Brevet FR2234689A1 — publié le 19750117

La présente invention concerne une zone dlex- pansion d un conducteur de ligne blindée haute tension dans laquelle deux tronçons de conducteur sont reliés, avec mobilité en direction axiale et bonne conduction électrique, par une partie intermédiaire. De telles zones d'expansion de conducteur dans des lignes blindées haute tension servent à compenser les différences de longueur axiale que les variations de température provoquent dans les conducteurs parcourus par le courant. On connaît essentiellement, par exemple par le brevet américain nO 3 391 243, deux moyens différents pour la compensation de telles variations de longueur. L'un consiste dans une portion de cAable flexible fermement encastrée en liaison entre deux tronçons de conducteur rigides.Mais, dans le cas dlintensi- tés de courant très élevées, par exemple de l'ordre de 3 à 5 kA, et de relativement longs trajets de transmission, dans lesquels les divers tronçons de conducteur couvrent par exemple dix mètres et davantage, décalages axiaux sont trop forts pour pouvoir être absorbés uniquement par extension ou flexion de portions de câble e l'autre moyen, basé sur des fentes ménagées dans le conducteur électrique et le rendant par conséquent plus flexible en quelques points seulement, ne se prote également pas à la compensation de forts décalages longitu finaux. On fait aussi usage, à l'échelle commerciale, de renflements de forme ondulée pour compenser les décalages longitudinaux dans des lignes blindées haute tension Du fait que, dans les futures lignes de ce genre, on envisage, outre la transmission d'importants courants, l'utilisation de tensions très élevées, par exemple égales ou supérieures à 380 kV, ce moyen devient également inapplicable, car les distances explosives entre conducteur et enveloppe se trouvent diminuées par le soufflet intermédiaire. L'invention a pour objet une zone d'expansion d'un conducteur de ligne blindée haute tension qui soit capable dtabsorber les décalages longitudinaux de ce conducteur meme en cas de sollicitation extrême de la ligne, en intensité et en tension, -ainsi que de compenser à la jonction les flexions des tronçons de conducteur en cas de relativement grandes distances entre les isolateurs-supports. Cette zone d'expansion de conducteur, du genre annoncé, est caractérisée par le fait que la partie intermédiaire, également rigide, est fixée fermement au premier tronçon de conducteur et reliée sous bonne conduction électrique au deuxième par un enfichage mobile axialement dont la partie femelle est reliée mécaniquement au deuxième troncon de conducteur par une articulation. Un tel enfichage, mobile axialement, permet de compenser même de grandes dilatations ou contractions longitudinales.Mais, les conducteurs subissant aussi de relativement fortes flexions en cas de grand écartement entre les isolateurs-supports, leurs axes forment entre eux un angle à la jonction Or, l'articulation entre la partie femelle de l'enfichage et le deuxième tronçon de conducteur agit en sorte qu'il n'intervienne de coincement d'aucune sorte entre la partie intermédiaire et ledit enfichage et que l'usure par frottement de ladite partie intermédiaire en mouvement reste ainsi minimale. Tout grippage de parties quelconques en frottement les unes sur les autres est rendu impossible du fait de la compensation des tolérances angulaires par l'articulation. Les exigences de sécurité formulées à cet égard sont ainsi respectées. Dans un mode de réalisation-préféré, l'articulation est du type sphérique et, dans celle-ci, une partie renflée en forme de calotte faisant tout le tour de la partie femelle de l'enfichage repose dans un évidement correspondant, en forme de cuvette, du deuxième tronçon de conducteur.Cette articulation sphérique permet aussi bien une compensation verticale de flexions des tronçons de conducteur qu'une compensation horizontale de tolérances de position et de fabrications Le logement en cuvette compense de plus, de même qu'une articulation à double cardan, toute combinaison des défauts précités, Suivant une formule avantageuse pour des conducteurs tubulaires, sur chacun des tronçons de conducteur est soudée une pièce de transition ayant pour effet de réduire le diamètre intérieur dudit tronçon, celle du premier tronçon étant un disque plein auquel est fixée rigidement la partie intermédiaire, celle du deuxième étant annulaire et comportant sur sa face intérieure un évidement en forme de cuvette dans lequel la partie femelle de l'enfichage est en appui par lfin- termédiaire