Brevet FR2697692A1 — publié le 19940506

L'invention concerne un procédé de détensionnement de lignes électriques, par augmentation de leur flèche, et une rallonge à allongement contrôlé appliquant ce procédé, destiné à équiper les armatures des poteaux supportant les lignes électriques a' basse, moyenne et haute tension, en vue d'assurer leur protection contre les sollicitations excessives. Les armatures supportant les lignes sont généralement constituées d'un ou de plusieurs profilés métalliques, fixé en tête des poteaux. Ces armatures, constituées de profilés laminés du commerce, sont renforcées pour leur permettre de résister à la traction exercée par les conducteurs, lors du montage des lignes, et en utilisation et lors de l'application de surcharges supplémentaires dues au vent, à la neige ou au verglas. Toutefois, ces surcharges peuvent générer des contraintes de traction supérieures à la résistance des conducteurs, ou des poteaux, et provoquer leur rupture : ce qui a pour conséquence d'interrompre le passage du courant et de nécessiter des remises en état assez coûteuses ceci sans compter les perturbations que cela entraîne dans la distribution du courant électrique. Pour remédier à cette situation, il a été prévu de monter, entre les armatures des poteaux et les lignes, des dispositifs permettant de réduire les contraintes exercées sur les conducteurs et les poteaux, en diminuant ta tension exercée par les lignes en augmentant la flèche des conducteurs entre les poteaux. De tels dispositifs sont décrits dans les brevets français 2.344.991, 2.379.927, 2.407.591 et 2.466.888, ayant pour objet des armatures déformables, et 1.215.585 concernant un régulateur automatique de tension pour lignes aériennes, destiné à compenser l'allongement, ou la contraction, d'une ligne, par la dilatation, ou la contraction, d'un liquide contenu dans une chambre fermée. Les armatures déformables, si elles permettent, effectivement, d'éviter la rupture des poteaux, exigent cependant leur remplacement après déformation ; ce qui entraîne des travaux de remise en état pénibles et coûteux. Le régulateur de tension, quant à lui, permet le maintien d'une certaine flèche sur les conducteurs pour des surcharges assez limitées, mais n'offre pas une garantie suffisante vis à vis des surcharges exceptionnelles, dues, notamment, à la neige ou au verglas. On connaît, aussi, des dispositifs à déformation contrôlée, constitués de deux parties, dont l'écartement, sous l'action des fils ou câbles, est contrôlé par l'allongement d'une tige à section calibrée et de bretelles fusibles, permettant de maintenir, jusqu'à une certaine limite, la déformation de ladite tige dans le domaine élastique, mais, passée cette limite, la tige doit être impérativement remplacée, ainsi que les bretelles fusibles, en vue de redonner, à la ligne, sa flèche d'origine. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. L'invention, telle qu'elle est caractérisée, résout le problème consistant à définir un procédé et à créer un dispositif de détensionnement de lignes électriques, avec lesquels, d'une part, le détensionnement puisse être contrôlé de façon précise, en respectant une relation effort-allongement prédéterminée en fonction de la flèche à obtenir selon la surcharge appliquée sur la ligne par la neige ou le givre, et, d'autre part, puisse être aisément adapté aux différents cas de détensionnement. Le procédé de détensionnement de lignes électriques, par augmentation de leur flèche, selon l'invention, se caractérise, principalement, en ce qu'il consiste à permettre, en permanence, à la ligne, un allongement correspondant à une flèche déterminée en fonction d'une surcharge prédéterminée ; cet allongement étant déterminé en fonction d'un effort de serrage exercé sur un organe de liaison de parties coulissantes l'une par rapport à I1 autre, ledit effort de serrage étant, lui-même, fonction du déplacement relatif desdites parties coulissantes. Le dispositif permettant l'application du procédé selon l'invention se caractérise, principalement, en ce qu'il est constitué d'une rallonge à allongement contrôlé, avec laquelle un effort de serrage, exercé sur l'organe de liaison des parties coulissantes de ladite rallonge, est obtenu par l'intermédiaire de lumières, de largeur irrégulière, réalisées longitudinalement dans des flasques constituant lesdites parties coulissantes, dans lesquels est monté l'organe de liaison, constitué d'un axe de diamètre supérieur à la largueur maximum des lumières, retenu