Brevet FR2143629A1 — publié le 19730209

L'invention est relative à un procédé et à des dispositifs pour travailler sur des lignes extérieures et des installations de distribution d'énergie électrique sdus tension et elle concerne une technique de travail mettant en oeuvre des échelles suspendues isolantes pour permettre à des monteurs de monter aux pylônes des lignes électriques extérieures ou sur des installations en vue de s'approcher de câbles conducteurs et de parties d'installation sous tension, ainsi qu'un mode de réalisation particulier de ces échelles suspendues et d'autres appareils de travail pour la mise en oeuvre de ce procédé. Pour les travaux de réparation et d'entretien ainsi que pour l'élimination des pannes sur des lignes extérieures et sur des installations de distribution à haute tension, il faut, selon une conception encore actuellement universellement admise par les spécialistes, couper le courant et en maintenir la coupure d'une manière sûre. I1 en résulte que pour la durée des travaux on ne peut disposer de ces parties d'installation pour la distribution d'énergie électrique.Ceci se traduit par une limitation de la puissance à transporter ou par une réduction de la sûreté de la distribution d'énergie électrique et par une augmentation des pertes au transport dans les parties du réseau ou dans les installations qui sont encore en service. I1 en résulte en particulier des inconvénients économiques considérables pour l'industrie et le commerce par suite des frais afférents à un arrêt de production chez les consommateurs de courant et aussi, pour les organismes de production d'électricité, par suite de la diminution de la recette correspondant à la consommation de l'énergie produite ainsi que de l'augmentation des frais de salaires des équipes de montage qui doivent travailler dans des périodes de faible charge, ce qui entraine le paiement d'heures supplémentaires ou de suppléments de jours fériés. On a déjà proposé et on connaît des procédés et des dispositifs pour travailler sur des lignes extérieures sous tension. On utilise ainsi déjà des échelles qui, associées à un dispositif isolant de guidage du câble permettent au monteur d'approcher de câbles conducteurs et de parties d'installation sous tension en faisant pivoter les échelles suspendues d'une position verticale à une position oblique ou inversement.On utilise également des appareils de travail, appelés outils de travail à distance, comportant une partie intermédiaire isolante, qui permettent au monteur d'effectuer à distance certains travaux, par exemple des travaux préparatoires pour le remplacement d'isolateurs.On utilise à cet effet des dispositifs de suppression de charge (dispositifs de soutien de câbles) pour faciliter les échanges d'isolateurs, qui d'un côté s'accrochent à la traverse du pylône et, de l'autre côté, au dispositif de suspension du câble conducteur et facilitent ainsi l'échange d'isolateurs par suppression de traction. Les procédés et les techniques connus ou proposés, ainsi que les moyens pour travailler sous tension avec des outils isolants manoeuvrés à distance (travail à distance), correspondent à des modes de construction particuliers de lignes et ne peuvent passer immédiatement d'une ligne à l'autre. D'autres publications se rapportant à des "procédés à main nue" (procédés dans lesquels le monteur touche directement les conducteurs électriques), portent sur le travail à l'aide de pylônes ou d'échafaudages de montage mobiles isolés qui, eu égard à leurs possibilités d'emploi limitées par suite des accidents du terrain, de hauteurs de travail insuffisantes ou de fortes charges du pylône ainsi que de travaux de montage compliqués et coûteux, ne conviennent pas à tous les domaines de travaux ou d'applications qui se présentent. Un échafaudage en forme de potence déjà proposé, comportant une flèche pouvant être amenée par pivotement dans la région du câble conducteur et un siège de montage extensible protégé par une cage de Faraday, est compliqué et coûteux tant pour son transport que pour son montage, et est difficile à