Brevet FR2471038A1 — publié le 19810612

-RÉPUBLIQUE FRAN AISE INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE PARIS ) N0 de publication: (A n'utiliser que pour les commandes de reproduction). 2 471 038 DEMANDE DE BREVET D'INVENTION N - 79 29498 Dispositif d'assemblage entre deux enceintes d'un appareil électrique de coupure. Classification internationale (Int Cl. 3). Date de dépôt........................ Priorité revendiquée: H 01 H 71/02, 71/10. novembre 1979. Date de la mise à la disposition du public de la demande............ B.O.P.I. - Listes " n 24 du 12-6-1981. E Déposant: DELLE-ALSTHOM, société anonyme, résidant en France. ) Invention de: Dante Nicoloso. Titulaire: Idem Q (3I Mandataire: Pierre Picard, SOSPI, 14-16, rue de la Baume, 75008 Paris. D Vente des fascicules à l'IMPRIMERIE NATIONALE, 27, rue de la Convention - 75732 PARIS CEDEX 15 A1 Dispositif d'assemblage entre deux enceintes d'un appareil électrique de coupure L'invention concerne les appareils électriques de coupure à haute tension que des raisons techniques conduisent à maintenir remplis d'un fluide diélectrique gazeux ou liquide soit pour le transport en éléments séparés du lieu de fabrication au lieu d'installation, soit encore en vue du démontage de ces éléments à l'occasion d'opération d'entretien. Elle s'applique, en particulier, aux appareils contenant un gaz sous pression à haute rigidité diélectrique, tel que l'hexafluo- rure de soufre. Pour les hautes tensions, ces éléments sont généralement constitués d'une part par les organes de coupure disposés dans une ou plusieurs chambres de coupure placées à la partie supérieure de l'appareil et d'autre part par des supports isolants traversés par des tiges de manoeuvre des organes de coupure. En service, les chambres de coupure et les supports sont assemblés de façon étanche avec l'extérieur, tout en étant en communication intérieure. Mais pour le transport ou l'entretien, il est intéressant de pouvoir séparer ces divers éléments sans pour autant rompre l'étanchéité de chacun de ces éléments pris séparément. C'est ainsi que suivant le brevet français n0 2 272 475, la Demanderesse a déjà proposé, pour assurer le montage ou le démontage en usine ou sur le site d'appareils de coupure à très haute tension, des dispositifs d'étanchéité permettant de procéder à ces opérations sans nécessité de vidanger, faire le vide et remplir les éléments concernés de l'appareil de coupure. Toutefois, ces dispositifs nécessitent avant toute opération de démontage l'obtention d'une course supplémen- taire de l'équipage mobile de l'appareil au-delà de sa position normale de fin de course, ce qui oblige en pratique à effacer la butée de fin de course normale avant de pouvoir désaccoupler les tiges de manoeuvre des organes de coupure. L'invention a pour but un dispositif d'assemblage permettant la séparation des éléments assemblés sans impliquer une intervention sur la fin de course normale des organes mobiles de l'appareil de coupure. -2 L'invention a pour objet un dispositif d'assemblage entre deux enceintes d'un appareil électrique de coupure remplies en communication d'un fluide diélectrique sous pression et traversées par une tige de manoeuvre des organes de coupure, caractérisé en ce qu'en vue de la séparation des deux enceintes le dispositif d'assemblage comporte un sas intermédiaire d'étanchéité coulissant et comprenant des moyens permettant d'assurer simultanément d'un côté l'étanchéité de l'une des enceintes et de l'autre côté l'étanchéité de l'autre enceinte, ledit sas comprenant deux parties séparables et alors respectivement solidaires de chacune des enceintes, ladite tige de manoeuvre comportant à l'intérieur du sas des moyens de désaccouplement en deux parties respectivement solidaires de chacune desdites enceintes. Selon une caractéristique, le sas est constitué par un espace cylindrique formé entre l'extrémité de la première partie de la tige et l'intérieur d'un piston creux, ledit sas étant limité d'un côté par un bossage de ladite première partie de la tige coopérant avec une première partie dudit piston et de l'autre côté par une bride de la deuxième partie de la tige coopérant avec la deuxième partie dudit piston. Selon d'autres caractéristiques, la première enceinte comporte à son extrémité un premier plateau d'assemblage avec un deuxième plateau de l'extrémité de l'autre enceinte, ledit premier plateau comportant une chemise cylindrique contre l'intérieur de laquelle pst disposé un coulisseau solidaire du deuxième plateau et muni d'un moyen d'étanchéité. La tête du piston est disposée coulissante et munie d'un moyen d'étanchéité à l'intérieur de la chemise cylindrique et le pied du piston est disposé coulissant et muni de moyens d'étanchéité à l'inté- rieur du coulisseau. Par ailleurs, la tête du piston est munie de moyens pour la rendre solidaire du corps du piston et du plateau ainsi que de moyens pour la rendre solidaire de la première partie de la tige, lorsque les