Description
Poste de transformation en cuve ou en conteneur
1. Divers domaines d'application
Toute installation de transformation de l'énergie électrique haute tension (mais inférieure à 70 kV), dite tension primaire, en tension(s) inférieures), dite(s) tension(s) - secondaire(s), installation communément désignée par cabine de transformation .
Cas particulier d'application :
les postes de transformation sur poteaux dont la présente innovation vise à améliorer la protection de leur environnement et la sécurité du personnel d'intervention. -
Toute installation d'alimentation, de comptage, de mesure du gaz à sa pression de distribution c'est à dire après détente de sa pression de transport
Toute installation comportant un transformateur destiné à l'alimentation électrique des - habitations privées, isolées ou faisant partie d'immeubles à appartements multiples,des immeubles de bureaux à caractère public ou privé ainsi que des installations utilisées partiellement ou totalement à des activités commerciales, en particulier des entreprises agricoles.
L'habitat groupé autogéré constitue un cas d'application particulièrement - intéressant du système proposé.
Dans ces derniers cas d'application (lignes 19 à 25), le transformateur est dimensionné en puissance pour constituer la seule source d'énergie de l'abonné; il sert donc de ce fait au chauffage, à l'exclusion de tout autre système, et à la climatisation. - Il correspond à une installation dite tout à l'électricité .
Ce transformateur contient une réserve en puissance de 30% par rapport à la somme des puissances installées pour permettre des agrandissements ou des modifications ultérieurs. - Dans une variante d'exécution, dénommée P.T.R.C.
(fig.2 des dessins), le transformateur comporte deux enroulements secondaires basse tension ; l'un sert à l'alimentation de tous les équipements de l'habitation comme dans la version de base tandis qu'aux bornes de l'autre enroulement est raccordé un redresseur de courant destiné à la recharge des batteries d'accumulateurs servant à la propulsion et à la traction - électriques des véhicules routiers et installées à bord de ceux-ci.
Le domaine d'application de cette variante est donc élargi par rapport à celui décrit aux lignes 27 à 30 ci-dessus et correspondant à l'exécution basique ;
en effet l'opération de recharge d'une batterie peut s'effectuer au domicile d'un abonné mais aussi, par - exemple, dans une parking public (d'une administration, d'une gare, etc.), privé (d'une entreprise) dans un garage, chacun étant équipé de ce PTRC.
Un système de paiement par carte bancaire, préalable au prélèvement du courant peut être installé comme c'est le cas dans certaines stations service livrant du carburant. 2005/0205
2.
Etat de la technique
2.1 en matière de distribution
En milieu rural ou résidentiel particulièrement, de nombreuses installations du - G.R.D. comportent des transformateurs à diélectrique liquide, montés en haut de poteaux, ces ensembles étant communément dénommés PTA ( postes de transformation aériens ).
Dans ces équipements, à la suite d'une fuite sur un des accessoires du transfo[pi]nateur 0- ( une vanne par exemple), ou d'un percement accidentel de la cuve, le liquide diélectrique, peut s'écouler vers le sol et s'y infiltrer.
De plus, un transformateur placé dans ces conditions présente des difficultés d'accès et même un certain danger pour le dépanneur s'il intervient la nuit et/ou par temps de 5- pluie, de neige, de grand vent.
Ajoutons que ces transformateurs et leurs supports très visibles défigurent le cadre des lotissements résidentiels,
au grand mécontentement des habitants condamnés à ce spectacle, et que la solution proposée permet l'utilisation de poteaux en bois qui ne 0- serviraient qu'à supporter la ligne haute tension.
2 .2.en matière de consommation
Actuellement, les particuliers et les petits consommateurs sont raccordés en basse tension et en antenne au réseau électrique, c'est-à-dire qu'à chaque abonné 5- correspond un câble d'arrivée et un seul.
Une rupture, une détérioration, un problème technique affectant ce câble entraînent la mise hors service de l'installation.
Par ailleurs,dans ce type d'installations basse tension, la qualité de la mise à la terre ( la prise de terre ) élément essentiel en matière de sécurité, n'est pas soumise à - l'obligation légale de contrôles périodiques par un organisme agréé.
A l'inverse, dans le P.T.C.,
une commutation automatique sur un réseau basse tension séparé, également raccordé par le G.R.D., intervient en cas de défectuosité du transformateur ou en cas de manque de tension prolongée aux bornes basse tension de ce - demier. C'est ce réseau de secondaire qui fournit aussi la tension de commande des différents composants et relais de contrôle.
