Brevet FR2068669A1 — publié le 19710827

La présente invention est relative à des isolateurs de ligne à haute tension et de barre omnibus, et s'applique particulièrement mais non exclusivement à des isolateurs de type vertical qui connectent une ligne aérienne à une installa-5 tion de distribution disposée à un niveau inférieur. Il existe des isolateurs de connexion à des lignes aériennes qui sont appelés mono-isolateurs, mais qui comportent en fait deux isolateurs par phase, l'un qui porte une borne et le pivot du bras de contact, et l'autre qui transmet l'énergie 10 de fonctionnement à partir d'un mécanisme à la terre. Le but de la présente invention est de proposer un isolateur qui soit réellement un mono-isolateur, dans lequel on n'emploie qu'un isolateur par phase pour supporter le contact mobile de l'isolateur et son mécanisme de fonctionnement pour cette phase. Ceci ^ réduit le prix et améliore la sécurité de l'isolation en réduisant le nombre de points où un crachement périphérique à la terre peut se produire; ceci réduit également l'importance de l'entretien nécessaire. Suivant l'invention, un isolateur de ligne à haute 2o tension ou de barre omnibus comporte un seul pied isolant par phase qui supporte un contact isolant mobile sur un bras de contact, ainsi qu'un organe mené de commande hydraulique ou pneumatique du bras de contact mobile, des moyens étant prévus pour transmettre un fluide moteur isolant à travers le pied 25 isolant jusqu'à l'organe mené de commande. Le pied isolant peut être du type à noyau solide, en iin matériau isolant du genre porcelaine, résine époxyte, fibre de verre imprégnée de résine époxyte, ou verre et peut comporter des trous ou canaux pour le passage du fluide moteur, lequel 30 peut être un liquide isolant ou un gaz comprimé. L'organe mené de commande est disposé au sommet du pied isolant et peut comporter un mécanisme à piston à double effet, actionnant un système à levier lié au bras de contact de l'isolateur. Selon d'autres dispositions, on peut utiliser comme or-35 gane mené de commande un piston à double effet entraînant une crémaillère par un pignon denté, ou un moteur hydraulique ou pneumatique semi-rotatif. On peut prévoir des moyens de verrouillage du bras de contact de l'isolateur dans sa position complètement ouverte, ou 4° isolée, et dans sa position complètement fermée, ainsi que des 70 42561 2 2068669 moyens d'affichage à distance d'une indication visuelle sur la position du bras de contact de l'isolateur. L'invention peut être mise en pratique de différentes façons, mais deux modes particuliers de réalisation vont être 5 décrits ci-après, à titre d'exemples seulement et en référence aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 est un schéma du principe de l'invention. La figure 2 est une élévation avec coupe partielle de la partie supérieure d'un isolateur suivant un mode de réalisa-10 tion de l'invention. La figure 3 est une vue détaillée du mode de réalisation de la figure 2, l'isolateur étant en position complètement fermée. La figure 4 est une vue de l'isolateur de la figure 3 15 en position intermédiaire de fonctionnement. La figure 5 est une vue de l'isolateur de la figure 3 en position complètement ouverte. La figure 6 est une vue semblable à la figure 2 d'un autre mode de réalisation de l'invention. 2o En se référant tout d'abord à la figure 1, qui montre schématiquement un mono-isolateur, on voit que le pied isolant 10 est fait en un matériau isolant tel que porcelaine, résine époxyte, fibre de verre imprégnée de résine époxyte, verre, ou autre isolant du même genre, et comporte des trous ou canaux 25 axiaux 11 et 12 qui peuvent être reliés à des tubes 13 et 14 pour transporter un fluide moteur tel que de l'huile ou de l'air comprimé. L'extrémité inférieure de l'isolateur 10 est disposée sur le sol. Un ensemble-maître 15, mis à la terre, engendre la pression motrice ou commande des soupapes pour libérer une éner-30 gie accumulée qui envoie le fluide moteur, à travers les tubes inférieurs 13 et les canaux 11 et 12 du pied isolant, vers les tubes supérieurs 14 au sommet du pied isolant 10 de manière à actionner un organe mené de commande au potentiel de la ligne. L'organe de commande peut prendre la forme d'un piston double-35 effet 16 fonctionnant dans un cylindre 17» Le bras de contact de fonctionnement de l'isolateur peut être actionné par un système à levier, à crémaillère et pignon, ou autre moyen semblable, mû dans chaque cas par le piston 16. La figure 2 représente une forme de réalisation d'or-40 gane mené de commande pour actionner le bras de contact 18 de 70 42561 3 2068669 l'isolateur. Dans cette figure, l'organe mené de commande consiste en un logement métallique circulaire 19 fixé par une bride périphérique 20 à une bride métallique 21 scellée au sommet du pied isolant 10; la portion centrale en relief 22 du logement 19 5 contient un orifice cylindrâ^diamétral 23 muni de deux entrées 25 et 26 qui correspondent aux canaux 11 et 12. Des joints 27, disposés dans des encoches entourant les extrémités supérieures des canaux 11 et 12, assurent l'étanchéité vis-à-vis du fluide moteur, qui est de l'huile isolante dans ce mode de réalisation. 