Brevet FR2349196A1 — publié le 19771118

L'invention, due à la collaboration de Messieurs Georges HENRY et André GIBOULET, est relative à dispositif de fixation d'un isolateur en céramique sur une plaque support, notamment d'une traversée extérieure haute tension dtun appareil blindé à isolement à l'hexafluorure de soufre sur une plaque support dudit appareil, ledit isolateur comportant à son extrémité de fixation une embase ayant une face glane d'appui sur ladite plaque et une face tronconique de fixation, ledit dispositif comprenant une pluralité d'organes de retenue répartis circonférentiellement autour de 1 t embase et positionnés radialement par engagement dans une gorge circulaire de ladite plaque, et des moyens de serrage associés aux organes de retenue pour assurer le blocage de chaque organe de retenue contre un élément d'appui interposé entre la face tronconique de l'embase de ltisolateur et un bossage dudit organe. Dans un dispositif connu du genre mentionné, ltélément d'appui associé à chaque organe de retenue est une plaque de surface plane, et un bon serrage de l'isolateur est obtenu par l'in termédiaire desdits organes de dimensions standardisées, indépendamment des écarts de dimensions de 1 t embase tronconique par rapport aux côtes nominales, et des tolérances de la plaque support servant d'appui à l'extrémité opposée de l'organe de retenue, aussi longtemps que lesdits écarts de dimensions, notamment de diamètre extérieur, de hauteur et rotondité de 1 t embase, sont compris dans des limites de tolérances déterminées et imposées par le fournisseur d'isolateurs en céramique.Ce dispositif de fixation convient bien à des isolateurs utilisés comme traversée extérieure, remplie d'huile et associée à une borne de transformateur, résistant à une pression interne de 2 à 5 bars maximum, mais ne se prête pas à des traversées à isolement au SF6, pour un départ ligne agencé à la sortie dun poste blindé à très haute tension. Ce type de traversées doit résister à une pression interne maximum de 12 bars, et la plaque d'appui plane proposée dans les solutions classiques ne permet pas d'éliminer les concentrations de contraintes exercées sur l'embase tronconique de l'isolateur provoquant ainsi l'écailla- ge de la céramique. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et de réaliser un dispositif simple, peu onéreux, susceptibles d'accepter les tolérances de fabrication et des pressions internes élevées. I1 est caractérisé par le fait que ledit bossage coopère avec une alvéole ménagée dans une face dudit élément d'appui et conformé pour éliminer les concentrations de contraintes exercées sur l'embase de l'isolateur et que la face opposée dudit élément d'appui est une surface tronconique dont la section par un plan médian sécant perpendiculaire à la génératrice est une courbe de rayon de courbure égal ou légèrement inférieur à celui de la courbe correspondante de la surface tronconique de l'embase. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, ladite alvéole de ltélément d'appui est en forme de dièdre d'axe parallèle à la tangente de l'embase au point médian d'appui et que ledit bossage à surface latérale cylindrique coopère avec ladite alvéole suivant deux génératrices. Selon un deuxième mode de réalisation, ladite alvéole a une surface d'appui tronconique associée à un bossage en forme de rotule sphérique. Le dispositif selon l'invention, doit assurer en plus de la fixation de l'isolateur sur la plaque support du poste blindé, une pression de contact suffisante au niveau du système d'étanchéité agencé entre l'isolateur et la plaque support, et comprenant deux Joints coaxiaux. Le premier Joint est utilisé comme surface de portée de l'isolateur, et le deuxième Joint, du type torique, assure l'étanchéité du dispositif lors du serrage des organes de retenue. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre de différents modes de mise en oeuvre de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue partielle en coupe d'un isolateur céramique fixé en position de blocage sur la plaque support au moyen du dispositif de fixation selon l'invention, la figure 2 est une vue partielle, analogue à celle de la figure 1, montrant une variante de réalisation; la figure 3 montre à échelle agrandie et déformée, en coupe suivant la ligne III-III de la figure 1, un détail de réalisation de l'élément d'appui, 11 organe de retenue n'étant pas représenté. Sur les figures, un isolateur 10 creux en céramique, pour traversée extérieure à liaison aérienne, est rempli de gaz isolant, notamment d'hexafluorure de soufre, et est agencé de manière étanche à la sortie d'un poste blindé 12 à haute tension. Une plaque support 14 ou bride, assujettie à l'enveloppe du poste, sert à la fixation de l'isolateur 10, et une pluralité d'organes de retenue 16 ou poussoirs, en forme de griffes, sont associés à des moyens de serrage 18, notamment des goujons, pour assurer le blocage des poussoirs contre 1 t embase 20 tronconique de l'isola- teur 10 avec interposition d'un élément d'appui 22 ou patin en al- liage d'aluminium.Les organes de retenue 16, en acier, sont régulièrement répartis et positionnés radialement dans une gorge 24 annulaire en V d'axe XX' ménagée dans la plaque support 14, et comportant chacun à leurs extrémités opposées un bossage 26, coopérant en position de serrage avec les parois d'un