manoeuvrer et il exerce des contraintes statiques, d'une manière inadmissible, sur des régions limitées du fût du pylône, dues à la mise en oeuvre d'échasses. La cage de Faraday restreint la liberté de mouvement du monteur, elle constitue une charge supplémentaire de la construction de l'échafaudage et ne remplace qu'incomplètement le vttement de protection métallique, usuel par ailleurs, du monteur du fait que la suppression de ce vêtement ne peut être envisagée par suite de la nécessité, pour le monteur, de pouvoir travailler en dehors de la cage. Les techniques de travail utilisant des échelles suspendues isolantes pour le travail sous tension, ne comportent encore aucun système susceptible de perfectionnement, par modification ou par combinaison, qui puisse être mis en oeuvre, d'une manière universelle, avec les différentes formes de pylône ou les différentes dispositions de câbles conducteurs et pour les divers niveaux de tension. En particulier, on ne connaît encore, pour les échelles suspendues isolantes, aucun mode de réalisation, qui, pour leur transport et pour leur montage, ne pose aux équipes de monteurs aucun problème particulier et qui, sur place, offre au monteur une grande sécurité. D'autre p rt, des dispositifs de soutien de câble déjà proposés ou connus pour le même but, se révèlent difficiles à manoeuvrer et à mettre en place, pour le monteur se trouvant sur une échelle suspendue. L'invention a donc pour but d'éliminer les inconvénients exposés ci-dessus et de concevoir, par perfectionnement d'un système d'échelles suspendues, ou par modification des échelles suspendues elles-mêmes et par leur combinaison, ainsi que par la mise en oeuvre d'autres appareils, un procédé de travail d'emploi universel, convenant en particulier aux diverses formes de pylônes, et présentant des conditions de transport et de montage simplifiées et de réaliser des appareils ou des conditions de travail améliorés, qui satisfassent aux exigences particulières posées par le travail à partir d'une échelle suspendue ou à l'aide de celle-ci. Pour résoudre ces problèmes, l'invention prévoit que, sur un pylône de ligne extérieure, à traverse horizontale, comportant par exemple, dans un même plan, trois dispositifs de suspension de câbles conducteurs, l'on fixe, de manière qu'elles pendent en position verticale, à la traverse du pylône, accrochées immédiatement à côté et au-dessus de chaque dispositif de suspension de câble conducteur, suivant le besoin, une première, une seconde et une troisième échellessuspenduesisolantes,qu'au moyen de dispositifs de guidage isolants de câbles séparés pour chaque échelle, on fait pivoter chaque échelle suspendue, pour l'amener en position oblique, en direction du fût du pylône et, qu'une fois que le monteur est passé du fût du pylône sur la première échelle suspendue, l'on amène celle-ci en position verticale contre la seconde (alors en position oblique) pour permettre au monteur de passer sur cette (deuxième) échelle suspendue et, suivant le même procédé, de passer aussi sur la troisième échelle suspendue, le monteur en grimpant le long d'une des échelles suspendues, parvenant dans la région des câbles conducteurs. Un procédé de travail pour s'approcher du câble conducteur supérieur de pylônes du type "Danube" (Donau-Mast) prévoit que l'on accroche une échelle suspendue isolante, immédiatement côté de la channe d'isolateurs, à ce câble conducteur et qu'à partir de la traverse supérieure du pylône, au moyen d'une barre isolante, on la déplace en l'éloignant de la chaîne d'isolateurs, le long du câble conducteur et qu'on la fixe par serrage, après quoi, au moyen du dispositif de guidage de câble, on tire (fait pivoter) l'extrémité inférieure de l'échelle suspendue contre la traverse inférieure du pylône, on la fait passer ensuite en position verticale, permettant au monteur en grimpant à celle-ci de s'approcher du câble conducteur et d'y installer des moyens de traction pour soulever un chariot, circulant sur le câble conducteur, dans lequel monte le monteur, après que le chariot a été accroché au câble