Brevet FR2588666A1 — publié le 19870417

1i 2588666 DISPOSITIF DE MESURE DE TENSION D'UNE INSTALLATION BLINDEE HAUTE TENSION L'invention est relative à un dispositif de mesure de la tension d'un conducteur haute tension, disposé dans une en- ceinte étanche remplie d'un gaz à rigidité diéLectrique éle- vée, notamment d'une installation blindée haute tension, com- prenant un diviseur capacitif constitué par un condensateur haute tension et un condensateur basse tension connectés en série, le condensateur haute tension étant disposé dans La- dite enceinte et comprenant ledit conducteur et une électrode entourant ledit conducteur et le condensateur basse tension étant disposé à l'extérieur de ladite enceinte en étant relié électriquement à ladite électrode par un conducteur traver- sant la paroi de l'enceinte. Un dispositif de mesure du genre mentionné comporte un conden- sateur basse tension incorporé dans l'enceinte de l'installa- tion blindée, plus particulièrement à proximité directe du condensateur haute tension. On s'affranchit ainsi des impré- cisions dues aux variatio.s de température et de pression, lesquelles influencent en même temps le condensateur haute tension et le condensateur basse tension disposés dans la même enceinte. Le condensateur basse tension est un élément fragile et une intervention ou réparation peut s'imposer périodiquement. Dans ce cas, l'ensemble de l'installation doit être mis hors circuit et vidé pour donner accès à ce conden- sateur basse tension. Ces opérations de vidange,qui nécessitent par la suite une remise sous vide et un remplissage à l'hexa- fluorure de soufre,sont délicates et compliquées. Le but de la présente invention est de permettre la réalisa- tion d'un dispositif de mesure à diviseur capacitif permettant un accès aisé au condensateur basse tension tout en évitant les variations dues à la température ou à la pression du gaz de l'installation. 2 2588666 Le dispositif de mesure selon l'invention est caractérisé en ce que le condensateur basse tension est disposé dans un compartiment étanche ayant un orifice de remplissage de gaz et un orifice de communication avec ladite enceinte, lesdits orifices étant munis de clapets pour la mise en communication dudit compartiment sélectivement avec l'enceinte et un conduit de remplissage connecté à l'orifice de remplissage. En fonctionnement normal, le compartiment de logement du con- densateur basse tension est en communication permanente avec l'enceinte contenant le condensateur haute tension du diviseur capacitif et toute variation de pression et/ou de température est automatiquement transmise au compartiment, de manière à éviter toute influence sur la mesure. Le logement dans un compartiment séparé permet d'isoler ce dernier de l'enceinte de l'installation par simple fermeture d'un clapet associé à l'orifice de communication pour permettre une intervention dans ce compartiment. Par la suite, il convient bien entendu de faire le vide dans ce compartiment avant de le remettre en communication avec l'enceinte mais cette intervention est limitée et nettement plus simple que l'opération visant le remplissage complet de L'enceinte. Les quantités de gaz mani- pulées sont notablement inférieures et les risques de fuites ou de pollution sont notablement réduits. Le logement dans un compartiment séparé du condensateur basse tension permet d'incorporer dans ce logement d'autres éléments du dispositif de mesure. Afin d'éviter toute fausse manoeuvre, le clapet de l'orifice de communication est sollicité en position de fermeture, la commande d'ouverture étant actionnée par la mise en place d'un capot d'obturation de l'orifice de remplissage. On est ainsi assuré d'une fermeture étanche du compartiment avant sa mise en communication avec l'enceinte de l'installation blindée. L'enlèvement du capot obturateur provoque inversement La fermeture automatique du clapet de l'orifice de communi- cation ainsi d'ailleurs que le démontage du couvercle d'accès au compartiment. La commande du clapet de l'orifice de com- munication comporte avantageusement une tige coulissante qui coopère avec un poussoir traversant d'une