Brevet FR2729785A1 — publié le 19960726

TRAVERSEE ISOLANTE La présente invention concerne une traversée isolante, notamment pour un appareil électrique à enceinte métallique. L'invention s'applique plus particulièrement aux disjoncteurs comprenant une enceinte métallique (généralement tôle d'acier) reliée à la terre, qui sert à protéger les équipements haute tension des agressions de 1' atmosphère extérieure. Ce type d'enceinte est désignée, dans le vocabulaire de l'homme du métier, sous le vocable anglais de "dog housse". Les appareils du type précité comportent généralement six traversées isolantes, traversant la cuve et reliant respectivement les deux prises de courant de chacun des éléments de coupure aux câbles ou barres ' d'amenée et de départ de courant. Dans les réalisations actuelles, les traversées isolantes sont faites d'un bloc de résine moulée enfermant un conducteur; pour assurer un gradient de tension admissible entre l'intérieur et l'extérieur de la résine, des inserts métalliques sont disposés, lors du moulage, au sein de la résine. Ce type de traversée donne satisfaction sur le plan technique, mais son prix de revient est élevé. Un but de la présente invention est de réaliser une traversée de prix moins élevé, tout en assurant une tenue diélectrique comparable. Pour atteindre l'économie souhaitée, l'homme du métier se tourne naturellement vers une traversée en céramique, ce matériau ayant fait ses preuves dans de nombreuses applications électrotechniques. Pour fixer le potentiel à la surface de la traversée de céramique, il est bien connu de la revêtir d'une couche métallique. Les essais réalisés sur une telle traversée ont montré que les gradients de potentiel et par suite les contraintes diélectriques sont trop importantes dans certaines zones de la traversée. Ce problème est explicité à l'examen de la figure 1 qui représente, en élévation en coupe axiale, une traversée en céramique de forme classique, revêtue d'une couche métallique. La traversée comprend: - une portion tubulaire extérieure 1 munie d'ailettes 2, - une portion tubulaire centrale comprenant une base 3 destinée à venir en appui et à être fixée à la paroi métallique 4 de l'enceinte à l'aide d'un collier métallique 4A et de vis 5 avec interposition d'un ciment d'étanchéité 6, - une portion tubulaire 7 intérieure; un tore de mesure 8 entoure la portion intérieure 7, au voisinage de la paroi 4. A l'intérieur de l'alésage central de la céramique est placé un conducteur ll. La céramique est métallisée au droit de son contact avec la paroi 4 de l'enceinte et du tore de mesure 8. Malgré la métallisation des surfaces extérieure et intérieure de la céramique, il apparaît, au niveau du tore de mesure, des gradients de potentiels dangereux, comme le montrent les lignes de champs électriques 12 dessinées sur a portion droite de la figure. La concentration de contraintes diélectriques qui est néfaste se trouve dans air, sur la surface de la céramique, à l'endroit où s'arrête la métallisation, au droit de la partie inférieure du tore de mesure. Ces gradients peuvent entraîner un claquage. Un but de la présente invention est de déterminer une 'orme de traversée qui ne présente pas cet inconvénient d'un Cort gradient de potentiel dans certaines zones. Le problème est résolu en combinant les trois mesures ci-après: - la portion intérieure de la traversée comporte deux parties de diamètre extérieur différent, une première partie au droit du tore de mesure ayant un diamètre supérieur à une seconde partie située sous le tore, - les deux parties précitées sont reliées par une ailette, le sommet de cette ailette étant reliée à la seconde partie par un congé ayant toute forme s'inscrivant dans un cône s'appuyant sur le sommet de l'ailette et ayant un demi-angle au sommet de 300, - la surface extérieure de la céramique est métallisée dans la première partie depuis son extrémité proche de la paroi de l'enceinte jusqu'à quelques millimètres avant le sommet de l'ailette. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description ci-après faite en regard du dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue partielle en élévation partiellement en coupe d'une traversée selon l'art antérieur, - la figure 2 est une vue partielle en élévation partiellement en coupe d'une traversée selon un mode préféré de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue de la traversée de la figure 2 dans laquelle on a représenté les lignes de champ électrique. La traversée de la figure 1 a déjà été décrite et on a signalé les inconvénients de cette forme de traversee. La figure 2 montre une traversée modifiée pour pallier ces inconvénients. Les éléments communs aux figures 1 et 2 ont reçu les mêmes numéros de référence. Selon un première caractéristique de l'invention, la traversée présente dans sa partie intérieure, une ailette 15 contre laquelle vient s'appuyer le tore de mesure 8. Cette ailette est métallisée au droit du tore, mais la métallisation s'arrête à quelques millimètres avant le sommet de l'ailette. Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie 7B de la traversée située au-dessous de l'ailette a un diamètre extérieur i inférieur au diamètre extérieur s de la partie 7A située au-dessus de l'ailette. Le rapport Oi/s est avantageusement compris entre 0,5 et 0,9. Selon une troisième caractéristique de l'invention, les deux portions 7A et 7B de diamètre extérier inégal sont raccordées par un congé 7C dont la forme est inscrite géométriquement dans un cône 20 s'appuyant sur l'ailette et dont le demi-angle au sommet a est de 30 degrés. On choisira de préférence un congé arrondi évitant tout angle vif. Grâce à ces dispositions, la traversée ne présente plus de gradient dangereux. La figure 3 montre les lignes équipotentielles 12 qui, par rapport à celles de la figure 1, se sont éloignées les unes des autres, montrant que le gradient de potentiel dans la zone incriminée précédemment est diminué fortement. L'invention s'applique aux traversées pour appareils électriques avec enceinte métallique, en moyenne et haute tension. REVENDICATIONS 1/ Traversée isolante pour appareil électrique avec enceinte métallique, destinée à relier l'extérieur et l'intérieur de ladite enceinte, comprenant une enveloppe (1) de révolution en céramique entourant un conducteur métallique (11), ladite enveloppe traversant la paroi (4) de ladite enceinte et y étant fixée, caractérisée en ce que la partie (7) d'enveloppe intérieure à l'enceinte comprend deux parties (7A, 7B) tubulaires de diamètres ((t > i, s) extérieurs inégaux, la partie supérieure (7A) étant de plus grand diamètre extérieur que la partie inférieure (7B), les deux parties étant reliées par une ailette (15), la partie supérieure (7A) étant métallisée, la métallisation s'étendant jusqu'à quelques millimètres du sommet de l'ailette (ils), l'ailette (15) étant reliée à la partie inférieure (7B) par un congé (7C) inscrit dans un cône (20) dont les arêtes s'appuient sur l'ailette et dont le demi argle au sommet (a) est de 30 degrés. 2,' Traversée selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rapport du plus petit diamètre (i) au plus grand diamètre (s) est est compris entre 0,5 et 0,9.