Brevet FR2443756A1 — publié le 19800704

L'invention, due à la collaboration de Messieurs Jean-Yves BERTHONNIER, Georges HENRY, Aldo DIAFERIA et François LUPO, est relative à un jeu de barres ayant un conducteur électrique disposé à l'intérieur d'une gaine tubulaire de blindage remplie d'un gaz diélectrique sous pression, notamment de l'hexafluorure de soufre, comprenant un manchon souple de dilatation, inséré entre les extrémités adjacentes de deux tronçons successifs de ladite gaine pour autoriser des dilatations thermiques, et des supports fixes desdits deux tronçons. Un jeu de barres du genre mentionné autorise une libre dilatation thermique des tronçons et évite de ce fait des tensions mécaniques internes et des réactions aux points de fixation dues à ces effets thermiques. Le manchon de dilatation est par contre incapable de transmettre un effort mécanique aux tronçons et les effets de fond, résultant de la pression interne des gaines, doivent titre compensés par d'autres moyens. Il a déjà été proposé des manchons de dilatation présentant des surfaces différentielles de compensation des effets de fond, mais ces manchons sont compliqués et volumineux. Dans un autre dispositif connu, le manchon de dilatation autorise un réglage du positionnement relatif initial des deux tronçons, ce réglage étant parla suite bloqué par une liaison mécanique rigide entre les tronçons. L'équilibrage des effets de fond s'effectue automatiquement par cette liaison mécanique rigide, mais il est clair que les dilatations thermiques ne sont plus compensées par un déplacement relatif des tronçons et qu'elles engendrent des réactions aux points de support du jeu de barres. Ces réactions sont acceptables pour de faibles écarts de température, mais deviennent excessives sur des jeux de barres de postes soumis à des contraintes exceptionnelles. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un jeu de barres à manchon de dilatation capable de compenser les effets de fond. Le jeu de barres selon l'invention est caractérisé par un dispositif de rappel élastique ass#ocié audit manchon pour solliciter lesdits tronçons au rapprochement et compenser les effets de fond s'exerçant sur lesdits tronçons. Les brides d'extrémité des tronçons, encadrant le manchon de dilatation, sont reliées par des tirants, dotés de ressorts qui sollicitent les brides l'une vers l'autre. Cette liaison élastique entre les tronçons ne s'oppose pas à un déplacement relatif imposé par les dilatations thermiques et elle est capable de transmettre aux tronçons de jeu de barres un effort de compensation de l'effet de fond. Compte tenu des caractéristiques des ressorts et de la variation de l'effet de fond avec la température, cette compensation ne peut être que partielle et les efforts résiduels doivent être encaissés par les points d'ancrage. Les calculs et les essais montrent que ces efforts sont limités et que leur prise en charge par les points de fixation ne pose pas de problème particulier. Les tirants de liaison sont avantageusement au nombre de trois pour réaliser une répartition uniforme des efforts et ils comportent des vis de réglage de la précompression des ressorts enfilés sur les tirants. Le réglage initial des ressorts, lors du montage de l'installation, doit tenir compte de la température ambiante et les données correspondantes peuvent être indiquées au monteur par des tables ou abaques. Des écrous de blocage vissés sur les tirants empochent l'écrasement du manchon lors de la mise sous vide de l'installation. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un jeu de barres selon l'invention; la figure 2 est une vue partielle à échelle agrandie de la figure 1. Sur les figures, une installation électrique, notamment un poste blindé haute tension à isolement gazeux, comporte un jeu de barres 10 reliant deux disjoncteurs 12, 14. Seule l'une des phases du poste est représentée à la figure 1, les autres étant identiques, et le Jeu de barres est du type monophasé, l'invention étant évidemment applicable à un jeu de barres polyphasé. Le conducteur ou barre 16 sous tension est logé dans une gaine cylindrique 18 remplie d'un gaz à rigidité diélectrique élevé, tel que l'hexafluorure de soufre, à une pression de plusieurs bars. Des isolateurs tronconiques 2,0, fixés à la gaine 18, supportent coaxialement la barre 16. Le jeu de barres 10 est subdivisé en deux tronçons 22, 24, reliés entre eux par un manchon de dilatation 25 en forme de soufflet, par exemple métallique, assurant la continuité de l'étanchéité de la gaine 18 et résistant à la pression interne. Les tronçons 22J 24 sont fixés rigidement à leurs extrémités opposées, respectivement aux enveloppes 26J 28 des disjoncteurs 12J 14 ancrées à une dalle ou au sol. Les ancrages 29 des disjoncteurs 12J 14 constituent des points fixes et il est clair qu'une dilatation thermique de la gaine 18, due à un échauffement par effet Joule et/ou par l'air ambiant, se traduit par un rapprochement des extrémités des tronçons 22, 24 avec compression du manchon 25. La libre dilatation de la barre 16 est autorisée par une connexion coulissante, désignée par le repère général 30. Des installations de ce genre sont bien connues et elles évitent toute contrainte thermique se reportant sur les points de fixation 29J mais ces derniers doivent reprendre les efforts dus à l'effet de fond s'exerçant sur les tronçons 22, 24 et tendant à les écarter. Dans les installations connues la présence du manchon de dilatation 25, incapable de transmettre aux tronçons 22J 24 un effort longitudinal, empoche tout équilibrage de ces effets de fond. La pression interne et en conséquence l'effet de fond augmente avec la température du gaz contenu dans la gaine 18 et les réactions exercées sur les points de fixation 29 peuvent devenir