Brevet FR2775544A1 — publié le 19990903

INSTALLATION BLINDEE DE TRANSPORT D'ENERGIE AYANT UN CAPTEUR DISPOSE DANS LE BLINDAGE ET UNE ANTENNE ASSOCIEE AU CAPTEUR L'invention se rapporte au domaine des éléments électriques et peut être appliquée à la construction d'antennes radio qui, dans une installation blindée de transport d'énergie, servent à transférer des données de mesure et sont associées à un capteur qui est disposé à l'intérieur du blindage, par exemple un capteur d'ondes de surface, en vue de relever la température du conducteur se trouvant à un potentiel de haute tension. Dans une installation connue de transport d'énergie qui est blindée, il est monté à l'intérieur du blindage tubulaire un premier élément d'antenne qui appartient à un dispositif de commande et de surveillance disposé à l'extérieur du blindage. Ce premier élément d'antenne communique avec un autre élément d'antenne monté plus loin à l'intérieur de l'installation. Le premier et/ou l'autre élément d'antenne peuvent en l'occurrence communiquer également avec des capteurs qui sont constitués par exemple sous la forme de capteurs d'ondes de surface et auxquels est associé respectivement un moyen d'émission et un moyen de réception, par exemple une antenne radio (WO 97/8587 A). Pour la détection de décharges partielles dans une installation à haute tension blindée et isolée par du gaz, il est en outre connu de découpler les ondes 2 2775544 électromagnétiques se produisant en fonction de décharges partielles au moyen d'une fente qui est pratiquée dans le blindage et aux bords latéraux de laquelle les deux conducteurs d'un câble coaxial sont raccordés directement (EP 0 621 489 A2, Figure 10). A partir d'une installation de transport d'énergie qui est blindée, et qui comprend un blindage tubulaire et une ligne tubulaire disposée dans le blindage et se trouvant sous un potentiel de haute tension dans laquelle il est prévu sur la paroi intérieure du blindage ou sur la ligne au moins un capteur et sur la paroi intérieure du blindage ou à la surface de la ligne une antenne radio associée au capteur. L'invention vise à conformer l'antenne radio de manière à ce qu'elle satisfasse aux exigences de techniques hautes fréquences et de techniques de haute tension et puisse être intégrée simplement aux conducteurs et/ou au blindage. On y parvient suivant l'invention par le fait que l'antenne radio est constituée d'une antenne plane ayant un élément rayonnant et une embase conductrice, l'élément rayonnant étant constitué sous la forme d'une languette qui est montée en porte-à-faux dans un évidement de l'embase et qui est court-circuitée vis-à- vis de l'embase par son extrémité constituée sous la forme d'une pièce de fixation. Des antennes radio d'interrogation de capteurs d'installations blindées de transport d'énergie ont opportunément une fréquence de fonctionnement de 500 MHz environ. Les antennes demi-onde ont dans cette plage de fréquence une longueur de 20 à 40 cm environ, les antennes quart d'onde une longueur de 10 à 20 cm environ. Dans ce que l'on appelle des antennes Patch, qui sont connues en soi, un revêtement conducteur sous forme de bande est monté à une distance de quelques millimètres d'une embase conductrice. L'antenne constituée suivant l'invention est donc une antenne Patch quart d'onde modifiée qui, pour certaines dimensions, a un caractère de résonance dont la valeur tient compte des conditions spatiales d'une installation blindée de transport d'énergie qui peut en outre être munie sur ses parties marginales d'arrondis de rayon de courbure suffisants qui sont nécessaires pour la technique en haute tension et qui, en raison de sa petite hauteur, peut être intégrée dans des régions proches de la surface du blindage et/ou du conducteur. L'embase d'une antenne de ce genre peut ainsi être constituée d'une pièce rapportée de forme sensiblement rectangulaire ou d'une coiffe dans ou sur le blindage ou le conducteur. Mais avantageusement, l'embase munie d'une cavité est formée