Brevet FR2514206A1 — publié le 19830408

La présente invention concerne les connexions élec triques- et se rapporte plus particulièrement à un dispositif de raccordement entre une source de courant électrique et un élément chauffant appelé canne chauffante utilisé dans les pressuriseurs pour réacteurs nucléaires. Dans des applications de ce type, l'alimentation en courant électrique à travers la paroi d'un réacteur est assurée a l'aide de conducteurs entourés par des traversées étanches en matière isolante généralement très fragile. Jusqu'à présent, les raccordements du type précité étaient réalisés de trois façons differentes: - par des manchons sertis indémontables, cette solution permettant de respecteur les critères d'encombrement minimum; - par un système de connecteurs débrochables. Cette solution répond aux impératifs d'encombrement, de tenue en température, de tenue à la pression et de robustesse mécanique, mais la nécessité de satisfaire auxcontrain- tes de tenue en température et en pression, la rend très onéreuse; - par un système classique de bornes vissées indépendant des traversées étanches. Ce système, bien que très économique ne permet pas de satisfaire aux critères d'encomblement minimum. L'invention vise à créer un dispositif de raccordement électrique qui permette,-un serrage et un desserrage des bornes de connexion sans exercer d'effort de torsion ni d'effort axial sur les traversées. Elle vise en outre à créer un tel dispositif de raccordement qui assure une protection externe démontable de la connexion1 empêchant tout contact accidentel avec des pièces sous tension. Elle vise de plus à créer un dispositif de raccordement du type précité qui présente une tenue en température à au moins 1800C et qui fonctionne en atmosphère saturéede vapeur d'eau à cette température. Elle vise enfin a réaliser un tel dispositif de raccordement qui soit d'un encombrement réduit. Elle a donc pour objet un dispositif de raccorde- ment électrique, notamment d'un élément chauffant avec des conducteurs d'alimentation électrique entourés par des manchons en matériau isolant de faible résistance mécanique montés dans un support, caractérise en ce qu'il comporte un élément tubulaire fixé audit support par une de ses extrémités et formant berceau pour au moins une pièce isolante de soutien des connexions entre lesdits conducteurs d'alimentation et les conducteurs dudit élément chauffant, ladite pièce de soutien formant support de réaction å l'effort d'assemblage exercé sur lesdites connexions lors de leur établissement. D'autres caractéristiques de l'invention apparai- tront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.l est une vue en élévation d'un dispositif de raccordement électrique suivant l'invention; - la Fig.2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig.3; et - la Fig.3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig.2 Le dispositif de raccordement électrique représenté aux dessins est considéré comme étant appliqué à la àon- nexion à des conducteurs d'alimentation d'un élément chauffant QU canne chauffante utilisé dans les pressuriseurs de réacteurs nucléaires.Ainsi qu'on peut le voir plus en détail sur la Fig.2, les conducteurs d'alimentation 1 et 2 terminés par des cosses respectives 3 et 4 font saillies hors d'un ensemble étanche 5 qui fait partie d'une paroi de protection et dans lequel ils sont montés par l'intermédiaire de traversées 6 et 7 généralement réalisées en un matériau isolant et réfractaire tel que l'alumine qui est très fragile du point de vue mécanique. L'ensemble étanche 5 est prolongé jusqu'au-delà de l'extrémité de libre des cosses 4 et 5 par une pièce isolante 8 dans laquelle est ménagée une rainure axiale 9 divisée en deux canaux 10 et 11 par une pièce de séparation 12 également en matériau isolant. La pièce isolante 8 qui présente une forme cylindrique est supportée par un manchon tubulaire métallique 13 soudé à l'une de ses extrémités à l'ensemble étanche 5. Les canaux 10 et 11 formés par les pièces isolantes 8 et 12 servent de canaux de support des connexions entre les cosses 3 et 4 des conducteursd'alimentation 1 et 2 et les coss-es 14 et 15 constituant les bornes de l'élément chauffant à alimenter. Les cosses 3,14 et 4,15 sont respectivement réunies par des vis 17,18 et des écrous correspondants 19,20. Comme le montre la Fig.3, les têtes dés vis 17,18 prennent appui sur le fond des canaux 10,11. Le tube 13 qui forme berceau pour les pièces isolantes 8 et 12, présente une lumière 21 permettant l'introduction d'outils de serrage des écrous 19,20 d'assemblage des cossés 3,14 et 4,15 et il est terminé à son extrémité opposée à l'esemble étanche 