10 Dans l'orifice 23 est logé un piston double-effet 28 qui est relié au bras de contact 13 de l'isolateur par l'intermédiaire d' un système crémaillère et pignon 29,30. Le pignon 30 est touril-lonné dans un logement semi-circulaire 31, et une liaison fle-xiile, non représentée, est fixée au bras de contact 18 de 1' 15 isolateur et à un patin d'extrémité, non représenté, porté par le logement 19, de manière à constituer la connexion électrique du bras de contact 18. Lors du fonctionnement, le fluide moteur est envoyé à partir de l'ensemble-maître 15 par l'intermédiaire du canal 11 20 du pied isolant 10 de manière à déplacer le piston 28 vers la . gauche comme on le voit à la figure 2, actionnant ainsi le bras de contact 18 par l'intermédiaire de la crémaillère et du pignon 29,30. Lorsque le piston 28 a atteint la fin de son déplacement vers la gauche, le bras de contact 18 se sera déplacé de 90° 25 vers la position verticale représentée en traits mixtes en 18A, de manière à coopérer avec des contacts fixes (non représentés) portés par une ligne aérienne, fermant ainsi l'isolateur; l'autre connexion électrique d'extrémité est assurée par le patin d' extrémité disposé sur le logement 19* Pour ré—ouvrir l'isola— 3° teur, le fluide moteur est envoyé par l'intermédiaire du canal 12 à l'orifice 23 de manière à déplacer le piston 28 vers la droite. Les figures 3, 4 et 5 montrent d'autres dispositions de l'isolateur représenté à la figure 2, et illustrent les 35 moyens par lesquels l'isolateur peut être verrouillé dans sa position complètement ouverte ou complètement isolée, ou dans sa position complètement fermée, de même que les moyens pour fournir une indication de ces positions. La figure 3 montre le bras de contact 18 et son mécanisme de fonctionnement dans la 40 position complètement fermée, la figure 4 montre le bras de 70 42561 4 2068669 contact à mi-chemin de son trajet, et la figure 5 montre la position complètement ouverte ou isolée. La figure 3 montre des verrous 40 et 41, actionnés par effet de piston et chargés par des ressorts, placés dans des 5 chambres auxiliaires 42 et 43 dans le logement 19 de l'organe mené de commande. Les extrémités des verrous forment des protubérances à travers le fond du logement 19 dans le cylindre 23 et portent des tiges isolées 44 et 45 fixées à leurs autres extrémités; les tiges isolées se prolongent vers le bas à travers le 10 pied isolant 10 verw la terre à la base de ce pied. Vers les extrémités des tiges 44 et 45 sont fixées des étiquettes 46 et 47 qui sont visibles à travers des ouvertures ménagées dans des porte-étiquettes 48 et 49, et aux extrémités de ces tiges sont fixés des étriers de contact 50,51 qui coopèrent avec des con-15 tacts fixes 52,53. La figure 3 montre le bras de contact 18 verrouillé en position fermée; le verrou 41 constitue le moyen de verrouillage en venant s'engager dans un trou 55 de la portion d'extré-• mité gauche du piston 24. 20 Pour ouvrir l'isolateur, le fluide moteur est envoyé à travers le canal 12 du pied isolant comme précédemment, et pénètre dans l'orifice 58 de la tête de commande, d'où. il passe, à travers un passage 60, dans la chambre auxiliaire 43 qui contient le verrou 41. La pression à la face supérieure du verrou 25 41 déplace celui-ci vers le bas contre l'action de son ressort, libérant sa tête de verrouillage du trou 55 correspondant du piston 24 et découvrant l'orifice 62 conduisant à l'une des conduites 14; le fluide moteur passe à travers cette conduite 14 vers l'extrémité gauche du cylindre 23 où. il agit sur la 30 face arrière du piston 24 pour déplacer celui-ci vers la droite, actionnant ainsi le bras de contact 18 selon un trajet radial vers le bas et vers la gauche. La figure 4 montre l'isolateur à mi-chemin de son trajet; le mouvement du piston vers la droite de la figure compri-35 me le fluide qui se trouve dans l'extrémité droite du cylindre 23 et déplace le verrou 40 vers le bas, en dégageant le passage de la face droite du piston 24, découvrant en même temps l'orifice 61 et permettant ainsi au fluide moteur de s'échapper de cette extrémité du cylindre 23 par la conduite 14, au-delà du 40 verrou 40 comprimé, et à travers le passage 59 et le canal 11; 70 42561 5 2068669 comme on le voit à la figure 4, les deux tiges 44 et 45 sont alors à leur position intermédiaire et ne donnent aucune indication. Lorsque le piston 24 atteint la fin de sa course vers 5 la droite, comme on le voit à la figure 5, la chute de pression du fluide moteur permit au verrou 40 de se verrouiller dans le trou 56 du piston 24, verrouillant ainsi l'isolateur; la tige 44 s'est déplacée vers le haut et fournit l'indication que l'isolateur est en position complètement ouverte ou isolée. Les con-10 tacts auxiliaires 50,52 et 51,53 permettent de signaler la position de l'isolateur à un point éloigné pour commander le fonctionnement de 1'ensemble-maître. Dans une variante, les verrous 40 et 41 peuvent être respectivement actionnés par la pression provenant de la