elle-même par le conducteur ou par le blindage. L'antenne radio constituée suivant l'invention peut en outre être conformée de manière que la fréquence de résonance du résonateur formé par la languette et l'embase puisse être modifiée. Ceci s'effectue avantageusement en utilisant une pièce de tôle recourbée en forme de U et montée entre la languette et l'embase, les extrémités des branches de la pièce de tôle en forme de U pointant en direction de la pointe de la languette. L'accord à la fréquence de résonance souhaitée peut alors s'effectuer en utilisant des pièces de tôle en forme de U que l'on peut remplacer, les branches des diverses pièces de tôle étant de longueurs différentes. Un accord fin supplémentaire pour ce qui concerne la fréquence de résonance est possible si la position de la languette dans la cavité de l'embase peut être ajustée dans la direction longitudinale et si ainsi on peut régler la largeur de l'intervalle formé entre l'embase et la languette à la pointe de la languette. Les antennes radio constituées suivant l'invention ont en outre l'avantage que le capteur peut être intégré à la structure de l'antenne en étant monté notamment entre l'élément rayonnant et l'embase conductrice. Un mode de réalisation avantageux à cet effet consiste à monter le capteur dans une gorge de la languette qui est tournée vers l'embase. Trois exemples de réalisation d'une antenne radio constituée selon l'invention sont représentés aux figures 1 à 7. Au dessin, donné uniquement à titre d'exemple: les figures 1 et 2 sont des vues en coupes longitudinale et transversale d'une antenne radio posée sur le conducteur intérieur d'une installation blindée de transport d'énergie, les figures 3 et 4 représentent une antenne qui peut être accordée et qui est placée dans un évidement du conducteur intérieur d'une installation blindée de transport d'énergie, et les figures 5 à 7 représentent une antenne radio qui peut être raccordée et dont l'embase est formée du conducteur muni d'une cavité et auquel est appliqué une haute tension d'une installation de transport d'énergie. Suivant les figures 1 et 2, il est posé sur le conducteur 2 intérieur d'une installation isolée par du gaz et blindée de haute tension une antenne radio 1 constituée essentiellement de l'embase 11 rectangulaire en forme de cadre et de l'élément 13 rayonnant. L'élément 13 rayonnant comporte une languette 14 rectangulaire ayant une fixation 15 et est inséré dans une cavité 12 rectangulaire en forme de cuvette de façon que son contour de surface coïncide avec le contour de surface de l'embase 11. L'embase 11 et l'élément 13 rayonnant sont ainsi adaptés à la courbure périphérique du conducteur 2 intérieur tubulaire. 2775544 L'élément 13 rayonnant, dont la longueur active correspond à un quart de longueur d'onde de la fréquence de fonctionnement, a des dimensions de 4 x 22 cm environ. La distance radiale de l'élément rayonnant à l'embase est de 10 mm environ. Tous les bords de l'antenne radio, qui ont de l'importance du point de vue de la technique de haute tension, sont arrondis de manière adéquate. L'antenne radio 3 suivant les figures 3 et 4 est constituée également d'une embase 31 en forme de cadre et de l'élément 33 rayonnant qui a la forme d'une languette 34 et qui est fixé par une fixation 35 à l'embase 31. Dans ce cas, l'embase est insérée dans un évidement 41 rectangulaire du conducteur 4 intérieur tubulaire. Dans l'espace 32 vide entre la languette 34 et l'embase 31 est insérée en outre une tôle 36 de résonance de section transversale en forme de U, les extrémités libres des branches 37 et 38 se terminant dans la région de la pointe de la languette 34. Dans l'embase 31 est insérée en outre une vis 39 d'accord par laquelle on peut modifier la distance entre les branches 37 et 38 libres. On peut ainsi accorder la fréquence de résonance de l'antenne radio 3. Dans l'espace vide compris entre la languette 34 et l'embase 31 est disposé aussi à proximité de la fixation 35 un élément 40 capteur