CH399569A - Cellule blindée à haute tension - Google Patents

Description

  Cellule blindée à haute tension    Dans     certaines    installations à haute tension, l'ap  pareillage (tel que les disjoncteurs et les dispositifs  de     sectionnement)    et les jeux de barres sont enfermés  dans des enceintes métalliques étanches contenant un  ou plusieurs gaz de rigidité diélectrique supérieure à  celle de l'air (par exemple de     l'hexafluorure    de sou  fre) généralement sous pression. Les pièces sous  tension, les pièces à la masse, ainsi que les pièces  isolantes qui les séparent, sont généralement concen  triques afin d'obtenir un champ électrique aussi  homogène que possible.

   Cette disposition     permet    une  réduction du gradient électrique     maximal    et de l'en  combrement, mais complique sensiblement la com  mande des tiges de contact à déplacement axial de  l'appareillage et en particulier celle des dispositifs  de ce sectionnement.  



  La présente invention a pour but de fournir une  cellule blindée à haute tension d'un encombrement  particulièrement réduit comportant des barres et des  appareils de couplage disposés dans des comparti  ment étanches séparés les uns des autres par des  cloisonnements isolants, permettant l'emploi dans les  divers compartiments de la cellule de pressions dif  férentes adaptées à leurs fonctions respectives, et la  mise à l'atmosphère pour     examen    ou entretien d'un  compartiment, les autres restant sous pression.  



  L'objet de l'invention est une cellule blindée à  haute tension contenant au moins deux appareils de  couplage différents isolés au moyen de gaz différents  ayant des rigidités diélectriques supérieures à celle de  l'air à la pression atmosphérique, caractérisée en ce  que tous les organes sous tension de l'un nu moins  desdits appareils sont maintenus à l'intérieur d'une  enveloppe métallique cylindrique au moyen de troncs  de cônes isolants ayant les mêmes axes que ladite  enveloppe et dont les grandes bases sont     fixées    sur  cette     dernière,    ces troncs de cônes délimitant une    enceinte fermée séparée des autres     parties    de la  cellule.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  quelques formes d'exécution de l'invention.  



  La     fig.    1 représente une coupe d'un élément tubu  laire d'une cellule blindée contenant un     dispositif    de  sectionnement et des cloisonnements.  



  Les     fig.    2, 3, 4 et 5 se rapportent à des cellules  blindées d'arrivée ou de départ d'une installation à  deux jeux de barres.  



  La     fig.    2 est une vue de profil en coupe partielle  d'un pôle d'une cellule à double jeu de barres dans  la disposition classique ; la     fig.    3 est une vue analo  gue, dans la disposition à deux jeux de barres  imbriqués.  



  Les     fig.    4 et 5 représentent deux variantes, vues  de face, d'une cellule comprenant trois pôles selon  la     fig.    2 (vues par la gauche de la     fig.    2). La dispo  sition selon la     fig.    4 réalise une diminution en hau  teur de     l'installation,    et la     disposition    selon la     fig.    5  réalise une réduction de la surface au sol.  



  Le     dispositif    de sectionnement selon la     fig.    1       comporte    une tige coulissante     entrainée    par une com  mande du type à vis et écrou. L'adoption de cette  disposition est rendue possible par la grande rigidité  diélectrique du gaz comprimé, qui réduit la course  d'ouverture, ce qui permet d'obtenir, avec un nombre  de tours relativement faible, un déplacement suffi  sant de la tige de contact.  



  Une tige filetée 1, qui est empêchée de     tourner     sur elle-même, est solidaire d'une tige de contact 2.  Un écrou 3, qui est empêché de se déplacer longitu  dinalement, est     entrainé    en rotation par le sommet  d'une     pièce    isolante 4, en forme de tronc de cône,  dont la base est à la masse et comporte une couronne  dentée     d'entraînement    5. La forme tronconique de  cette pièce isolante, en augmentant la longueur des      lignes de     fuite,    rend la tension d'amorçage selon ces  lignes de fuite sensiblement égale à la tension d'amor  çage direct dans le gaz entre les pièces 16 et 6.

    L'angle au sommet de la génératrice du tronc de  cône est fonction de la tension d'amorçage par lignes  de fuite du matériau utilisé, et du diamètre d'une  enveloppe métallique 6 réunie à la masse, ce dernier  dépendant du diamètre des parties sous tension et  de la tension de perforation du gaz comprimé.  