conducteur, et à l'aide duquel il s'approche et passe sous la chaîne d'isolateurs ou il parcourt une portée de câble conducteur. Pour la mise en oeuvre du procédé de travail précité, il est prévu, conformément à l'invention, que les échelles suspendues isolantes, dimensionnées en longueur selon les différentes tensions, se composent d'une combinaison d'une ou de plusieurs parties d'échelles suspendues et d'une ou de plusieurs pièces prolongatrices qui constituent la tête de chaque échelle suspendue et sur lesquelles, au lieu d'échelons, sont prévues, entre les montants, des entretoises plus largement espacées afin d'empêcher le monteur de passer, par inadvertence, de la région du câble conducteur (région sous tension) à la région de la traverse (au potentiel du sol) du pylône. Pour permettre le transport des échelles suspendues, de très grandes dimensions, nécessaires pour les hautes et très hautes tensions, les parties d'échelles suspendues et les pièces prolongatrices sont assemblées par vissage, ce pourquoi il est prévu, sur les extrémitÉs des différents montants, des manchons filetés, qui sont réunis au moyen d'écrous annulaires s'emboîtant sur eux et qui, afin dtiviter la formation d'amorces de pliage au niveau des dispositifs d'assemblage des montages de l'échelle, présentent une région de raccordement de forme conique , avec la section des montants. La suspension des échelles suspendues s'effectue par l'intermédiaire d'une articulation double, en croix, de sorte que l'échelle suspendue peut se mouvoir, c'est-à-dire osciller, dans deux plans à angle droit, ce mouvement d'oscillation étant commandé par un dispositif de guidage de câble, comportant un câble de fibres synthétiques qui peut être manoeuvré à partir du sol. Un dispositif isolant de soutien du câble conducteur desti né au remplacement d'isolateurs est constitué, conformément à l'invention, par un engrenage à vis sans fin, manoeuvrable de la traverse du pylône, comportant un mécanisme d'entraînement à manivelle et une tige de traction qui, par l'intermédiaire d'une barre isolante, est reliée à un dispositif de préhension du câble conducteur. Les avantages techniques et économiques de la solution formée par l'invention sont les suivants : - absence d'interruption de la distribution au: utilisateurs1 - augmentation de la puissance pouvant être transportée, - suppression de la limitation de la distribution à partir des différentes centrales et des influences négatives sur la répartition de charge économique, - réduction des pertes d'énergie au transport, - diminution ou suppression des frais d'investissement, par suite du respect des critères de sûreté de la distribution, - augmentation de la securité du travail, - diminution des frais de salaires en heures supplémentaires et en suppléments pour dimanches et jours fériés. L'invention est expliquée plus en détails ci-après à l'aide d'exemples, illustratifs mais nullement limitatifs, de réalisation de dispositifs pour la mise en oeuvre de l'invention, en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 illustre l'application du procédé conforme à l'invention, mettant en oeuvre, ici, une combinaison d'échelles suspendues sur un pylône à traverse horizontale pour ligne à 110 - 380 kV, - la figure 2 illustre l'application du procédé conforme à l'invention, mettant en oeuvre ici une combinaison d'échelles suspendues et de chariots circulant sur le câble conducteur supérieur d'un pylône "Danube (Donau-Mast), - la figure 3 est une variante d'échelle suspendue isolante destinée à être utilisée sur des lignes à 380 kV, - la figure 4 est une variante d'échelle suspendue isolante destinée à être utilisée sur des lignes à 220 kV, - les figures 5, 6 et 7 montrent des détails des variantes d'échelles suspendues repréwentées par les figures 3 et 4, - la figure 8 est un dispositif de suspension et de fixation d'une échelle suspendue isolante du type de la figure 3 ou de la figure 4, sur une traverse de pylône, et - la figure 9, enfin, montre un dispositif de soutien de cible destiné à supprimer la traction exercée par le câble