FR3024278A1

FR3024278A1 - Installation electrique haute tension comportant des moyens de raccordement electrique mobiles

Info

Publication number: FR3024278A1
Application number: FR1457146A
Authority: FR
Inventors: Tommie Barbe; Luis De-Brito; Mathias Serain; Clement Cavallier; Christophe Rech
Original assignee: Alstom Technology AG
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2016-01-29
Anticipated expiration: 2034-07-24
Also published as: FR3024278B1; WO2016012440A1; EP3172807A1

Abstract

L'invention concerne une installation électrique haute tension comportant : - un premier appareillage électrique (12) comprenant un composant électrique; - au moins un deuxième appareillage électrique (22) raccordé au premier appareillage électrique (12) et qui comporte un composant électrique (38), - des moyens de raccordement électrique du composant électrique du premier appareillage électrique (12) avec le composant électrique (38) du deuxième appareillage électrique (22), caractérisée en ce que les moyens de raccordement électrique comportent une barre de raccordement (48) raccordée électriquement au composant électrique (38) de l'appareillage électrique et dont au moins une extrémité (52) de la barre de raccordement (48) est mobile et est apte à être raccordée ou à être séparée du composant électrique.

Description

1 INSTALLATION ELECTRIQUE HAUTE TENSION COMPORTANT DES MOYENS DE RACCORDEMENT ELECTRIQUE MOBILES DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne une installation électrique haute tension comportant des moyens de raccordement électrique du disjoncteur avec un autre appareillage qui permettent de faciliter les interventions sur le disjoncteur.

L'invention concerne plus particulièrement une installation électrique comportant des moyens de raccordement pouvant être manipulés sans visibilité. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Une installation électrique haute tension est composée d'une pluralité d'appareillages électriques tels que par exemple un disjoncteur, une pluralité de jeux de barres, des sectionneurs associés aux jeux de barres, un transformateur de courant, ou un transformateur de tension.

L'installation électrique possède l'avantage d'être modulaire, c'est-à-dire qu'il est possible de définir quels appareillages constituent l'installation, et quelles sont leurs caractéristiques. Le disjoncteur comporte une cuve fermée de 25 manière étanche qui est remplie d'un gaz diélectrique et dans laquelle une chambre de coupure est installée. Le disjoncteur est en outre raccordé à plusieurs autres appareillages par l'intermédiaire d'ouvertures adaptées aménagées dans la cuve. 3024278 2 Lorsqu'il est en place, le disjoncteur est généralement orienté horizontalement et porté par une structure de support. Certains appareillages sont montés dessus le disjoncteur, d'autres sont montés à 5 ses extrémités. Les moyens de raccordement électrique conventionnels d'un appareillage avec la chambre de coupure imposent aux opérateurs de réaliser leurs interventions sans visibilité, ce qui rend 10 l'intervention difficile. Aussi, lors d'une intervention de maintenance sur le disjoncteur qui nécessite de déplacer la totalité de celui-ci, le disjoncteur doit être démonté de tous les appareillages qui lui sont 15 raccordés. Ce démontage du disjoncteur nécessite aussi un déplacement vertical vers le bas du disjoncteur pour permettre le dégagement des organes de raccordement électrique hors du disjoncteur. 20 Ce déplacement de quelques dizaines de centimètres est difficile à effectuer du fait de la masse du disjoncteur, et aussi car le dégagement disponible au-dessous du disjoncteur n'est pas toujours suffisant.

L'invention a pour but de proposer une installation électrique comportant des moyens de raccordement électriques d'appareillages électriques entre eux permettant de faciliter une intervention pour le montage ou le démontage d'un des appareillages tel que le disjoncteur.