d'un renflement en forme de calotte sphérique et l'articulation ainsi obtenue est fermée par un anneau de compression fixé à ladite deuxième pièce de transition et comportant également sur sa face intérieure un évidement en cuvette qui complète en un coussinet celui de cette meme pièce de transition. Une telle forme d'articulation sphérique est d'une réalisation particulièrement avantageuse et simple, Il est avantageux de fixer des ressorts de contact dans des gorges de la partie femelle de l'enfichage, et des câbles de cuivre peuvent être disposés entre celle-ci et l'anneau de compression.La jonction conductrice entre le deuxièm tronçon de conducteur et la partie intermédiaire est ainsi établie par des ressorts de contact de la partie mobile del'ajustage, des câbles de cuivre entre celle-ci et l'anneau de compression, ledit anneau de compression et la pièce de transition.Cette forme de réalisation assure une bonne transmission du courant dans la zone déplaçable axialement qui est comprise entre la partie- intermédiaire et le tronçon de con ducteur. Les câbles de cuivre imposent un parcours de courant déterminé qui s'oppose dans une bonne mesure à la formation de lignes de fuite ; on peut aussi les remplacer par des contacts à ressort que l'on dispose dans des rainures de la cuvette sphérique et par lesquels on établit une liaison conductrice directe entre la partie femelle de l'enfichage et la pièce de transition. Une douille de blindage forme de préférence écran, pour la zone d'expansion du conducteur, à hauteur de la partie intermédiaire ; cette douille peut hêtre fixée rigidement à un des tronçons de conducteur et être en appui extérieurement sur l'autre, avec possibilité de translation axiale, à ravers une pièce isolante. On la visse par exemple sur un des deux tronçons. Elle empoche l'établissement de grandes intensités de champ dans la zone d'expansion du conducteur. Cela permet d'obtenir, à l'intérieur de ladite douille, un espace à peu près exempt de potentiel, lequel empêche des effets de cou- ronne sur de faibles rayons de courbure.Toute abrasion eventuz elle est en outre maintenue à l'intérieur dudit espace sans pouvoir se propager dans celui qui est compris entre-le conducteur et -l'enveloppe L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré schématiquement par le dessin annexe La figure unique de ce dessin constitue une coupe longitudinale d'une zone d'expansion de conducteur selon ladite invention.On y distingue deux tronçons 1, 2 d'un con; ducteur tubulaire d'une ligne blindée haute tension, par exemple une ligne tubulaire entièrement blindée isolée à l'hexafluorure de soufre, -On s'est abstenu, pour plus de clarté de représenter l'enveloppe de ce conducteur tubulaire ainsi que tout point d'appui0 Une partie intermédiaire 3 relie électriquement et mécaniquement les deux conducteurs tubulaires 1, 2e Une pièce de transition 21 en forme de disque plein est soudée au premier tronçon de conducteur.La partie intermédiaire 3 est fixée rigidement à cette pièce de transition 21 par une collerette 22 au moyen de boulons 23 Si ladite pièce de transition 21 est en aluminium, on cuivre au pistolet sa sur face ainsi que celle de la collerette de fixation 22, le où elles se touchent, afin d'assurer une bonne jonction electrique.Les tronçons de conducteur 1, 2, la partie intermédiaire 3, la pièce de transition 21 et la collerette de fixation 22 sont mutuellement concentriques en l'état non chargé0 Dans cet exemple, la partie intermédiaire 3 est un conducteur tubulaire rigide en un matériau très résistant à l'abrasion et bon conducteur électrique tel que l'alliage de cuivre connu-dans le commerce sous le nom de Sigmadur Une pièce de transition 11 est également soudée au tronçon de conducteur 1. Elle a une forme annulaire et comporte sur sa face intérieure un évidement en cuvette 111 dans lequel repose un renflement en forse de calotte sphérique 53 de la partie femelle 31 de l'enfich-ageu Cette partie-en calotte sphérique, au centre de laquelle se trouve la partie femelle 31, peut être réalisée d'une sembla pièce avec ladite partie femelle ou aussi bien autre fabriquée séparément et ap pliquée ultérieurement sur cette dernière. Le coussinet 111, 121 est complété par un anneau de-compression 12 fixé par des boulons 14 sur la pièce de transition 11. Cet anneau de compression 12 présente également sur sa face intérieure un évidement en cuvette 121 qui complète celui de la pièce de transition Il en ledit coussinet 111, 121. Pourétablir la jonction électrique entre la partie intermédiaire 