Brevet FR2132646A1 — publié le 19721124

La présente invention se rapporte à une .ligna" & àauvs tension tripolaire, avec un blindage métallique cylindrique à l'intérieur duquel sont disposés trois conducteurs à haute tension, de préférence tubulairea, aux angles d'un triangle. De telles lignes 5 à haute tension sont généralement exécutées avec isolation par gas sous pression. Ces lignes peuvent servir en particulier de systèmes de barres omnibus tripolaires. Dans ce cas, des lignes de branchement sortent du blindage cylindrique à des intervalles réguliers, relativement étroits. 10 Dans un système de barres omnibus pour courant triphasé, décrit dans le brevet R.F.A. N0 1.194.026, les conducteurs à haute tension sont positionnés en agencement symétrique à l'aide d'iso-lateurs-supports s'appliquant chaque fois contre deux côtés de chaque conducteur à haute tension. Les isolateurs-supports sont 15 fixés par leur extrémité opposée au conducteur à des cloisons qui sont disposées en étoiles dans le blindage, sous un angle de 120° les unes par rapport aux autres, et délimitent chaque fois un compartiment à gaz séparé pour chaque conducteur à haute tension. Cet agencement exige un nombre relativement important de pièces, 20 d'autant plus que des possibilités de réglage sont prévues à l'emplacement de liaison entre le conducteur et l'isolateur-support. En outre, les cloisons et les moyens de fixation peuvent altérer la rigidité diélectrique, de sorte que l'utilisation d'un tel système n'est pratiquement pas passible pour des tensions très 25 élevées de, par exemple, 110 kV. La présente invention vise à réduire les moyens nécessaires pour une ligne à haute tension tripolaire du type décrit ci-dessus, cela sans altération de la rigidité diélectrique. En même temps, la ligne à haute tension doit également présenter 30 une résistance mécanique suffisante, pour pouvoir notamment supporter les forces électrodynamiques en cas de court-circuit. Selon l'invention, trois corps isolants sont prévus pour chaque appui, corps dont chacun entoure au moins partiellement un conducteur à haute tension et est fixé au blindage métallique 35 à deux emplacements séparés l'un de l'autre dans le sens cir-conférentiel, d'un angle d'au moins 90°. Du fait que les corps isolants ne sont plus fixés qu'au blindage même, les cloisons disposées en étoile peuvent être supprimées. Malgré cela, la rigidité diélectrique du système 40 est suffisante, car les trajets de fuite et de décharge dis- 72 09249 2 2132646 ruptive sur le corps isolant sont longs, grâce au décalage des emplacements de fixation dans le sens circonférentiel d'un angle d'au moins 90°. les trajets de fuite et de décharge disruptive sont sensiblement plus longs que dans des systèmes dans lesquels les conducteurs à haute tension sont portés par des isolateurs-supports orientés radialement vers l'axe du blindage. Par rapport à d'autres lignes à haute tension connues, dans lesquelles les conducteurs à haute tension sont portés par un corps isolant annulaire commun aux trois conducteurs et fixé unilatéralement au blindage, le risque de court-circuits entre phases par des trajets de fuite est en particulier sensiblement réduit, du fait que les trajets entre les conducteurs de phases suivant les surfaces isolantes, sont à peu près deux fois plus longs. Dans la ligne à haute tension conforme à l'invention, on choisit de préférence des agencements symétriques dans lesquels tous les corps isolants sont réalisés de la même manière. Il est avantageux d'utiliser des corps isolants fixés au blindage métallique à des emplacements décalés dans le sens circonférentiel d'un angle de 120°, avec des moyens de fixation communs chaque fois à deux corps isolants. Suivant un mode de fixation avantageux, chaque fois deux corps isolants sont pressés à l'aide d'une vis contre un bossage situé entre les corps isolants, ce bossage étant relié au blindage. Le bossage peut avantageusement être réalisé d'une seule pièce avec le blindage. Cependant, on peut également avantageusement obtenir un appui élastique par un corps en caoutchouc qui est avantageusement rendu plus ou moins conducteur par addition de graphite ou de carbure de silicium (SiC) et qui, lors de l'assemblage des corps isolants par vissage, se trouve déformé de manière à être pressé contre la face intérieure du blindage métallique. On peut prévoir un mode de fixation semblable également au voisinage du conducteur à haute tension, ce qui procure une fixation souple, amortissant les vibrations, mais suffisamment sûre. L'invention est, de préférence, mise en oeuvre avec des corps isolants symétriques présentant deux bras courbés dans le même sens que le blindage métallique. La courbure dans le même sens procure une augmentation de la longueur du trajet de fuite, comme cela sera décrit plus en détail au sujet de l'exemple de réalisation donné ci-après. Il est particulièrement avantageux d'utiliser des corps isolants qui sont profilés en section, 72 09249 3 2132646 transversalement à l'axe longitudinal des C OiiCt UC 13 JSX, S a., /Xâ,H C & vu» -n "v* ~ ~ 3 tension, car cela permet d'obtenir une résidante/ élevée"moyennant une quantité réduite de matériau. Les corps isolants peuvent avantageusement présenter des évidements sur la majeure partie de 5 la section. 