Brevet FR2515857A1 — publié le 19830506

Manchon pour câble à moyenne tension raccordé à un caisson métallique La présente invention est relative à un manchon pour câble à moyenne tension destiné à être raccordé à un caisson métallique. La recherche de la réduction d'encombrement des postes électriques de transformation moyenne tension/basse tension a conduit à placer l'appareillage à l'intérieur de caissons à l'-intérieur desquels l'isolement électrique est assuré par un isolant liquide ou gazeux à haute tenue diélectrique. Ces caissons sont réalisés soit en matière isolante, soit en métal. Dans ce dernier cas, une mise à la terre du caisson assure la protection du personnel contre les amorçages et les risques électriques. On se référera dans la suite aux caissons isolés à l'hexafluorure de soufre. Compte tenu des excellentes qualités de cet isolant, on peut disposer, dans une partie étanche remplie de SF6 du caisson, les trois phases côte à côte à courte distance les unes des autres.Par ailleurs, les câbles électriques qui arrivent au caisson, qui sont également bien isolés chacun, peuvent être disposés côte à côte. Les difficultés surviennent aux raccordements entre les câbles extérieurs au caisson et le caisson lui-meme. Ce raccordement se fait dans l'air, moins isolant que le SF6, et nécessite de disposer des écrans entre phases et entre phase et masse si on veut conserver des distances faibles entre phases pour assurer la compacité du poste. Ces écrans s'il sont places dans l'air se recouvrent de poussière et peuvent à terme être le siège d'effluves qui les détruiront ; de plus ces écrans dans l'air doivent être amovibles pour ne pas gêner le raccordement du câble, pour le contrôle etc... Une autre solution consiste à utiliser des connecteurs individuels appelés prises de courant embrochables en matériau élastomère relativement souple placées sur le câble et présentant une partie conique en creux qui vient s'embrocher sur une partie conique en relief servant de traversée et placée sur le caisson métallique. Les cônes étant enduit de graisse isolante, quand la prise est embrochée il n'y a pas de présence d'air occlus sur les cônes et de ce fait pas de présence d'effluves. Ces prises de courant embrochables sont à l'équerre de façon à pouvoir s'embrocher et se débrocher sans contrainte mécanique génante sur le câble. Mais ces prises sont accessibles du personnel ; il est nécessaire d'interdire leur débrochage intempestif, par exemple par des cadenas ou des serrures. De plus le fait de la disposition en équerre demande de la place. La présente invention est relative à un manchon isolant permettant, sans nécessiter d'écrans isolants, de garder de très faibles distances entre phases, sans craindre la naissance ou la production d'éffluves ; ce manchon pouvant coulisser longitudinalement, il est possible d'atteindre individuellement chaque partie conductrice du câble après effacement du manchon et ainsi de procéder- au raccordement, à l'assemblage du câble sur le caisson d'appareillage, au contrôle électrique du câble par injection de courant continu, sans démonter le raccordement et sans manipuler le câble, ni le déplacer comme dans le cas d'utilisation d'une prise de courant embrochable. Pour éviter tout cadenassage ou verrouillage, les câbles sont, au droit des manchons, enfermés dans un caisson métallique qui a pratiquement les mêmes dimensions que le caisson d'appareillage. La présente invention a pour objet un manchon destiné au raccordement d'un câble moyenne tension à une traversée conique comportant un cône isolant, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un bloc cylindrique en matière isolante souple présentant une prémière cavité conique débouchant sur une première face d'extrémité du cylindre et une seconde cavité conique débouchant sur l'autre face d'extrémité du cylindre, les deux cavités étant reliées par une troisième cavité cylindrique de diamètre légèrement supérieur à celui du câble, la première cavité conique ayant des dimensions égales à celles du cône isolant, de manière à s'emporter exactement sur ce cône lorsque le manchon est enfilé sur le câble. Avantageusement, la surface de la troisième cavité et la surface extérieure du manchon sont revêtues d'une couche semi-conductrice. De préférence, le manchon est réalisé en élastomère, les couches semi-conductrices étant en caoutchouc chargé de carbone. L'invention va être précisée par la description d'un mode préféré de réalisation, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente une vue en coupe axiale d'un manchon selon l'invention. - la figure 2 représente un caisson pour appareillage moyenne tension dans lequel les câbles d'arrivée sont munis de manchon selon l'invention. - les figures 3 et 4 représentent en perspective deux caissons d'appareillage selon deux variantes de réalisation. La figure 1 représente un manchon selon l'invention, vu en coupe axiale. Ce manchon, destiné à être enfilé sur le câble, est constitué d'un bloc 1 cylindrique en matière isolante souple. On choisira de préférence un élastomère, tel qu'un caoutchouc synthétique. Le bloc comporte une première cavité 2, conique, dont la base débouche sur l'une des faces d'extrémité du bloc ; cette face est référencée 3 dans la figure 1. La surface de cette cavité est réalisée exactement aux dimensions extérieures d'un cône rigide, isolant, constituant un élément d'une traversée isolante avec laquelle coopére la manchon. Cette traversée équipe notamment un caisson isolant contenant de l'appareillage comme il sera décrit plus loin. La surface de la cavité 2 est isolante. Le bloc comprend une seconde cavité conique 4, débouchant sur la face 5 du bloc, opposée à la face 3. La longeur L2 de la cavité correspond à la ligne de fuite dans l'air du câble ; la surface de la cavité est isolante. Les cavités 2 et 4 sont reliées par une cavité cylindrique 6, de mne axe que le