placées dans des ampoules différentes, une pour chaque fonction. 10 Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont réalisées suivant son esprit. REVENDICATIONS1. Cellule de distribution électrique moyenne tension destinée à être interposée entre deux parties d'un circuit électrique de manière à assurer les fonctions respectivement de passage du courant entre les deux parties, d'interruption du courant entre les deux parties, de sectionnement de la tension entre les deux parties et de mise à la terre de l'une des parties dudit circuit, caractérisée en ce que les fonctions de passage du courant (a), d'interruption et de sectionnement de la tension (b) précitées, sont réalisées dans le vide, et en ce qu'il comporte en outre un moyen de séparation supplémentaire (4) placé dans le circuit de raccordement à la terre (3), ledit moyen étant apte à ajouter un intervalle de sectionnement supplémentaire I dans le circuit de terre (3) dans la position de passage du courant et d' interruption du courant, et à supprimer cet intervalle de sectionnement supplémentaire I en position de sectionnement de la tension entre les deux parties et lors de la mise à la terre de l'une (2) des parties précitées. 2. Cellule de distribution selon la revendication 1, caractérisée en ce que la fonction de mise à la terre (c) est également réalisée dans le vide. 3. Cellule de distribution électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un interrupteur (ou disjoncteur) à trois positions (5), respectivement une position de passage du courant entre les deux parties (1 et 2), une position d'interruption du courant et de sectionnement de la tension entre les deux parties et une position de mise à la terre, cet interrupteur/disjoncteur (5) étant logé dans une ampoule à vide A. 4. Cellule de distribution électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ce moyen de séparation supplémentaire (4) est réalisé à technologie de coupure dans l'air, dans le gaz, dans l'huile ou dans le vide. 5. Cellule de distribution électrique selon la revendication 3, caractérisée en ce que cette ampoule (A) comporte une enveloppe (6) à l'intérieur de laquelle sont montés un premier30contact fixe (7) relié électriquement à la première partie précitée de courant (1), un contact mobile (8) relié électriquement à la seconde partie de circuit précité (2) et un deuxième contact fixe (9) qui fonctionne soit comme écran flottant soit comme contact, et relié électriquement à la masse T. 6. Cellule de distribution électrique selon la revendication 5, caractérisée en ce que le moyen de séparation supplémentaire comporte un aiguilleur (4) permettant de relier ou non le second contact fixe (9) à la masse T. 10 7. Cellule de distribution électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première partie de circuit précitée est un jeu de barre (1) tandis que la seconde partie de circuit précitée est un câble (2). 8. Cellule de distribution électrique selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que 15 le second contact fixe (9) est situé sensiblement au centre de l'ampoule A. 9. Cellule de distribution électrique selon la revendication 3 ou 5, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen de détection du courant de fuite dans 1' (les) ampoule(s). 20 10. Cellule de distribution électrique selon les revendications 5 et 9, caractérisée en ce que ce moyen comporte un moyen de mesure en continu de la tension ou du courant traversant le second contact fixe (9). 25