face 15 menante comprimée du piston principal 24. Des orifices de vidange et d'autres dispositions, non représentées sur les dessins, sont incorporées au système hydraulique. Les tiges isolées 44 et 45 qui commandent les indicateurs de position et les contacts auxiliaires sont représentas 20 passant dans des canaux séparés de l'isolateur. Dans une réalisation préférée, cependant, elles passent par les canaux 11 et 12 de passage d'huile. La figure 6 montre un second mode de réalisation dans lequel l'ensemble mené de commande comporté une chambre hydrau-25 lique 32 en forme de quadrant qui contient un piston rotatif 33 du type vanne, mobile autour d'un axe 34 de la chambre et relié directement au bras de contact 18 de l'isolateur. La chambre 32 est fixée par sa bride 35 à. la bride 21 de l'isolateur 10. Dans cette réalisation, le piston rotatif 33 est actionné directement 30 par la pression du fluide de l'ensemble-maître envoyé , de façon différentielle, dans les canaux 11 et 12 grâce à un système de soupape de commande convenable, et sans la nécessité de verrous actionnés par la pression. Dans chaque réalisation de l'invention, l'isolateur 35 peut être du type connu à contact vertical, n'ayant qu'un bras de contact 18 par phase, ou du type pantographe ou semi-pantographe ayant des bras qui se rejoignent. D'autres genres de mécanismes de commande peuvent également etre utilisés pour actionner le bras de contact de l'isolateur, et le contact fixe 40 avec lequel coopère le bras de contact peut être disposé sur un 70 42561 6 2068669 isolateur vertical de type poteau monté le long de la structure de l'isolateur. Les dispositions représentées peuvent également être utilisées avec un isolateur tubûlaire creux à l'intérieur duquel des conduites isolées transportent le fluide moteur, mais dans ce cas l'intérieur de l'isolateur doit être constamment rempli d'un milieu isolant ou prévu tel qu'aucune humidité éventuelle ne puisse entraîner la rupture de l'isolation. 70 42561 7 2068669 REVENDICATIONS 1 — Isolateur de ligne à haute tension ou de barre omnibus, caractérisé en ce qu'il comporte un seul pied isolant par phase qui supporte un contact isolant mobile sur un bras de 5 contact ainsi qu'un organe mené de commande hydraulique ou pneumatique qui actionne le bras de contact mobile, des moyens étant prévus pour transmettre un fluide moteur sous pression à l'organe mené de commande à travers le pied isolant. 2 - Isolateur suivant la revendication 1, caractérisé 10 en ce que le pied isolant est un noyau solide en matériau isolant et est percé de canaux longitudinaux pour le passage du fluide moteur. 3 - Isolateur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'organe mené de commande est disposé au 15 sommet du pied isolant. 4 - Isolateur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe mené de commande comporte un mécanisme à piston double-effet actionnant un système à levier relié au bras de contact de l'isolateur. 20 5 - Isolateur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe mené de commande comporte un mécanisme à piston double-effet actionnant une crémaillère qui coopère avec un pignon denté relié au bras de contact. 6 - Isolateur suivant la revendication 4, caractérisé 25 en ce que l'organe mené de commande comporte un moteur semi- rotatif à double-effet hydraulique ou pneumatique actionnant le bras de contact. 7 - Isolateur suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens amovibles de verrouillage pour 30 verrouiller l'organe mené de commande dans ses positions correspondant aux positions complètement ouverte et/ou complètement fermée de l'isolateur. 8 - Isolateur suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage sont sollicités par des 35 ressorts vers leurs positions de verrouillage, et sont susceptibles d'être automatiquement rétractés en position déverrouillée par l'admission de pression hydraulique ou pneumatique sur la face correspondante de l'organe mené de commandé. 9 - Isolateur suivant la revendication 8, caractérisé 40 en ce que les moyens de verrouillage comportent une paire de 70 42561 8 2068669 verrous situés aux extrémités opposées du cylindre de l'organe piston double-effet, chacun sollicité par un ressort vers une position de verrouillage dans laquelle il fait protubérance dans l'extrémité correspondante de l'intérieur du cylindre, l'organe 5 piston mobile du mécanisme comportant au voisinage de chacune de ses extrémités un logement dans lequel peut pénétrer l'extrémité protubérante de l'un des verrous de manière à verrouiller 1*organe piston dans une position extrême à l'intérieur du cylindre, , lesdits verrous étant soumis à l'action de la pression du fluide 10 pneumatique ou hydraulique lorsqu'il est fourni à l'extrémité correspondante du cylindre et étant automatiquement rétractés et maintenus rétractés par ladite pression. 10 - Isolateur suivant la revendication 9, caractérisé en ce que chaque verrou est relié à un dispositif indicateur sus' 15 ceptible de donner une indication sur la position du verrou et par conséquent sur la position du contact mobile de l'isolateur.