EP0002985A1 - Système de commande hydraulique pour disjoncteurs électriques - Google Patents

Système de commande hydraulique pour disjoncteurs électriques Download PDF

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EP0002985A1
EP0002985A1 EP78400248A EP78400248A EP0002985A1 EP 0002985 A1 EP0002985 A1 EP 0002985A1 EP 78400248 A EP78400248 A EP 78400248A EP 78400248 A EP78400248 A EP 78400248A EP 0002985 A1 EP0002985 A1 EP 0002985A1
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EP
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control
hydraulic
valves
circuit breaker
valve
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EP78400248A
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EP0002985B1 (fr
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Claude Alain Gratzmuller
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/30—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator
    • H01H33/34—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator hydraulic

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic control system, for an electric circuit breaker, which can be operated remotely from an order transmitter.
  • a hydraulic control for a circuit breaker essentially comprises, in a known manner: an actuator for operating the movable contact of the circuit breaker; a source of pressurized hydraulic fluid; and a set of hydraulic switching members, which will be designated in the following under the term of "control block” and which comprises at least one supply-bleed valve for the operating cylinder, this valve being controlled towards the either of its positions by two pilot valves, called interlock valves and tripping valves, which are actuated fleetingly to cause the interlocking operation or the tripping operation of the circuit breaker.
  • control unit In modern installations, the control unit is mounted in the immediate vicinity of the cylinder, to which it is often even attached to reduce operating times and avoid losses of hydraulic loads.
  • the interlocking and tripping valves must be able to be controlled remotely from the circuit breaker, either for safety reasons or, above all, because from a single interlocking or tripping order several circuit breakers (for example the three circuit breakers mounted on the three phases of a network), or several circuit breaker modules (elementary circuit breakers mounted in series on the same phase of a network) must be tripped or tripped simultaneously. This is why, until now, only solenoid valves have been used as pilot valves for switching on and off, these solenoid valves being excited from an order transmitter located at a suitable distance from the point or points. circuit breakers.
  • Circuit breaker commands of the aforementioned type are well known and have been described for example in French patent No. 1,098,565 and its addition No. 67,250 respectively filed on January 15, 1954 and December 28, 1954, as well as in French patent No. 1,355,701 deposited on February 6, 1963, all these patents having been deposited in the name of Jean Louis Gratzmuller.
  • control blocks not only included hydraulic equipment, but also electrical equipment, which generally required the installation, in the immediate vicinity of each circuit breaker or module, of a cabinet containing these equipment , another cabinet known as a "control cabinet” being of course provided to house the hydraulic and electrical safety, control equipment open or closed position of the circuit breaker (s) and transmission, after checking the possibilities of execution, of orders from the order issuer.
  • hydraulic connections some of which have a large section, and electrical connections were to unite the control cabinet with the control block of each circuit breaker.
  • each control unit can comprise only hydraulic equipment, the pilot valves being controlled by hydraulic signals, so that all electrical system is eliminated on the modules.
  • This also has the advantage that the connections between each control unit and the control cabinet can be uniquely hydraulic connections produced in small section pipes.
  • each control unit being a purely hydraulic device, it can be produced in the form of a sealed unit which does not require the installation of an individual cabinet for each circuit breaker or each circuit breaker module.
  • the subject of the invention is a hydraulic control system of the aforementioned type in which: each of the pilot valves is controlled by a hydraulic device attached to the pilot valve, said device being sensitive to a drop in pressure appearing in a control pipe at low flow and bringing the corresponding pilot valve into its active position in response to such a pressure drop; said control lines terminate in the control cabinet aforementioned trole; each of said pipes is provided, in the control cabinet, with a fugitively actuated purge valve and constituting respectively the latching control member and the tripping control member; and means are provided for permanently replenishing at low flow rate and for normally maintaining said high-pressure pipes and hydraulic devices under high pressure outside the transient periods of venting said purge valves.
  • the pilot valves being controlled by a pressure drop signal transmitted by the control pipes, the response times between sending the order from the control cabinet and executing (switching on or off) of the order are very brief, since there is no need for said pipes to be purged up to atmospheric pressure.
  • the invention is particularly applicable to the control of circuit breakers of the elastic return type towards the tripped position and maintained in the latched position after disappearance of the fugitive latching signal, by a hydraulic self-holding circuit forming part of the block. control.
  • Such hydraulic controls have been described in the aforementioned French patents.
  • the pilot trigger valve which is controlled by a drop in pressure in the corresponding control pipe, is a purge valve of the self-maintaining hydraulic circuit provided in the block of ordered.
  • the invention finds a particularly advantageous application for controlling a plurality of circuit breakers, or circuit breaker modules, from a single central control cabinet.
  • all of the aforementioned control pipes, leading to the hydraulic devices of the release valves of all the circuit breakers, are connected together, to the central cabinet, to a single purge valve, constituting a single trip, momentarily actuated, for the plurality of circuit breakers.
  • all of the aforementioned control lines leading to the hydraulic devices of the interlocking valves of all the circuit breakers are connected together in the central control cabinet, to a single purge valve constituting a single interlocking member for the plurality of circuit breakers. .