3024278 3 EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention propose une installation électrique haute tension comportant un premier appareillage électrique comprenant notamment une cuve 5 et un composant électrique agencé à l'intérieur de la cuve, au moins un deuxième appareillage électrique qui est raccordé au premier appareillage électrique et qui comporte une enceinte fixée à la cuve du premier appareillage électrique et un composant électrique 10 agencé à l'intérieur de l'enceinte, et des moyens de raccordement électrique du composant électrique du premier appareillage électrique avec le composant électrique du deuxième appareillage électrique, dans laquelle le volume intérieur de l'enceinte communique 15 avec le volume intérieur de la cuve par l'intermédiaire d'ouvertures réalisées dans la cuve et dans l'enceinte qui sont traversées par les moyens de raccordement électrique, caractérisée en ce que les moyens de 20 raccordement électrique comportent une barre de raccordement dont une première extrémité est raccordée électriquement au composant électrique de l'appareillage électrique et dont au moins la deuxième extrémité de la barre de raccordement est mobile et est 25 apte à être raccordée ou à être séparée du composant électrique. Le réglage de la position de la deuxième extrémité de la barre de raccordement peut être réalisé depuis l'extérieur du disjoncteur, ce qui est plus aisé 30 qu'une intervention à l'intérieur du disjoncteur, qui s'effectue sans visibilité.

3024278 4 De préférence, la barre de raccordement est mobile par rapport au premier appareillage électrique. De préférence, l'installation comporte des moyens de réglage de la position de la barre de 5 raccordement qui sont actionnés depuis l'extérieur de l'enceinte. De préférence, la première extrémité de la barre de raccordement est raccordée directement au composant électrique du deuxième appareillage 10 électrique. De préférence, l'installation comporte un organe de support agencé au travers des ouvertures, qui obture de manière étanche lesdites ouvertures, et qui comporte une portion en matériau conducteur électrique 15 qui est raccordé à une extrémité de la barre de raccordement. De préférence, la barre de raccordement est agencée à l'intérieur du deuxième appareillage électrique et la deuxième extrémité de la barre de 20 raccordement est apte à être raccordée ou à être séparée de ladite portion de l'organe de support. De préférence, la deuxième extrémité de la barre de raccordement est apte à être raccordée ou à être séparée d'une portion de liaison agencée sur le 25 composant électrique du premier appareillage électrique. De préférence, l'installation comporte un contact fixe avec lequel la deuxième extrémité de la barre de raccordement est apte à être raccordée.

30 De préférence, le contact fixe comporte des moyens pour le guidage de ladite deuxième extrémité de 3024278 5 la barre de raccordement lors d'une opération de raccordement du composant électrique du deuxième appareillage électrique avec le composant électrique du premier appareillage électrique par l'intermédiaire de 5 la barre de raccordement. De préférence, ledit premier appareillage électrique consiste en un disjoncteur et le deuxième appareillage électrique consiste en un sectionneur de jeu de barres ou en un transformateur de courant.

10 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles : 15 - la figure 1 est une représentation schématique d'une installation électrique haute tension comportant des moyens de raccordement selon l'invention ; - la figure 2 est une section partielle 20 d'une partie de l'installation électrique représentée à la figure 1 montrant des moyens de raccordement du disjoncteur selon l'invention ; - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2, montrant les moyens de 25 raccordement en position de déconnexion de l'appareillage électrique d'avec le disjoncteur ; - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3, montrant le disjoncteur séparé de l'appareillage électrique ; 3024278 6 - la figure 5 est un détail du raccordement au niveau de la deuxième extrémité de la barre de raccordement ; la figure 6 est une vue similaire à 5 celle de la figure 3, montrant une variante de réalisation dans laquelle la barre de raccordement est reliée directement à la chambre de coupure du disjoncteur ; la figure 7 est une vue similaire à 10 celle de la figure 6, montrant une variante de réalisation dans laquelle la barre de raccordement est entièrement agencée à l'intérieur du disjoncteur. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS On a représenté à la figure 1 une 15 installation électrique haute tension 10 qui comporte une pluralité d'appareillages électriques qui sont raccordés les uns aux autres. L'installation 10 est ici adaptée pour une ligne de transport de courant triphasée elle comporte 20 ainsi des mêmes appareillages électriques pour chaque phase de la ligne de transport de courant. L'installation 10 comporte ici, pour chaque phase de la ligne de transport de courant, un disjoncteur 12, un jeu de barres 14, un transformateur 25 de courant 16, un transformateur de tension 18, un embout d'extrémité de câble 20, un sectionneur 22 du jeu de barres 14, un sectionneur de sortie 24 et des connecteurs 26 de mise à la terre. Les appareillages des différentes phases 30 sont agencés parallèlement les uns aux autres et sont décalés transversalement.