manière étanche le couvercle du compartiment. Le capot obturateur est agencé pour engager en fin de course d'obturation la partie externe du poussoir et déplacer ce dernier dans la direction d'ouver- ture du clapet de l'orifice de communication. La mise en place d'un conduit de remplissage sur le coupleur associé à l'ori- fice de remplissage n'actionne pas le poussoir précité de façon à permettre une vidange et un remplissage du comparti- ment,.ce dernier restant isolé de l'enceinte. Le coupleur de l'orifice de remplissage comporte avantageusement un clapet d'obturation sollicité en position de fermeture et déplacé en position d'ouverture par la connexion du conduit de rem- plissage. Cette disposition évite toute fuite au cours des manoeuvres de connexion et de déconnexion et de mise en place de l'obturateur de l'orifice de remplissage. Le condensateur basse tension peut être d'un type quelconque d'une capacité variant avec la température de la même façon que celle du condensateur haute tension. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d'exemple non limi- tatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un dispositif de mesure selon l'invention, représenté en position normale de fonctionnement; - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, montrant le dispositif de mesure pendant la phase de vidange du compartiment de logement du condensateur basse tension. Sur les figures, une enceinte 10 d'une installation blindée à haute tension estremplie d'un gaz à rigidité diélectrique élevée, par exemple de l'hexafluorure de soufre sous pression(SF Dans l'exemple représenté sur les figures, l'enveloppe 12 de l'enceinte 10 est cylindrique et entoure coaxialement un conducteur 14, par exemple une barre sous haute tension. Entre l'enveloppe 12 et la barre 14 est intercalée une élec- troe cylindrique 16 qui constitue avec la barre 14 un condensateur haute tension dont le diélectrique st le SF 6. A l'extérieur de l'enveloppe 12 est fixé un embout 18 qui confine un compartiment étanche 20. Dans la paroi 22 de séparation du compartiment 20 de l'enceinte 10 sont fixes deux coupleurs 24 présentant chacun un orifice de communication 26, susceptibles d'être obturés par un clapet 28, sollicité en position de fermeture par un ressort 30. L'embout 18 est fermé du côté opposé à la paroi 22 par un couvercle 32, maintenu par des vis de serrage 34 avec interposition de joints d'étanchéité non représentés. Dans le compartiment 20 est logé un condensateur basse ten- sion 36, dont l'une 38 des électrodes est connectée à la terre, par exemple à la paroi métallique de l'embout 18 et dont l'autre électrode 40 est connectée d'une part par un conduc- teur 42 traversant d'une manière étanche la paroi 22 à l'élec- trode cylindrique 16 du condensateur haute tension et d'autre part par un conducteur 44 traversant la paroi de l'embout 18 à un appareil de mesure 46. Il est facile de voir que la connexion en série du condensateur haute tension 14, 16 et du condensateur basse tension 38, 40, constitue un diviseur capacitif bien connu des spécialistes permettant une mesure de la tension du conducteur 14. Il est inutile de décrire en détails de tels diviseurs capacitifs, notamment l'appareil de mesure 46 qui peut être d'un type quelconque. Le couvercle 32 porte un coupleur 48 présentant un orifice de remplissage 50, équipé d'un clapet 52, sollicité en posi- tion de fermeture par un ressort 54. Sur le coupleur 48 peut être fixé, par exemple par vissage, un capot obturateur 56 assurant une double étanchéité, ainsi que la commande du 2588666 clapet 28 de la manière décrite ci-dessous. Seule la commande de l'un des clapets 28 est décrite, l'autre étant identique. Le couvercle 32 porte un manchon de guidage 58 disposé en regard du clapet 28 de l'orifice de communication 26. Dans le manchon 58 est monté à coulissement étanche un poussoir portant sur sa partie interne au compartiment 20 une tige de commande 62 dont l'extrémité libre coopère avec le clapet 28 de l'orifice de communication. La tête 64 du poussoir 60, disposée à l'extérieur du compartiment 20 coopère avec une plaque 66, susceptible d'un