par boulonnage. La largeur des flasques est irrégulière et le profil des grands côtés de ceux-ci est déterminé de façon que la déformation progressive des parties des flasques, situées de part et d'autre des lumières, exerce, sur l'axe constituant l'organe de liaison, un effort de déformation, augmentant ou diminuant, à volonté, la résistance au coulissement de celui-ci dans les lumières des flasques. Les bords de chaque lumière sont situés de part et d'autre de la ligne médiane (M) de chaque flasque ; la distance de l1un des bords, par rapport à cette ligne médiane (M), est un peu inférieure au rayon de l'axe de liaison, alors que la largeur de chaque lumière est déterminée de façon à obtenir, dans une première zone, des efforts de valeur donnée sous faible allongement, dans une seconde zone, des efforts maintenus à une valeur donnée sous de grands allongements, et, dans une troisième et dernière zone, des allongements limités, quelle que soit la valeur des efforts. Selon un mode de réalisation, les flasques sont au nombre de trois, dont deux, reliés à la même biellette de liaison, sont disposés de part et d'autre d'un troisième, lui-même relié à une biellette située à l'extrémité opposée de la rallonge, par rapport à la biellette reliant les deux autres flasques. L'épaisseur du flasque situé entre les deux autres est le double de l'épaisseur de ceux-ci. Les flasques constituant les parties coulissantes sont maintenus l'un contre l'autre par l'intermédiaire d'un boulon, dont la tige calibrée constitue leur axe de liaison longitudinal commun. Selon un mode de réalisation simplifié, le flasque situé entre les deux autres est constitué de deux flasques élémentaires juxtaposés, d'épaisseur correspondant à J'épaisseur de chacun des deux autres. Selon un autre mode de réalisation, les caractéristiques d'allongement de la rallonge, en fonction des efforts qu'elle est destinée à supporter, peuvent être adaptées à chaque cas, en modifiant le nombre de flasques, d'épaisseur élémentaire, situés tant à l'intérieur qu'à l'extérieur de la rallonge. Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent, essentiellement, en ceci que la flèche, prise par le câble sous l'effet de l'allongement, est exactement adaptée à la surcharge pondérale supportée par la ligne et que le dispositif peut être aisément adapté à chaque cas d'effort de surchage, par simple modification du nombre des flasques élémentaires. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre de différents modes de réalisation de la rallonge à allongement contrôlé selon l'invention, dans son application au détensionnement des lignes électriques à basse, moyenne et haute tension, donnés à titre d'exemple non limitatif, au regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une vue de face d'un mode de réalisation du dispositif, - la figure 2 représente une vue de dessus du dispositif selon la figure 1, - la figure 3 représente une vue de face d'une ligne électrique, équipée du dispositif selon la figure 1, avec indication, en trait mixte, de l'allongement maximum, - la figure 4 représente une vue de dessus d'une ligne électrique selon la figure 3, - la figure 5 représente une vue de face d'un flasque, avec indication des différentes zones d'allongement, - la figure 6 représente le diagramme effort-allongement correspondant au flasque représenté sur la figure 5, - la figure 7 représente le diagramme effort-aliongement d'un dispositif à flasques d'épaisseur réduite d'un côté par rapport à l'autre, - la figure 8 représente une vue de face partielle du dispositif selon la figure 1, équipé d'une bretelle fusible. Les figures représentent une rallonge à allongement contrôlé 10, constituée de flasques I à lumières 11, solidarisés par l'intermédiaire d'un boulon 2 à axe 21, reliés au fil 3 et à l'armature 4 des poteaux 5 supportant les fils 3 par l'intermédiaire de biellettes 7 et 8 et d'axes 71 et 81. En examinant plus en détail les figures 1 à 4, on remarque que, dans ce mode de réalisation, les flasques 1 sont combinés deux à deux pour former une partie interne, disposée dans un sens, emprisonnée, par l'intermédiaire du boulon 2 à axe 21, entre deux parties externes, disposées dans l'autre sens.Ainsi, sous réserve que l'axe 21 du boulon 2 soit monté dans l'échancrure prévue, à cet effet, à l'extrémité supérieure des lumières 11 des flasques 1, et que le diamètre de l'axe 21 dudit boulon 2 soit supérieur à la largeur des lumières 11, aucun débattement de la rallonge 10 ne sera autorisé