Un dispositif de sécurité par verrouillages électrique et mécanique interdit la présence simultanée des deux tensions aux bornes d'un même transformateur. - De plus, la prise de terre doit obligatoirement subir un contrôle, annuellement au moins.
Par ailleurs, la conception du système proposé résulte des études économiques prospectives selon lesquelles, dans le domaine des consommations des diverses formes d'énergie, seule celle de l'électricité va s'accroître au cours des 10 prochaines armées ;
- dans les réseaux de distribution basse tension, du fait de la densité d'intensité, des contraintes techniques importantes voire, en certains endroits, la saturation du réseau ne sont, en toute hypothèse, pas à exclure.
L'invention décrite ci-après apporte une solution technique définitive à ces divers - dangers et inconvénients. 3. Caractéristiques de l'invention .
3. 1. Conformité
Le produit présenté est conçu conformément aux prescriptions techniques élaborées par la FPE (Fédération professionnelle du secteur électrique), chapitre C12/112 - dernière révision.
3. 2.
Principe de fonctionnement -
Dans l'application au consommateur du PTC ( PTRC ) , l'énergie électrique est fournie à l'abonné sous haute tension mais distribuée dans l'habitation en basse tension ( 3 x 380V / 220 V ) via un transformateur faisant partie de l'appareil et donc propriété de cet abonné. -
3. 3 Mode d' installation
L'invention consiste en un récipient, rigide mais de forme quelconque, construit dans un ou des matériau(x) ininflammable(s) d'usage courant (par exemple béton, métal, - matériaux composites sans halogène, céramique, etc...
) et pouvant être partiellement enterré ou bien, dans une variante d'exécution, partiellement immergé dans un liquide non agressif ( pH neutre ).
Le récipient est étanche dans sa partie enterrée ou immergée et dans l'autre partie - muni d'un couvercle équipé d'une fermeture de sécurité et d'un joint résistant aux sollicitations thermodynamiques survenant lors d'un court circuit dans les installations électriques.
Le récipient, également appelé CUVE ou CONTENEUR dans le titre du présent descriptif :
poste de transformation en cuve, ou en conteneur en abrégé PTC permet - les implantations suivantes dont la liste n'est pas limitative :
-s'installer au pied d'un poteau d'arrivée aérienne, de façon très peu visible et non sur le poteau comme dans la version actuelle ; en fait les installations existantes peuvent être facilement modifiées par déplacement du transformateur depuis le haut du poteau - vers l'intérieur de la cuve, son raccordement nécessitant uniquement le tirage de 3 conducteurs protégés descendant le long du poteau.
-s'installer de façon semi-enterrée, par exemple, au centre d'un rond-point routier, (sans gêner, du fait de la faible hauteur émergeant du sol, la vue des usagers de véhicules) ou - bien à la base d'un des éléments anti-bruit bordant les auto-routes .
-s'installer dans une propriété privée,
située par exemple dans un lotissement résidentiel ou en zone rurale, mais toujours à l'extérieur de la partie habitée, -s'installer sur un site administratif, public ou privé etc... , mais toujours aussi à - l'extérieur de l'immeuble (par exemple sur le toit d'un building)
Du point de vue technique, le PTC, objet de l'invention, se situant au ou sous le niveau du sol, en des endroits parfois accessibles au public, il est essentiel qu'il ne présente aucun danger de lésions pour les personnes ni de dommage pour - l'environnement.
Le récipient est donc caractérisé en cela que, en cas d' explosion consécutive à un court circuit se produisant dans son enceinte, une ou plusieurs des cloisons intérieures du dit récipient se déplace(nt) automatiquement par rapport à sa (leur) positions) d'origine et viennent obturer la (les) grilles d'entrée de l'air de ventilation.
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De plus, ce déplacement de pièces intérieures dans le sens d'une expansion de volume entraîne un amortissement de l'onde de pression et accroît la résistance des parois extérieures aux sollicitations thermodynamiques du court circuit.
Le dispositif fonctionne aussi en cas de surpression (cabines gaz)jugée excessive par l'exploitant de l'installation par rapport aux valeurs qu'il considère comme nominales et/ou par rapport à ses règles de bonne pratique et/ou par rapport aux normes
15- Ce déplacement de cloisons intérieures,
n'a lieu qu'en cas de surpression ; en fonctionnement normal, ces pièces sont maintenues en place au moyen de ressorts . Le degré de protection mécanique ( IP XX ) est maintenu au cours et après ce déplacement.