  • FIG. 1 An electrical circuit breaker shown schematically by its movable contact 2 and its two fixed contacts 4 and 6, the movable contact being actuated by the rod 8 of a hydraulic cylinder 10.
  • the circuit breaker shown is of the elastic return type permanent to the open position.
  • the elastic return means are constituted by a spring 11, but they could be constituted by a fluid under pressure.
  • the control unit 12 essentially comprises a supply-purge valve 14 suitable for establishing either the communication (connection 16) between the jack 10 and a source of pressurized liquid such as a hydropneumatic accumulator 18 (circuit breaker engagement and maintenance engaged. ), or the communication (connection 20) between the jack 10 and a low pressure tank 22 (tripping of the circuit breaker).
  • the pilot valves 24-26 are actuated, no longer directly by an electrical signal, but by a hydraulic signal of pressure drop.
  • pilot valves 24-26 are respectively actuated by hydraulic manostatic devices 28-30, which are attached to the corresponding pilot valve and an embodiment of which has been shown in more detail in FIG. 2.
  • Each hydraulic device 28-30 comprises a separate cylinder, by a piston 32-32 ', in two chambers 34-36 and 34'-36'.
  • the rods 38-38 'of the pistons act on the valves 40-40' of the pilot valves 24-26 of the control unit, said valves having been shown in FIG. 2 in their normal rest position.
  • the chambers 36-36 ' have an inlet 37-37' and are permanently in communication, via pipes 42, with the pressure of the accumulator 18, while the chambers 34-34 'have an inlet 35-35' and are connected to hydraulic lines 44-44 ', called “control lines”, in which the pressure can be lowered from a control cabinet 46 (FIG. 1), by means which will be described in what follows, the control cabinet 46 can be located several meters from the circuit breaker to be controlled.
  • control lines 44-44 ' which terminate in the control cabinet 46 are permanently supplied with pressurized hydraulic fluid by connection, by means of lines 48, with the accumulator 18, or alternatively, with an 18 'accumulator which can be provided in or in the vicinity of the control cabinet.
  • a purge valve 52 On the line 44 is interposed, in the control cabinet 46, a purge valve 52, which, in the normal closed position, places the line 44 in communication with the line 54 connecting with the accumulator 18 (or 18 ′). In the open position of the valve 52, the pipe 44 is placed in communication with a low-pressure tank 56.
  • a simple, two-way purge valve is used, so that in open position of the valve 52, both the pipes 44 and 54 are vented but a nozzle 58 of small cross section relative to the opening section of the purge valve is interposed on the pipe 54.
  • the purge valve 52 is preferably a solenoid valve which can be operated fleetingly by means of a ultra-fast electromagnet 60 of a type well known in circuit breaker control.
  • the control line 44 'of the trigger pilot valve 26 is equipped in the same way with a purge solenoid valve 52' connected in an identical manner to what has just been described.
  • the pipe 44 decompresses and its pressure decreases by an amount at P, likewise than in chamber 34.
  • the pressure P which continues to prevail in chamber 36 exceeds the sum of the pressure P-AP in chamber 34 and the force of the spring 50, so that the piston 32 is pushed back down ( Figure 2) and opens the valve of the pilot pilot valve 24.
  • This pilot valve is for example of a type well known in circuit breaker control blocks and it establishes, in the open position, communication between a line 62 connected to the accumulator 18 and another line 64 connected to the pilot cylinder (not shown) of the main supply-purge valve, to bring the latter valve to position 16 (supply) indicated in FIG. 1. After disappearance of the fugitive signal from latching, the valve is maintained in the supply position by the self-maintaining hydraulic circuit described in the aforementioned patents. A non-return valve 66 is interposed in a known manner on the pipe 64.
  • the pump recharges the accumulator 18 via the small section pipe 48 to the pressure P chosen, the pressures in the chambers 34 and 36 therefore always remaining equal and the pilot valve 24 therefore remaining closed.
  • pilot trigger valve 26 by the purge solenoid valve 52 ' is identical to what has just been described with regard to the control of the pilot pilot valve 24. It may simply be noted (FIG. 2 ) that the pilot valve 26, when open, puts in communication a pipe 72 connected to the hydraulic self-holding circuit (not shown) of the control unit 14 with a low pressure tank 74.
  • valves 24 and 26 are actuated simply by a pressure drop signal in the control lines 44-44 'without these lines needing to be purged to atmospheric pressure.
  • a very rapid response is therefore obtained, since the only decompression of the oil in the lines 44-44 'is sufficient to actuate the hydraulic devices and the decompression wave propagates at the speed of sound in the oil. This speed of response is particularly valuable for tripping the circuit breaker which is a safety operation.
  • FIG. 1 shows a circuit breaker with elastic return to the spring-triggered position, but it is understood that the invention tion also applies to circuit breakers actuated by a double-acting cylinder or by a differential cylinder with hydropneumatic return.
  • FIG. 3 shows the case of two modules which are each controlled by a control block 12 or 112, identical to the control block 12 described in connection with FIG. 1 and which are located at a certain distance one of the other.
