Brevet FR2349240A1 — publié le 19771118

La présente invention concerne un dispositif de couplage pour le couplage de paires de fils pour la transmission d'informa- tions, isolées dans un cable de phases de conducteurs sous tension moyenne I1 est connu dézà d'employer des dispositifs de couplage dans lesquels le couplage s'effectue d'une manière capacitive. Toutefois, un tel couplage capacitif connu ne convient pas pour êtreswployé dans les réseaux aériens à moyenne tension, si,dans ces réseaux aériens, la transmission des informations s'effectue dans une bande basse fréquence et (ou) dans des bandes à fréquence porte use jusqu'à environ 100 kHz pour lesquelles les ensembles capacitifs de couplage sont peu appropriés. Une autre caractéristique des réseaux à tension moyenne réside dans les distances relativement courtes (2 à 6 km) entre les différents points de raccordement. En ces points de raccordement, la liaison pour les informations doit être séparée galvaniquement sans que soit interrompue la transmission des informations.Mais l'amortissement du couplage, relativement important dans le cas du couplage capacitif, est trop élevé pour l'établissement et la suppression répétés du couplage, tels qu'ils sont nécessaires dans le cas des réseaux à tension moyenne. Un autre inconvénient du dispositif de couplage capacitif réside dans les frais de fabrication relativement élevés. Comme,dans le cas des réseaux tension moyenne, il existe, ainsi qu'on l'a indiqué déja, à la différence du cas des réseaux haute tension, un grand nombre de points de raccordement, les frais considérés globalement pour plusieurs ensembles de couplage, seraient tellement élevés qu'une installation de ce genre ne serait pas économique. La présente invention a pour but d'éviter les inconvénients ci-dessus et de créer un dispositif de couplage pour conducteurs sous tension moyenne, dont l'amortissement de couplage soit suffisamment faible pour admettre même des établissements et des suppressions répétés de couplage des signaux d'information et qui, en raison d'une faible dépense de construction, puisse être fabriqué dans des conditions de prix relativement favorables. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un dispositif de couplage du genre cité au début qui se compose d'au moins un transmetteur basse fréquence ou d'un transmetteur à fréquence porteuse monté dans une enveloppe isolante, dont l'enroulement de tension plus élevée est raccordé à une paire de fils tandis que le milieu de cet enroulement est relié capaciti vexent par l'intermédiaire d'un condensateur à l'armature du conducteur se trouvant à un potentiel haute tension, et dont l'enroulement basse tension est relié à une paire de fils d'un câble d'informations, tandis que le milieu de cet enroulement est mis au potentiel de la terre Grâce à ce couplage inductif utilisant des transmetteurs basse fréquence ou des transmetteurs à fréquence porteuse résistant à la haute tension, on obtient une perméabilit pour les signaux d'information basse fréquence et(ou) à fréquence porteuse ainsi qu'un amortissement de couplage qui est réduit en comparaison du couplage capacitif. Grâce à la liaison capacitive du milieu de l'enroulement de tension supérieure avec l'armature du conducteur, l'enroulement de tension supérieure est amené au potentiel du réseau. Conformément à l'invention, il est avantageux que deux transmetteurs soient disposés l'un au-dessus de l'autre dans l'enveloppe isolante, dans un châssis, décalés l'un par rapport à l'autre de 900 et qu'entre les deux transmetteurs ainsi qu'à leur face supérieure et à leur face inférieure, soit disposé un disque isolant. Grâce à la torsion mutuelle, d'un angle de 900 des deux transmetteurs, on obtient un découplage magnétique.Les disques isolants, disposés entre les transmetteurs ainsi qu'au-dessus et au-dessous de ces derniers, servent à augmenter la rigidité diélectrique de l'espace intérieur de l'isolateur qui, en outre est avantageusement rempli d'huile. Pour empêcher également des claquages à travers la paroi d'isolateur, il convient, suivant l'inven tion, que le châssis soit entouré par un tube isolant. Suivant une autre forme avantageuse de