tout le temps que l'éventuelle surcharge appliquée sur les fils 3 ne dépassera pas une valeur prédéterminée en fonction des caractéristiques dimensionnelles et mécaniques des flasques 1 rapportés au diamètre de J'axe 21 du boulon de liaison 2. Au-delà de cette valeur de surcharge, I'axe 21 du boulon progresse dans tes lumières 1 1 des flasques 1, en fonction de la déformation des parties de flasques situées de chaque côté des lumières 11, pour venir, à l'extrême, à partir d'une certaine surcharge, en butée à l'extrémité opposée des lumières 11.Il est donc rendu possible, ainsi, d'augmenter progressivement la flèche des fils 3, dans la limite (f2 - f1), en fonction de la surcharge, pour protéger les armatures 4 des poteaux 5 de la destruction. En se rapportant maintenant aux figures 5 et 6, représentant, respectivement, une vue de face d'un flasque 1 et le diagramme des allongements en fonction des efforts, on remarque que la plage (il ) du diagramme, correspondant à des efforts (Ef) de valeur donnée pour de faibles allongements (Al%), est obtenue dans la partie de lumière (L1) qui se caractérise, principalement, par un calibrage de la section de passage (Si) en fonction du diamètre de l'axe, I'épaisseur des flasques et leur largeur entre la lumière et le bord des dits flasques, les caractéristiques mécaniques de ceux-ci, I'état des surfaces en contact. Ces performances peuvent être corrigées en ajoutant, sur l'avant de l'échancrure 1 1 3, une lumière (L4), destinée à affaiblir, ou à augmenter, L'effort de passage de l'axe 21 dans la section (S1) étant entendu que l'allongement maximum correspondant à cette zone peut être augmenté en éloignant, vers l'avant, ia dite section (S1) de la position de départ (O) correspondant à l'échancrure il 3. Dans la plage (Z2) du diagramme, correspondant à la partie (L2) de la lumière, l'effort est maintenu à une valeur donnée sous de grands allongements. Pour ce faire, le glissement de l'axe 21 du boulon de liaison 2 dans cette partie de lumière (L2) de section (S2) est contrôlé par action sur la largeur des parties de flasques situées entre les côtés 111 et 112 de la lumière et les bords du flasque et l'état des surfaces en contact. Dans la plage (Z3) du diagramme, correspondant à la partie (L3) d'extrémité des lumières 11, l'allongement de la rallonge est fonction de la longueur totale, de la forme et de la largeur de la lumière et des parties de flasques situées entre la lumière et les bords du flasque et l'état des surfaces en contact. Comme on le voit, il est possible de déterminer, à volonté, le diagramme effort-allongement, par simple action sur la largeur de la lumière 1 1 par rapport au diamètre de l'axe 21 du boulon de liaison et sur le profil des bords des flasques, ceci pour une épaisseur déterminée desdits flasques et selon les caractéristiques physiques du matériau utilisé pour les fabriquer, étant entendu que la valeur des allongements par rapport aux efforts peut être modifiée, en réduisant, ou en augmentant, I'épaisseur des flasques, sans que l'allure de la courbe en soit modifiée. La solution la plus pratique étant d'utiliser des flasques standards, de faible épaisseur, et de les juxtaposer, selon le cas, pour adapter le dispositif aux surcharges à supporter. II est aussi possible, par ce moyen, comme le montre le diagramme de la figure 7, d'obtenir des zones d'allongement différentes, en différenciant les épaisseurs des flasques, d'un côté par rapport à l'autre: le coulissement de l'axe 21 s' effectuant, tout d'abord, progressivement, sur toute la longueur de la lumière des flasques 1 constituant le côté de plus faible épaisseur, puis dans la lumière des flasques d'épaisseur supérieure, afin d'obtenir deux paliers successifs (LA) et (LB) de détensionnement. II peut être aussi envisagé, comme le montre la figure 8, de relier le boulon 2 à un axe 81 de biellette 8, par une bretelle fusible 9, de section calibrée, afin de n'obtenir le détensionnement que pour une valeur prédéterminée de surcharge; les parties de lumière (Li) et (L3) étant, alors, à modifier en conséquence, dans le sens du resserrement, pour éviter tout àcoups au moment de la rupture de la ou desdites bretelles ; ce qui a pour effet de décaler, vers le haut, le diagramme effort-allongement, sans en modifier l'allure, ni les plages La rallonge de détensionnement, selon l'invention, peut prendre différentes formes, autre que celle représentée, sans sortir du cadre de l'invention, telle qu'une forme droite, ou une forme