  • the two interlocking control lines 44 and 144 are connected at a common point 76 to the control cabinet 146 and a single purge solenoid valve 52 allows, when it is energized, to lower the pressure. both in the two pipes 44 and 144, that is to say simultaneously transmitting to the two control blocks 12 and 112 the hydraulic engagement signal.
  • control lines 44-144-44'-144 ' are made ment in liquid under pressure through nozzles 58-58 'having a much lower flow rate than the purge valves 52-52' in the open position.
  • the user requires, for safety reasons, to be able to have several locking and especially triggering control members.
  • the present invention lends itself well to the installation of such additional members since it suffices to have, at any point of the control lines 44-44'-144-144 ', an additional purge valve, in addition to the main valve. 52 or 52 'provided in the central control cabinet.
  • FIG. 4 shows the application to an installation according to the invention of the security system against "discrepancies" which has been described in French patent application number 77 36277 filed on December 2, 1977 in the name of the same inventor.
  • the system essentially comprises a "discrepancy" detector constituted by a differential pressure detector 80 comprising a cylinder in which a free piston 82 determines two chambers 84-84 'maintained in permanent communication, by lines 86-86' with the chambers cylinders 10-110.
  • the device 88 controls the opening of an additional purge valve 90 disposed on the trigger control pipe 44 '(or 144').
  • the opening of the valve 90 lowers the pressure in both the lines 44 'and 144' and therefore interrupts the switching operation of all modules in the event of a discrepancy, since a general priority trip order is given.
  • the control link 92 between the device 88 and the purge valve 90 can be an electrical connection or, preferably, a mechanical connection, as described in the aforementioned patent.
  • circuit breakers are devices that operate brutally and control cabinets often contain relatively fragile accessories such as recorders, relays, etc. which are often disturbed by the shocks transmitted by large section pipes.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

Système de commande à distance dans lequel les ordres d'enclenchement ou de déclenchement du disjoncteur sont transmis, depuis l'armoire de contrôle jusqu'au disjoncteur, par un signal hydraulique de baisse de pression. Les valves pilotes d'enclenchement (24) et de déclenchement (26) du bloc de commande (12) du disjoncteur (2-4-6) sont actionnées par un dispositif hydraulique (28-30) commandé par une baisse de pression apparaissant dans les canalisations (44-44') en réponse à l'ouverture fugitive d'une électrovalve de purge (52-52') située dans l'armoire de contrôle (46). Application notamment à la commande centralisée de plusieurs disjoncteurs ou modules de disjoncteurs.

Description

  • La présente invention concerne un système de commande hydraulique, pour disjoncteur électrique, actionnable à distance à partir d'un émetteur d'ordre.
  • Une commande hydraulique pour disjoncteur comporte essentiellement, de façon connue : un vérin de manoeuvre du contact mobile du disjoncteur ; une source de fluide hydraulique sous pression ; et un ensemble d'organes de commutation hydraulique, qui sera désigné dans ce qui suit sous le terme de "bloc de commande" et qui comprend au moins une valve d'alimentation-purge du vérin de manoeuvre, cette valve étant commandée vers l'une ou l'autre de ses positions par deux valves pilotes, dites valves d'enclenchement et valves de déclenchement, qui sont actionnées fugitivement pour provoquer la manoeuvre d'enclenchement ou la manoeuvre de déclenchement du disjoncteur.
  • Dans les installations modernes, le bloc de commande est monté à proximité immédiate du vérin, auquel il est même souvent accolé pour réduire les délais de manoeuvre et éviter les pertes de charges hydrauliques.
  • Dans toutes ces installations, les valves d'enclenchement et de déclenchement doivent pouvoir être commandées à distance du disjoncteur, soit pour des raisons de sécurité, soit, surtout, parce qu'à partir d'un ordre unique d'enclenchement ou de déclenchement plusieurs disjoncteurs (par exemple les trois disjoncteurs montés sur les trois phases d'un réseau), ou plusieurs modules de disjoncteurs (disjoncteurs élémentaires montés en série sur une même phase d'un réseau) doivent être enclenchés ou déclenchés simultanément. C'est pourquoi, jusqu'à présent, on utilisait uniquement des électro-valves comme valves pilotes d'enclenchement et de déclenchement, ces électro-valves étant excitées à partir d'un émetteur d'ordre situé à une distance convenable du ou des disjoncteurs.
  • Des commandes de disjoncteur du type précité sont bien connues et ont été décrites par exemple dans le brevet français No. 1.098.565 et son addition No. 67.250 respectivement déposés les 15 janvier 1954 et 28 décembre 1954, ainsi que dans le brevet français No. 1.355.701 déposé le 6 février 1963, tous ces brevets ayant été déposés au nom de Jean Louis Gratzmuller.