deux parties du piston sont séparées. La figure 1 est une vue en demi-coupe schématique d'ensemble d'un appareil de coupure à gaz comprimé en position de fermeture. -3- La figure 2 est une vue en demi-coupe schématique du détail du dispositif d'assemblage entre deux enceintes de l'appareil de coupure de la figure 1 en position de fermeture. La figure 3 est une vue du dispositif d'assemblage selon la figure 2 en première phase de démontage. La figure 4 est une vue du dispositif d'assemblage selon la figure 3 en deuxième phase de démontage. La figure 5 est une vue du dispositif d'assemblage selon la figure 4 en troisième phase de démontage. Dans la figure 1 on a représenté un appareil de coupure comprenant à la partie supérieure une chambre de coupure 1 formée par un isolateur cylindrique en céramique assemblé sur un isolateur support 2 cylindrique reposant sur une charpente métallique 50. La chambre de coupure renferme des doigts de contact fixe 51 raccordés à une borne de connexion extérieure 52. Les doigts de contact fixe coopèrent de manière classique avec un contact mobile formé à l'extrémité d'une tige 6 dans l'axe de la chambre de coupure. La tige 6 constitue la partie supérieure d'une tige de manoeuvre du contact mobile dont l'ensemble est désigné par 42 et qui comprend une deuxième partie isolante 12 et une troisième partie 31. La partie isolante 12 traverse à la fois la chambre de coupure 1, l'isolateur support 2 et une chambre intermédiaire 33 interposée sous l'isolateur support 2 entre celui-ci et un vérin de manoeuvre 32. La partie de tige 31 est reliée d'une part à l'intérieur de la chambre 33 à la partie 12 de la tige isolante et d'autre part au piston 53 du vérin 32 qui commande la manoeuvre de l'ensemble de la tige de manoeuvre 42 du contact mobile. La tige 6, qui est conductrice, est d'autre part reliée par un contact glissant 54 et une chemise cylindrique 23 à un plateau 24 supportant une borne de connexion extérieure non représentée. Les enceintes formées par la chambre de coupure 1, l'isolateur support 2 et la chambre intermédiaire traversées par la tige de manoeu- vre 42 sont remplies d'un gaz diélectrique et étanches vis-à-vis de l'extérieur. Mais elles communiquent normalement entre elles. La figure 2 montre le détail de l'assemblage entre la chambre de coupure 1 et l'isolateur support 2. Sur son extrémité inférieure, -4- la chambre de coupure 1 comporte un collier de fixation 55 vissé sur le plateau annulaire 24. Sur son extrémité supérieure le support isolant 2 comporte un collier de fixation 56 qui est lui aussi vissé sur un plateau annulaire 44. L'ensemble formé par le collier 55 et le plateau 24 est assemblé au plateau 44 par l'intermédiaire de vis 35 et d'écrous 39. L'étanchéité de la chambre de coupure 1 avec le plateau 24 est assuré par un joint 3 tandis que l'étanchéité de l'isolateur support 2 avec le plateau 44 est assuré par un joint 11. Le plateau annulaire 24 comporte sur sa périphérie intérieure une chemise cylindrique 23, qui s'étend à l'intérieur de la chambre de coupure 1. Il comporte un fond 57 annulaire entourant la tige 6 et portant le contact coulissant 54. Le fond 57 comporte d'autre part des orifices 26. La périphérie intérieure du plateau annulaire 44 est disposée en regard d'un passage 22 entourant la tige isolante 12.Le plateau 44 comporte par ailleurs un coulisseau 19 dont la base attenante à ce plateau est munie d'un joint d'étanchéité 25 qui coopère avec la paroi intérieure de la chemise cylindrique 23 dans laquelle il est enfilé. L'extrémité du coulisseau 19 comporte une collerette 18 traversée de part en part et parallèlement à la tige 42 par des trous taraudés 58. Un piston creux dont l'ensemble est désigné par 15 est disposé autour des parties de tiges 6 et 12 et entre la chemise cylindrique 23 et le coulisseau 19. Le piston 15 comprend d'une part un corps cylindrique 45 ayant un pied 46 disposé sous la collerette 18 et muni d'un joint d'étanchéité 10 coopérant avec l'intérieur du coulisseau 19 et d'autre part une tête cylindrique annulaire 7 présentant des flancs débordant les parois du corps cylindrique 45. La parois extérieure de la tête 7 est munie d'un joint 4 susceptible de coopérer avec la paroi intérieure de la chemise cylindrique 23 et un joint d'étanchéité 17 est interposé entre le corps cylindrique 45 et la tête 7. Des taquets effaçables 8 sont disposés sous le flanc extérieur de la tête 7 tandis que d'autres taquets effaçables 40 sont disposés sous le flanc intérieur de la tête 7. Un ressort de compression 16 est interposé entre le corps 45 et le plateau 44 sous une dépouille de ce corps, tandis que des vis de manoeuvre 14 dont la tête est disposée en regard du taquet 8, sont engagées dans les trous taraudés 58. L'extrémité supérieure de la tige isolante 12 comporte une bride circulaire 36 dont la face périphérique est munie d'un joint d'étanchéité 9 susceptible de coopérer avec la paroi interne du corps cylindrique 45. L'extrémité