11 est avantageux que les brancues entourant les évidements soient reliées entre elles, au voisinage du conducteur à haute tension, sous la forme d'un anneau entourant ce conducteur. Cet anneau peut constituer le renforcement des corps isolants, nécessaire en vue d'une fixation par serrage, au voisinage du 10 conducteur. A l'autre extrémité, c'est-à-dire au voisinage de l'emplacement de fixation au blindage, on peut obtenir un renforcement par le fait que la hauteur de section des corps isolants diminue depuis le conducteur à haute tension vers l'emplacement de fixation, de telle manière que les branches se rejoignent à 15 l'emplacement de fixation. On obtient ainsi une "poutre à appui libre", avec une répartition sensiblement uniforme des contraintes mécaniques les plus importantes. Pour mieux mettre en évidence l'objet de l'invention, on va se référer au dessin annexé dont les figures 1 et 2 montrent 20 deux coupes perpendiculaires l'une à l'autre d'un exemple de réalisation d'une ligne à haute tension tripolaire pour, par exemple, 110 kV. La ligne à haute tension peut faire partie d'une installation de distribution à haute tension, avec isolation par gaz sous pression. Elle peut former ici en particulier un système de 25 barres omnibus pour courant triphasé. La référence 1 désigne le blindage métallique cylindrique qui se trouve au potentiel de la terre. A l'intérieur de ce blindage, trois conducteurs à haute tension 2, 3 et 4 sont disposés aux angles d'un triangle isocèle. L'agencement est symé-30 trique par rapport à l'axe d'une tubulure de connexion, cylindrique 5 qui entoure un conducteur de branchement 6.. Les conducteurs à haute tension 2, 3, 4 sont des tubes en aluminium et/ou en cuivre, tandis que le blindage 1 est normalement en acier. L'appui des conducteurs à haute tension 2, 3, 4 par 35 rapport au blindage 1 est assuré par trois corps isolants 8 qui peuvent, de préférence, être réalisés de la même manière et de façon symétrique et qui sont situés dans un plan perpendiculaire à l'axe du blindage. Les corps isolants présentent en section le profil visible sur la figure 2. Leur deux bras 7, 9 entourent 40 les conducteurs à haute tension 2, 3, 4 avec un renflement annu 72 09249 4 2132646 laire 10 qui relie les branches 11 et 12 du profil. Comme le montre la figure 1, les "branches ont une courbure correspondant à la courbure du blindage 1, avec deux arcs 13 et 14 dont le diamètre est supérieur à celui des arcs 15 et 16 sur le côté opposé 5 au blindage. Ainsi, la hauteur de section des conducteurs à haute tension diminue en direction du blindage, de sorte que les branches 11 et 12 se rejoignent aux emplacements de fixation. Les arcs 13, 15 et 14, 16 sont reliés entre eux, à peu près au milieu des bras 7, 9, par deux traverses 19, 20, tandis 10 que la partie restante de la section qui est la majeure partie est constituée par des évidements 21. Par conséquent, les corps isolants 8 sont des éléments de structure légers, ayant une bonne résistance mécanique, ces éléments étant réalisés essentiellement à la manière de poutres d'égale contrainte. Les évidements 21 15 assurent, en outre, que dans la "stratification" de matières isolantes solides et gazeuses, qui s'établit dans la direction du champ électrique, les gaz ne soient que faiblement sollicités, de sorte que des décharges par effluves dans les gaz ne sont pas à craindre. 