  • On voit d'après ce qui précède que les blocs de commande connus comportaient non seulement des appareillages hydrauliques, mais encore des appareillages électriques, ce qui imposait en général d'installer, au voisinage immédiat de chaque disjoncteur ou module, une armoire renfermant ces appareillages, une autre armoire dite "armoire de contrôle" étant bien entendu prévue pour abriter les appareillages hydrauliques et électriques de sécurité, de contrôle de position ouverte ou fermée du ou des disjoncteurs et de transmission, après contrôle des possibilités d'exécution, des ordres provenant de l'émetteur d'ordre. Enfin, des liaisons hydrauliques, dont certaines de forte section, et des liaisons électriques devaient réunir l'armoire de contrôle avec le bloc de commande de chaque disjoncteur.
  • La présente invention permet de simplifier grandement les installations de ce genre grâce au fait que chaque bloc de commande peut ne comprendre que des appareillages uniquement hydrauliques, les valves pilotes étant commandées par des signaux hydrauliques, si bien que tout système électrique est éliminé sur les modules. Ceci présente encore l'avantage que les liaisons entre chaque bloc de commande et l'armoire de contrôle peuvent être des liaisons uniquement hydrauliques réalisées en canalisation de faible section. Enfin, chaque bloc de commande étant un appareillage purement hydraulique, il peut être réalisé sous la forme d'un bloc étanche ne nécessitant pas l'installation d'une armoire individuelle pour chaque disjoncteur ou chaque module de disjoncteur.
  • L'invention a pour objet un système de commande hydraulique du type précité dans laquelle : chacune des valves pilotes est commandée par un dispositif hydraulique accolé à la valve pilote, ledit dispositif étant sensible à une baisse de pression apparaissant dans une canalisation de commande à faible débit et amenant la valve pilote correspondante dans sa position active en réponse à une telle baisse de pression ; lesdites canalisations de commande aboutissent à l'armoire de contrôle précitée ; chacune desdites canalisations est pourvue, dans l'armoire de contrôle, d'une électro- valve de purge actionnable fugitivement et constituant respectivement l'organe de commande d'enclenchement et l'organe de commande de déclenchement du disjoncteur ; et des moyens sont prévus pour réalimenter en permanence sous faible débit et pour maintenir normalement sous haute pression lesdites canalisations et lesdits dispositifs hydrauliques en dehors des périodes fugitives de mise à la purge desdites valves de purge.
  • Comme on le verra plus loin, les valves pilotes étant commandées par un signal de baisse de pression transmis par les canalisations de commande, les délais de réponse entre l'envoi de l'ordre à partir de l'armoire de contrôle et l'exécution (enclenchement ou déclenchement) de l'ordre sont très brefs, puisqu'il n'y a pas besoin que lesdites canalisations soient purgées jusqu'à la pression atmosphérique.
  • L'invention s'applique particulièrement à la commande de disjoncteurs du type à rappel élastique vers la position de déclenchement et à maintien en position enclenchée après disparition du signal fugitif d'enclenchement, par un circuit hydraulique d'auto-maintien faisant partie du bloc de commande. De telles commandes hydrauliques ont été décrites dans les brevets français précités.
  • Dans ce cas, suivant l'invention, la valve pilote de déclenchement, qui est commandée par une baisse de pression dans la canalisation de commande correspondante, est une valve de purge du circuit hydraulique d'auto-maintien prévu dans le bloc de commande.
  • Eztin, l'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour la commande d'une pluralité de disjoncteurs, ou de modules de disjoncteurs, à partir d'une armoire de contrôle centrale unique. Dans ce cas, suivant l'invention, toutes les canalisations de commande précitées, aboutissant aux dispositifs hydrauliques des valves de déclenchement de tous les disjoncteurs, sont raccordées ensemble, à l'armoire centrale, à une valve de purge unique, constituant un organe de déclenchement unique, actionnable fugitivement, pour la pluralité de disjoncteurs. De même toutes les canalisations de commande précitées aboutissant aux dispositifs hydrauliques des valves d'enclenchement de tous les disjoncteurs sont raccordées ensemble dans l'armoire de contrôle centrale, à une valve de purge unique constituant un organe d'enclenchement unique pour la pluralité de disjoncteurs.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs divers modes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins :
    • la figure 1 est une représentation schématique du système suivant l'invention appliqué à la commande d'un seul disjoncteur ;
    • la figure 2 est une vue en coupe des dispositifs hydrauliques de commande des valves pilotes d'enclenchement et de déclenchement ;
    • la figure 3 est une représentation schématique du système suivant l'invention appliqué à la commande centralisée d'une pluralité de disjoncteurs ou de modules de disjoncteurs ;
    • la figure 4 est un schéma d'une installation suivant l'invention pourvue de moyens d'enclenchement et de déclenchement supplémentaires.
  • On a représenté sur la figure 1 un disjoncteur électrique schématisé par son contact mobile 2 et ses deux contacts fixes 4 et 6, le contact mobile étant actionné par la tige 8 d'un vérin hydraulique 10. Le disjoncteur représenté est du type à rappel élastique permanent vers la position ouverte. Sur la figure, les moyens de rappel élastiques sont constitués par un ressort 11, mais ils pourraient être constitués par un fluide sous pression. Le bloc de commande 12 comprend essentiellement une valve d'alimentation-purge 14 adaptée à établir soit la communication (liaison 16) entre le vérin 10 et une source de liquide sous pression telle qu'un accumulateur hydropneumatique 18 (enclenchement du disjoncteur et maintien enclenché), soit la communication (liaison 20) entre le vérin 10 et une bâche basse pression 22 (déclenchement du disjoncteur).
