Brevet FR2625025A1 — publié le 19890623

DISPOSITIF DE RACCORDEMENT POUR DES INSTALLATIONS ELECTRIQUES HAUTE OU MOYENNE TENSION A ISOLATION GAZEUSE L'invention est relative à une installation électrique haute ou moyenne tension ayant une enceinte étanche remplie d'un gaz à rigidité diélectrique élevée, tel que l'hexafluorure de soufre et contenant des appareils de commutation connectés électriquement à des conducteurs extérieurs à gaine isolante, par des traversées étanches portées par la paroi de l'enceinte, chaque traversée ayant du côté extérieur de 1 'enceinte une gaine isolante rigide qui enrobe une âme conductrice qui se termine par une extrémité dénudée de connexion à une extrémité dénudée conjuguée du conducteur extérieur associé. L'emploi de l'hexafluorure de soufre comme gaz isolant dans les installations électriques, notamment les postes de distribution haute tension et moyenne tension, permet une réduction notable de l'encombrement de ces postes. I1 a déjà été proposé de loger 1 'ensemble de l'appareillage du poste dans une enceinte commune, scellée, mais cette disposition ne permet aucune adaptation et personnalisation du poste. La solution de cellules préfabriquées modulaires est notablement plus souple, mais il se pose le problème de la jonction des cellules entre elles ou du raccordement au transformateur de puissance du poste. Dans une installation connue, le raccordement est effectué par des câbles dont les extrémités portent des raccords coudés s'emboîtant sur les traversées de la cellule.Le raccordement par câble est particulièrement souple puisqu' il compense automatiquement les tolérances de fabrication et permet une disposition quelconque des cellules les unes par rapport aux autres. Le nombre important de connecteurs coudés utilisés dans un poste est un facteur non négligeable du coût de ce poste. Un autre mode de jonction connu fait usage de compartiments étanches de connexion remplis d'hexafluorure de soufre, dans lesquels sont logés les conducteurs de connexion. La structure de ces postes blindés est particulieremet rigide, et l'assemblage des cellules sur le site nécessite des soins particuliers difficilement compatibles avec le système modulaire préconisé. La présente invention a pour but de permettre la réalisas n d'une jonction entre cellules pouvant être facilement réalisées lors du montage et, s'adaptant aux imperfections de fabrication. L'installation électrique selon 1' invention est caractérisée en ce que lesdites extrémités connectées électriquement et les gaines adjacentes sont entourées d'un manchon isolant en élastomère ou silicone, coulé dans un moule constitué par deux demi-coquilles qui s'emboîtent télescopiquement et que ledit manchon coulé est comprimé par un système élastique sollicitant à emboîtement les deux demi-coquilles. Le manchon coulé épouse parfaitement les formes de la connexion et évite toutes bulles d'air susceptibles d'affaiblir a rigidité diélectrique de la jonction. Après polymérisation, manchon isolant est comprimé radialement par un système élastique compensant le retrait et les dilatations thermiques de l'élastomère. La pression radiale exercée sur le manchon permet de conserver une parfaite adhérence sur les surfaces enrobées par le manchon. Pour exercer cette pression radiale sur le manchon isolant, on utilise les demi-coquilles ayant servi de moule, ces demi-coquilles étant du type à montage télescopique permettant une rétraction et une diminution du volume confiné par les demi-coquilles.Pendant le moulage, les demi-coquilles sont maintenues en position d'écartement maximal et après polymérisation du manchon, elles sont soumises à une force élastique de serrage, par exemple due à des ressorts, entourant circonférentiellement ces coquilles métalliques, qi sollicitent les demi-coquilles en position c rapprochement correspondant à un volume minimal confiné. La force de serrage est parfaitement définie et indépendante des dilatations ou retraits des constituants de la jonction.Le disposition de raccordement à manchons moulés selon l'invention, peut être utilisé pour le raccordement de deux cellules juxtaposées, notamment pour la jonction de deux tronçons de jeux de barres connectant électriquement les cellules ou pour le raccordement d'une cellule isolée à l'hexafluorure de soufre à la cuve du transformateur du poste. Le raccordement selon l'invention peut bien entendu être utilisé dans des connexions électriques de tout autre conducteur, notamment de câbles isolés, ces connexions concernant des conducteurs électriques moyenne ou haute tension. La connexion électrique des parties dénudées des conducteurs raccordés peut être réalisée par tout moyen opérant, par exemple par des contacts boulonnés ou des contacts embrochés. Ces parties dénudées, raccordées, sont gainées par un fourreau métallique formant un déflecteur s'étendant