  Les autres organes contenus dans une cellule  blindée (boîtes à câbles, jeu de barres, disjoncteurs...),  et qui sont connectés en série avec le dispositif de  sectionnement, sont disposés dans des enveloppes  métalliques semblables,     mais    qui peuvent contenir  des gaz différents ou à des pressions     différentes     par exemple, le disjoncteur peut être placé dans       l'hexafluorure    de soufre, et les sectionneurs, jeux de  barres et boîtes à câbles, dans un gaz halogéné de  caractéristiques diélectriques analogues, mais de prix  moins élevé et de moins bonne tenue à l'arc. De  plus, ce cloisonnement facilite l'entretien et les répa  rations éventuelles en permettant d'accéder à un  compartiment sans vidanger les autres.

   Des troncs  de cônes isolants     fixes    tels que 7 et 8 assurent une  séparation étanche entre les différents volumes de la  cellule, et résistent à la pression dans le cas où l'un  quelconque des compartiments est sous pression tan  dis que le     compartiment    voisin est en communication  avec l'atmosphère.  



  Si un compartiment 9 contient un disjoncteur ou  un     interrupteur    fonctionnant dans     l'hexafluorure    de  soufre, la surface 10 du tronc de cône isolant en  contact avec l'atmosphère de ce compartiment 9, et  les pièces isolantes situées dans ce     compartiment,     doivent, pour éviter tout vieillissement diélectrique,  résister aux produits de décomposition de     l'hexa-          fluorure    de soufre sous l'action de l'arc.

   Cette sur  face 10 sera avantageusement recouverte d'un pro  duit tel qu'un     polyéther    halogéné et spécialement un       polyéther    chloré (par exemple, le produit dénommé  commercialement       penton     ), un caoutchouc syn  thétique de la classe des     polysulfures    organiques (par  exemple, le produit dénommé commercialement        thiokol     ), une résine     furanique    ou un polyester.  



  Le mouvement de la tige du sectionneur 2 s'effec  tue dans une enceinte métallique blindée, donc opa  que, et la position de cette tige est     signalée    mécani  quement par un index solidaire d'un organe de       manoeuvre    11 mis à la masse. Néanmoins, pour  accroître la sécurité sur l'indication de position d'ou  verture complète, qui conditionne la sécurité du per  sonnel d'exploitation, un faisceau lumineux 12 de  très faible diamètre est découvert en     fin.    d'ouverture  et actionne par émission de lumière, donc de façon  positive, une cellule photoélectrique 13 alimentant  une lampe de signalisation.  



  Un volet métallique 14 interpose un écran relié  à la masse entre les deux contacts ouverts, et interdit  tout franchissement ; sa position est signalée à l'exté  rieur de l'enceinte par une transmission mécanique.    La tension élevée existant entre les conducteurs  et la masse métallique de l'enveloppe nécessite des  pièces sous tension de grand     diamètre    afin d'éviter  les effluves.  



  La tige de contact 2 est donc placée dans un  fourreau 15 (généralement métallique et exception  nellement en isolant métallisé ou en métal recouvert  d'isolant) de grand diamètre, terminé par une partie  hémisphérique 16.  



  L'extrémité 17 de la tige de contact 2 s'escamote  dans la demi-sphère 16 au début de     l'ouverture    sous  l'action d'un ressort 18 et obture l'orifice, cette       demi-sphère    conservant ainsi une     forme    qui lui assure  une bonne tenue diélectrique par rapport au volet  métallique 14.  



  Dans le même dessin, l'orifice d'une     demi-          sphère    19, constituant l'extrémité du contact     fixe    20,  peut également être obturé par une tige 21 rappelée  par un ressort 22.  



  Le dispositif de sectionnement selon la     fig.    1  constitue l'un des éléments principaux des cellules  blindées selon les     fig.    2, 3, 4 et 5 dans lesquelles  l'ensemble de l'appareillage est protégé par une  enveloppe métallique et isolé par un gaz à haute  rigidité diélectrique. Dans la     fig.    2, correspondant à  la disposition classique, et dans la     fig.    3, correspon  dant à la disposition imbriquée des deux jeux de       barres,    les phases du premier jeu de barres sont  représentées en 23, 24 et 25 et celles du second jeu  en 26, 27 et 28. Les trois pôles du disjoncteur sont  figurés en 29, 30 et 31 (ces deux derniers repères  n'existent que sur les     fig.    4 et 5).