3024278 7 Comme on peut le voir à la figure 1, les jeux de barres 14 associés aux différentes phases de la ligne de courant sont décalés verticalement les unes par rapport aux autres. Cela permet notamment 5 d'optimiser l'espace, car chaque jeu de barres 14 est orienté principalement horizontalement. La liaison d'un jeu de barres 14 au disjoncteur 12 associé est réalisé soit directement, comme représenté à la figure 1 pour le jeu de barres 14 10 situé au premier plan, ou bien par l'intermédiaire d'un manchon de raccordement 54, comme on l'a représenté à la figure 2 par exemple. Le disjoncteur 12 comporte principalement une cuve externe 28 fermée hermétiquement et remplie 15 d'un gaz diélectrique, et une chambre de coupure 30 disposée à l'intérieur de la cuve 28. Un mécanisme d'entrainement 32 de la chambre de coupure 30 est raccordé au disjoncteur 12, au niveau d'une extrémité de la cuve 28.

20 La cuve 28 et la chambre de coupure 30 du disjoncteur 12 sont allongées et globalement coaxiales, le disjoncteur 12 est par conséquent installé horizontalement dans l'installation 10. Une structure de support 34 est agencée 25 sous le disjoncteur 12 pour le supporter et assurer la liaison au sol du disjoncteur 12 et des autres appareillages électriques. Les autres appareillages électriques comportent chacun une enceinte externe 36 dans laquelle 30 un composant électrique 38 est agencé.

3024278 8 Les composants électriques 38 des autres appareillages électriques et du disjoncteur 12 sont raccordés électriquement les uns aux autres par des moyens de raccordement 40 qui s'étendent au travers des 5 volumes intérieurs des enceintes 36 et de la cuve 28. Pour cela, chaque enceinte 36 et la cuve 28 comportent au moins une ouverture 42 qui est mise en communication avec l'ouverture 42 associée de l'autre enceinte 36 ou de la cuve 28.

10 Une bride 44 entourant chaque ouverture 42 permet la fixation de l'enceinte ou de la cuve 28 à l'autre enceinte 36 ou à la cuve 28. L'enceinte 36 de certains appareillages électriques est remplie d'un gaz diélectrique, tandis 15 que d'autres enceintes 36 sont uniquement remplies avec de l'air ambiant. Aussi, il est nécessaire d'éviter toute fuite de gaz lors d'une intervention sur une enceinte 36.

20 Pour cela, l'installation comporte un organe de support 46, communément appelé "cône", qui est situé au travers de deux ouvertures 42 associées pour obturer celles-ci de manière étanche. L'organe de support 46 est réalisé en un 25 matériau isolant électriquement et il comporte une portion centrale en matériau conducteur de courant qui permet le raccordement électrique de deux composants électriques en collaboration avec les moyens de raccordement 40.

30 Ainsi, en ce qui concerne par exemple le disjoncteur 12, la cuve 28 comporte une ouverture 42 de 3024278 9 raccordement avec le sectionneur 22 du jeu de barres 14 et une ouverture 42 de raccordement avec le transformateur de courant 16. Chaque ouverture 42 de la cuve 28 est associée à une ouverture 42 de l'enceinte 5 36 du sectionneur 22 du jeu de barres 14 et du transformateur de courant 16, respectivement. Aussi un organe de support 46 est monté au travers de chaque ouverture 42 de la cuve 28. Selon une variante de réalisation 10 représentée à la figure 6, le volume intérieur de la cuve 28 communique directement avec le volume intérieur de l'enceinte associée 36, c'est-à-dire qu'il n'y a pas d'organe de support 46 monté au travers de l'ouverture 42.