3 et le deuxième tronçon de conducteur 1 , ladite partie intermédiaire 3 est enfoncée dans la partie femelle 31, sur la face intérieure de laquelle des contacts à ressort annulaires 32 sont fixés dans des gorger Ces contacts à ressort sont par exemple en bronze au béryllium.Le courant est ensuite acheminé par des chables de cuivre 34 disposés entre la partie renflée en calotte sphérique 33 et l'anneau de compression 12 : ils peuvent par exemple & re soudés dans les deux pièces 33 et 12 et sont répartis uniformément sur le pourtour de l'anneau de compression 12 Si pièce de transition 11 est en aluminium, on cuivre au pistolet, là où elles se touchent, les surfaces de ladite pièce 11 et de l'anneau de compression 12. Dans une autre variante d'exécution, on pourrait renoncer aux câbles de cuivre 34 et fixer en revanche d'autres contacts à ressort tels que ceux de la partie femelle de l'en- fichage sur la face intérieure de la cuvette 111 de la pièce de transition ll en établissant de la sorte un contact électrique direct entre la partie femelle 31, 33 de l'enfichage et la pièce de transition 11. On empêche l'établissement de fortes intensités de champ à hauteur des zones d'expansion de conducteur au moyen d'une douille de blindage 4 en matériau bon conducteur électrique. Cette douille 4 est fixée- par un vissage 41 à l'un des tronçons de conducteur lo Elle est appliquée, avec possibilité de déplacement axial, sur l'autre tronçon de conducteur par l'intermédiaire d'une bague isolante 42. REVENPICÀ'TIONS 1, Zone d'expansion d'un conducteur de ligne blindée haute tension dans laquelle deux tronçons de conducteur sont reliés, avec mobilité en direction axiale et bonne conduction électrique, par une partie intermédiaire, zone d'expansion caractérisée par le fait que la partie intermédiaire, également rigide, est fixée fermement au premier tronçon de conducteur et reliée sous bonne conduction électrique au deuxième par un enfichage mobile axialement dont la partie femelle est reliée mécaniquement au deuxième tronçon par une articulation. 2. Zone d'expansion d'un conducteur de ligne blindée haute tension selon la revendication 1 caractérisée par le fait que l'articulation est du type sphérique et, dans celle-ci, une partie renflée en forme de calotte faisant tout le tour de la partie femelle de l'enfichage repose dans un évidement correspondant, en forme de cuvette, du deuxième tronçon de-conducteuro 3.Zone d'expansion de conducteur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, avec conducteurs tubulaires, caractérisée par le fait que sur chacun des tronçons de conducteur est soudée une pièce de transition destinée à réduire le diamètre intérieur dudit tronçon, celle du premier tronçon étant un disque plein auquel est fixée rigidement la partie intermédiaire, celle du deuxième étant annulaire et comportant sur a face intérieure un évidement en forme de cuvette dans lequel la par-tie femelle de ltenfichage est en appui au moyen d'une partie renflée enforme de calotte sphffiri- que, l'-articulation ainsi obtenue étant fermée par un anneau de compression qui est fixé à la deuxième pièce de transition et comporte également sur sa face intérieure un évidement en cuvette complétant en un coussinet celui de ladite pièce de transition. 4. Zone d'expansion de conducteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée par le fait que des ressorts de contact sont disposés dans des gorges de la partie femelle de l'enfichage. 5. Zone d'expansion de conducteur selon la revendication 4 caractérisée par le fait que des câbles de cuivre sont disposés entre la partie femelle de l'enfichage et l'anneau de compression. 6. Zone d'expansion de conducteur selon la revendication 4 caractérisé par le fait que des rainures de la cuvette sphérique accueillent des contacts à ressort qui établissent une liajQ. conductrice directe entre la partie femelle de ltenfichag et la piece de transition. 70 Zone d'expansion de conducteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée par le fait qu'une douille de blindage forme écran dans la zone de la partie intermédiaire ou dans une zone plus étendue. 80 Zone d'expansion de conducteur selon la revendication 7 caractérisée par le fait que la douille de blindage est fixée rigidement à l'un des tronçons de inducteur et s'appuie extérieurement sur l'autre, avec possibilité de déplacement axial, à travers une bague isolante. 9. Zone d'expansion de conducteur selon la revendication 8 caractérisée par le fait que la douille de blindage est vissée sur l'un des tronçons de conducteur.