Brevet FR2642578A1 — publié le 19900803

LIGNE BLINDEE La présente invention concerne une ligne électrique triphasée de type blindé , c'est-à-dire dans laquelle chaque conducteur de phase est contenu dans une enveloppe métallique remplie de gaz diélectrique , tel que l'hexafluorure de soufre, sous pression , qui assure l'isolement électrique. Il peut arriver qu'une telle ligne soit amenée à traverser des passages ou espaces confines, par exemple des tunnels pour des traversées de montagnes ou de rivières. Dans ces endroits, où des travailleurs peuvent se trouver, il importe qu'aucune fuite de gaz diélectrique ne survienne, qui mettrait leur vie en danger. Ces fuites peuvent survenir si un arc, dû à un défaut dans une des phases, vient à en percer le blindage. Les cahiers des charges prescrivent une durée:importante , sans perforation, à partir de l'apparition du défaut.Pour respecter une telle exigence, on pourrait envisager d'utiliser une enveloppe très épaisse, pouvant atteindre plusieurs centimètres. Cette solution est trop onéreuse et un but de la présente invention est de réaliser une ligne blindée pour laquelle les conséquences d'une perforation ne soient plus à redouter et dont cependant le prix de revient ne soit pas excessivement grevé. L'invention a pour objet une ligne blindée triphasée, comprenant au moins trois conducteurs de phase disposés chacun à l'intérieur d'une enveloppe métallique, caractérisée en ce que l'ensemble des trois enveloppes est entouré d'une quatrième enveloppe métallique étanche vis-à-vis de I'extérieur, Selon un premier mode de réalisation, les conducteurs de phase sont étanches vis-à-vis de la quatrième enveloppe. Selon un autre mode de réalisation, les enveloppes des conducteurs de phase ne sont pas étanches vis-a-vis de la quatrième enveloppe et sont en communication avec l'intérieur de ladite quatrième enveloppe. Avantageusement, la quatrième enveloppe est réalisée en acier. D'autre caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description donnée ci-après de divers modes de réalisation, en référence au dessin annexé dans lequel : - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'une portion de ligne selon un premier mode de réalisation de l'invention - la figure 2 est une vue schématique de la même portion au cours d'une première phase de démontage de l'un des tronçons - la figure 3 est une vue de la même portion de ligne dans une phase suivante du aémontage du tronçon précité - la figure 4 est une vue de la même portion de ligne à la fin de l'opération de démontage dudit tronçon - la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 1 - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 1 - la figure 7 est une vue en coupe transversale d'une ligne blindée selon un autre mode de réalisation de l'invention, - la figure 8 est une vue en coupe transversale d'une ligne blindée selon encore-une autre variante, - la figure 9 représente une portion de ligne blindée selon l'invention présentant une courbure à angle droit, - la figure 10 est une vue agrandie d'une portion de ligne blindée selon l'invention, montrant les dispositifs de fixation et d'étanchéité des enveloppes, - la figure 11 est une vue analogue dans une variante de réalisation. - la figure 12 est une vue analogue dans une autre variante de réalisation. Une ligne blindée triphasée est classiquement constituée de trois conducteurs de phase entourés chacun d'une enveloppe métallique remplie de gaz diélectrique sous pression, tel que l'hexafluorure de soufre. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, les trois conducteurs de phase, entourés par une quatrième enveloppe métallique, sont étanches par rapport à cette enveloppe. La ligne est constituée de plusieurs tronçons identiques ; la figure 1 montre en entier un tel tronçon 1, encadré par deux tronçons adjacents 2 et 3 , ces derniers n'étant représentés que partiellement. Le tronçon 1 comprend trois conducteurs de phase 11, 12 et 13, entoures chacun -d'une enveloppe en aluminium référencées respectivement 14, 15 et 16 . Le conducteur 13 et l'enveloppe 16 ne sont visibles que dans la figure 5 car ils n'ont pas été représentés dans les figures i à 4 par souci de clarté du dessin . On a désigné par les références 41, 42 et 43 , les enveloppes d'acier entourant les tronçons 1, 2 et 3 .Les réf nces 21 et 22 désignent les deux conducteurs de phase au tronçon 2 visibles dans la figure 1, et les références 24 et 25 leurs enveloppes respectives .De même, les références 31 et 32 désignent les conducteurs du tronçon 3 visibles dans la figure 1 , leurs enveloppes d'aluminium étant respectivement désignées par 34 et 35 Les conducteurs 11 et 21 sont connectés électriquement par un coulisseau 51 ; c même, les conducteurs 11 et 31, 12 et 22, 12 et 32, sort connectés respectivement par les coulisseaux 61, 52 et 62 . Les tronçons 1, 2 et 3 sont reliés deux à deux par des éléments de liaison 70 et 80 identiques .Seul l'élément 70 est décrit en détail ;il est constitué d'une pièce métallique usinée de manière à comprendre un premier épaulement cylindrique 70A sur lequel viennent en appui étanche deux tubes d'acier adjacents 41 et 42 ; il comprend en outre trois épaulements cylindriques 74, 75 et 76 ( non visible) sur lesquels s'appuient respectivement les enveloppes 24, 25 et 26 (non visible) et trois épaulements 74A, 75A et 76A (non visible) sur lesquels s'appuient respectivement les enveloppes 14 à 16 . Le maintien des conducteurs dans les enveloppes en aluminium ainsi que l'étanchéité des enveloppes sont réalisés au moyen de cônes en matériau isolant ; de tels cônes sont référencés 81 et 82.Comme il a déja été indiqué, les enveloppes sont remplies de gaz diélectrique sous pression et sont étanches; les tubes en acier 41 à 43 sont à l'atmosphère ; ils communiquent entre eux par des orifices tels que 90, pratiqués dans les éléments de liaison et visibles dans la figure 6. L'enveloppe en acier, de faible prix de revient, permet de réaliser une ligne blindée parfaitement sûre à l'égard du personnel d'exploitatation puisqu'elle peut résister aux effets d'un arc survenant à l'occasion d'un défaut d'isolement. Le surcoût occasionné par la mise en place d'une quatrième enveloppe en acier est modeste; on notera qu'il est souhaitable de munir I'intérieur de l'enveloppe d'acier de cales de positionnement 95 , qui permettent de maitriser la fleche prise par les enveloppes d'aluminium Des tresses métalliques 100, disposées entre les enveloppes d'aluminium et les éléments de liaison 70, assurent la liaison électrique entre les diverses enveloppes d'aluminium qui véhiculent le courant de retour de la ligne. On va maintenant décrire le processus de démontage d-'un tronçon dans lequel un arc a provoqué un perçage de l'enveloppe d'une des phases. Lorsque le tronçon en défaut a été identifié, par exemple le tronçon 1, on procède, au moyen d'une pompe, à la vidange du tronçon ainsi que du tronçon situé à sa droite ; on déverrouille alors les pièces (décrites plus loin ) qui maintiennent le tube 41 sur les éléments 70 et 80 respectivement , et on fait glisser ce tube vers la droite de la figure (Figure 2 ). De la sorte, on dégage les enveloppes aluminium 14, 15, ..., que l'on déverrouille, après avoir déconnecté les tresses ; on fait glisser vers la droite les enveloppes 14, 15, ..., et on a ainsi accès aux coulisseaux 51, 52,..., que l'on dévisse. (Figure 3) On déverrouille alors les pièces qui maintiennent le tube 43, on fait glisser ce tube vers la droite; on déverrouille les enveloppes aluminium 34, 35, et on les fait glisser vers la droite. On a alors accès aux coulisseaux 61, 62, ..., que l'on dévisse. ( Figure 4 ). Il est alors très facile. (Figure 4 ) de dégager le tronçon en défaut et de le remplacer par un autre en effectuant les mêmes opérations que précédemment, mais en sens inverse. Dans la variante de réalisation de la figure 7, où ltv tube d'acier entourant les enveloppes est toujours étanche vis-à-vis de celles-ci, le tube d'acier est ccnstitués de deux demi-cylindres 41A et 41B assemblés par exemple au moyen de boulons 50 . Cette disposition ne change rien au reste de la ligne blindée qui comprend toujours trois conducteurs de phase 11, 12 et 13 entourés respectivement d'enveloppes I4, I5 et 16. Mais