Brevet FR2520873A1 — publié le 19830805

La présente invention concerne un dispositif pour mesure de l'4tanchéité de disjoncteurs à gaz, de préférence isolés par des porcelaines et soumis à la pression interne du gaz d'isolement et d'extinction de l'arc. Un gaz d'isolement et d'extinction sous pression, du SF6 de préférence, est de plus en plus utilisé pour l'isolement interne et/ou l'extinction de l'arc dans les disjoncteurs, et en particulier ceux pour haute tension. Une étanchéité correspondant à un débit de fuite annuel inférieur à 0,1 % du volume de gaz au remplissage est exigée et offerte pour assurer une fiabilité élevée et de longs intervalles de maintenance. Une étanchéité au gaz aussi élevée est obtenue dans les pièces employées, telles que corps et porcelaines, d'autant plus qu'ils sont petits par rapport à la dimension totale des disjoncteurs et que leur étanchéité au gaz peut etre contrôlée d'une façon relativement simple, sur des dispositifs de contrôle appropriés. Le contrôle de l'étanchéité et la localisation de fuites minimes sont par contre plus difficiles sur le disjoncteur monté à la plate-forme d'essai, et surtout au lieu d'utilisation. Des détecteurs de fuites de gaz à sensibilité élevée sont connus, en particulier pour le SF6 et l'hélium, leur prix augmentant avec la sensibiliré. La sensibilité de tels appareils s'exprime par exemple en Zo vol. du gaz recherché dans un mélange gaz-air. L'inventiona pour objet un dispositif pour mesure de l'étanchéité de disjoncteurs à gaz et isolés par des porcelaines, présentant une constitution simple mais néannloins une sensibilité élevée. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, des cavités de faible volume, des fentes annulaires de préférence, sont disposées à proximité immédiate des joints d'étanchéité entre les pièces; et des reniflards débouchent dans les cavités de faible volume et permettent l'aspiration de leur contenu depuis l'extérieur. Le dispositif pour mesure de l'étanchéité de disjoncteurs à gaz selon l'invention est réalisable par des dispositions très simples, à l'emplacement de montage par exemple. I1 s'agit d'utiliser des cavités de mesure très petites, existant déjà pour d'autres raisons aux points de fuites de gaz possibles, ou de les réaliser très simplement à proximité immédiate des points de fuites possibles, de sorte que le mélange gaz-air présente une teneur volumétrique relativement élevée en gaz, même pour un débit de fuites minimal. Les zones d'étanchéité entre les pièces précitées, telles que corps et porcelaines, sont les lieux de fuites possibles sur les disjoncteurs montés. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et du dessin annexé sur lequel la figure 1 est une coupe schématique du pôle d'un disjoncteur avec un dispositif de mesure d'étanchéité; et les figures 2 et 3 représentent deux formes de réalisation d'un bouchon. Le disjoncteur haute tension représenté à la figure 1 est constitué par les pièces intéressantes dans ce cas : isolateurs de terre à support creux 1 avec des brides mastiquées 2, une porcelaine creuse 3 contenant le mécanisme de commutation avec des contacts, etc., une plaque de base 4, des plaques intermédiaires 5, 6 et un capuchon 7. L'étanchéité entre les diverses pièces est assurée par des joints toriques 8, logés dans des gorges 11 de forme appropriée et réalisés dans un élastomère satisfaisant aux exigences physiques et chimiques. On sait que le masticage 9 entre les porcelaines 1, 3 et les brides 2 ne présentent pas une étanchéité absolue au gaz. L'étanchéité entre la porcelaine et les pièces/corps métalliques s'effectue par suite directement sur les faces frontales rectifiées des porcelaines (cf. 8). Pour obtenir une résistance à la flexion élevée de l'ensemble porcelaine et brides (1 + 2), il est notamment usuel de réaliser un chanfrein 10 sur les faces frontales du fût de porcelaine, de sorte qu'une fente annulaire il est produite entre la porcelaine et la bride.La résistance à la flexion impose par ailleurs que les brides 2 soient boulonnées sur les plaques 4, 5 et 6 avec une portée plane et régulière, ce qui assure une étanchéité relativement bonne des fentes annulaires 11 par rapport à l'atmosphère extérieure. Les pièces telles que porcelaines, plaques, capuchons et corps sont produites sans difficulté avec étanchéité au gaz et leur étanchéité peut en outre être contrôlée facilement; des fuites ne peuvent donc apparaître que sur les joints toriques 8. Le gaz s'échappant des cavités intérieures du disjoncteur sous pression pénètre dans les fentes annulaires 11 de faible volume, dans lesquelles il forme avec l'air atmosphérique un mélange gaz-air à teneur volumétrique en gaz relativement élevée. Des