  • La valve 14, qui est une valve à gros débit, pour alimenter et purger rapidement le vérin 10, est commandée vers l'une ou l'autre de ses positions (16 ou 20) par des valves pilotes : valve d'enclenchement 24, valve de déclenchement 26, qui sont actionnées fugitivement. Des blocs de commande hydraulique de ce genre sont bien connus et ont été décrits dans les brevets précités. Jusqu'à présent, on utilisait, comme valves pilotes 24-26 des électro-valves dont l'électro-aimant pouvait être excité à distance à partir d'un émetteur d'ordre.
  • Suivant la présente invention, les valves pilotes 24-26 sont actionnées, non plus directement par un signal électrique, mais par un signal hydraulique.de baisse de pression.
  • Dans ce but, les valves pilotes 24-26 sont respectivement actionnées par des dispositifs hydrauliques manostatiques 28-30, qui sont accolés à la valve pilote correspondante et dont une forme de réalisation a été représentée plus en détail sur la figure 2.
  • Chaque dispositif hydraulique 28-30 comporte un cylindre séparé, par un piston 32-32', en deux chambres 34-36 et 34'-36'. Les tiges 38-38' des pistons agissent sur les clapets 40-40' des valves pilotes 24-26 du bloc de commande, lesdites valves ayant été représentées sur la figure 2 dans leur position normale de repos.
  • Les chambres 36-36' comportent une entrée 37-37' et sont mises en communication en permanence, par des canalisations 42, avec la pression de l'accumulateur 18, tandis que les chambres 34-34' comportent une entrée 35-35' et sont raccordées à des canalisations hydrauliques 44-44', dites "canalisations de commande", dans lesquelles on peut faire baisser la pression à partir d'une armoire de contrôle 46 (figure 1), par des moyens qui seront décrits dans ce qui suit, l'armoire de contrôle 46 pouvant être située à plusieurs mètres du disjoncteur à commander.
  • Les canalisations de commande 44-44' qui aboutissent à l'armoire de contrôle 46 sont réali- mentées, en permanence, en fluide hydraulique sous pression par raccordement, au moyen de canalisations 48, avec l'accumulateur 18, ou bien en variante, avec un accumulateur 18' qui peut être prévu dans ou au voisinage de l'armoire de contrôle.
  • Dans la position représentée sur la figure 2, la pression exercée sur les pistons 32-32' dans les chambres 36-36' est équilibrée par la pression exercée sur les faces opposées des pistons par le liquide sous pression contenu dans les chambres 34-34' et par la force des ressorts 50-50' qui compensent la différence de surface active des deux faces du piston due à la présence des tiges 38-38'.
  • Dans cette position de repos des valves pilotes 24-26, les clapets 40-40' de ces valves sont fermés.
  • On va décrire maintenant les moyens permettant de commander à distance, à partir de l'armoire de contrôle, l'ouverture fugitive des valves pilotes 24-26, ouverture qui provoque respectivement l'enclenchement ou le déclenchement du disjoncteur.
  • Sur la canalisation 44 est interposée, dans l'armoire de contrôle 46, une valve de purge 52, qui, en position normale fermée met en communication la canalisation 44 avec la canalisation 54 de liaison avec l'accumulateur 18 (ou 18'). En position ouverte de la valve 52, la canalisation 44 est mise en communication avec une bâche basse pression 56. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, on utilise une valve de purge simple, à deux voies, si bien qu'en position ouverte de la valve 52, à la fois les canalisations 44 et 54 sont mises à la purge mais un gicleur 58 de section faible par rapport à la section d'ouverture de la valve de purge est interposé sur la canalisation 54.
  • La valve de purge 52 est de préférence une électro-valve actionnable fugitivement au moyen d'un électro-aimant ultra-rapide 60 d'un type bien connu dans les commandes de disjoncteurs.
  • La canalisation de commande 44' de la valve pilote de déclenchement 26 est équipée de la même façon d'une électro-valve de purge 52' raccordée de façon identique à ce qui vient d'être décrit.
  • Le fonctionnement de l'installation est le suivant, pour la commande d'enclenchement : dans la position représentée, les canalisations 54-44 et la chambre 34 du dispositif hydraulique 28 sont remplies de liquide à la pression P de l'accumulateur 18 (ou 18'). Les canalisations 48-42 et la chambre 36 sont remplies de liquide à la même pression P.
  • Si l'on excite fugitivement l'électro-valve 52, au moyen de l'émetteur d'ordre situé dans la salle de contrôle du poste électrique, la canalisation 44 se décomprime et sa pression diminue d'une quantité à P, de même que dans la chambre 34. La pression P qui continue à régner dans la chambre 36 surpasse la somme de la pression P-AP dans la chambre 34 et de la force du ressort 50, si bien que le piston 32 est repoussé vers le bas (figure 2) et ouvre le clapet de la valve pilote d'enclenchement 24.