conducteur sur l'isolateur. Le procédé de travail sous tension sur des pylônes à traverse horizontale (figure 1) de lignes à 110 - 380 kV, à l'aide d'échelles suspendues, est mis en oeuvre de la manière suivante. Sur une échelle suspendue isolante 1, dont l'emplacement de suspension sur une traverse 2 de pylône est situé immédiatement à côté d'une chaîne d'isolateurs 3, se trouve le monteur qui exécute son travail sur la ligne sous tension. L'échelle suspendue 1 a été tirée, par sa partie inférieure, au moyen du dispositif de guidage de câble 4, en direction du fût 5 du pylône, pour permettre l'accès de l'échelle au monteur qui se trouvait alors sur le fût du pylône, puis a été ramenée dans sa position verticale. Au cours de cette phase du procédé, le monteur se trouve hors de la zone de sécurité. En grimpant à l'échelle il parvient au câble conducteur 6 sous tension et, avant de le toucher, il se protège, à une distance réglementaire, en reliant son vêtement de protection au câble conducteur 6 par l'intermédiaire d'un dispositif égalisateur de potentiel. Sa région de travail est limitée vers le haut par l'absence de nouveaux échelons dans l'échelle suspendue 1, de sorte qu'il n'a aucune possibilité de shunter partiellement la chaîne d'isolateurs 3. Les travaux nécessaires sur la traverse 2 du pylône, sont effectués par un autre monteur. Le processus décrit jusqu'ici est valable pour les travaux sur le premier câble conducteur 6 à partir du fût 5 du pylône. S'il y a lieu de travailler sur le second 6a, ou le troisième 6b câble conducteur, le monteur passe de l'échelon inférieur de l'échelle suspendue 1, pendant verticalement en avant du premier câble conducteur 6, sur la seconde échelle suspendue la, alors tirée obliquement, et de celle-ci, après qu'elle a pris sa position verticale, sur la troisième échelle suspendue lb, alors tirée obliquement. Le gravissement de l'échelle par le monteur s'effectue de nouveau, hors de la zone de sécurité. Pour décharger la channe d'isolateurs 3 du poids du câble conducteur, et remplacer ainsi passagèrement l'isolateur à remplacer, ou pour d'autres travaux sur l'ensemble d'isolateurs ou sur ses armatures, on utilise un dispositif de soutien de câble 7 (figure 9) complètement isolé, manoeuvré mécaniquement. Le procédé de travail sous tension, conforme à l'invention, sur le câble conducteur supérieur d'un pylône du type "Danube" (Donau-Mast) (figure 2), à l'aide d'une échelle suspendue et d'un chariot circulant sur le câble conducteur, est mis en oeuvre de la manière suivante. Une échelle suspendue 8 est accrochée, immédiatement à côté de la chaîne d'isolateurs 9, sur le câble conducteur 10 et, à partir de la traverse supérieure 11 du pylône, est déplacée au moyen d'une barre isolante 12 suivant le câble conducteur 10 et est fixe par serrage au moyen de la barre isolante 12 qui y est fixée. L'extrémité inférieure de l'échelle suspendue 8 est alors retenue contre la traverse inférieure 13 du pylône au moyen du dispositif de guidage de câble et un monteur passe de cette traverse sur l'échelle suspendue qui est ensuite amenée dans sa position verticale. L'échelle suspendue 8 est ainsi suspendue à trois ou quatre mètres de distance de la chaîne d'isolateurs, au câble conducteur 10.Le monteur grimpe à l'échelle suspendue 8, connecte son vêtement de sécurité, au moyen du dispositif égalisateur de potentiel, au câble conducteur 10 et monte alors dans le siège d'un chariot 14, circulant sur le câble conducteur, qui a été précédemment soulevé au moyen d'un câble de traction 15 fixé au câble conducteur 10 par le monteur. A partir du chariot 14 le monteur peut travailler aussi bien sur la chaîne d'isolateurs 9 que sur le câble conducteur 10. Les divers travaux qui peuvent ainsi être effectués sur des lignes extérieures à 110 - 380 kV sous tension, sont les suivants Travaux sur les dispositifs d'isolement tels que changement d'isolateurs et d'armatures (pinces porteuses, armatures protectrices relativement aux arcs) et nettoyage des isolateurs, contrôle des cadres-entretoises, des barreaux-entretoises