l'invention, le condensateur est disposé sur le disque supérieur, et est tenu de nouveau d'en haut au moyen d'un disque formant couvercle, en une matière isolante, et fermant le châssis. A l'aide du disque formant couvercle, le condensateur peut être enlevé du châssis sans qu'on ait à ouvrir l'ensemble de ce dernier. D'une manière judicieuse, l'enveloppe isolante est montée, l'étanchement étant assuré, entre une armature de tête et une armature de pied. En outre, les armatures correspondent aux armatures usuelles employées pour les enveloppes isolantes, en particulier pour ce qui concerne la fixation à l'enveloppe d'isolateur. Toutefois, il est avantageux que, conformément à l'invention, une plaque intermédiaire avec fermeture du remplissage d'huile soit disposée dans l'armature de tête et que l'armature de tête soit fermée de manière étanche au moyen d'un couvercle.L'armature de tête est divisée de ce fait en une partie inférieure qui est reliée avec l'intérieur de l'isolateur et que l'on remplit d'huile par l'intermédiaire de la fermeture pour l'huile, et une partie supérieure dans laquelle sont introduits les conducteurs se trouvant au poten- tiel haute tension. L'introduction des fils se trouvant au potentiel haute tension s'effectue avantageusement au moyen d'un élément de traversée à travers la paroi intermédiaire, dans l'intérieur de l'isolateur et les fils se trouvant au potentiel basse tension sont sortis hors de l'intérieur de l'isolateur à travers l'armature de pied au moyen d'un élément de traversée.En tant que mesure supplémentaire pour l'augmentation de la sécurité de fonctionnement des transmetteurs résistant à la haute tension, il est prévu que soient intercalés des fusibles dans les fils se trouvant au potentiel haute tension. Au moyen du fusible, on doit obtenir une coupure de la haute tension par rapport aux transmetteurs si, dans un cas de dérangement, il se produit un contact entre les fils de télécommunication et l'enveloppe, conduisant la haute tension du câble de phases et Si, en même temps, la rigidité diélectrique entre les enroulements côte haute tension et les enroulements côte basse tension des transmetteurs est perturbée et qu'il puisse ainsi se produire une dérivation de la haute tension par l'intermédiaire de la tension à la terre des enroulements basse tension, les fils de télécommunication raccordés étant ainsi mises en péril.Dans une réalisation avantageuse de l'invention, les fusibles peuvent etre réunis dans un bloc de sécurité pouvant être monté dans le bâti, ce qui fournit un ensemble de construction économisant de la place qui, en cas de dérangements, peut être changé facilement. Afin que l'on puisse travailler sans danger du côté basse tension du dispositif de couplage, il est prévu, suivant l'invention, dans le conducteur de terre de l'enroulement basse tension un dispositif dérivant les surtensions avec un moyen de mesure de la mise à la terre montéeen parallèle. Au moyen du dispositif dérivant les surtensions ou limiteur de tension, le câble de télécommunication et les appareils éventuellement raccordés à ce dernier sont protégés contre les tensions prenant naissance, et au moyen de l'intercalation du moyen de mesure de la mise à la terre, le côté basse tension est amené au potentiel de terre, de sorte que les surtensions prenant naissance sont évacuées directement sans que soit mis en péril le personnel travaillant éventuellement du côté basse tension. Afin que les distances des dispositifs de mise à la terre aux parties qui sont atteintes par la haute tension soient maintenues aussi grandes que possible et que par suite soit rendue possible une utilisation sans danger de ces dernières, il est en outre avantageux, conformément à l'invention, que le dispositif dérivant les -surtensions et le moyen de mesure de la mise à la terre soient disposés dans une enveloppe de protection contre les intempéries, séparée du transmetteur. Grâce à la séparation dans l'espace des dispositifs de protection, par rapport au transmetteur, ces dipositifs de protection peuvent etre desservis sans danger. L'emploi de l'enveloppe de protection contre les intempéries permet en meme temps de monter à l'extérieur l'ensemble du dispositif de couplage. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 montre une disposition de montage d'un dispositif de couplage suivant l'invention. - la figure 2 montre une coupe faite à travers un dispositif'de couplage suivant l'invention. - la figure 3 montre une vue d'un bloc de sécurité suivant 1 'invention. Un dispositif de couplage suivant l'invention se compose d'au moins un transmetteur basse fréquence ou transmetteur basse fréquence/fréquence porteuse 1, avec une zone de transmission comprise entre 300 Hz et 60 kHz dont l'enroulement de plus haute tension 2 est relié à une paire 3 de fils d'un câble de phases 4. Le milieu de l'enroulement de plus haute tension 2 est relié par l'intermédiaire d'un condensateur 5 à l'armature 6 du câble de phases 4. L'enroulement de plus haute tension 2 doit être réalisé pour une tension alternative nominale'de 55 kV par rapport à la terre et cela pour une tension de réseau de 20 kV. Au moyen de son enroulement basse tension 7, le transmetteur 1 est raccordé à un câble d'informations d'un type connu qui conduit à des appareils d'informations non représentés. Le milieu de l'enroulement basse tension 7 est mis au potentiel de la terre par l'intermédiaire d'une ligne de raccordement 8. Dans la -ligne 8 est monté un dispositif protecteur qui se compose de moyens 9 de dérivation des surtensions avec moyens de mesure 10 de la mise à la terre.Pour augmenter la sécurité d'exploitation, il est prévu, intercalés dans les deux fils 3, des fusibles 11 ayant une rigidité diélectrique assez élevée. Ainsi que le montre la figure 2, deux transmetteurs l et la sont disposés dans une enveloppe d'isolateur 12, par exemple en porcelaine, qui est remplie d'huile, pour un montage extérieur conjointement avec le condensateur 5. Les deux transmetteurs 1, la sont disposés dans unchâssis, décalés l'un par rapport à l'autre d'un angle de 90 degrés. Le châssis 13 se compose, dans l'exemple de réalisation préféré représenté, de tiges filetées 14 en une matière isolante, qui se font vis à vis et qui passent à travers trois disques 15 disposés l'un au-dessus de l'autre, à une certaine distance l'un de l'autre, et qui sont pareillement en une matière isolante. Le disque supérieur porte le condensateur 5 et chacun des deux autres disques porte un condensateur 1, la. Pour le maintien de la distance entre les disques 15, il est prévu, introduits sur les tiges filetées 14 servant de tirants, des tubes d'entretoisement 16, qui sont pareillement en une matière isolante et qui sont placés entre les disques.Audessus du condensateur 5, un disque 17 en une matière isolante, formant couvercle, est posé sur les tiges filetées et le châssis 13 est maintenu au moyen des vis 18. Ce disque 17 formant couvercle présente un couvercle 20 proprement dit qui est fixé au moyen de liaisons par vis 19, de sorte qu'à travers l'ouverture du couvercle, le condensateur 5 peut être enlevé et remis en place. Le châssis 13, contenant les transmetteurs 1, la et le condensateur 5, est entouré par un tube isolant 21. La disposition, décrite ci-dessus, des transmetteurs et du condensateur les uns par rapport à l'autre, garantit un isolement électrique des pièces les unes par rapport aux autres, de sorte qu'est évité un claquage à l'intérieur de l'enveloppe des transmetteurs.Les transmetteurs 1, la, présentent dans l'exemple représenté des enroulements tels que l'enroulement haute tension 22 et l'enroulement basse tension 23 sont chacun répartis sur les deux branches d'aimant 24, les moitiés d'enroulement enroulées sur la même branche, de l'enroulement haute tension et de l'enroulement basse tension étant séparées l'une de l'autre par des disques isolants 25.Les lignes haute tension 3 qui, dans l'exemple représenté, sont constituées par deux paires de fils, sont raccordées au moyen d'une gaine de passage 26, de préférence en résine moulée, se trouvant dans une armature de tête 27, aux transmetteurs 1 la et la gaine de passage 26 s'appuie sur le couvercle 20 et, passant à travers une paroi intermédiaire 28, elle s'étend dans l'armature de tête 27 l'étanchement étant assuré au moyen de bagues d'étanchement disposées entre