déplacement,limité par des vis de guidage 67,dans la direction de coulissement du poussoir 60. Une vis de réglage 68, est intercalée entre La tête 64 du poussoir 60 et la plaque mobile 66. En position d'écartement de la plaque 66 du couvercle 32, représentée la figure 2, le poussoir 60 est en position relevée et le clapet 28 est en position de fermeture de l'orifice de commu- nication 26. En position rapprochée de la plaque 66 du couver- cle 32, représentée à la figure 1, le poussoir 60 enfoncé ac- tionne par sa tige 62 le clapet 28 vers la position d'ouverture de l'orifice de communication 26. La tête 64 porte un anneau torique d'étanchéité 70 venant s'appliquer sur le couvercle 32 en position enfoncée du poussoir 60 pour assurer une dou- ble étanchéité du compartiment 20. La plaque mobile 66 pré- sente une ouverture 72 traversée par le coupleur 48. En se référant à la figure 1, on voit que lors de la mise en place du capot obturateur 56 sur le coupleur 48, le bord de ce capot 56 engage la plaque mobile 66 et pousse cette der- nière en position rapprochée du couvercle 32 provoquant l'ouverture du clapet de communication 28. L'enlèvement du capot obturateur 56 autorise par contre un écartement de la plaque mobile 66 du couvercle 32 sous L'action du ressort de rappel 30 du clapet 28 et une fermeture de ce dernier. Apres enlèvement du capot obturateur 56, on peut fixer, par exemple par vissage ou clipsage sur le coupleur 48,un connecteur 76 d'un conduit de remplissage 74. Le connecteur 76 est équipé d'un clapet d'obturation 78, sollicité en position de ferme- ture par un ressort 80 et agencé pour coopérer avec le clapet 52 pour libérer la communication lors de la mise en place du conduit de remplissage 74. De tels coupleurs à obturation automatique lors d'une déconnexion et inversement à ouverture automatique de la communication lors d'une connexion sont bien connus des spécialistes. Le connecteur 76 est agencé pour ne pas actionner la plaque mobile 66 pendant la manoeuvre de connexion afin d'éviter toute ouverture intempestive du clapet 28 de l'orifice de communication 26. Le dispositif de mesure selon-l'invention fonctionne de la manière suivante: - dans la position de fonctionnement normal, le coupleur 48 est coiffé par le capot obturateur 56 poussant la plaque mobile 66 en direction d'ouverture des clapets 28 des orifices de com- munication 26. Dans cette position représentée à la figure 1, le compartiment 20 est en communication avec l'enceinte 10, l'étanchéité du compartiment 20 vers l'extérieur étant assurée au niveau du coupleur 48, d'une part par le clapet 52 fermé et d'autre part par le capot obturateur 56. Les poussoirs en- foocés 60 comportent également une double étanchéité Limitant les risques de fuites. Lescommunications assurées nar les orifices 26 évitenttoute différence de pression ou de température entre le compartiment 20 et l'enceinte 10 et la mesure du diviseur capacitif 14, 16, n'est pas affectée par de telles variations de température ou de pression, si l'on choisit un condensateur 36 variant avec la température de la même façon que le condensateur 14, 16. - lors d'un incident, par exemple d'une défaillance du con- densateur basse tension 36, on enlève le capot obturateur 56 qui libère la plaque mobile 66 venant en position écartée permettant la fermeture des clapets 28 des orifices de commu- nication 26. Par la suite, on met en place le conduit de remplissage 74 de la manière représentée à la figure 2. La connexion du conduit de remplissage 74 provoque l'ouverture 7 -2588666 du clapet 52 de l'orifice de remplissage 50, Les clapets 2;- des orifices de communication 26 restant fermés Le gaz du compartiment 20 peut être évacué par le conduit de remplis- sage 74 en étant, soit récupéré, soit rejeté dans L'atmos- phère. Après vidange du compartiment 20, le couvercle 32 peut être enlevé par dévissage des vis 34 pour donner accès au condensateur 36. Le remplissage de l'enceinte 10 est con- servé pendant cette opération et l'installation peut éven- tuellement rester sous tension si l'on prend certaines pré- cautions. La réparation étant effectuée, il suffit de refixer