20- Après l'explosion, les gaz produits par le court circuit sont éliminés par une gaine débouchant à plus de 2 mètres de hauteur par rapport au niveau du sol ce qui élimine tout danger pour les personnes éventuellement présentes dans la zone entourant T installation.
Dans le cas d'appareils à diélectrique liquide placés dans la cuve, un collecteur sans 25- communication avec l'extérieur et d'une contenance supérieure au volume total de diélectrique est prévu à la partie inférieure de la cuve pour récolter toute fuite de ce dernier.
Ceci rend donc possible l'emploi d'appareils ( transformateurs, condensateurs)
à 0- diélectrique liquide lequel est maintenu à l'intérieur du récipient sans danger pour le milieu environnant et au contraire récupérables dans le collecteur. Ce collecteur peut être équipé d'une sonde permettant de transmettre une alarme.
L'installation d'autres appareils pouvant donner lieu à des court circuits, par exemple 5- des transformateurs secs isolés dans une résine époxy, des condensateurs,etc... est évidemment possible .
L'étanchéité à l'eau de pluie ou d'infiltration depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve est assurée par des joints thermorésistants, en particulier au passage des câbles 0- électriques.
Dans le cas d'installation immergée, un revêtement imperméable et résiliant est appliqué sur la cuve par polymérisation .
Un système de ventilation comportant une ou plusieurs entrée(s) et sortie(s) est prévu afin d'éliminer les calories provenant des pertes électromagnétiques produites en 5- fonctionnement normal ou les fuites de gaz éventuelles. Dans les installations résidentielles, le maximum de consommation ayant lieu la nuit, les pertes empêchent l'apparition de condensations au moment de l'inversion de température matinale. Un système empêchant le colmatage des orifices d'aération par des corps étrangers (feuilles mortes, poussières) est prévu ; il consiste en l'inversion du flux de ventilation et 0- ne fonctionne évidemment pas en cas de court-circuit 2005/0205
3.4.
Equipement
A l'intérieur du conteneur sont placés: - -1 transformateur conforme à toutes les normes et prescriptions belges et européennes, et aux exigences particulières du fournisseur ainsi qu'à celles du distributeur de courant.
Ce transformateur alimente, côté secondaire, selon le cas, soit l'ensemble des abonnés raccordés à la basse tension, soit l'un d'entr'eux raccordé à la haute tension.
Dans ce second cas, la puissance nominale correspond à celle de l'ensemble des 0- appareils installés, majorée de 30% pour permettre des extensions ultérieures.
-1 interrupteur porte-fusibles à déclenchement automatique en amont des enroulements primaires et les protégeant contre les courts circuits ;
(N.B. : la protection contre les surcharges est assurée pa* un disjoncteur général installé à 5- la sortie basse tension du transformateur;
il est décrit aux lignes 30 à 32 ci-dessous).
-3 connecteurs monopolaires débrochables entre l'interrupteur ci-dessus et le transformateur et permettant l'isolement et le remplacement rapides de ce dernier. 0- -les indicateurs de présence de tension au primaire du transformateur.
-1 contrôleur permanent de l'isolement provoquant en cas de défaut de celui-ci le déclenchement général de la basse tension et transmettant une alarme. 5- -1 disjoncteur basse tension, raccordé directement aux bornes secondaires du transformateur ( en amont du compteur), en parallèle avec le câble de l'abonné et permettant, au besoin, l'alimentation d'un éclairage public ou de tout autre service utile au G.R.D.
0- -1 disjoncteur général au départ du câble basse tension de l'abonné, et déclenchant en cas de surcharge mais aussi par manque de tension, ce qui permet l'isolement du transformateur par son secondaire dans ce cas les transfos d'intensité nécessaires au comptage 5-
-1 inverseur automatique 4 pôles, prévu pour permettre en cas d'absence du réseau haute tension, une alimentation de secours à partir d'une source basse tension indépendante ;
un dispositif de sécurité verrouillé interdit la présence simultanée de ces 2 tensions aux bornes secondaires d'un même transformateur . -
A l'extérieur du conteneur décrit ci-dessus, c'est-à-dire dans la maison d'habitation, en amont du tableau général basse tension appartenant à l'abonné, la fourniture comprend :
1 compteur inffaudable totalisant l'énergie consommée, facturée au tarif applicable en - haute tension, nettement inférieur à celui de la basse tension. lès câbles raccordant respectivement le tableau général de l'abonné et le compteur au P.T.C.