20 La figure 2 est une coupe suivant l'axe du blindage, montrant la manière suivant laquelle les corps isolants 8 entourent le conducteur à haute tension 3 par les branches 11 et 12. Pour positionner le conducteur à haute tension, on comprime un anneau en caoutchouc 16 à l'aide d'un anneau isolant 17, ce dernier 25 étant serré à l'aide de vis appropriée contre un collet 18. L'anneau 17 peut, le cas échéant, être fileté et être vissé dans un trou taraudé correspondant. La figure 2 permet, en outre, de reconnaître que les corps isolants 8 présentent un évidement 22 à l'emplacement de 30 fixation au blindage 1. Dans cet évidement 22 s'engage un bossage 23 du corps isolant voisin 8. Chaque fois deux corps isolants délimitent ensemble, à l'emplacement de fixation commun, une rainure 24 dans laquelle un corps en caoutchouc 25 se trouve déformé, lors du serrage des corps isolants l'un contre l'autre à l'aide d'une 35 vis 26, de telle manière que ce corps en caoutchouc soit pressé d'une part contre les deux corps isolants et d'autre part contre le blindage 1. On obtient ainsi vin positionnement élastique, mais exempt de jeu, des conducteurs à haute tension par rapport au blindage. 40 La figure 2 montre que les corps isolants sont disposés 72 09249 5 2132646 avec décalage par rapport à l'axe de la tubulure 5 en direction longitudinale du blindage 1. Cela est possible, malgré les forces électrodynamiques engendrées par le conducteur de branchement 6, du fait que les corps isolants conformes à l'invention sont des 5 pièces ayant une bonne résistance mécanique. Ces corps isolants peuvent être fabriqués d'une manière simple par coulage ou moulage. Grâce à leur forme en arc, adaptée à la paroi du blindage, et grâce aux emplacements de fixation décalés de 120° sur le pourtour, ces corps isolants procurent, en outre, aux trajets de 10 fuite entre les conducteurs à haute tension et le blindage une longueur si importante que les tensions de service et d'essai peuvent être sensiblement augmentées, comparativement à des agencements avec des isolâteurs-supports s'étendant radialement vers l'axe du blindage. 15 Du fait que la mise en place des corps isolants n'exige aucun usinage des conducteurs ou du blindage aux emplacements de fixation, ces corps isolants peuvent être disposés à des intervalles quelconques le long du blindage. 72 09249 6 2132646 REVENDICATIONS 1 - Ligne à haute tension tripolaire, avec un blindage métallique cylindrique à l'intérieur duquel sont disposés trois conducteurs à haute tension, de préférence tubulaires, aux angles 5 d'un triangle, l'appui des conducteurs étant assuré par des isolateurs qui s'appliquent sur deux côtés de chaque conducteur à haute tension, caractérisée par le fait que trois corps isolants sont prévus pour chaque appui, corps dont chacun entoure au moins partiellement un conducteur à haute tension et est fixé au blindage 10 métallique en deux endroits qui sont décalés l'un de l'autre, dans le sens circonférentiel, d'un angle d'au moins 90°. 2 - Ligne à haute tension tripolaire suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les trois corps isolants sont réalisés de la même manière. 15 3 - Ligne à haute tension tripolaire suivant la revendi cation 1 ou 2, caractérisée par le fait que les trois corps isolants sont fixés au blindage métallique, à des emplacements décalés dans le sens circonférentiel d'un angle de 120°, avec des moyens de fixation communs à chaque fois deux corps isolants. 20 4 - Ligne à haute tension tripolaire suivant la revendi cation 3, caractérisée par le fait que chaque fois deux corps isolants sont pressés à l'aide d'une vis contre un bossage situé entre les corps isolants, ce bossage étant relié au blindage métallique. 25 5 - Ligne à haute tension tripolaire suivant la revendi cation 4, caractérisée par le fait que le bossage est constitué par un corps élastique pressé par les deux corps isolants contre le blindage métallique. 6 - Ligne à haute tension tripolaire suivant l'une quel- 30 conque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les corps isolants sont symétriques, avec deux bras courbés dans le même sens que le blindage métallique. 7 - Ligne à haute tension tripolaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait 35 que les corps isolants sont essentiellement profilés en section, transversalement à l'axe longitudinal des conducteurs à haute tension. 8 - Ligne à haute tension tripolaire suivant la revendication 7, caractérisée par le fait que les corps isolants présen 72 09249 7 2132646 tent des évidements sur la majeure partie de la section. 9 - ligne à haute tension tripolaire suivant la revendication 8, caractérisée par le fait que les branches de la section, entourant les évidements, sont reliées entre elles au voisinage du 5 conducteur à haute tension pour former un anneau entourant ce conducteur. 10 - Ligne à haute tension tripolaire suivant l'une quelconque des revendications 7, 8, 9, caractérisée par le fait que la hauteur de section diminue, depuis le conducteur à haute ten-10 sion vers l'emplacement de fixation, de telle manière que les branches se rejoignent à l'emplacement de fixation.