le couvercle 32 et de mettre sous vide et par La suite remplir de gaz le compartiment 20. Cette opération étant terminée, le conduit de remptissage 74 est déconnecté avec fermeture automatique du clapet 52 de l'orifice de remplis- sage 50. La mise en place du capot obturateur 56 provoque à nouveau l'ouverture des clapets 28 des orifices de communica- tion 26 mettant L'installation dans la position d'origine, illustrée par la figure 1. Un démontage intempestif du couvercle 32, le capot obturateur 56 étant encore en place, provoque éga- lement la fermeture des clapets 28 des orifices de communica- tion 26 limitant l'échappement de gaz de l'enceinte 10. Il est clair qu'on ne sortirait pas du cadre de l'invention en prévoyant une commande manuelle du clapet 28 de l'orifice de communication 26, la commande automatique ayant pour avan- tage d'éviter toute fausse manoeuvre et des consignes astrei- gnantes. Le conduit de remplissage peut dans ce cas être fixé en permanence, tout autre type de coupleur pouvant d'ailleurs être utilisé. - 8 25884666 REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure de la tension d'un conducteur (14) haute tension, disposé dans une enceinte (10) étanche remplie d'un gaz à rigidité diélectrique élevée, notamment d'une ins- tallation blindée haute tension, comprenant un diviseur capa- citif constitué par un condensateur haute tension (14, 16), et un condensateur basse tension (36) connectés en série, le condensateur haute tension étant disposé dans ladite enceinte (10) et comprenant ledit conducteur (14) et une électrode (16) entourant ledit conducteur et le condensateur basse ten- sion (36) étant disposé à l'extérieur de ladite enceinte en étant relié électriquement à ladite électrode (16) par un conducteur (42) traversant la paroi (22) de l'enceinte, ca- ractérisé en ce que Le condensateur basse tension (36) est disposé dans un compartiment (20) étanche ayant un orifice (50) de remplissage de gaz et un orifice (26) de communica- tion avec ladite enceinte (10), lesdits orifices (26, 50) étant munis de clapets (28, 52) pour la mise en communication dudit compartiment (20) sélectivement avec l'enceinte (10) et un conduit de remplissage (74) connecté à l'orifice (50) de remplissage. 2. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit compartiment (20) est adjacent à ladite en- ceinte (10), l'orifice (26) de communication étant ménagé. dans la paroi (22) de séparation du compartiment (20) et de l'enceinte (10). 3. Dispositif de mesure selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que ledit compartiment (20) comporte un couvercle (32) amovible donnant accès au condensateur basse tension (36) après enlèvement. 4. Dispositif de mesure selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le clapet (28) de.l'orifice (26) de communication présente une commande (60, 66) d'ouverture actionnée par la mise en place d'un capot obturateur (56) sur l'orifice (50) de remplissage. 5. Dispositif de mesure selon la revendication 3 et 4, carac- térisé en ce que ladite commande (60, 66) d'ouverture est inhibée par l'enlèvement dudit couvercle (32). 6. Dispositif de mesure selon L'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le clapet (52) de l'orifice (50) de remplissage est actionné en position d'ouverture par la connexion du conduit de remplissage (74) sur l'orifice (50) de remplissage et inversement en position de fermeture lors de la déconnexion dudit conduit de remplis- sage. 7. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le clapet (28) de l'orifice (26) de communication est actionné par une tige (62) coulissante en appui d'un poussoir (60) traversant d'une manière étanche le couvercle (32) dudit compartiment (20), la partie externe (64) dudit poussoir étant déplacé automatique- ment dans la direction d'ouverture par le mouvement de mise en place du capot obturateur (56) sur l'orifice (50) de rem- plissage. 8. Dispositif de mesure selon la revendication 7, caractéri- sé en ce que ledit poussoir (60) présente une double étan- chéité dans la position active de commande d'ouverture du clapet (28) de l'orifice (26) de communication.