Brevet FR2275913A1 — publié le 19760116

La présente invention a trait au domaine des appareils à haute tension. Elle a plus spécialement pour objet un nouveau générateur de haute tension, portatif et de faible encombrement, permettant de contrôler manuellement les appareils de vérification d'absence 5de tension dans les installations génératrices de tensions élevées. On sait que toute intervention dans une installation de haute tension doit être nécessairement précédée d'une opération de vérification d'absence de tension sur les éléments ou dans les parties de l'installation que l'on désire examiner, pour contrôle, entretien ou réparation. Cette opération est effectuée à l'aide d'appareils dont le contrôle rigoureux du bon fonctionnement est une nécessité absolue.Afin d'être sur que de tels vérificateurs ne se mettent en marche de façon intempestive, par exemple lors de surtensions atmosphériques passages ou lors d'apparition de tensions provenant de phénomènes d'induction, il serait souhaitable que le seuil de fonctionnement de ces appareils soit réglé à des niveaux assez élevés tels que par exemple : 3 kilovolts (kv) pour des tensions nominales de 60 kv : 12 kv pour des tensions nominales de 90 à 150 kv et vers 35 kv pour des tensions~nminales supérieures et pouvant atteindre Jusqu'à 420 kv. Or, il n'existe pas actuellement, à la connaissance du Demandeur, de générateur autonome, de faible encombrement et de fonctionnement manuel, permettant de fournir une tension supérieure à 2 kv. L'invention permet d'apporter une solution peu couteuse à ce problème et de mettre à la disposition du personnel exploitant les ouvrages à haute tension un dispositif fiable, peu encombrant et fonctionnant à la main. Le nouveau générateur de haute tension selon l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué par la combinaison, dans une carcasse de haute rigidité diélectrique a) d'un ensemble générateur comprenant au moins deux céramiques piézoélectriques. b) d'un système de compression desdites céramiques comprenant au moins deux sphères métalliques en contact dont l'une a son centre situé sur l'axe horizontal médian des céramiques alors que l'autre est décalée en hauteur par rapport à la première, ainsi qu'un levier de manoeuvre qui permet d'exercer sur la seconde sphère une force qui est transmise à la première et, de là, auxdites céramiques. Les céramiques piézoélectriques sont disposées en série le long d'une seule génératrice dans un bottier tubulaire isolant et sont reliées par l'intermédiaire d'un câble isolé à une électrode destinée à transmettre par contact direct sur les antennes de 1' appa- reil vérificateur de l'absence de tension, la tension minimum nécessaire au contrôle de bon fonctionnement de cet appareil. Ces unités de céramiques, enfermées dans des cartouches isolantes, sont séparées entre elles par des disques métalliques qui permettent d'assurer une distribution uniformevde la contrainte exercée par le système de compression. Le dispositif permettant de transmettre l'effort exercé par le levier de manoeuvre comporte la combinaison d'une première sphère, disposée dans le boîtier tubulaire des céramiques et séparée de la céramique adjacente par une pastille métallique, et d'au moins une autre sphère, de préférence deux, qui, au contant entre elles et avec la première sphère, sont situées dans un boîtier d'axe perpendiculaire à celui du bottier récepteur des céramiques. Selon une caractéristique de l'invention, la sphère adjacente à celle qui se trouve dans le bottier des céramiques est décalée en hauteur par rapport à cette dernière de telle sorte que l'angle alpha formé entre l'axe médian des céramiques et la droite reliant les centres des deux sphères tangentes soit approximativement égal à 30 degrés lorsque le levier de manoeuvre est en position de repos. Le levier de manoeuvre, actionné manuellement par l'utilisateur, appuie par l'une de ses extrémités sur la ou les sphères disposées dans le bolier d'axe perpendiculaire à celui du réceptacle des céramiques et exerce une contrainte qui est transmise de proche en proche aux unités céramiques. En pratique, en position de compression maximum, l'angle alpha précité prend à la valeur d'environ 20 degrés, ce qui correspond à une course angulaire du levier d'environ 10 degrés. Les céramiques piézoélectriques fournissent une tension lorsqu'elles sont soumises à la compression, une tension apparaissant également mais de polarité opposée lors de la décompression c'est-à-dire quand le levier de manoeuvre revient à la position de repos. Afin d'éviter toutes pertes par défauts électriques, l'ensemble générateur et le système de compression sont logés dans une carcasse en matériau isolant tel que par exemple en une matière plastique de bonnes caractéristiques diélectriques. Tous les éléments métalliques, tels que notamment les sphères, pastilles de séparation sphères-céramiques sont réalisés en un ma tériau à faible coefficient de frottament comme par exemple en acier trempé. L'invention sera mieux comprise par la description d'un exemv ple non limitatif de réalisation d'un générateur schématisé sur les dessins annexés où : - la figure 1 montre une vue en coupe verticale des parties essentielles du générateur. - la figure 2 illustre le détail du système de compression constitué par le levier de manoeuvre et, dans cet exemple de réalisation, trois sphères métalliques. L'appareil représenté comporte un corps ou enveloppe 1 en matériau isolant qui enferme 1'ensemble du générateur et du système de compression et d'où émerge la poignée 2 d'un levier de manoeuvre 3. Une électrode 4 destinée à transmettre la tension du générateur sur les antennes d'un vérificateur d'absence de tension (non représenté) est