excessives. L'objet de l'invention est un dispositif de compensation décrit ci-après en référence aux figures 1 et 2. Les extrémités en regard des tronçons 22J 24 du jeu de barres 10 sont équipées de brides 32, 34 perforées et reliées entre elles par des tirants 36, qui s'étendent parallèlement à l'axe de la gaine 18 et sont répartis régulièrement autour de la-gaine 18. I1 est avantageux de prévoir trois tirants, mais ce nombre est nullement impératif. Chaque tirant 36 traverse des orifices en regard des brides 32, 34 et se prolonge au-delà des brides 32, 34. Sur les parties libres en saillie du tirant 36 sont enfilés deux ressorts à boudin de compression' 38, 40, qui prennent appui respectivement sur les brides 32J 34. Les extrémités filetées du tirant 36 reçoivent des butées 42, 44 maintenues par des écrous 46, 48 de réglage de la compression des ressorts 38J 40J intercalés entre les butées.42, 44 et les brides 32J 34.La partie intermédiaire du tirant 36, qui s'étend entre les brides 32, 34J est également filetée et porte deux écrous 50, 52, qui peuvent être déplacés par vissage pour venir de la position accolée inactive, représentée en trait plein sur les figures,en enune position active de blocage des brides 32, 34, représentée en trait discontinu. Il est facile de voir que les ressorts 38, 40 exercent sur les brides 32J 34 un effort de rapprochement, dont la valeur dépend du réglage de la position des butées 42J 44. La mise en service et le réglage du dispositif de compensation s'effectuent de la manière suivante Lors du montage sur le site du jeu de barres 10, les écrous 50 52 sont vissés en position de blocage des brides 32, 34J empochant tout rapprochement de ces dernières. Les ressorts de compensation 38J 40 sont maintenus libres par écartement des butées 42J 44. Pendant l'opération de mise à vide de l'installation, notamment de la gaine 18, les écrous 50J 52 maintiennent les brides 32, 34 écartées et évitent tout écrasement du manchon de dilatation 25. Avant de procéder à la mise en pression de l'installation on règle les ressorts 38J 40 par mise en place des butées 42J 44 et vissage des écrous 46J 48 pour précomprimer les ressorts 38J 40. Lors de cette opération il faut tenir compte de la température ambiante et la valeur de précompression en fonction de cette température est donnée par un abaque. A la température moyenne les ressorts 38J 40 doivent compenser sensiblement les effets de fond, la réaction aux points de fixation 29 étant sensiblement nulle. Pendant le réglage des ressorts 38, 40, les écrous 50J 52 restent en appui des brides 32J 34. La mise en pression peut alors entre effectuée et finalement on libère le manchon 25 en ramenant par vissage sur la partie filetée du tirant 36 les écrous 50, 52 en position centrale. Si la température correspond à la température moyenne les effets de fond sont compensés par les ressorts 38J 40. Lorsque la température augmente ou diminue cette compensation n'est que partielle et les efforts résiduels sont pris en charge par les ancrages 29. La dilatation thermique des tronçons 22J 24 n'est pas entravée par le dispositif de compensation susmentionné. Chaque tirant peut bien entendu être équipé d'un seul ressort 38J 40 et la gaine 18 peut entre supportée d'une manière différente sans sortir du cadre de l'invention, qui est nullement limité au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit. REVENDICATIONS: 1. Jeu de barres ayant un conducteur électrique disposé à l'intérieur d'une gaine tubulaire de blindage remplie d'un gaz diélectrique sous pression, notamment de l'hexafluorure de soufre, comprenant un manchon souple de dilatation, inséré entre les extrémités adjacentes de deux tronçons successifs de ladite gaine pour autoriser des dilatations thermiques et des supports fixes desdits deux tronçons, caractérisé par un dispositif de rappel élastique associé audit manchon pour solliciter lesdits tronçons au rapprochement et compenser les effets de fond s'exerçant sur lesdits tronçons. 2. Jeu de barres selon la revendication 1, caractérisé par un dispositif de réglage dudit dispositif de rappel élastique permettant de tenir compte de la température ambiante moyenne. 3. Jeu de barres selon la revendication I ou 2 > caractérisé par le fait que ledit dispositif de rappel élastique comporte des ressorts répartis régulièrement sur la circonférence de la gaine 4. Jeu de barres selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte des brides assujetties auxdites extrémités des tronçons de gaine, et des tirants de liaison desdites brides dotés dudit dispositif élastique de rappel. 5. Jeu de barres selon la revendication 4, caractérisé par des ressorts à boudin enfilés sur lesdits tirants et agencés pour exercer sur lesdites brides un effort de rapprochement. 6. Jeu de barres selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits ressorts à boudin travaillent en compression et sont intercalés entre lesdites brides et des butées réglables fixées aux extrémités desdits tirants. 7. Jeu de barres selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisé par le fait que lesdits tirants comprennent des parties filetées recevant des écrous de réglage et/ou de butée. 8. Jeu de barres selon la revendication 7, caractérisé par des tirants à partie filetée intercalée entre lesdites deux brides et par deux écrous vissés sur ladite partie filetée et susceptibles d'être amenés en position active de butée de limitation du rapprochement desdites brides. 9. Jeu de barres selon la revendication 4, 5, 6, 7 ou 8, caractérisé par trois tirants espacés angulairement de 1200, les deux extrémités de chaque tirant faisant saillie desdites brides et portant chacune un ressort de compression intercalé entre la bride et un écrou de réglage vissé sur l'extrémité du tirant.