inférieure de la tige 6 comporte une contre-bride 37 fixée par l'intermédiaire de vis 13 sur la bride 36. La tige 6 comporte en outre au-dessus de la contre-bride 37 un bossage circulaire 38 munie sur sa périphérie d'un joint d'étanchéité 5 susceptible de coopérer avec la paroi interne de la tête 7 du piston. Dans la figure 2 correspondant à la position de fermeture de l'appareil de coupure, la tige de manoeuvre 42 a été entraînée en position haute par le vérin de commande 32. Dans cette position, il se forme entre d'une part la tige 6 et le corps cylindrique 45 du piston et d'autre part la bride 36 et le flanc interne de la tête 7 du piston un volume variable constituant un sas 41 présentant d'un côté un passage annulaire 21 entre l'extrémité de la bride 36 et le corps cylindrique 45 et de l'autre côté un passage annulaire 20 entre le bossage 38 et le flanc interne de la tête 7 du piston. Les enceintes constituées par la chambre de coupure 1 et l'iso-e lateur support 2 sont étanches et remplies de gaz diélectrique sous pression. Mais il y a libre communication entre ces deux éléments grâce aux orifices 26, le passage 20, le sas 41, le passage 21 et le passage 22 entre la tige isolante 12, le plateau 44 et l'isola- teur support 2. Lorsque l'appareil de coupure est en position d'ouverture, la tige de manoeuvre 42 étant abaissée par le vérin de commande 32, les passages annulaires 20 et 21 ouvrent davantage le sas 41 et il y a toujours communication entre les enceintes. A partir de la position de fermeture de l'appareil le démontage et la séparation de la chambre de coupure d'avec l'isolateur support 2 s'opère de la manière suivante. Au cours d'une première phase aboutis- sant à la position illustrée dans la figure 3, on commence par désoli- dariser ces deux éléments en retirant les écrous 39 des vis d'assem- blage 35, puis à l'aide de moyens de levage non représentés on soulève le plateau 24 et la chambre de coupure 1 qui s'écartent du plateau 44. Au cours de cette manoeuvre la chemise cylindrique 23 coulisse d'abord le long du coulisseau 19 puis sur la tête 7 du piston. L'étanchéité de la chambre de coupure 1 est assurée d'abord par le joint 25 puis simultanément par les joints 25 et 4 avant que le joint 25 soit séparé de la chemise ?3. Après cette manoeuvre l'accès aux têtes des vis 14 a été dégagé et il est possible d'enfoncer les vis 14. Le pied 46 du piston qui était en butée contre la collerette 18 s'enfonce, le flanc extérieur de la tête continue de coulisser contre la paroi 23, mais le flanc interne de la tête 7 s'engage le long du passage 20 jusqu'à buter contre le bossage 38, tandis que la bride 36 s'est engagée le long du corps cylindrique 45, comme il est indiqué dans la figure 4. Dans cette position il apparaît que le sas 41 a subi un coulisse- ment de telle sorte que les passages annulaires 20 et 21 ont disparu et qu'il n'y a plus communication entre le sas d'une part et les enceintes de la chambre de coupure 1 et l'isolateur support 2 d'autre part. Les joints 9 et 5 assurent alors l'étanchéité. Dans cette position on solidarise la tête 7 du piston avec la tige 6 en introduisant le taquet 40 sous le bossage 38. Puis on désolidarise la tête 7 du corps cylindrique 45 par manoeuvre du taquet 8 et on solidarise la tête 7 avec le plateau 24 en poursuivant la manoeuvre du taquet 8 comme représenté dans la figure 5. A partir de cette position on continue d'enfoncer la vis 14 jusqu'à ce que le talon 46 vienne buter contre le plateau 44 en compri- mant le ressort 16. Dans cette manoeuvre le sas 41 se trouve ouvert ce qui donne accès aux vis d'assemblage 13 de la tige isolante 12 avec la tige 6. Après-avoir enlevé les vis 13 il est alors possible de séparer complète- ment la chambre de coupure 1 avec l'isolateur 2 sans détruire l'étan- chéité de leurs enceintes. Le seul gaz perdu dans l'opération de démontage est celui du sas 41 et du volume compris entre la chemise cylindrique 23 d'une part, le piston 15 et le coulisseau 19 d'autre part. Lors de l'assemblage de la chambre 1 sur l'isolateur support 2 on procède en sens inverse du démontage. Le volume d'air compris -7 entre le joint 25 et le joint 60 interposé entre les plateaux 24 et 44 est évacué par un purgeur 61. Le même dispositif peut s'appliquer à la liaison entre l'isolateur support 2 et la chambre intermédiaire 33. Le dispositif d'assemblage s'applique aussi bien à des disjonc- teurs sous enveloppes métalliques remplies de gaz comprimé, l'accou- plement démontable sans vidange, se faisant au niveau de l'accouplement des vérins ou à la liaison entre deux éléments. Il est évident que l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté et qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, on peut, sans sortir du cadre de l'invention, modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents, ou encore remplacer certains éléments par d'autres susceptibles d'assurer la même fonction technique ou une fonction technique équivalente.