le pourtour de la gaine et la paroi intermédiaire 28. Au moyen de la paroi intermédiaire 28, l'espace intérieur de l'armature de tête 27 est divisé en deux parties, la partie inférieure étant remplie d'huile isolante par l'intermédiaire d'une ouverture de remplissage d'huile pouvant être fermée au moyen d'une vis d'étanchement 30.Sur le coté de l'armature de tête 27, est vissée une bride de serrage 32 qui entoure d'une manière résistant au courant fort, un blindage 33 d'un câble haute tension 34. L'étanchement à l'ouverture de passage 35 pour l'extrémité, de diamètre réduit, du câble, étanchement destiné à empêcher l'humidité de pénétrer de l'extérieur dans l'intérieur de l'armature de tête 27, est assuré au moyen de masses d'étanchement 36. La liaison du blindage 33, se trouvant à un potentiel haute tension, avec le condensateur 5 est effectuée par l'intermédiairé de la bride de serrage métallique, de l'armature métallique de tête, d'une vis vissée dans la paroi intermédiaire et à laquelle est raccordé un conducteur 37. L'armature de tête 27 est fermée à sa face supérieure d'une manière étanche au moyen d'un couvercle 38. Ainsi, qu'il résulte en outre de la figure 2, les lignes d'amenée haute tension 39 arrivent de la gaine de passage 26 aux transmetteurs l, la d'un côté du bâti 13 opposé à celui par lequel sortent les dérivations basse tension 40 venant des transmetteurs 1, la pour arriver à un passage 41, qui est-par exemple pareillement en résine moulée et à travers lequel les dérivations basse tension sortent de l'isolateur. Au cours de ce guidage judicieux des lignes se trouvant à des potentiels différents, on évite en tout cas qu'il se produise une jonction entre ces lignes. La traversée basse tension s'effectue à travers une bride 42 et l'épanchement est assuré contre le pour .tour de cette dernière. La bride 42 est assemblée avec une plaque de fermeture 43 qui est fixée par vis au châssis 13. La bride 42 s'appuie sur la face intérieure d'une armature de pied 44. Pardessus la tige de bride passant àtravers l'armature de pied 44, un capot protecteur 45 a été introduit et ce capot a été fixé au moyen de liaisons par vis à une plaque de fermeture 43 dont l'ouverture de passage pour la bride 42 est assuré par la traversée 41. Au moyen d'un écrou pouvant être vissé sur l'extrémité de la bride, la plaque de fermeture 43 est fixée axialement par application sous pression contre l'armature de pied 44. La mise à la terre du point de branchement constitué par le milieu de l'enroulement basse tension 7 est assurée par l'intermédiaire du conducteur de terre 8, d'une borne de terre 47 fixée à l'écrou 46,d'une rondelle 48 de l'écrou, de la plaque de fermeture 43, de l'armature de pied 44 et d'un conducteur de terre 51, qui est relié à l'armature de pied 44 et qui est réuni au blindage 49 d'un câble. Si les fusibles Il représentés sur la figure doivent être montés pareillement dans l'ensemble de couplage suivant l'invention, ce résultat peut être obtenu au moyen du bloc de sécurité 53 représenté sur la figure 3. Ce bloc de sécurité se compose de deux plaques de maintien 54 à ouvertures rectangulaires 55 en une matière isolante et dans ces ouvertures, est monté, côté extrémité de chacune d'elles, un récepteur de sécurité 56. Ces récepteurs de sécurité possèdent chacun quatre contacts de branchement 57 qui sont montés dans des alésages 58 et dont les queues de branchement 59 passent à travers les récepteurs de sécurité. Dans les alésages, sont montés trois fusibles 60 et les alésages d'un récepteur de sécurité contiennent des ressorts hélicoldaux 61, destinés à assurer un contact sûr.Les récepteurs de sécurité 54 sont enfermés dans une enveloppe conductrice 62, qui est, par exemple, en une feuille de cuivre. Cette enveloppe sert d'écran pour le champ et elle peut à cet effet etre reliée de préférence à la prise médiane du transmetteur ou des transmetteurs. L'ensemble du bloc de sécurité 43 est monté en cas de besoin dans le châssis 13 au-dessus du transmetteur supérieur 1 et, à cet effet, chacune des plaques de maintien 54 possède des trous 63. L'enveloppe 12 peut erre fixée à la face extérieure d'une station du réseau. Les transmetteurs