Brevet FR2567309A1 — publié le 19860110

Dispositif de raccordement permettant d'empêcher la formation d'une décharge par effet couronne La présente invention concerne un dispositif de raccordement utilisé principalement dans un agencement destiné a la suspension de conducteurs d'une ligne de transmission d'énergie électrique, dont la tension de transmission est égale à 230 kV ou plus. Pour un tel agencement de suspension, tel que représenté sur la figure 8 annexée à la présente demande, il a été proposé de raccorder un élément de raccordement 21 à l'extrémité inférieure d'un isolateur du type à suspension, qui lui-même est suspendu à un bras d'un pylône; et de raccorder, de manière qu'il puisse pivoter, l'élément de raccordement à un dispositif 23 de montage pour les lignes de transmission, à l'aide d'un boulon 22 et d'un écrou 24 accouplé par vissage au boulon 22 Le boulon 22 comporte un perçage transversal permettant d'y insérer une goupille fendue 25 qui empêche le desserrage de l'écrou 24. Ce type de liaison s'est avéré être satisfaisant, mais uniquement dans le cas de la transmission d'une tension relativement faible.Lorsque la tension transmise augmente pour passer à une valeur aussi élevée que 260 kV ou plus encore, il se pose des problèmes graves liés au fait que des arêtes vives de l'organe de liaison, par exemple les extrémités fendues de la goupille, tentent à concentrer le champ électrique et à provoquer de ce fait la formation d'une décharge par effet couronne qui non seulement fournit un sentiment d'inconfort et une gêne aux gens de l'entourage, en particulier la nuit, mais également crée un parasitage dans les récepteurs radio ou de télévision, en ayant un effet nuisible sur la réception nette des programmes de radiodiffusion. Afin d'empêcher la formation mentionnée ci-dessus de décharges par effet couronne, étant donné qu'il n'est pas possible de supprimer des arêtes vives au niveau de la goupille fendue à la fois du point de vue structurel et du point de vue fonctionnement, on a apporté des perfectionnements principalement aux écrous, de manière qu'ils possèdent une configuration arrondie, et on a cherché à donner à la goupille fendue une structure de blindage. Par exemple, comme cela est illustré sur les figures 9 et 10 annexées à la présente demande, un écrou 24 possède une partie d'extrémité de tête arrondie, qui comporte une gorge diamétrale 24a servant à loger la goupille fendue 25.Afin que la goupille fendue 25 soit protégée d'une manière aussi complète que possible par l'écrou 24, il faut accroitre les dimensions globales de l'écrou et par conséquent son poids, si bien qu'un tel écrou est d'une fabrication onéreuse et d'une manipulationpeniKe ou difficile. Conformément à une autre proposition telle que représentée sur les figures 11 et 12 annexées à la présente demande, il et prévu un écrou qui est conformé de manière à posséder une partie d'extrémité ayant une configuration essentiellement hémisphérique et qui comporte, dans sa région intermédiaire du point de vue axial, un perçage transversal 24b servant à recevoir une goupille fendue 25. Dans ce cas également la goupille fendue 25 doit être protégée par l'écrou d'une manière aussi complète que possible et par conséquent la partie d'extrémité hémisphérique de l'écrou doit posséder un rayon de courbure R accru et une longueur axiale L proportionnellement accrue. Par conséquent on ne peut pas rendre compact un écrou ayant une telle conception et cet écrou est d'une fabrication onéreuse et d'une manipulation pénible ou difficile. C'est pourquoi un but de la présente invention est de fournir un nouveau dispositif de raccordement qui utilise des écrous possédant une taille réduite et qui permette d'empêcher efficacement la formation indésirable de décharges par effet couronne. Ce problème est résolu conformément à l'invention à l'aide d'un dispositif pour raccorder l'un à l'autre des premier et second éléments, qui font partie des moyens de suspension pour un ou plusieurs conducteurs d'une ligne de transmission à haute tension, ledit