cette disposition permet d'inclure un quatrième conducteur 13A avec son enveloppe 16A.Ce quatrième conducteur sert de secours en cas de défaillance d'une des phases 11,12 ou 13; le courant de la phase en défaut est commuté sur le conducteur de secours; la réparation de la phase en défaut peut être effectuee sans interruption du service, car après désassemblage des demi-cylindres 41A et 41B, toutes les phases de la ligne sont accessibles et les enveloppes au potentiel de la terre ou du neutre de la ligne. Les deux modes de réalisation concernent des lignes blindées où la quatrième enveloppe est à l'atmosphère,les enveloppes de phase étant étanches. Dans un autre mode de réalisation, la quatrième enveloppe est remplie de gaz diélectrique sous pression, comme les enveloppes de phase, et est étanche vis-à-vis de l'extérieur. La figure 8 est une coupe transversale d'une ligne réalisée selon ce mode.Les conducteurs de phase 111, 112 et 113, sont toujours entourés d'enveloppe en aluminium 114, 115 et 116, mais ces dernières sont des cylindres ouverts à leur partie inférieure, ce qui permet de faire tomber les poussieres éventuelles dues aux produits de décomposition. La disposition de la ligne est toujours réalisée en tronçons, comme il a été décrit en référence aux figures 1 à 4. On prévoit une barriere d'étanchéité, par exemple tous les 100 mètres, de manière à n'avoir qu'à évacuer et remplacer qu'une partie du gaz diélectrique en cas d'incident sur un tronçon. Ces groupes de tronçons compris entre deux barrières d'étanchéité sont munis chacun d'un dispositif limiteur de pression, par exemple à membrane, non représenté . En cas de surpression du gaz, le gaz en excès est recueilli dans un collecteur non représenté. La figure 9 montre une pièce de liaison 70A entre deux tronçons 101 et 102, qui présente une courbure à angle droit et permet à la ligne blindée de suivre n'importe quel tracé. La figure 10 illustre un mode de réalisation des fixations et de l'étanchéité des enveloppes. Les éléments communs à la figure 1 et à cette figure 10 ont reçu les mêmes numéros de référence. L'élément de liaison, référencé 700, ne possède plus d'épaulement destiné à recevoir la quatrième enveloppe (41, 43). Une extrémité de l'enveloppe 41 est fixée à la pièce de liaison 700 au moyen d'un anneau 200 de forme appropriée. Cet anneau comprend une surface d'appui 201 coopérant de manière étanche grâce à un joint 202 avec la surface extérieure de l'élément de liaison 700. L'anneau comprend une seconde surface d'appui 203 coopérant de manière étanche avec l'extrémité du tube d'acier 41, grâce à un joint 204. L'anneau comprend enfin un alésage 205, oblique et fileté, permettant de fixer, par des vis 206, une pièce de fixation 207 qui d'un côté, est pressée contre une surface oblique 200A de la pièce 200 et, d'une autre côté, s'engage dans une rainure 41C du tube 41. En serrant les vis 206, on assure le maintien du tube 41 et l'étanchéité entre l'intérieur et l'extérieur du tube. Le libre jeu des dilatations est assuré grâce à un élargissement de la rainure 41C. Le tube 41 est fixé à son autre extrémité non représentée, par une pièce identique à la pièce 200, mais orientée à 180 degrés, comme le montre la pièce 200' qui fixe une extrémité du tube 43.Chacune des extrémités des enveloppes des conducteurs de phase est fixée à l'élément 700 par des vis 209 ; pour permettre le libre jeu des dilatations, des lumières 209' sont ménagées dans les alésages destinés aux vis de fixation.. L'étanchéité entre l'intérieur de l'enveloppe 15 (35) et l'intérieur du tube 41 (43) est assurée par un joint annulaire 211 (210). On rappelle que l'étanchéité entre les divers tronçons de la ligne est réalisée grâce aux cônes isolants 82 associés aux joints 212. Dans la variante de la figure 11, les tubes acier 41 et 43 sont maintenus par des pièces 200A et 200rut fixées par vis 220 et écrous 221 à des anneaux 41D soudés aux tubes .Dans la variante de la figure 12, les anneaux 200A et 200A' de deux tubes voisins 41 et 43 sont fixés au moyen de tiges 230 et d'écrous 240 avec interposition d'un ressort 231 qui assure la pression de serrage, donc l'étanchéité, et qui absorbe les dilatations des tubes. REVENDICATIONS 1/ Ligne blindée triphasée comprenant au moins trois conducteurs de phase (11, 12, 13) entourés chacun d'une enveloppe métallique (14, 15, 16) remplie de gaz diélectrique, caractérisée en ce que l'ensemble des enveloppes est entourée d'une quatrième enveloppe (41) étanche vis-à-vis de l'extérieur. 