jusqu'aux parties isolées des conducteurs. Dans le cas de cellules juxtaposées, le manchon isolant moulé s'étend avantageusement entre l'intervalle de séparation des deux enceintes des cellules en enveloppant toute la partie externe des traversées raccordées. Le raccordement inventif assure la tenue de la tension de service, la tenue aux essais électriques et diélectriques et la tenue aux essais climatiques. Le choix du matériau moulé en particulier de l'élastomère aux silicones dépend des types de raccordement, mais il est avantageux de disposer d'un manchon d'une faible dureté, capable d'assurer une jonction hermétique évitant tout risque de décharge partielle. La polymérisation de ce matériau moulé peut être contrôlée par chauffage du moule, notamment des deux demi-coquilles métalliques, par exemple par enveloppement du moule par des colliers chauffants éventuellement régulés thermostatiquement. Pour le démontage des jonctions, par exemple pour le changement d'un transformateur ou le remplacement d'une cellule, le manchon doit être découpé mais cette découpe peut être réalisée avec tout outil tranchant et sans difficulté particulière.Les autres parties du raccord, notamment les demi-coquilles sont réutilisables pour le nouveau raccord. 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 limitatif et représenté aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en élévation d'une installation à deux cellules raccordées par un manchon moulé selon l'invention; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II du dispositif de raccordement de la figure 1; - les figures 3 et 4 sont des coupes suivant la ligne III-III de la figure 2 représentant respectivement les demi-coquilles en position écartée de moulage et en position de compression du manchon moulé. Sur les figures, deux cellules 10,12 d'une installation électrique, notamment d'un poste de distribution moyenne tension ou haute tension sont raccordées par un dispositif désigné par le repère général 14 et représenté en détail à la figure 2. Les cellules 10,12 sont, par exemple des cellules interrupteur d'un tableau électrique, chaque cellule comprenant une enceinte métallique étanche remplie d'hexafluorure de soufre et contenant l'interrupteur et les équipements accessoires de la cellule. Les trois raccordements unipolaires 14 constituent un jeu de barres de liaison des cellules 10,12, ces raccordements pouvant être disposés dans un même plan horizontal de la manière représentée à la figure 1 ou de toute autre manière appropriée. Les trois raccords 14 sont identiques et seul-l'un d'entre eux est décrit ci-après en référence aux figures 2 à 4. Les parois en regard des cellules 10,12 portent chacune une traversée étanche 16,18, dont les âmes conductrices 20,22 sont alignées et se terminent par des parties dénudées 24,26 agencées respectivement en pince d'embrochage 24 et en plage d'embrochage 26. Les traversées isolantes 16,18 d'un type bien connu comportent des cônes 28,30 extérieurs aux enceintes des cellules 10,12, s'étendant jusqu'aux parties dénudées 24,26. Les extrémités en regard des canes 28,30 sont'réunies par un fourreau en forme de douille -métallique 32 entourant les parties dénudées 24,26 embrochées. Les cônes 28,30 et la douille 32 sont enrobés dans un manchon isolant 34, en un matériau élastomère aux silicones maintenu par deux demi-coquilles 36,38.Les demicoquilles 36,38 de forme symétrique sont emboîtées télescopiquement pour accroître ou diminuer le volume confiné par les demi-coquilles 36,38 respectivement par écartement ou rapprochement des deux demi-coquilles. En position montée du raccord 14, les demi-coquilles 36,38 sont sollicitées en position rapprochée par des ressorts 40 entourant les demi coquilles 36,38 Les traversées 16,18 présentent à proximité des parois des cellules 10,12, des épaulements 42,44 sur lesquels s'appuient les extrémités des demi-coquilles 36,38 et le manchon isolant 34 en coiffant les deux cônes 28,30 et la douille 32. Selon la présente invention, les demi-coquilles 36,38 sont agencées en moule et comporte à cet effet, un orifice de coulée en source 46 disposé à la partie inférieure de la demi-coquille 36 et un orifice d'évent 48 disposé à la partie supérieure de la demi-coquille 38. Pour le moulage du manchon isolant 34, les demi-coquilles 36 sont disposées dans la position représentée à la figure 3, de volume maximal, les deux demi-coquilles étant maintenues en place d'une manière quelconque, par exemple par une frette disposée autour du moule constitué par les demicoquilles 36,38 ou par tout autre moyen de verrouillage.Après remplissage du moule 36,38 par le matériau élastomère, ce moulage étant effectué par les procédés usuels bien connus des spécialistes et après polymérisation de cet élastomère, on dispose circonférentiellement autour des demi-coquilles 36t38 des ressorts 