dispositif incluant un boulon s'étendant à travers lesdits premier et second éléments et possédant un perçage transversalBun écrou accouplé par vissage au boulon et muni d'au moins une gorge s 'éten- dant suivant son diamètre de manière à être aligné axiale- ment et angulairement avec le perçage du boulon, et une goupille fendue insérée et retenue à 11 intérieur de la gorge de l'écrou et du perçage transversal du boulon, caractérisé en ce que ladite gorge est ménagée dans la surface de base de la rainure, qui est en contact avec l'un des premier et second éléments0 de manière à être en renfoncement par rapport à la surface supérieure de 15écrou; qui est distante de l'élément correspondant faisant partie desdits premier et second éléments. L'agencement mentionné précédemment conforme à la présente invention permet de disposer la goupille fendue au voisinage de la surface inférieure de l1écrou, c1 est à-dire au niveau de l'emplacement qui est protégé effectivement par le corps d'un élément raccordé d'un dispositif conforme à la présente invention, de telle sorte que écrou peut être rendu compact. C'est pourquoi l'écrou peut être fabriqué d'une manière aisée et économique et sa manipulation s'en trouve facilitée. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ciaprès prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue de face d'un dispositif permettant de suspendre des conducteurs d'une ligne de transmission dînergie électrique, incorporant le dispositif de raccordement selon une forme de réalisation de la présente invention - la figure 2 est une vue partielle à plus grande échelle illustrant le dispositif de raccordement - la figure 3 est une vue en coupe prise suivant la ligne A-A sur la figure 2 - la figure 4 est une vue en perspective d'un écrou utilisé dans le dispositif de raccordement - la figure 5 est une vue en élévation latérale d'un autre agencement de suspension ;; - la figure 6 est un diagramme montrant la confi- guration du champ électrique au moyen de ligneséquipotentielles obtenues en rapport avec le dispositif de la figure 5 - la figure 7 est un diagramme semblable d'une configuration de champ électrique , obtenue avec un dispositif classique - la figure 8, dont il a déjà été fait mention, est une vue de face d'ùn dispositif de raccordement classique utilisé pour des lignes de transmission à basse tension - la figure 9, dont il a déjà été fait mention, est une vue en coupe prise suivant la ligne B-B sur la figure 9 - la figure 11, dont il a déjà été fait mention, est une vue de face d'un autre dispositif classique ; et - la figure 12, dont il a déjà été fait mention, est une vue en coupe prise suivant la ligne C-C sur la figure 11. En se référant maintenant aux figures 1 à 4, on y voit représenté un dispositif de suspension de conducteurs d'une ligne de transmission d'énergie électrique, selon une première forme de réalisation de la présente invention, dans laquelle le bras d'unpylne 1 est muni d'un dispositif de suspension réalisé sous la forme d'une manille 2 servant à supporter ce qu'on appelle un isolateur du type suspension 3. L'extrémité inférieure de l'isolateur 3 porte une manille 4 qui, en vue de réaliser le support des conducteurs 5 de la ligne de transmission, est raccordée à un ensemble 6 de montage à supports. Comme cela est représenté plus particulièrement sur les figures 2 et 3, la manille 4 inclut un organe de raccordement en forme de fourche 7 raccordé à l'extrémité inférieure de l'isolateur 3. Les extrémités inférieures en forme de fourche de l'organe de raccordement 7 sont traversées par un boulon horizontal 8 à l'aide duquel l'organe de raccordement 7 est relié, avec possibilité de pivo- tement, à une partie supérieure en forme d'oeil d'un autre organe de raccordement 9 comportant des extrémités infe- rieures en forme de fourche , qui servent à supporter le dispositif de montage 6 de manière qu'il soit déplaçable autour d'un axe horizontal ssétendané perpendiculairement à l'axe du boulon 8.Le dispositif de montage 6 comporte un étrier en forme de plaque