2/ Ligne blindée selon la revendication 1 caractérisée en ce que ladite quatrième enveloppe (41) est étanche vis-à-vis des enveloppes (14, 15, 16) des conducteurs de phase (11, 12, 13). 3/ Ligne blindée selon la revendication 2 caractérisée en ce que ladite quatrième enveloppe est constituée d'un tube (41). 4/ Ligne blindée selon la revendication 2 caractérisée en ce que ladite quatrième enveloppe est constituée de deux demi-coquilles(41A, 41B). 5/ Ligne blindée selon la revendication 2 caractérisée en ce qu'éIleest- réalisée en tronçons (1, 2, 3) réunis par des éléments de liaison (70) comprenant des épaulements (75A) sur lesquels s'appuient de manière étanche les enveloppes (14, 15, 16) desdits conducteurs de phase (11, 12, 13). 6/ Ligne blindée selon la revendication 5 caractérisée en ce que lesdits éléments de liaison (70) sont associés à des moyens de fixation étanche vis-à-vis de l'extérieur des quatrièmes enveloppes de deux tronçons adjacents. 7/ Ligne blindée selon la revendication 6 caractérisée en ce que lesdits moyens de fixation comprennent, pour chacune des quatrièmes enveloppes, un anneau (200) muni de joints (201, 204) coopérant avec ledit élément de liaison (70) et ladite quatrième enveloppe, et un moyen de serrage dudit anneau. 8/ Ligne blindée selon la revendication 7 caractérisée en ce que ledit moyen de serrage comprend une rondelle (207) serrée par vis (206) contre une surface (200A) dudit anneau et s'appuyant dans une rainure (41C) de ladite quatrième enveloppe (41). 9/ Ligne blindée selon la revendication 7 caractérisée en ce que lesdits moyens de serrage comprennent un rondelle (4 in) soudée à ladite quatrième enveloppe et des boulons (220, 221) engagés dans ledit anneau et ladite rondelle. 10/ Ligne blindée selon la revendication 7 caractérisée en ce que lesdits moyens de serrage comprennent des tiges (230) munies d'écrous (240l reliant deux anneaux de deux tronçons adjacents avec interposition d'un ressort (231). 11/ Ligne blindée selon l'une des revendications 4 à 10 caractérisée en ce qu'elle comprend des entretoises (95j pour contenir les flèches des enveloppes des conducteurs de phase. 12/ Ligne blindée selon l'une des revendications 4 à 11 caractérisée en ce que les éléments de liaison comprennent des perçages (90) pour mettre en communication l'espace extérieur aux enveloppes des conducteurs de phase de deux tronçons adjacents. 13/ Ligne blindée se l'une des revendications 2 à 12 caractérisée en ce qu'elle comprend un collecteur relié à l'espace compris entre l'intérieur de la quatrième enveloppe et l'extérieur des enveloppes des conducteurs de phase. 14/ Ligne blindée selon l'une des revendications 4 à 13 caractérisée en ce qu'elle comprend un quatrième conducteur de phase (13A) avec s- enveloppe (16A). 15/ Ligne blindée se la revendication 1 caractérisée en ce que ladite quatrième enveloppe n'est pas étanche vis-à-vis des enveloppes ( 14, 15, 16) des conducteurs de phase, qui sont en communication avec l'intérieur de la quatrième enveloppe. 16/ Ligne blindée selon la revendication 15.caractérisée en ce que l'enveloppe d'un conducteur de phase est constitué d'un tube muni d'une fente parallèle à son axe et disposée vers le bas. 17/ Ligne blindée selon l'une des revendications 15 et 16 caractérisée en ce qu'elle comprend de place en place des barrières d'étanchéité 18/ Ligne blindée selon la revendication 17 caractérisée en ce qu'entre chaque barrière d'étanchéité est placé un disposition limiteur de pression. 19/ Ligne blindée selon lune des revendications 17 et 18 caractérisée en ce qu'entre chaque barrière d'étanchéité est placé un collecteur de gaz. 20/ Ligne blindée selon l'une des revendications l à 19 caractérisée en ce que la quatrième enveloppe (41, 43) est en acier.