évidement ou alvéole 28 conformé dans l'élément d'appui 22 pour éliminer les concentrations de contraintes exercées sur I'embase 20 de l'isolateur, et les risques d'écaillage de la céramique de 'isolateur. Selon la figure 1, l'évidement 28 présente une face d'appui en forme de dièdre 30 d'axe parallèle à la tangente de l'embase au point médian d'appui, et le bossage 26 a une surface latérale cylindrique. En fonction des écarts de dimensions de l'embase 20 tronconique compris dans les tolérances admissibles, l'organe de retenue 16 est positionné par pivotement dans la gorge 24 de centrage, de manière à faire porter le bossage 26 sur toute la surface du dièdre 30. Selon une variante de réalisation, l'évidement 28 peut avoir une portée tronconique 32 (fig. 2) associée au bossage 26 en forme de rotule sphérique. L'embase 20 tronconique de l'isolateur 10 et son rayon de courbure R2 (fig. 3) varie en fonction des limites de tolérances. Pour des raisons de standardisation, la face 34 de contact de chaque élément d'appui 22 avec l'isolateur 10 est tronconique, et son rayon d-e courbure R1 est inférieur ou égal à la côte supérieure du rayon R2, de manière à procurer respectivement une portée maximum ou au moins en deux zones 36, 38 symétriques par rapport au plan médian P. Une ouverture 40 est ménagée au voisinage du bossage 26 de chaque organe de retenue 16 et sert au passage du moyen de serrage 18 assurant ainsi une pression d'application des poussoirs sur l'embase 20, supérieure à celle exercée sur la plaque supportl4. En plus de la fixation mécanique de l'isolateur 10 sur la sortie du poste blindé isolé au SF6, le serrage des organes de retenue 16 assure une pression de contact suffisante au niveau du système d'étanchéité 42 agencé entre la plaque support 14 et l'isolateur 10, et évite toute fuite de gaz vers l'extérieur. Le système d'étanchéité 42 comprend deux Joints 44, 46 annulaires et coaxiaux, d'axe XX', le premier Joint 44, utilisé comme surface de portée de l'isolateur 10, dont la dureté est compatible avec un effort de serrage important. Un Jeu ttj n est ménagé entre les surfaces adjacentes de l'isolateur 10 et de la plaque support 14, et l'étanchéité du-dispositif est assurée par un deuxième joint 46 torique, de diamètre inférieur au premier 44, et insérée dans une rainure 48. L'invention n'est bien entendu nullement limitée aux modes de mise en oeuvre plus particulièrement décrits et représentés au dessin annexé, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences mécaniques, notamment celle dans laquelle la forme de l'évidement 28 de l'élément d'appui 22 serait différente. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation d'un isolateur en céramique sur une plaque support, notamment d'une traversée extérieure haute tension d un appareil blindé à isolement à l'hexafluorure de soufre sur une plaque support dudit appareil, ledit isolateur comportant à son extrémité de fixation une embase ayant une face plane d'appui sur ladite plaque et une face tronconique de fixation, ledit dispositif comprenant une pluralité d'organes de retenue répartis circonférentiellement autour de l'embase et positionnés radialement par engagement dans une gorge circulaire de ladite plaque, et des moyens de serrage associés aux organes de retenue pour assurer le blocage de chaque organe de retenue contre un élément d'appui interposé entre la face tronconique de l'embase de ltiso- lateur et un bossage dudit organe, caractérisé par le fait que le- dit bossage coopère avec une alvéole ménagée dans une face dudit élément d'appui et conformé pour éliminer les concentrations de contraintes exercées sur 1'embase de l'isolateur et que la face opposée dudit élément d'appui'est une surface tronconique dont la section par un plan médian sécant perpendiculaire à la génératrice est une courbe de rayon de courbure égal ou légèrement inférieur à celui de la courbe correspondante de la surface tronconique de 1 1embase. 2. Dispositif de fixation d'isolateurs selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lad-ite alvéole dé l'élé- ment d'appui est en forme de dièdre d'axe parallèle à la tangente de l'embase au point médian d'appui et que ledit bossage à surface latérale cylindrique coopère avec ladite alvéole suivant deux gé- nératrices. 3. Dispositif de fixation d'isolateurs selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite alvéole a une surface d'appui tronconique associée à un bossage en forme de rotule sphérique. 4. Dispositif de fixation d'isolateurs selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que ledit élément d'ap- pui est en alliage d'aluminium, et que ledit organe de retenue est en acier. 5. Dispositif selon la revendication 1,, comprenant un système d'étanchéité agencé entre l'isolateur rempli de gaz isolant et la plaque support, pour éviter toute fuite dudit gaz vers I'extérieur, caractérisé par le fait que ledit système d'étanchéité comporte deux joints coaxiaux, le premier utilisé comme surface de portée dudit isolateur, et le deuxième, de diamètre inférieur, assurant l'étanchéité lors du serrage dudit organe de retenue. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit premier joint est en un matériau de caractéristiques compatibles avec un effort de serrage important. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit matériau est à base de polybutadiène.