reniflards de forme différente, par exemple en équerre 14 dans la plaque de base 4, des perçages rectilignes 16 dans la plaque 6 ou 17 dans la bride 2 ou en T 15 dans la plaque 5, permettent à l'aide d'une simple seringue 12 par exemple d'aspirer ce mélange gaz-air, puis de le diriger dans un des détecteurs de gaz précités pour la mesure.Alors que des perçages rectilignes ou en équerre ne couvrent qu'une fente annulaire et par suite un joint d'étanchéité, des perçages en T permettent de contrôler simultanément deux joints d'étanchéité. On connaît également des détecteurs de gaz à aspiration directe, de sorte que l'utilisation d'une seringue 12 est superflue, ce qui simplifie encore la mesure. Les reniflards sont utilement obturés à l'extérieur par un bouchon 13 facilement amovible et qu'unie réalisation appropriée, en plastique par exemple, permet d'utiliser simultanément comme indicateur de fuites de gaz plus importantes et par suite plus dangereuses, car une surpression stétablit alors rapidement dans la fente annulaire de faible volume et refoule le bouchon. Ce dernier, relié à une petite chaîne ou à un ruban et d'une couleur très vive permet un contrôle visuel facile même de disjoncteurs sous tension. Le graissage classique des surfaces entre les brides 2 et les pièces (plaques 4, 5, 6; capuchon 7) renforce l'établissement de cette tension, en interdisant dans une large mesure une égalisation de pressioh entre la fente annulaire et l'atmosphère extérieure par les fentes de ces surfaces. Il est également possible de réaliser les bouchons dans un matériau transparent, rempli d'un matériau granulaire ou liquide dont la couleur varie notablement en présence du gaz à déceler. Les figures 2 et 3 représentent deux exemples de réalisation. La figure 2 représente un corps cylindrique 20 en plastique ou verre transparent, rempli de granulés 26. Le corps 20 est muni de lèvres d'étanchéité 22; un flexible 21 à lèvres d'étanchéité est glissé sur les corps en verre. Une butée 23 assure une saillie suffisante de l'indicateur. Un tamis 24 amovible maintient les granulés dans la partie visible extérieurement; de petits pores 25 (perçages) permettent un débit de gaz sans interdire l'éjection précédemment décrite de l'indicateur par des fuites plus importantes. Le bouchon selon figure 3 utilise un matériau indicateur liquide, une cloison avec un trou 27 dans le haut garantissant un niveau liquide 27, tandis qu'un petit tube capillaire 28 permet au gz de traverser le liquide , puis de s'échapper à l'extérieur, sans interdire l'éjection précitée de l'indicateur par des fuites plus importantes. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'home de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'entre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Dispositif pour mesure de l'étanchéité de disjoncteurs à gaz, de préférence isolés par des porcelaines et soumis à la pression interne du gaz d'isolemènt et d'extinction de l'arc, ledit dispositif étant caractérisé par des cavités (11) de faible volume, et de préférence des fentes annulaires, disposées à proximité immédiate des joints d'étanchéité entre les pièces et dont l'étanchéité par rapport à l'extérieur est suffisamment assurée par la seule sûreté de forme des pièces, sans joints supplémentaires; et des reniflards (14, 15, 16, 17) débouchent dans les cavités (11) de faible volume et permettent l'aspiration de leur contenu depuis l'extérieur. 2. Dispositif de mesure selon revendication 1, caractérisé en ce que les assemblages par sûreté de forme sont graissés. 3. Dispositif de mesure selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les cavités (11) de faible volume sont formées par des fentes annulaires (lui) produites à proximité immediate des joints d'étanchéité par chanfreinage (10) des faces frontales des porcelaines, afin d'augmenter les moments de flexion admissibles. 4. Dispositif de mesure selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les reniflards (14, 15, 16, 17) sont obturables par des bouchons (13, 20, 21). 5. Dispositif de mesure selon revendication 4, caractérisé en ce que les bouchons (13, 20, 21) sont dimensionnés de façon à être refoulés par une légère surpression. 6. Dispositif de mesure selon revendication 5, caractérisé en ce que les bouchons (13, 20, 21) contiennent des substances solides et/ou liquides et/ou gazeuses, dont les propriétés consistent à signaler la présence de certains gaz, et notamment du SF6, par des variations de couleur et/ou consistance en particulier. 7. Dispositif de mesure selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les reniflards (15) de deux cavités de faible volume au moins sont réunis et présentent en particulier une forme en T.