Brevet FR2331179A1 — publié le 19770603

L'invention se rapporte à une entretoise entre phases de ligne aérienne haute tension. tes cibles de lignes aériennes haute tension sont couplés aux surfaces de support par un mécanisme susceptible d'osciller. La conjonction de vents et de températures défavorables ou une accumulation de glace peut déclencher des oscillations de ces lignes. En cas de rencontre de phases oscillantes, les cibles risquent de s'entrechoquer et de provoquer dans la ligne des courtscircuits dont l'arc peut détériorer les cabales. Dans le cas le plus défavorable,un arc permanent risque de faire fondre les cibles qui, alors, tombent en provoquant de très graves interruptions de service. Des amortisseurs convenables de vibration, dits entretoises entre phases, assurent une protection efficace contre les oscillations dangereuses. Ces éléments d'amortissement réduisent 1J am- plitude des vibrations des cibles de lignes aériennes. te brevet de la République Fédérale d'Allemagne NO 1 640 894 décrit la mise en oeuvre d'entretoises entre phases. Ces entretoises de matière plastique ont de préférence une forme en X et, pour améliorer la résistance mécanique, les quatre jambages de 11 entre- toise en X sont approximativement perpendiculaires au eonducteurs des ctbles. Par ailleurs, la demande de brevet de la-République Fédérale d'Allemagne (DT-OS) mise à l'inspection Publique sous le NO 2 223 108 décrit les entretoises entre phases constituées d'une barre isolante, résistant à la traction et capable de fléchir élastiquement, par exemple une barre de matière plastique armée de fibres de verre, aux extrémités de laquelle des serre-cable sont fixés au moyen d'un montage à cardan. Cette barre de matière plastique armée de fibres de verre, dont le diamètre ne doit pas dépasser 25 mm, constitue un organe de couplage entre deux conducteurs de phases capables d'osciller. Ce mode d'exécution des entretoises doit en principe exclure les oscillations en opposition de phase. L'expérience a toutefois montré que la rigidité des entretoises entre phases constituées de minces barres de matière plastique armée de fibres de verre est insuffisante lorsque les distances entre phases sont grandes et que les vitesses du vent sont éle vées. te faible module d'élasticité de ces barres a pour conséquence que les entretoises fléchissent et se courbent en cas de grandes distances entre phases, de sorte que les cibles des lignes aériennes se rapprochent fortement en cas de vitesses élevées du vent. Dans ces cas, il faut monter en parallèle plusieurs entretoises entre les phases de chaque champ électrique afin d'empt- cher efficacement les cibles de la ligne aérienne de se rapprocher. ta mise en oeuvre d'entretoises entre phases à barres de matière plastique armée de fibres de verre ayant un diamètre supérieur à 25 mm et qui sont bien entendu plus rigides élève considérablement les frais, car la fabrication de ces barres de diamètre supérieur est considérablement plus élevée que celle des autres. De plus, les cibles de la ligne aérienne subissent une charge pondérale plus forte, de sorte qu'il faut prévoir des pylenes réalisés à leur tour en conséquence. L'invention a pour objet une entretoise entre phases destinée à des lignes aériennes haute tension, dont la résistance à la flexion est améliorée à bas prix et dont le poids n'est que faiblement augmenté. Selon une particularité essentielle de l'entretoise selon l'invention, elle est constituée de deux isolateurs individuels de matière plastique réalisés d'après le principe de construction composite et reliés par une pièce métallique de couplage et la rigidité des pièces de couplage est supérieure à celle des barres individuelles de matière plastique armée de fibres de verre utilisées dans les isolateurs composites. Selon une autre particularité importante entrant dans le cadre de l'invention, le rapport des produits du module d'élasticité par le moment d'inertie par rapport à l'axe d'une part de la pièce de couplage et d'autre part d'une barre de matière plastique armée de fibres de verre satisfait à la relation La distance entre phases des lignes aériennes haute tension est en général supérieure à la distance d'éclatement en fonc tion de la tension de service. Il est donc facilement possible d'adapter la longueur des isolateurs des entretoises à la tension de service du système de lignes aériennes. Ainsi, par exemple, la moitié de la distance entre phases peut suffire pour l'isolation électrique, de sorte que l'autre moitié de la distance est disponible pour la pièce métallique de couplage. L'expérience a montré de manière surprenante que la combinaison de barres métalliques rigides et de barres moins rigides de matière plastique armée de fibres de verre ne soulève aucun problème de solidité de la structure, contrairement à la combinaison de barres métalliques rigides mettant en oeuvre beaucoup de matériaux de type connu. Alors que la combinaison de barres en meme matériau ou en matériaux différents et ayant des rigidités différentes subissent des déformations permanentes et même des ruptures sous l'effet du flambage, les combinaisons de barres de matière plastique armée de fibres de verre à faible rigidité et de barres métalliques à forte rigidité permet d'éliminer les dérangements dans les lignes aériennes.Par ailleurs, la rigidité d'une entretoise entre phases peut Qtre multipliée par trois à quatre par une pièce rigide de couplage, comparée à la rigidité d'une barre uniquement en matière plastique armée de fibres de verre. Le poids d'une entretoise dont la pièce de couplage est constituée d'un profilé convenablement calculé, résistant à la flexion, n'est pas supérieur ou n?est que faiblement supérieur à celui d'un isolateur réalisé en la meme matière sur toute sa longueur. Ltentretoise selon l'invention empoche efficacement les oscillations des cibles meme lorsque les distances entre phases sont grandes et que flèche de ces cibles est importante, mtme lorsque ces entretoises sont en petit nombre dans chaque champ électrique. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une élévation avec coupe axiale partielle d'une entretoise entre phases conforme à l'invention ; et la figure 2 est un graphique illustrant l'amélioration de la résistance au flambage en pourcent en fonction d'un rapport spécifique des produits du module d'élasticité et du moment d'inertie par rapport à l'axe des éléments qui constituent l'entretoise. T'entretoise selon l'invention se compose de deux isolateurs 1 et 2 de matière plastique réalisés d'après le principe de construction composite. Ces isolateurs ont donné de bons résultats à l'usage et leur faible poids en fait des éléments isolants idéaux dans les entretoises entre phases. Une pièce 3 de couplage, reliant ces deux isolateurs, est constituée par exemple d'un tube dont l'épaisseur de la paroi est avantageusement comprise entre 5 et 20 % du diamètre extérieur. L'utilisation d'un tube a des avantages non seulement en technique des hautes tensions, mais aussi celui d'abaisser le poids tout en conservant une rigidité optimale. Des armatures métalliques 4 de suspension, sur lesquelles les conducteurs 6 de phase sont par exemple fixés au moyen de colliers 5, se trouvent à l'extrémité des isolateurs.Par ailleurs, la pièce 3 de couplage peut se fixer à l'autre extrémité des deux isolateurs 1 et 2 par vissage, par ajustement serré ou au moyen de goupilles fendues. il faut faire en sorte que la liaison résiste à la flexion. La figure 1 indique par ailleurs la longueur totale de l'entretoise ltot ainsi que la longueur de la pièce de couplage 1c Le graphique de la figure 2 montre l'efficacité de l'entretoise entre phases conforme à l'invention. L'amélioration de la résistance au flambage de l'entretoise est portée en o en ordonnées et le rapport des produits du module d'élasticité par le moment d'inertie par rapport à l'axe dtune part de la pièce de couplage et d'autre part d'une barre de matière plastique armée de fibres de verre est porté en abscisses ; le graphique de la figure 2 montre la relation entre ce rapport et les longueurs relatives de la pièce de couplage et des isolateurs. il a été admis que les isolateurs 1 et 2 sont constitués de barres de matière plastique armée de fibres de verre, l'origine des coordonnées correspondant à 100 % de la résistance au flambage d'une entretoise constituée uniquement dtune barre de matière plastique armée de fibres de verre, le rapport des produits du module d'élasticité par le moment d'inertie étant alors égal à 1. L'amé- lioration apportée par la pièce de couplage à la résistance au flambage de l'entretoise est d'abord une fonction linéaire du rapport de la longueur de cette pièce de couplage à la longueur totale de l'entretoise.Ensuite, la rigidité de 11 entretoise est moins fortement fonction de la rigidité de la pièce 3 de couplage, cette rigidité étant exprimée sous forme de produit du module d'élasticité par le moment d'inertie par rapport à l'axe. Les mesures effectuées ont en effet montré de manière surprenante que l'augmentation de la rigidité apportée par la pièce 3 de couplage est rigoureusement linéaire pour toutes les combinaisons de longueur jusqu'à un rapport Ec.Ic/Ep E v .1 f i d'environ c c p.f.v. p.f.v. 8,7 ; au-delà de cette valeur, l'augmentation est faible de manière peu différente. L'augmentation du poids de la pièce 9 de couplage ayant cette rigidité n'est pas grande pour une rigidité optimale de l'entretoise, comparée au poids qu'aurait la partie isolante interposée dans le cas où 11 entretoise isolante serait en meme matière sur toute sa longueur, en particulier lorsque la pièce de couplage utilisée est par exemple un tube d'aluminium. L'entretoise selon l'invention est approximativement deux fois moins chère qu'une entretoise connue tout en ayant une rigidité trois à quatre fois meilleure. L'entretoise selon l'invention peut entre utilisée entre les phases de toutes les lignes aériennes haute tension, car elle n'est pas liée à un système particulier de montage. tes isolateurs composites utilisés sont par exemple constitués de barres de matière plastique armée de fibres de verre, barres sur lesquelles des écrans en élastomère à base de silicone sont rapportés ultérieurement par moulage. Par ailleurs, la longueur de la pièce de couplage peut être de 20 à 80 % de la longueur totale de l'entre- toise. il va de soi que l'entretoise décrite et représentée peut subir diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICADIONS 1. Entretoise entre phases pour lignes aériennes haute tension, caractérisée en ce qu'elle consiste en deux isolateurs individuels de matière plastique réalisés d'après le principe de construction composite et reliés par une pièce métallique de couplage, la rigidité de cette pièce étant supérieure à celle de chaque barre de matière plastique armée de fibres de verre utilisée dans les isolateurs composites. 2. Entretoise selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rapport des produits du module d'élasticité par le moment d'inertie par rapport à l'axe d'une part de la pièce de couplage et d'autre part de la barre de matière-plastique armée de fibres de verre est compris entre 1,5 et 20. g, Entretoise selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce de couplage est un tube métallique dont l'épais- seur de la paroi est comprise entre 5 et 20 % de son diamètre extérieur. 4. Entretoise selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les isolateurs composites consistent en une barre de matière plastique armée de fibres de verre sur laquelle des écrans en élastomère à base de silicone sont ultérieurement rapportés par moulage. 5. Entretoise selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la longueur de la pièce de couplage est comprise entre 20 et 80 % de la longueur totale de l'entretoise.