15 Comme on peut le voir à la figure 1, les jeux de barres 14 associés aux différentes phases de la ligne de courant sont décalés verticalement les unes par rapport aux autres. Cela permet notamment d'optimiser l'espace, car chaque jeu de barres 14 est 20 orienté principalement horizontalement. La liaison d'un jeu de barres 14 au disjoncteur 12 associé est réalisé soit directement, comme représenté à la figure 1 pour le jeu de barres 14 situé au premier plan, ou bien par l'intermédiaire d'un 25 manchon de raccordement 54, comme on l'a représenté à la figure 2 par exemple. Comme on peut le voir par exemple aux figures 2 et suivantes, les moyens de raccordement 40 comportent un conducteur électrique 48 se présentant 30 sous la forme d'une barre de raccordement qui est située dans l'enceinte 36 de l'appareillage électrique, 3024278 10 et dont une première extrémité 50 est reliée au composant électrique 38. La deuxième extrémité 52 de la barre de raccordement 48 est reliée à l'autre composant 5 électrique, ici à la chambre de coupure 30 du disjoncteur 12, soit directement, soit par l'intermédiaire de l'organe de support 46. Lors d'une intervention sur le disjoncteur 12, il est parfois nécessaire de le retirer de 10 l'installation 10. Pour cela, il doit être déconnecté et démonté des appareillages 16, 22 auxquels il est directement relié. Pour faciliter ce démontage, et aussi le remontage du disjoncteur 12 d'avec les autres 15 appareillages 16, 22, la barre de raccordement 48 est réalisée de telle sorte qu'au moins sa deuxième extrémité 52 est mobile et elle est apte à être déconnectée de la chambre de coupure 30. la deuxième extrémité 52 de la barre de 20 raccordement 48 est ainsi mobile entre une position de raccordement à la chambre de coupure 30 et une position déconnectée de la chambre de coupure 30. Selon un mode de réalisation préféré, la barre de raccordement 48 est mobile par rapport à la 25 chambre de coupure 30, c'est-à-dire ici mobile dans l'enceinte 36. Le déplacement de la barre de raccordement 48 s'effectue selon sa direction principale verticale. Selon une variante de réalisation (non 30 représentée), la barre de raccordement 48 est une barre 3024278 11 télescopique, c'est-à-dire que seule sa deuxième extrémité peut être déplacée. Comme représenté à la figure 5, un contact fixe 56 destiné à coopérer avec la deuxième extrémité 5 52 de la barre de raccordement 48 est raccordé électriquement à la chambre de coupure 30. Selon le mode de réalisation représenté aux figures, selon lequel les volumes intérieurs respectifs de la cuve 28 et de l'enceinte 36 sont séparés par un 10 organe de support 46, le contact fixe 56 est porté par l'organe de support 46 et il est relié électriquement à la chambre de coupure 30 par l'intermédiaire de la partie conductrice de l'organe de support. Le contact fixe 56 et la deuxième extrémité 15 52 de la barre de raccordement 48 sont conçus pour permettre leur raccordement ou leur séparation sans qu'un opérateur ne les manipule. Ce raccordement est effectué sans visibilité de la part d'un opérateur. Le déplacement de la barre de raccordement 20 48 ou, le cas échéant, de sa deuxième extrémité 52, est effectué par l'intermédiaire d'un outil de commande 58. De préférence, l'outil de commande est monté sur l'extérieur de l'enceinte 36 de l'appareillage électrique.