40 qui exercent une force'de rapprochement sur les demi-coquilles 36,38, transmises au manchon isolant moulé 34 qui est soumis à une force radiale de compression, l'appliquant contre la surface des cônes 28,30 et la douille 32. Un éventuel verrouillage des demi-coguilles 36,38 doit bien entendu être enlevé pour permettre l'emboîtement des demi-coquilles 36,38 sous l'action des ressorts 40. Le dispositif selon l'invention est mis en oeuvre de la manière suivante: Après mise en place des cellules 10,12 de manière à placer en regard les traversées 16,18 et à embrocher les contacts 24,26, en prenant soin de disposer la douille métallique 32 autour des contacts 24,26, on dispose les deux demi-coquilles entre les épaulements 42,44 en les maintenant dans la position.écartée, représentée dans la figure 3. Après moulage du manchon isolant 34 et polymérisation, il suffit de disposer les ressorts 40 pour obtenir un raccordement assurant une isolation électrique appropriée. L'emploi d'un manchon moulé 34, permet une compensation des défauts de positionnement des éléments du raccord 14 ou des écarts de dimension dus à la fabrication. Ce raccord est également utilisable pour des connexions entre des pièces non standards, les différences étant compensées par le moulage du manchon 34. Dans tous les cas, le manchon 34 épouse le contour extérieur des pièces à raccorder et est maintenu appliqué sur ces surfaces par la compression radiale exercée par les demi-coquilles 36,38. Le raccord 14 peut bien entendu être incorporé dans un boîtier de protection, soit unipolaire, soit multipolaire évitant toute pollution des raccords. Il est facile de voir que l'invention est applicable à des connexions des conducteurs 20,22 d'un type différent, notamment à contact boulonné, les extrémités dénudées étant accessibles avant la mise en place de la douille 32. Cette dernière peut éventuellement être du type fendu pour faciliter sa mise en place après raccordement des conducteurs 20,22. Ce mode de connexion est applicable à des câbles blindés de départ ou d'alimentation du poste ou à toute autre connexion sèche. L'invention est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit. REVENDICATIONS 1. Installation électrique haute ou moyenne tension ayant une enceinte étanche (10,12) remplie d'un gaz à rigidité diélectrique élevée, tel que l'hexafluorure de soufre, -t contenant des appareils de commutation connectés électriquement à des conducteurs extérieurs (20,22) à gaine junte (28,30), par des traversées étanches (16,18) portées par la paroi de l'-enceinte, chaque traversée (16,18) ayant du côté extérieur de l'enceinte une gaine isolante rigide qui enrobe une âme conductrice (20,22) qui se termine par une extrémité dénudée (24,26) de connexion à une extrémité dénudée conjuguée du conducteur extérieur associé, caractérisée en Se que lesdites extrémités (24,26) connectées électriquement et les gaines (28,30) adjacentes sont entourées d'un manchon isolant (34) en élastomère aux silicones, coulé dans un moule constitué par deux demi-coquilles (36,38) qui s'emboîtent télescopiquement et que ledit manchon coulé est comprimé par un système élastique ( sollicitant à emboîtement les deux demi-coquilles (36,38 2. Installation électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit conducteur extérieur est une traversée (16,18) d'une enceinte étanche a- te, les deux traversées étant alignées et entourées par lea L manchon isolez (34) comprimé par les demi-coquilles (36,38); 3.Installation électrique selon la revendication 1 ou- 2, caractérisée en ce que les demi-coquilles sont des demicylindres s ' emboîtant le long de génératrices; 4. Installation électrique selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit moule (36,38) comporte à sa base un orifice de coulée en source (46) et à la partie supérieure un orifice d'évent; 5. Installation électrique selon l'une des revendication.E. précédentes, caractérisé en ce qu'après durcissement dudit manchon coulé (34) des ressorts (40) entourant circonférentiellement les deux demi-coquilles (36,38), sollicitet ces dernières à emboîtement en comprimant ledit manchon; 6. Installation électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdites extrémités dénudées sont agencées ou solidarisées à des contacts d'embrochage assurant la connexion électrique; 7. Installation électrique selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'une douille conductrice (32) entoure lesdites extrémités dénudées (24,26) et se raccorde auxdites gaines (28,30); 8. Installation électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les demicoquilles (36,38) sont métalliques; 9. Installation électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que des colliers chauffants sont disposés autour des demi-coquilles (36,38) pour piloter par chauffage la polymérisation du manchon coulé (34).