ainsi que des câbles conducteurs de lignes extérieures à 110 - 380 kV, échange des cadres-entretoises et des barreaux-entretoises, réparation de détérioration des câbles par mise en place de dispositifs d'accouplement à dentures ou à agrafes, sur des lignes extérieures à110-380 kV, mesures telles que mesures d'isolement par rapport à la terre, mesures d'isolement entre câbles conducteurs, tous travaux d'entretien et de réparation tels que travaux de peinture dans les régions sous tension, démontage et montage de numéros aériens et de signaux aeronautiques, enlèvement de corps étrangers sur des lignes extérieures, montage et démontage de circuits bouchons pour systèmes de transmission à haute fréquence, travaux d'entretien des câbles conducteurs, etc... La combinaison d'échelles suspendues 1, représentée sur la figure 3, se compose d'une partie d'échelle suspendue 16 et de pièces prolongatrices ou de liaison 17, 18 ainsi que d'une articulation double en croix 19 servant de pièce de tête. Dans cette combinaison, l'échelle suspendue est dimensionnée pour la gamme des très hautes tensions et ses différents éléments sont réunis par des manchons filetés 20 montés aux extrémités des montants des parties d'échelles. Les pièces prolongatrices ou de liaison 17, 18 ne sont munies que d'entretoises 21 largement espacées, alors que les échelons 22 sont disposés avec un espacement usuel. Sur la figure 4 on a représenté une combinaison d'échelles suspendues 1 qui se compose d'une partie d'échelle suspendue 16 et d'une pièce de liaison 18, fournissant un ensemble plus court. Dans les deux cas (figures 3 et 4), les pièces de liaison 17, 18 ont pour but d'empêcher le monteur de monter davantage et de parvenir dans une zone dangereuse, au potentiel du sol, ou de shunter une chaîne d'isolateurs. Sur les figures 5, 6 et 7 on a représenté séparément la partie d'échelle suspendue 16 et les pièces prolongatrices de liaison 17, 18. Le dispositif de liaison à articulation double en croix 19, représenté sur la figure 8, sert à suspendre et à fixer l'échelle suspendue 1, 8, par exemple à la traverse 2 du pylône. Elle se compose d'un dispositif de serrage 23 à etrier de serrage basculant 24 et de l'articulation double en croix 25. L'échelle suspendue 1, 8 fixée à l'élément inférieur du dispositif de liaison à articulation double en croix 19 peut pivoter dans deux directions. Pour adapter le dispositif de serrage 23 aux dimensions de la traverse 2 du pylône, il cst prévu un écrou de serrage 26 qui assure l'application des deux branches du dispositif de serrage. Le dispositif de soutien de câble 7,représenté partiellement en coupe sur la figure 9, est constitué par un engrenage à vis sans fin 27 muni d'un mécanisme d'entraînement à manivelle prévu sur la pièce de tête du dispositif et d'un profilé de suspension 31 destiné à les fixer sur la traverse du pylône. Une tige de traction 28 traverse coaxialement le mécanisme à engrenage à vis sans fin 27 et porte, à son extrémité inférieure, une barre iso lante 29 munie d'un dispositif de soutien de câble 30 réglable en hauteur. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indic qués ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour travailler sur des lignes extérieures et des installations de distribution d'énergie électrique sous tension, notamment technique de travail mettant en oeuvre des échelles suspendues isolantes pour permettre à des monteurs de monter aux pylônes des lignes électriques extérieures ou sur des installations en vue de s'approcher de câbles conducteurs et de parties d'installation sous tension, lequel procédé est caractérisé en ce que, sur un pylône de ligne extérieure à traverse horizontale, comportant par exemple, dans un même plan, trois câbles conducteurs (6, 6a, 6b), l'on fixe, de manière qu'elles pendent en position verticale, à la traverse (2) du pylône, accrochées immédiatement à côté et au-dessus de chaque dispositif de suspension de câble conducteur, suivant le besoin, une première, une seconde et une troisième échellessuspenduesisolantes(l, la, lb), qu'au moyen de