  • Cette valve pilote est par exemple d'un type bien connu dans les blocs de commande de disjoncteur et elle établit, en position ouverte, la communication entre une canalisation 62 raccordée à l'accumulateur 18 et une autre canalisation 64 reliée au vérin pilote (non représenté) de la valve principale alimentation-purge, pour amener cette dernière valve dans la position 16 (alimentation) indiquée sur la figure 1. Après disparition du signal fugitif d'enclenchement, la valve est maintenue en position alimentation par le circuit hydraulique d'auto-maintien décrit dans les brevets précités. Un clapet anti-retour 66 est interposé de façon connue sur la canalisation 64.
  • Après disparition du signal fugitif d'enclenchement émis par l'électro-valve de purge 52, celle-ci se referme et la canalisation 44 est à nouveau ré- alimentée sous faible débit par la canalisation 54, à travers le gicleur 58. La pression dans la chambre 34 est ainsi ramenée à la même valeur que dans la chambre 36, cette pression P' étant inférieure à la pression initiale P, du fait que l'accumulateur 18 a débité la quantité d'huile nécessaire à l'alimentation du vérin 10 du disjoncteur pour amener ce dernier en position enclenchée. Les pressions hydrauliques entre les deux chambres 34 et 36 étant identiques, le piston 32 remonte et le clapet 40, assisté par son ressort 68 se referme. Les dispositifs hydrauliques 28 reprennent donc la position de repos représentée sur la figure 2.
  • Si la nouvelle pression P' est inférieure à la pression de remise en route de la pompe 70 de recharge des accumulateurs, la pompe recharge l'accumulateur 18 par la canalisation à faible section 48 jusqu'à la pression P choisie, les pressions dans les chambres 34 et 36 restant donc toujours égales et la valve pilote 24 restant donc fermée.
  • La commande de la valve pilote de déclenchement 26 par l'électro-valve de purge 52' est identique à ce qui vient d'être décrit à propos de la commande de la valve pilote d'enclenchement 24. On peut simplement noter (figure 2) que la valve pilote 26, lorsqu'elle est ouverte, met en communication une canalisation 72 raccordée au circuit hydraulique d'auto-maintien (non représenté) du bloc de commande 14 avec une bâche à basse pression 74.
  • Il ressort bien de ce qui précède que l'invention permet d'assurer la commande à distance d'un disjoncteur, à partir d'une armoire de contrôle, au moyen de liaisons uniquement hydrauliques à faible section (canalisations 44, 44', 48), par exemple des tubes de 3 mm de diamètre intérieur faciles à mettre en place du fait qu'ils sont déroulables et non rigides.
  • D'autre part, il apparaît bien que les valves 24 et 26 sont actionnées simplement par un signal de baisse de pression dans les canalisations de commande 44-44' sans que ces canalisations aient besoin d'être purgées jusqu'à la pression atmosphérique. On obtient donc une réponse très rapide, car la seule décompression de l'huile dans les canalisations 44-44' suffit à actionner les dispositifs hydrauliques et l'onde de décompression se propage à la vitesse du son dans l'huile. Cette rapidité de réponse est particulièrement précieuse pour le déclenchement du disjoncteur qui est une manoeuvre de sécurité.
  • Enfin, il faut noter que la valeur absolue P ou P' de la pression d'huile dans le système de commande n'influe en rien sur la fiabilité du système suivant l'invention, le signal hydraulique consistant seulement en une baisse relative de pression.
  • On a représenté sur la figure 1 un disjoncteur à rappel élastique vers la position déclenchée par ressort, mais il est bien entendu que l'invention s'applique également aux disjoncteurs actionnés par un vérin à double effet ou par un vérin différentiel à rappel hydropneumatique.
  • L'invention présente un intérêt particulier lorsqu'elle est destinée à la commande simultanée de plusieurs disjoncteurs ou de plusieurs modules de disjoncteurs à partir d'une armoire de contrôle centrale. On a représenté sur la figure 3 le cas de deux modules qui sont commandés chacun par un bloc de commande 12 ou 112, identiques au bloc de commande 12 décrit à propos de la figure 1 et qui sont situés à une certaine distance l'un de l'autre. Dans ce cas, les deux canalisations de commande d'enclenchement 44 et 144 sont raccordées à un point commun 76 à l'armoire de contrôle 146 et une électro- valve de purge unique 52 permet, quand elle est excitée, de faire baisser la pression à la fois dans les deux canalisations 44 et 144, c'est-à-dire de transmettre simultanément aux deux blocs de commande 12 et 112 le signal hydraulique d'enclenchement.
  • Il en est de même pour les deux canalisations de commande de déclenchement 44' et 144' qui sont réunies en un point commun 76' à l'armoire de contrôle et dont on peut faire simultanément baisser la pression au moyen de l'électro-valve de purge unique 52' pour transmettre aux deux blocs 12-112 l'ordre de déclenchement.