bloc, et de diamètre voisin de celui du câble, de manière à permettre l'enfilage du manchon à frottement doux sur le câble. La longueur LI de la cavité 6 est voisine de celle d'une cosse d'un câble moyenne tension. La cavité cylindrique 6 est revêtue d'une couche semiconductrice 7. De même, la surface extérieure du bloc est revêtue d'une couche semi-conductrice 8. Ces couches sont de préférence en caoutchouc chargé de carbone. A titre d'exemple, pour une tension de 24KV, la longueur L1 est voisine de 100mm, la longueur L2 voisine de 200mm le manchon ayant une longueur sensiblement égale à 400mm. Le diamètre du manchon est de l'ordre de 70mm. Le mode d'utilisation et les propriétés du manchon selon l'invention sont décrits maintenant en référence à la figure 2 qui représente un caisson 10 comprenant une partie étanche 10A isolée au SF6 et une partie 10B dans l'air recevant 3 câbles 11, 12, 13. Le caisson est représenté avec la face avant de la partie 10A partiellement arrachée. La partie 10B peut être munie d'un panneau frontal non représenté. Les câbles sont reliés, par des cônes isolants rigides 21, 22, 23, aux câbles ou barres 31, 32, 33 qui sont eux-memes reliés aux appareils non représentés équipant le caisson (dispositifs de protection tels que interrupteurs, sectionneurs, etc...). Les traversées constituées par les cônes 21, 22, 23 dans le caisson 10B et par les cônes 41, 42, 43 dans le caisson IOA, sont par exemple fixées sur une plaque métallique fixe, les conducteurs 31, 32, 33 étant isolés dans le caisson IOA par les cônes 41, 42 et 43. Les manchons 101, 102, 103 sont disposés par enfilage sur les câbles 11, 12 et 13 respectivement. On voit que le câble 1 1 est terminé par une cosse 61 coopérant avec une cosse 71 du conducteur 31. Un boulon 81 permet d'assurer la liaison électrique. La première phase du montage consiste à enfiler le manchon sur le câble de manière à laisser dépasser la cosse puis à boulonner la cosse. Ensuite le manchon est déplacé par glissement le long du câble de manière que la première cavité du manchon vienne en étroit contact avec le cône. Ce glissement est facilité par l'interposition d'une.graisse à base de silicone. Aucune bulle d'air ne vient ainsi subsister entre les deux surfaces en regard. Le manchon est maintenu en place par un collier (91, 92, 93) qui serre le bloc sur le cône correspondant. Ce collier est de préférence métallique. Lorsque le manchon est en place, les cosses se trouvent dans la cavité cylindrique. Le boulon 81 de fixation des cosses porte sur la couche semiconductrice 7 de façon à ne pas faire travailler diélectriquement l'air contenu dans la cavité 6. Si on désire avoir accès aux conducteurs des câbles 11, 12 et 13, il suffit de desserer les colliers, de faire glisser les manchons de manière à faire apparaître les connexions boulonnées. Le manchon selon l'invention présente de nombreux avantages - il assure un isolement excellent car il est fondé notamment sur le principe de l'adhérence sans air d'une surface isolante élastique sur une surface isolante rigide, qui permet de réduire dans des proportions considérables, par rapport aux lignes de fuite naturelles dans l'air pour un niveau de tension donné, les lignes de fuite au niveau de l'interface entre la pièce isolante et la pièce élastique. - l'isolation entre les câbles est assurée avec le minimum d'encombrement tout en gardant un accès à l'âme des câbles. - l'accès à l'âme des câbles est obtenu sans avoir besoin de déconnecter les câbles, ce qui constitue un important facteur de sécurité du personnel d'entretien et d'essai, le potentiel de l'âme des câbles pouvant être fixé à la terre jusqu'à exécution de l'essai. - les câbles restant immobiles lorsqu'on place ou ôte les manchons, leur isolation ne subit aucun dommage et les opérations peuvent être multipliées sans aucun risque de détérioration. - l'isolant du corps du manchon compris entre les deux couches semiconductrices 7 et 8 constitue avec elles une capacité suffisante pour permettre d'alimenter une lampe au néon ou analogue de la présence de tension. Le collier de serrage 91, 92, 93 lorsqu'il est métallique, peut servir de connexion électrique entre la surface semiconductrice 8, et le dispositif de détection précité. Les manchons de l'invention peuvent être utilisés pour des postes dans lesquels,'comme il est représenté dans la figure 3, les câbles i-i, l2, í3 sont disposés en une nappe parallèle au grand coté du caisson, l'accès se faisant par une face latéralé de l'ensemble. La largeur L3 du compartiment lOB des câbles et alors faible devant sa profondeur P. Mais- les manchons de l'invention peuvent également équiper des ensembles tels que celui représenté dans la figure 4, où l'accès se fait par la face avant. La profondeur P est alors faible vis-à-vis de la largeur L4 du compartiment des câbles. REVENDICATIONS 1/ Manchon (1) destiné au raccordement d'un câble à moyenne tension à une traversée conique comportant un cône isolant, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un bloc cylindrique en matière isolante souple présentant une première cavité conique (2) débouchant sur une première face d'extrémité du cylindre et une seconde cavité (4) conique débouchant sur l'autre face d'extrémité du cylindre, les deux cavités étant reliées par une troisième cavité cylindrique (6) de diamètre légèrement supérieur à celui du câble, la première cavité conique (2) ayant des dimensions égales à celles du cône isolant, de manière à s'emporter exactement sur ce cône lorsque le manchon est enfilé sur le câble. 2/ Ecran selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de la troisième cavité etla surface extérieure du manchon (1) sont revêtues d'une couche semi-conductrice (7, 8). 3/ Ecran selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le manchon (1) est réalisé en élastomère, les couches semi-conductrices étant en caoutchouc chargé de carbone.