25 L'outil de commande 58 comporte à cet effet un corps 60 de manoeuvre qui est agencé à l'extérieur de l'enceinte 36 et une tige 62 qui est mobile par rapport au corps 60 et qui vient s'engager dans la première extrémité 50 de la barre de raccordement 48. La tige 62 30 de l'outil de commande 58 traverse à cet effet une 3024278 12 ouverture dédiée 64 qui est aménagée dans l'enceinte 36. Cette ouverture 64 est obturée par un couvercle 66 lorsque l'outil de commande 58 n'est pas 5 utilisé. Ainsi, comme on l'a représenté aux figures 2 à 4, pour le démontage du disjoncteur 12 d'avec le sectionneur 22 de jeu de barres 14, on positionne l'outil de commande 58 sur le sectionneur 22 de jeu de 10 barres 14 de manière que sa tige 62 soit engagée dans la première extrémité 50 de la barre de raccordement 48. Ensuite, comme représenté à la figure 3, on actionne l'outil pour déplacer la barre de raccordement 15 48 à distance du contact fixe 56, déconnectant ainsi le disjoncteur 12 d'avec le sectionneur 22 de jeu de barres 14. Ensuite, la cuve 28 du disjoncteur 12 peut être démontée du sectionneur 22 de jeu de barres 14, 20 comme représenté à la figure 4. Le déplacement du disjoncteur 12 par rapport au sectionneur 22 de jeu de barres 14, après son démontage, consiste en un déplacement de quelques dizaines de millimètres, afin de dégager les composants 25 de fixation. Ce déplacement est fortement réduit par rapport à une installation selon l'état de la technique, qui nécessite un déplacement vers le bas du disjoncteur de plusieurs dizaines de centimètres. L'assemblage du disjoncteur 12 avec le 30 sectionneur 22 de jeu de barres 14 s'effectue selon un mouvement inverse, c'est-à-dire que la cuve 28 du 3024278 13 disjoncteur 12 est assemblée à l'enceinte 36, puis la barre de raccordement 48 est déplacée pour que sa deuxième extrémité 52 vienne en contact avec le contact fixe 56.

5 Ce déplacement est réalisé par l'intermédiaire de l'outil de commande 58. Le contact fixe 56 et la deuxième extrémité 52 de la barre de raccordement 48 sont en outre conformés pour pouvoir se raccorder l'un avec l'autre 10 malgré l'absence de visibilité pour un opérateur. Par exemple, le contact fixe 56 comporte une portion conique ouverte en direction de la deuxième extrémité 52 de la barre de raccordement 48. On a représenté à la figure 6 une variante 15 de réalisation selon laquelle la deuxième extrémité 52 de la barre de raccordement 48 est raccordée directement sur la chambre de coupure 30. Par conséquent, le contact fixe 56 est agencé sur la chambre de coupure 30.

20 Les étapes de démontage ou de montage du disjoncteur 12 d'avec le sectionneur 22 de jeu de barres 14 s'effectuent selon les mêmes étapes que décrites précédemment. On a représenté à la figure 7 un autre mode 25 de réalisation de l'invention selon laquelle la barre de raccordement 48 est située entre l'organe de support 46 et la chambre de coupure 30. Selon ce mode de réalisation, la première extrémité 50 de la barre de raccordement 48 est reliée 30 au composant électronique du sectionneur 22 de jeu de barres 14 par l'intermédiaire de la portion conductrice 3024278 14 de l'organe de support 46 et la deuxième extrémité de la barre de raccordement 48 est apte à venir directement en contact électrique avec la chambre de coupure 30.

5 Aussi, l'outil de commande traverse le sectionneur 22 de jeu de barres 14, la tige 62 venant coopérer avec la barre de raccordement 48. Il sera compris que l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation et que l'outil de 10 commande 58 peut être monté sur l'extérieur de la cuve 28 du disjoncteur 12 qui comporte une ouverture dédiée à cette application. Ce mode de réalisation des moyens de raccordement 40 est particulièrement adapté lorsque 15 l'on désire retirer la chambre de coupure 30 hors de la cuve 28. On appelle communément cette opération une opération de "décuvage" et elle ne nécessite pas de démonter la cuve du disjoncteur des autres appareillages.