  • La commande manuelle d'enclenchement ou de déclenchement de l'ensemble des disjoncteurs peut être obtenue en actionnant manuellement respectivement les électro-valves 52 et 52'.
  • Comme dans le cas de la figure 1, les canalisations de commande 44-144-44'-144' sont réali- mentées en liquide sous pression à travers des gicleurs 58-58' ayant un débit beaucoup plus faible que les valves de purge 52-52' en position ouverte.
  • Comme dans le cas de la figure 1, on peut prévoir seulement un accumulateur hydropneumatique local 18 à proximité de chaque module, c'est-à-dire dans chacun des blocs de commande 12 et 112, ces accumulateurs étant rechargés, à travers des canalisations équivalentes à la canalisation 48 (figure 1), par la pompe 70 prévue dans l'armoire de contrôle 146. En variante, un accumulateur supplémentaire central 18' peut être également prévu.
  • Dans certaines installations, l'utilisateur exige, pour des raisons de sécurité, de pouvoir disposer de plusieurs organes de commande d'enclenchement et surtout de déclenchement.
  • La présente invention se prête bien à l'installation de tels organes supplémentaires puisqu'il suffit de disposer, en un point quelconque des canalisations de commande 44-44'-144-144' une valve de purge supplémentaire, en plus de la valve principale 52 ou 52' prévue dans l'armoire de contrôle centrale.
  • C'est ainsi que dans le mode de réalisation de la figure 4 qui, comme celui de la figure 3, concerne la commande simultanée de deux disjoncteurs ou modules de disjoncteurs 10 et 110, on a monté sur la canalisation de commande de déclenchement 44', à proximité ou dans le bloc de commande 12, une électro-valve supplémentaire de déclenchement 78. De même une électro-valve supplémentaire de déclenchement 78' est montée sur la canalisation de commande 144' dans le bloc de commande 112 du deuxième module. Bien entendu, l'excitation fugitive de l'une ou l'autre de ces électro-valves provoque le déclenchement des deux modules (ou de tous les modules) puisque les canalisations 44' et 144' sont en communication.
  • Enfin, on a représenté sur la figure 4 l'application à une installation suivant l'invention du système de sécurité contre les "discordances" qui a été décrit dans la demande de brevet français numéro 77 36277 déposée le 2 décembre 1977 au nom du même inventeur.
  • Il suffit de rappeler que ce système empêche l'exécution complète d'un ordre de manoeuvre, notamment d'un ordre d'enclenchement, si la simultanéité de la manoeuvre de tous les modules n'est pas respectée. Le système comprend essentiellement un détecteur de "discordance" constitué par un détecteur 80 de pression différentielle comprenant un cylindre dans lequel un piston libre 82 détermine deux chambres 84-84' maintenues en communication en permanence, par des canalisations 86-86' avec les chambres des vérins 10-110.
  • En cas de différence de pression, le piston 82 se déplace et actionne un dispositif de commande 88 provoquant le déclenchement de tous les disjoncteurs, ce qui évite un enclenchement non- simultané dangereux.
  • Suivant la présente invention, le dispositif 88 commande l'ouverture d'une valve supplémentaire de purge 90 disposée sur la canalisation de commande de déclenchement 44' (ou 144'). L'ouverture de la valve 90 fait baisser la pression à la fois dans les canalisations 44' et 144' et donc interrompt la manoeuvre d'enclenchement de tous les modules en cas de discordance, puisqu'un ordre de déclenchement prioritaire général est donné. La liaison de commande 92 entre le dispositif 88 et la valve de purge 90 peut être une liaison électrique ou, de préférence, une liaison mécanique, comme il a été décrit dans le brevet précité.
  • Il faut encore noter que dans tous les modes de réalisation de la présente invention qui ont été décrits, il n'y a aucune liaison hydraulique à forte section et à grand débit entre les blocs de commande 12-112 et l'armoire de contrôle 46 ou 146, mais seulement des canalisations à faible section telles que 44-44' - 144-144' - 48-86-86' qui peuvent être des canalisations déroulables non rigides.
  • Ceci présente le grand avantage qu'aucun choc ou effort dynamique n'est transmis depuis les disjoncteurs vers l'armoire de contrôle. En effet, les disjoncteurs sont des appareils qui fonctionnent avec brutalité et les armoires de contrôle renferment souvent des accessoires relativement fragiles tels qu'enregistreurs, relais, etc. qui sont souvent déréglés par les chocs transmis par les canalisations de grande section.
  • Parmi ces accessoires sensibles, il faut noter, dans les armoires de contrôle, les électro-valves qui, pour fournir les délais de réponse extrêmement courts exigés sur les disjoncteurs modernes, sont des valves à très faible course. Il en résulte que les chocs hydrauliques transmis à l'armoire par des canalisations de forte section à gros débit pourraient provoquer des commutations intempestives de ces valves et, par conséquent, des manoeuvres intempestives des disjoncteurs. Ces divers inconvénients sont donc éliminés grâce à l'invention.