comportant une pluralité de bras 6a supportant chacun un serre-câble pour l'un des conducteurs 5 de la ligne de transmission, par l'intermédiaire d'un ou plusieurs boulons 8' qui sont disposés horizontalement. Ces boulons 8, 8' sont accouplés par vissage à des écrous 10 qui sont conçus de façon spécifique conformément à la présente invention de manière à empêcher efficacement la formation d'une décharge par effet couronne. Comme cela est représenté sur la figure 4, l'écrou 10 est formé à partir d'un écrou classique disponible dans le commerce et comportant par exemple une forme hexagonale en coupe transversale, grâce à l'aménagement, dans la surface inférieure 10a, d'une gorge diamétrale lOb qui est en renfoncement en direction de la surface supérieure de l'écrou 10. Le pourtour extérieur 10c de la surface sup6- rieure de l'écrou 10 est chanfreiné ou arrondi de manière à présenter un rayon de courbure supérieur à celui d'un écrou classique. En outre dans la partie du filetage extérieur 8a du boulon 8, 8', qui correspond à la gorge 8b lorsque le boulon et l'écrou sont accouplés par vissage, le boulon 8, 8' comporte un perçage transversal 8b qui doit être aligné angulairement et axialement avec la gorge lOb de l'écrou 10.Afin d'empêcher le desserrage ou même le retrait de l'écrou 10 accouplé aux boulons 8, 8', on insère une goupille fendue 11 dans la gorge lOb de l'écrou 10 et dans le perçage transversal 8b du boulon 8, 8', à la suite de quoi on écarte les extrémités fendues l'une de l'autre d'une manière connue en soi. Ainsi la goupille fendue 11 est maintenue en position de sorte que l'écrou 10 ne peut pas tourner par rapport au boulon 8, 8'. La fonction de l'écrou conforme à la présente invention et possédant l'agencement mentionné précédemment, est la suivante. En se référant à la figure 1, on notera que les raccordements entre l'isolateur du type à suspension 3 et le dispositif de montage à supports 6, c'est-à-dire qelesboulons de raccordement 8, 8',qui ne sont pas entourés par des lignes équipotentielles, tendent à concentrer le champ électrique et en particulier que des angles vifs des écrous, des goupilles fendues 11 et analogues, tendent a provoquer la formation d'une décharge par effet couronne, dans le cas du dispositif antérieurement connu.D'autre part, conformément a la présente invention, la goupille fendue 11 est insérée et retenue à l'intérieur de la gorge lOb de l'écrou 10, dans sa surface inférieure et est ainsi logée, avec un espacement suffisant, a l'intérieur d'un espace circonscrit par les bords latéraux des parties d'ex trématé en forme de fourche de l'organe de raccordement 7 et le pourtour extérieur lOc de la surface supérieure de l'écrou 10, lequel espace -est protégé par l'organe de raccordement 7 avec un angle de protection o( et est par conséquent exempt de toute concentration de champ Electri- que. I1 en résulte que la formation de décharges par effet couronne est empêchée de façon efficace même lorsque la goupille fendue 11 possède une extrémité pointue faisant saillie hors de la gorge lOb et de l'écrou 10.En outre, étant donné que la goupille fendue 11 est située à l'inté rieur de l'espace protégé défini par l'organe de raccordement 7, l'écrou 10 n'a pas besoin de posséder des dimensions importantes et peut par conséquent être fabriqué d'une ma nière très facile et économique en prévoyant simplement une gorge diamétrale lOb située dans la surface inférieure d'un écrou hexagonal disponible dans le commerce et possédant de petites dimensions et en prévoyant un pourtour extérieur suffisamment arrondi sur la surface supérieure de l'écrou. Etant donné que l'écrou 10 de la présente invention possède de faibles dimensions et est léger, sa manipulation en est également facilitée A ce sujet, comme cela a déjà été mentionné en référence aux figures 9 -à 12, si l'écrou 24 est réalisé avec une gorge 24a ou avec un perçage transversal 24b, au voisinage de sa surface d'extrémité supérieure en vue d'y loger une goupille fendue 25, l'écrou 24 doit posséder des dimensions importantes de sorte que