   On a représenté  sur les     fig.    2 et 3 l'emplacement des dispositifs de  sectionnement sur la première phase: un section  neur de ligne 32 relie une boîte à câbles 33 et le  pôle de disjoncteur 29 ; des sectionneurs d'aiguil  lage 34 et 35 relient ce dernier à la première phase  des jeux de barres 23 et 26. Le tronc de cône isolant  fixe 36 sépare le compartiment sectionneur de la  boîte à câbles, les troncs de cône 37, 38 et 39 le  séparent du compartiment du disjoncteur, et les  troncs de cône 40 et 41 le séparent des deux jeux  de barres.  



  Les     fig.    4 et 5, qui sont des vues de face de trois  pôles d'une cellule blindée     conforme    à la     fig.    2 (vue  de gauche de cette dernière), se rapportent à deux  variantes : Dans le cas de la     fig.    4, les trois pôles  du disjoncteur, 29, 30 et 31 sont situés dans un  même plan horizontal, ce qui réduit la hauteur totale  de l'installation, tandis que, dans le cas de la     fig.    5,  le pôle central 30 est situé à un niveau supérieur à  celui des deux pôles extrêmes 29 et 31 qui sont  rapprochés.

   Cette dernière disposition     augmente    légè  rement la hauteur de l'installation, mais diminue la  surface nécessaire pour celle-ci, ce qui est générale  ment préférable.

Claims (1)

1. REVENDICATION Cellule blindée à haute tension contenant au moins deux appareils de couplage différents, isolés au moyen de gaz différents ayant des rigidités diélec triques supérieures à celle de l'air à la pression atmosphérique, caractérisée en ce que tous les orga nes sous tension de l'un au moins desdits appareils sont maintenus à l'intérieur d'une enveloppe métal lique cylindrique au moyen de troncs de cônes iso lants ayant les mêmes axes que ladite enveloppe et dont les grandes bases sont fixées sur cette dernière, ces troncs de cônes délimitant une enceinte fermée séparée des autres parties de la cellule. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Cellule blindée selon la revendication, carac térisée en ce que l'un desdits appareils est un sec tionneur et en ce qu'elle comprend un tronc de cône isolant dont la grande base est entraînée par un mécanisme mis à la masse, ce mécanisme produisant une rotation dudit tronc de cône, laquelle provoque un déplacement par translation de la partie mobile de ce sectionneur. 2. Cellule blindée selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que ledit déplacement par translation est réalisé au moyen d'un mécanisme du type à écrou et tige filetée. 3.

   Cellule blindée selon la revendication, carac térisée en ce que lesdits cônes isolants fixes sont agencés de manière à assurer une séparation étanche entre ladite enceinte et des compartiments adjacents, cette séparation étanche étant capable de résister à des différences de pression existant entre ces com partiments et cette enceinte. 4.

   Cellule blindée selon la revendication, carac térisée en ce qu'elle comprend des compartiments contenant des dispositifs de coupure baignant dans un gaz d'extinction constitué par de l'hexafluorure de soufre et en ce que les surfaces des troncs de cônes et d'autres pièces isolantes en contact avec ce gaz sont recouvertes d'une couche résistant aux pro duits de décomposition de ce gaz par l'arc, par exemple un polyéther halogéné, tel qu'un polyéther chloré, un caoutchouc synthétique de la classe des polysulfures organiques ou une résine furanique. S.

   Cellule blindée selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisée en ce qu'en posi tion d'ouverture du dispositif de sectionnement, un écran métallique mis à la masse s'interpose entre les contacts ouverts de ce dispositif. 6. Cellule blindée selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que la tige de contact mobile du dispositif de sectionnement et son extrémité sont protégées contre les effluves au moyen de surfaces métalliques ou métallisées com portant des arrondis de grand diamètre. 7. Cellule blindée selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que la fin de course du dispositif de sectionnement découvre un faisceau lumineux de très faible diamètre alimentant une cellule photoélectrique et un dispositif de signa lisation. 8.

   Cellule blindée selon la sous-revendication 1 ; caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs dispo sitifs de sectionnement reliés à un simple jeu de barres. 9. Cellule blindée selon la sous-revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs dispo sitifs de sectionnement reliés à un double jeu de barres. 10. Cellule blindée selon la sous-revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs dispo sitifs de sectionnement reliés à deux jeux de barres à disposition imbriquée. 11. Cellule blindée selon la sous-revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un disjonc teur à trois pôles disposés aux sommets d'un triangle.