installée dans une ouverture 5 pratiquée dans le-nez 6 de l'enveloppe 1 et est reliée, par l'intermédiaire d'un cible isolé 7 aux unités 8 de céramiques piézoélectriques, représentées sur la figure 1 au nombre de deux, installées en série de façon à produire une tension optimale. Ces céramiques sont logées dans une cartouche isolante 9 et sont séparées par un disque métallique 10, par exemple en laiton argenté afin d'assurer une distribution régulière de la force de contrainte mécanique. L'ensemble générateur est logé dans une carcasse 11, réalisée par exemple en stratifié : fibres de verre - polyester, qui possède une base de fixation la rendant solidaire de l'enveloppe 1. En bout de carcasse, une vis de réglage 12 permet d'effectuer le blocage des céramiques 8 sur 1'ensemble de compression constitué, dans cet exemple, par trois sphères en acier trempé 13, 14 et 15. La sphère 13 située dans le même logement que les céramiques 8 est séparée de sa céramique adjacente par un disque ou pastille 16, également en acier trempé. Les sphères 14 et 15, disposées dans une gaine isolante 16 d'axe perpendiculaire à celui du logement des céramiques, sont décalées en hauteur par rapport à la sphère 13, à l'aide d'un poussoir à ressort 17 de façon telle que l'angle alpha formé entre le prolongement de l'axe médian des céramiques et la ligne des centres des sphères 13 et 14 soit d'environ 30 degrés lorsque le levier de manoeuvre 3 est en position de repos. En fonctionnement, lorsque le levier de manoeuvre 3 est actionné dans le sens de la flèche et se trouve à sa position maxm, l'angle alpha est ramené à un angle bêta d'environ 20 degrés, ce qui correspond à un déplacement de la sphère 13 d'environ 0,20 mm et à une course angulaire du levier d'environ 10 degrés. Dans ces conditions, la pression exercée sur les céramiques est d'environ 50 kg/cm2 ce qui autorise pour ces dernières une durée 9 de vie d'environ 109 cycles. Du fait que les contacts entre les organes du système de compression sont constitués par des points, les coefficients de frottement sont ramenés à des valeurs très réduites. Il ne se produit donc pratiquement pas d'usure et l'on peut, de ce fait, éviter les erreurs en cours de fonctionnement. Par ailleurs, grâce au dispo sitif de l'invention, on élimine tout risque d'arrêt du levier de manoeuvre en fin de course et l'actionnement de celui-ci est très aisé. En pratique, un générateur tel que décrit ci-dessus peut avoir des dimensions très faibles et être facilement introduit dans une poche de vetement. Il permet dlobtenir des tensions de plusieurs milliers de volts et d'atteindre ainsi, sans difficulté, les-seuils de fonctionnement des appareils vérificateurs d'absence de tension. REVENDICATIONS 1 - Générateur de haute tension portatif et à fonctionnement manuel caractérisé en ce qu'il est constitué par la combinaison, au sein d'une carcasse de haute rigidité diélectrique a) d'un ensemble générateur comprenant au moins deux céramiques piézoélectriques b) d'un système de compression desdites céramiques comprenant: au moins deux sphères métalliques en contact, dont l'une a son centre situé sur l'axe horizontal médian des céramiques alors que l'autre est décalée en hauteur par rapport à la première, ainsi qu'un levier de manoeuvre qui permet d'exercer sur la seconde sphère une force qui est transmise à la première et, de là, auxdites céramiques. 2 - Générateur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les céramiques piézoélectriques sont disposées en série le long d'une seule génératrice, dans un boîtier isolant et sont reliées, par câble isolé, à une électrode destinée à transmettre la tension aux antennes d'un vérificateur d'absence de tension. 3 - Générateur selon les revendicati## et 2 caractérisé par le fait, dans le système de compression, la première sphère est disposée dans le bottier des céramiques et séparée de la céramique adjacente par un élément métallique alors que l'autre ou les autres sphères, tangentes à la première, sont situées dans un boîtier d'axe perpendiculaire à celui du boîtier récepteur des céramiques, la sphère adjacente à celle logée dans le boîtier des céramiques étant décalée en hauteur par rapport à cette dernière de façon telle que l'angle alpha formé entre l'axe médian des céramiques et la droire reliant les centres des deux sphères tangentes soit approximativement égal à 30 degrés lorsque le levier de manoeuvre est en position de repos. 4 --Générateur selon l'ensemble des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le levier de manoeuvre subit, entre la position de repos et la position de compression maximum, un déplacement angulaire de 10 degrés environ, correspondant à un passage de l'angle alpha de 30 à 20 degrés environ et à une contrainte sur les céramiques d'environ 50 kg/cm2. 5 - Générateur selon l'ensemble des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les éléments métalliques tels que notamment les sphères sont en acier trempé, et en ce que le boiter des céramiques, celui des sphères et la carcasse enveloppant l'ensemble du générateur et du système de compression sont réalisés en matière plastique de bonnes caractéristiques diélectriques telle que par exemple en stratifié fibres de verre - polyester. 6 - Générateur selon la revendication 5 caractérisé en ce que la carcasse isolante du générateur et du système de compression est munie, à l'extrémité opposée du levier de manoeuvre, d'une vis de réglage qui permet d'effectuer le blocage des céramiques sur les sphères de compression. 7 - Application du générateur selon }'ensemble des revendications 1 à 6 au contrôle manuel des appareils de vérification d'ab- sence de tension dans les installations de production de tensions élevées.