la goupille fendue 25 dans son ensemble est protégée par l'écrou lui-même et ne peut pas ressortir de la gorge 24a ou du perçage transversal 24b. La figure 5 montre une autre forme de réalisation de la présente invention, dans laquelle les mêmes chiffres de référence que ceux utilisés en rapport avec la forme de réalisation précédente désignent les mêmes composants ou des composants équivalents du point de vue fonctionnel. Dans cette forme de réalisation, l'extrémité inférieure en forme de fourche de la manille 24 est raccordée de façon à pouvoir pivoter à une plaque de raccordement 12 au moyen d'un boulon 13, la plaque 12 étant à son tour raccordée à l'extrémité supérieure en forme de fourche du dispositif de montage 6- grâce à l'ensemble combiné, mentionné précé- demment, du boulon 6, de l'écrou 10 et de la goupille fendue 11. Pour un espace imaginaire S représenté sur la figure 5 au moyen d'une ligne imaginaire et incluant le raccordement entre la plaque 12 et le dispositif de montage 6; on a calculé la distribution du champ électrique exprimée sous la forme de lignes équipotentielles, ce qui a fourni une configuration du champ électrique telle que représentée sur la figure 6.Cette configuration montre clairement qu'-il n'existe aucune concentration de champ électrique dans la région située à proximité de la surface de l'extrémité supérieure de l'écrou 10 et de la goupille fendue 11. Dans le cas de l'agencement obtenu représenté sur la figure 8, qui est basé sur l'utilisation d'un écrou classique 24, -il existe une forte concentration du champ électrique dans la région située à proximité de la goupille fendue 25, comme cela est clairement visible dans la configuration du champ électrique représenté sur la figure 7. On notera de la description qui précède que la présente invention permet d'empêcher efficacement la formation de décharges par effet couronne, en nécessitant l'utilisation d'un écrou qui possède de faibles dimensions et qui est léger et qui peut être fabriqué et manipulé d'une manière aisée et économique. Bien que la présente invention ait été décrite en référence uniquement à certaines formes de réalisation préférées, on peut y apporter différentes modifications et variantes sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple l'écrou 10 peut comporter une pluralité de gorges- lOb équidistantes angulairement, par exemple trois gorges dans le cas d'un écrou possédant une section transversale hexagonale, une goupille fendue 11 devant être insérée dans une gorge sélectionnée faisant partie de ces gorges. En outre la gorge 11 peut posséder une forme en U, en V, en fl, ou toute autre section transversale de forme appropriée. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour raccorder l'un à l'autre des premier et second éléments (6, 7), qui font partie de moyens de suspension pour un ou plusieurs conducteurs d'une ligne de transmission à haute tension, ledit dispositif incluant un boulon (8) s'étendant à travers lesdits premier et second éléments (6, 7) et possédant un perçage transveaE1(8b), un écrou (10) accouplé par vissage au boulon et muni d'au moins une gorge (10) s'étendant suivant son diamètre de manière à être aligné axialement et angulairement avec le perçage (8b) du boulon, et une goupille fendue (11) insérée et retenue à l'intérieur de la gorge (lOb) de l'écrou (10) et du perçage transversal (8b) du boulon, caractérisé en ce que ladite gorge (lOb) est ménagée dans la surface de base (10a) de la rainure (10), qui est en contact avec l'un des premier et second éléments (6, 7), de manière à être en renfoncement par rapport à la surface supérieure de l'écrou (10), qui est distante de l'élément correspondant faisant partie desdits premier et second liements g6, 7). 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la surface supérieure de l'écrou (10) possède un pourtour extérieur chanfreiné ou arrondi (10c). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce qu'une pluralité desdites gorges (lOb) sont ménagées dans ledit écrou (10) en étant réciproquement équidistantes.