Claims (12)

1. Système de commande hydraulique pour disjoncteur ou module de disjoncteur actionnable à distance à partir d'une armoire de contrôle ; ledit système étant du type connu comportant : une source de pression ; un réceptacle basse pression ; un dispositif permanent de rappel élastique du disjoncteur vers la position ouverte ; un vérin hydraulique enclenchant le disjoncteur à l'encontre desdits moyens élastiques et le maintenant en position fermée lorsqu'il est alimenté sous pression ; à proximité immédiate dudit vérin, un bloc de commande comprenant, d'une part, au moins une valve d'alimentation-purge du vérin et, d'autre part, deux valves pilotes, appelées valves d'enclenchement et valve de déclenchement, ayant une position de repos et une position active dans laquelle elles sont actionnées fugitivement, les deux dites valves commandant la commutation de ladite valve alimentation-purge respectivement vers les positions alimentation et vers la position purge, ledit système étant caractérisé en ce que chacune desdites valves pilotes est commandée par un dispositif hydraulique, ayant d'une part une première entrée reliée à ladite source de pression et d'autre part une deuxième entrée reliée à une canalisation de commande, amenant ladite valve pilote en position active lorsque la pression dans la canalisation de commande est inférieure à la pression de la source ; en ce que chacune desdites canalisations de commande aboutit à l'armoire de contrôle et est pourvue, dans l'armoire de contrôle, d'une électro- valve de purge actionnable fugitivement constituant respectivement l'organe de commande d'enclenchement et l'organe de commande de déclenchement du disjoncteur ; et en qu'une communication permanente, munie de dispositifs de restriction de débit est établie entre ladite source de pression et chacune desdites canalisations de commande.
2. Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la valve alimentation-purge du vérin est pourvue d'un circuit hydraulique d'auto- maintien en position alimentation et en ce que la valve pilote de déclenchement est une valve de purge dudit circuit d'auto-maintien.
3. Système suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque dispositif hydraulique précité est un dispositif fonctionnant par pression différentielle qui comporte une capacité séparée en deux chambres par une cloison mobile, les deux desdites chambres étant respectivement alimentées par lesdites première et deuxième entrées, et en ce que ladite cloison mobile actionne la valve pilote correspondante.
4. Système suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3 pour la commande d'une pluralité de disjoncteurs, à partir d'une armoire de contrôle centrale unique, caractérisé en ce que toutes les canalisations de commande précitées, aboutissant aux dispositifs hydrauliques des valves de déclenchement de tous les disjoncteurs, sont raccordées ensemble dans l'armoire centrale à une valve de purge unique constituant un organe de déclenchement unique, actionnable fugitivement, pour la pluralité de disjoncteurs et en ce qu'il en est de même pour toutes les canalisations de commande précitées aboutissant aux dispositifs hydrauliques des valves d'enclenchement de tous les disjoncteurs.
5. Système suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bloc de commande précité, pour chaque disjoncteur ou module de disjoncteur, comprend seulement des organes hydrauliques et en ce que lesdits blocs sont raccordés à l'armoire de contrôle seulement par des canalisations de liaison hydraulique de faible section à faible débit.
6. Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une au moins des canalisations de commande précitées, notamment la canalisation de commande aboutissant aux dispositifs hydrauliques de valves de déclenchement, est pourvue d'au moins une valve de purge supplémentaire disposée en un point choisi de ladite canalisation, grâce à quoi l'actionnement d'une seule valve de purge sur ladite canalisation provoque la manoeuvre, notamment la manoeuvre de déclenchement, du disjoncteur.
7. Système suivant la revendication 6, caractérisé en ce que certaines au moins des valves de purge supplémentaires précitées sont des électro-valves.
8. Système suivant l'une des revendications 6 ou 7, pour une installation de commande hydraulique simultanée de plusieurs disjoncteurs ou mobiles de disjoncteurs comportant un système de sécurité contre les "discordances" qui comprend essentiellement un détecteur de discordance constitué par un détecteur de pression différentielle qui est formé par un cylindre séparé, par un piston libre, qui détermine deux chambres maintenues en permanence en communication avec les chambres des vérins de manoeuvre des disjoncteurs, le déplacement dudit piston libre commandant le déclenchement de tous les disjoncteurs, ledit système étant caractérisé en ce que l'une au moins des valves de purge supplémentaires est commandée par ledit détecteur de pression différentielle.
9. Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des blocs de commande précités est pourvu d'un accumulateur hydropneumatique local, ledit accumulateur constituant la source d'énergie actionnant le vérin de manoeuvre du disjoncteur associé au bloc de commande considéré et faisant partie des moyens pour alimenter en permanence sous faible débit les canalisations de commande et les dispositifs hydrauliques précités.
10. Système suivant les revendications 1 et 9, caractérisé en ce que les moyens pour réalimenter en permanence sous faible débit les canalisations de commande et les dispositifs hydrauliques comportent des étranglements disposés sur les tubulures de liaison entre l'accumulateur précité et lesdites canalisations.
11. Système suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte, dans l'armoire de contrôle, une pompe de recharge des accumulateurs locaux des blocs de commande.
12. Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les canalisations de commande précitées sont des canalisations de faible section, déroulables, non rigides.
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