20 Il sera compris que l'invention n'est pas limitée au seul raccordement du disjoncteur 12 avec le sectionneur 22 de jeu de barres 14 et qu'elle peut s'appliquer au raccordement du disjoncteur 12 avec tout autre appareillage qui lui est raccordé, comme par 25 exemple le transformateur de courant 16. Aussi, l'invention peut s'appliquer au raccordement entre deux appareillages adjacents. 30

Claims

REVENDICATIONS1. Installation électrique (10) haute tension comportant : - un premier appareillage électrique (12) comprenant notamment une cuve (28) et un composant électrique (30) agencé à l'intérieur de la cuve (28) ; - au moins un deuxième appareillage électrique (22, 16) qui est raccordé au premier appareillage électrique (12) et qui comporte une enceinte (36) fixée à la cuve (28) du premier appareillage électrique (12) et un composant électrique (38) agencé à l'intérieur de l'enceinte (36), - des moyens de raccordement électrique du composant électrique (30) du premier appareillage électrique (12) avec le composant électrique (38) du deuxième appareillage électrique (22, 16), dans laquelle le volume intérieur de 20 l'enceinte (36) communique avec le volume intérieur de la cuve (28) par l'intermédiaire d'ouvertures (42) réalisées dans la cuve (28) et dans l'enceinte (36) qui sont traversées par les moyens de raccordement électrique (40), 25 caractérisée en ce que les moyens de raccordement électrique comportent une barre de raccordement (48) dont une première extrémité (50) est raccordée électriquement au composant électrique (38) de l'appareillage électrique et dont au moins la 30 deuxième extrémité (52) de la barre de raccordement 3024278 16 (48) est mobile et est apte à être raccordée ou à être séparée du composant électrique (30).
2. Installation électrique (10) selon la 5 revendication précédente, caractérisée en ce que la barre de raccordement (48) est mobile par rapport au premier appareillage électrique (12).
3. Installation électrique (10) selon la 10 revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (58) de réglage de la position de la barre de raccordement (48) qui sont actionnés depuis l'extérieur de l'enceinte (36). 15
4. Installation électrique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première extrémité (50) de la barre de raccordement (48) est raccordée directement au composant électrique (38) du deuxième appareillage électrique (22, 16).
5. Installation électrique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un organe de support (46) agencé au travers des ouvertures (42), qui obture de manière étanche lesdites ouvertures (42), et qui comporte une portion en matériau conducteur électrique qui est raccordé à une extrémité (50, 52) de la barre de raccordement (48). 3024278 17
6. Installation électrique (10) selon la revendication 5, caractérisée en ce que la barre de raccordement (48) est agencée à l'intérieur du deuxième deuxième appareillage électrique (16, 22) et la 5 extrémité (52) de la barre de raccordement (48) est apte à être raccordée ou à être séparée de ladite portion de l'organe de support (46).
7. Installation électrique (10) selon la 10 revendication précédente, caractérisée en ce que la deuxième extrémité (52) de la barre de raccordement (48) est apte à être raccordée ou à être séparée d'une portion de liaison (56) agencée sur le composant électrique (30) du premier appareillage électrique
8. Installation électrique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un contact fixe (56) avec lequel 20 la deuxième extrémité (52) de la barre de raccordement (48) est apte à être raccordée,
9. Installation électrique (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le contact fixe 25 (56) comporte des moyens pour le guidage de ladite deuxième extrémité (52) de la barre de raccordement (48) lors d'une opération de raccordement du composant électrique (38) du deuxième appareillage électrique (16, 22) avec le composant électrique .(30) du premier 30 appareillage électrique (12) par l'intermédiaire de la barre de raccordement (48). 18 3024278
10. Installation électrique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit premier appareillage électrique (12) consiste en un disjoncteur et le 5 deùxième appareillage électrique consiste en un sectionneur (22) de jeu de barres (14) ou en un transformateur de courant (16).