5 par un support 22 pour un étrier 23 de serrage des conducteurs 24,25 de l'élément chauffant. le support 22 est réalisé par découpage d'une portion de l'extrémité du tube 13 et par pliage de cette portion découpée pour constituer une surface plane de support. L'étrier 23 est fixé au support 22 par un ensemble vis-écrou 26. La lumière 21 est fermée au moyen d'un couvercle isolant 27 de forme semi-cylindrique, destiné à être engagé après réalisation des connexions dans des rainures longitudinales 28 définies par des évidements latéraux ménagés dans la pièce isolante 8 et par la portion de la surface interne du tube de support 13 disposéeen regard de ces évidements. Lorsqu'on souhaite établir la connexion entre les conducteurs d'alimentation 1 et 2 et les conducteurs 24 et 25 de l'élément chauffant, on assemble les cosses 3 et 4 qui sont brasées ou soudées à l'arc sur les conducteurs 1 et 2 respectifs avec les cosses 14 et 15 de l'élément chauffant par serrage des écrous 19 et 20 sur les vis correspondantes 17,18.Lors du vissage, il s'exerce un effort vers le bas et unef fort latéral de torsion qui sont repris par les pièces isolantes 8 et 12, de sorte que les traversées 6 et 7 en céramique des conducteurs d'alimentation 1 et 2 ne subissent alors aucune sollicitation mécanique et ne risquent pas d'être endommagées. Les'canaux 9 et 10 ménagés par les pièces isolantes 8 et 12, présentent des parois qui maintiennent latéralement en position les cosses d'assemblage ainsi que les vis qui leurs sont associées. Dans le mode de réalisation qui.vient d'être décrit, les pièces isolantes 8 et 12 sont représentées séparées, mais il va de soi que ces pièces peuvent être reliées en ùn seul élément. Grâce à l'existence du couvercle isolant qui vient coiffer la connexion ainsi réalisée après assemblage, et bloquée par la mise en place de l'étrier de serrage, on obtient une protection externe et démontable des connexions, qui empêche tout contact accidentel. La tenue en température de l'ensemble est assurée par l'emploi d matériaux céramiques pour la réalisation des pièces isolantes 8 et 12. L'agencement qui vient d'être décrit constitue donc un dispositif de raccordement- électrique d'une construction simple et robuste, protégée contre les contacts accidentels et présentant une tenue en température et en pression satisfaisante tout- en étant d'un encombrement réduit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccordement électrique, notamment d'un élément chauffant avec des conducteurs d'alimentation électrique (1,2) entourés par des manchons en matériau isolant (6,7) de faible résistance mécanique montés dans un support (5), caractérisé en ce qu'il comporte un élément tubulaire (13) fixé audit support (5) par une de ses extrémités et formant berceau pour au moins une pièce isolante (8,12)-de soutien des connexions (3,14,17,4, 15,18) entre lesdits conducteurs d'alimentation (1,2) et les conducteurs (24,25) dudit élément chauffant, fadi- te pièce de soutien formant support de réaction à l'effort d'assemblage exercé sur lesdites connexions lors de leur établissement. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pièce isolante (8,12) présente des canaux (10/11) séparés par une cloison isolante (12) et destinés à loger chacun une connexion entre un conducteur d'alimentation (1,2) et un conducteur (24,25) dudit élément chauffant. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite cloison isolante (12) est, soit constituée par une pièce séparée de la pièce de soutien (8) et assemblée à celle-ci, soit venue de matière avec ladite pièce de soutien. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit élément tubulaire re (13) comporte une lumière (21) d'accès auxdites connexions (3,14,17,4,15,18) et un couvercle (27) de masquage de ladite lumière (21) après assemblage des connexions. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que -ledit élément tubulaire (13) est constitué par un tube métallique et en ce que ledit couvercle (27) est constitué par une pièce en forme de portion de cylindre, engagée par coulissement dans des rainures (28) définies par des évidements latéraux de ladite pièce isolan te (8) et les portions de la surface interne dudit élément tubulaire situées en regard desdits évidements. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément tubulaire (13) présente à son extrémité libre un support (22) pour un étrier (23) de serrage des conducteurs (24,25) dudit élément raccordé aux conducteurs d'alimentation (1,2} . 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que ledit étrier (23) forme butée dtimmobilisation dudit couvercle (27) de masquage de ladite lumière (21).