dispositifs isolants de guidage de câbles (4) séparés pour chaque échelle on fait pivoter chaque échelle suspendue pour l'amener en position oblique en direction du fût (5) du pylône et qu'une fois que le monteur est passé du fût du pylône sur la première échelle suspendue (1), l'on amène celleci en position verticale contre la seconde (alors en position oblique) pour permettre au monteur de passer sur cette (deuxième) échelle pendante (la) et, suivant le même procédé, de passer aussi sur la troisième échelle pendante (lb), le monteur, en grimpant le long d'une de ces échelles pendantes (1, la, lb), parvenant dans la région-des câbles conducteurs. 2 - Procédé de travail selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à un câble supérieur (10) d'unpylône du type "Danube" (Donau-Mast) l'on accroche, immédiatement à côté de la chaîne d'isolateurs (9), une échelle suspendue isolante (8) et qu'à partir de la traverse supérieure (11) du pylône, au moyen d'une barre isolante (12), on la déplace en l'éloignant de la chaîne d'isolateurs le long du câble conducteur (10) et qu'on la fixe par serrage au moyen de cette barre isolante (12), après quoi, au moyen du dispositif de guidage de câble, on tire (fait pivotez l'extrémité inférieure de l'échelle suspendue (8) contre la traverse inférieure (13) du pylône, on la fait pivoter ensuite en position verticale, permettant au monteur en grimpant à celle-ci de s'approcher du câble conducteur et d'y installer des moyens de traction à câble (15) poursoulever un chariot (14), comportant un siège et circulant sur le câble conducteur, dans lequel monte le monteur, après que le chariot (14) a été accroché au câble conducteur (10), et à l'aide duquel il s'approche et passe sous la chaste d'isolateurs (9) ou il parcourt une portée de câble conducteur. 3 - Appareil pour la mise en oeuvre du procédé de travail selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'échelle suspendue isolante (t, 8) dimensionnée en longueur selon les différentes tensions, se compose d'une combinaison d'une ou de plusieurs parties d'échelle suspendue (16) et d'une ou de plusieurs pièces prolongatrices ou de liaison (17, 18) qui constituent la tête de l'échelle suspendue et sur lesquelles, au lieu d'échelons (22), sont prévues, entre les montants, des entretoises (21) plus largement espacées afin d'empêcher le monteur de passer par inadvertwnce de la région du câble conducteur (région sous tension) à la région de la traverse (au potentiel du sol) du pylône. 4 - Appareil pour la mise en oeuvre du procédé de travail selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les parties d'échelles suspendues (16) et les pièces prolongatrices (17, 18) sont assemblées par vissage, ce pourquoi il est prévu, sur les extrémités des différents montants, des manchons filetés (20) qui sont réunis au moyen d'écrous annulaires s'emboitant sur eux et qui, afin d'éviter la formation d'amorces de pliage au niveau des dispositifs d'assemblage des montants de l'échelle, présentent une région de raccordement, de forme conique, avec la section des montants. 5 - Appareil pour la mise en oeuvre du procédé de travail selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la suspension des échelles suspendues (1, 8) s'effectue par l'intermédiaire d'un dispositif (19) à articulation double, en croix, de sorte que l'échelle suspendue peut se mouvoir, c'est-à-dire osciller, dans deux plans à angle droit, ce mouvement étant commandé par un dispositif de guidage du câble (4), comportant un câble de fibres synthétiques, qui peut être manoeuvré à partir du sol. 6 - Appareil pour la mise en oeuvre du procédé de travail selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, pour le remplacement d'isolateurs, un dispositif isolant de soutien de câble conducteur (7) est constitué par un engrenage à vis sans fin (27), manoeuvrable de la traverse du pylône, muni d'un mécanisme d'entraînement à manivelle et d'une tige de traction (28) qui, par l'intermédiaire d'une barre isolante (29), est reliée à un dispositif de préhension (30) du câble conducteur.