l, la sont reliés directement, côté haute tension au câble de phase et, du côté basse tension, un câble conduit tout d'abord à un dispositif protecteur muni de dispositifs 9 dérivant les surtensions et de moyens de mesure de lamise à la terre. Ce dispositif protecteur est installé dans une enveloppe résistant aux intempéries. Partant de cette enveloppe, un autre câble aboutit à des dispositifs de signalisation se trouvant dans un autre poste de couplage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Dispositif de couplage pour le couplage de paires de fils pour la transmission d'informations, isolés dans un câble de phases, de conducteurs sous tension moyenne, dispositif caractérisé en ce qu'il présente au moins un transmetteur basse fréquence ou un transmetteur basse fréquence/fréquence porteuse (1), monté dans un isolateur formant enveloppe, dont l'enroulement haute tension (2) est raccordé à une paire de fils (3) et dont le milieu d'enroulement est relié capacitivement par l'intermédiaire d'unondensateur (5) à l'armature (6) du conducteur se trouvant à.un potentiel haute tension et dont l'enroulement basse tension (7) est relié à une paire de fils d'un câble d'information, tandis que le milieu de l'enroulement est mis au potentiel de la terre. 20) Dispositif de couplage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que deux transmetteurs (1, la) sont disposés l'un au-dessus de l'autre, décalés de 900l'un par rapport à l'autre dans un châssis (13), dans un isolateur formant enveloppe (12), des disques isolants (15) étant disposés à raison d'un disque entre les deux transmetteurs (1, la), d'un disque à la face supérieure et d'un disque à la face inférieure des transmetteurs. 30) Dispositif de couplage suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le châssis (13) est entouré par un tube isolant (21). 40) Dispositif de couplage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que sur le disque supérieur (15) est disposé le condensateur qui est de nouveau maintenu d'en haut par un disque (17) en une matière isolante formant couvercle, et fermant le châssis (13). 50) Dispositif de couplage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'enveloppe (12) formant isolateur est montée avec étanchement entre une armature de tête (27) et une armature de pied (44). 60) Dispositif de couplage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans 1'armature de tête (27) est disposée une paroi intermédiaire (28) avec fermeture (30, 31) pour le remplissage d'huile et en ce que l'armature de tête (27) est fermée par un couvercle (58). 70) Dispositif de couplage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les fils (3) se trouvant à un potentiel haute tension sont introduits au moyen d'un élément de traversée (26) de préférence en résine moulée, à travers la paroi intermédiaire (28), dans l'intérieur de l'isolateur, et en ce que les fils (8) se trouvant à un potentiel basse tension, sont sortis au moyen d'un élément de traversée (41) de préférence en résine moulée, hors de l'intérieur de l'isolateur, à travers l'armature de pied (44). 80) Dispositif de couplage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que sur les fils (3) se trouvant au potentiel haute tension, sont intercalés des fusibles (11). 90) Dispositif de couplage suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les fusibles (11) sont réunis dans un bloc de sécurité (53) pouvant être monté dans le châssis (13). 100) Dispositif de couplage suivant l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le bloc de sécurité est entouré par une enveloppe conductrice (62). 110) Dispositif de couplage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que dans une conduite de branchement (8) provenant de l'enroulement basse tension (7), est monté au moins un dispositif (9) dérivant les surtensions avec un moyen (10) de mesure de la mise à la terre, monté en parallèle. 120) Dispositif de couplage suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif (9) dérivant les surtensions et le moyen (10) de mesure de la mise à la terre sont disposés dans une enveloppe de protection contre les intempéries, qui est séparée du transmetteur (1)