contre-coudée; toutes les autres caractéristiques de l'invention restant inchangées par ailleurs. L'invention est destinée, principalement, à la protection de certaines lignes électriques, contre les surcharges dues à la neige, ou au givre, mais rien ne s'opposerait à son utilisation pour ie détensionnement de filins, de câbles, ou de haubans, soumis à des surcharges accidentelles, susceptibles d'entraîner leur rupture, ou celle de leur support. REVENDICATIONS 1. Procédé de détensionnement de lignes électriques, par augmentation de leur flèche, caractérisé en ce qu'il consiste à permettre, en permanence, à la ligne, un allongement correspondant à une flèche déterminée en fonction d'une surcharge prédéterminée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'allongement est déterminé en fonction d'un effort de serrage exercé sur un organe de liaison de deux parties coulissantes l'une par rapport à l'autre, le dit effort de serrage étant, lui-même, fonction du déplacement relatif des deux parties coulissantes. 3. Rallonge à allongement contrôlé, pour détensionnement de lignes électriques, permettant l'application du procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'un effort de serrage, exercé sur l'organe de liaison des parties coulissantes, est obtenu par l'intermédiaire de lumières (11), de largeur irrégulière, réalisées longitudinalement dans des flasques (1) constituant les parties coulissantes, dans lesquels est monté un boulon de liaison (2), constitué d'un axe (21) de diamètre supérieur à la largeur maximum des lumières (11). 4. Rallonge à allongement contrôlé selon la revendication 3, caractérisée en ce que la largeur des flasques (1) est irrégulière. 5. Rallonge à allongement contrôlé selon la revendication 4, caractérisée en ce que le profil des grands côtés des flasques (1) est déterminé de façon que la déformation progressive des parties de flasques situées de part et d'autre des lumières (11) exerce, sur l'axe (21) de liaison, un effort de déformation, augmentant ou diminuant, à volonté, la résistance au coulissement du dit axe (21) dans les lumières (11) des dits flasques (1). 6. Rallonge à allongement contrôlé selon la revendication 3, caractérisée en ce que les bords (111, 112) de chaque lumière (11) sont situés de part et d'autre de la ligne médiane (M) de chaque flasque (1). 7. Rallonge à allongement contrôlé selon la revendication 3 ou 6, caractérisée en ce que la distance de l'un des bords (111) de chaque lumière (11), par rapport à la ligne médiane (M) du flasque (1) correspondant, est un peu inférieure au rayon de l'axe (21) de liaison. 8. Rallonge à allongement contrôlé selon la revendication 3, caractérisée en ce que la largeur de chaque lumière (11) est déterminée de façon à obtenir, dans une première zone de lumière (lu), des efforts de valeur donnée sous faible allongement (Z 1), dans une seconde zone (L2), des efforts maintenus à une valeur donnée sous de grands allongements (Z2), et, dans une troisième et dernière zone (L3), des allongements limités (Z3), quelle que soit la valeur des efforts. 9. Rallonge à allongement contrôlé selon la revendication 3, caractérisée en ce que les flasques (1) sont au nombre de trois, dont deux, reliés à la même biellette (8) de liaison, sont disposés de part et d'autre du troisième, lui-même relié à une biellette (7) située à l'extrémité opposée de la rallonge (10), par rapport à la biellette (8) reliant les deux autres flasques. 10. Rallonge à allongement contrôlé selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'épaisseur du flasque (1), situé entre les deux autres, est le double de l'épaisseur de ceux-ci. 11. Rallonge à allongement contrôlé selon la revendication 10, caractérisée en ce que le flasque (1), situé entre les deux autres, est constitué de deux flasques élémentaires juxtaposés, d'épaisseur correspondant à l'épaisseur de chacun des deux autres. 1 2. Rallonge à allongement contrôlé selon la revendication 3 ou 9 caractérisée en ce que les flasques (1), constituant les parties coulissantes, sont maintenus l'un contre l'autre, par l'intermédiaire d'un boulon (2), dont l'axe calibré (21) constitue leur axe de liaison longitudinal commun. 13. Rallonge à allongement contrôlé selon la revendication 3, caractérisée en ce que les caractéristiques d'allongement de la rallonge (10) peuvent être adaptées à chaque cas d'effort de surchage, en modifiant le nombre de flasques (1), d'épaisseur élémentaire, disposés tant à l'intérieur qu'à l'extérieur de la rallonge (1 0).