qui, en l'espèce, est un capteur d'onde de surface. L'antenne radio 5 suivant les figures 5 à 7 (Figure 7: vue par en dessous de l'élément rayonnant) est conformée de manière que l'embase 51 en forme de cadre soit formée par le conducteur 6 tubulaire; à cet effet, il est usiné dans la région correspondante du conducteur un évidement 52. L'élément 53 rayonnant sous la forme d'une languette 54 rectangulaire à fixation 55 est inséré dans cet évidement en affleurement avec la surface du conducteur. Dans la surface intérieure de 6 d 2775544 l'élément 53 rayonnant est usinée également une gorge 57 qui s'étend longitudinalement et dans laquelle peut être inséré un capteur d'ondes de surface. Il est en outre prévu dans ce cas une tôle 58 de résonance conformée en U. L'adaptation de cette antenne radio à la fréquence peut s'effectuer dans ce cas par des tôles 58 de résonance dont les branches ont des longueurs différentes. Un accord fin est prévu par le fait que les trous 56 de fixation ménagés dans la fixation 55 sont constitués sous forme de trous oblongs de sorte que l'élément 53 rayonnant peut coulisser dans la direction longitudinale ce qui fait que l'intervalle s compris entre les extrémités libres de la languette 54 et la paroi opposée de l'embase 51 peut être ajusté. L'antenne radio suivant les figures 5 à 7 peut être utilisée notamment pour des pièces de conducteur qui sont coulées et qui sont utilisées par exemple en même temps pour soutenir le conducteur intérieur tubulaire d'une installation isolée par du gaz et encapsulée de haute tension vis-à-vis du blindage extérieur, comme cela est proposé par exemple dans la demande antérieure DE 197 22 897.6. Suivant un mode de réalisation, la languette 14 est disposée parallèlement à l'axe longitudinal du conducteur 2 intérieur tubulaire ou du blindage. REVENDICATIONS 1. Installation de transport d'énergie comprenant un blindage tubulaire et une ligne tubulaire disposée dans le blindage et se trouvant sous un potentiel de haute tension, dans laquelle il est prévu sur la paroi intérieure du blindage ou sur la ligne au moins un capteur et sur la paroi intérieure du blindage ou à la surface de la ligne une antenne radio associée au capteur, caractérisée en ce que l'antenne (1) radio est constituée d'une antenne plane ayant un élément (13) rayonnant et une emabase (11) conductrice, l'élément (13) rayonnant étant constitué sous la forme d'une languette (14) qui est montée en porte-à- faux dans un évidement (12) de l'embase (11) et qui est court-circuitée vis-à-vis de l'embase (11) par son extrémité constituée sous la forme d'une pièce de fixation. 2. Installation de transport d'énergie suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'embase (11) est constituée d'une pièce rapportée (31) sensiblement rectangulaire ou d'une coiffe (11) dans ou sur le blindage ou le conducteur (2). 3. Installation de transport d'énergie suivant la revendication 1, 8 2775544 caractérisée en ce que l'embase (51) est formée du conducteur (6) ou du blindage. 4. Installation de transport d'énergie suivant la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que il est prévu des moyens de modification de la fréquence de résonance du résonateur formé par la languette (34) et l'embase (31). 5. Installation de transport d'énergie suivant la revendication 4, caractérisée en ce que il est prévu entre la languette (54) et l'embase (51) une tôle (58) de résonance qui peut être remplacée et qui a la forme d'une pièce en tôle en forme de U. 6. Installation de transport d'énergie suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la languette (34) peut être ajustée (56) dans la direction longitudinale. 7. Installation de transport d'énergie suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le capteur (40) est disposé dans le diélectrique compris entre l'élément (33) rayonnant et l'embase (31) conductrice. 8. Installation de transport d'énergie suivant la revendication 7, caractérisée en ce que la languette (53) est munie d'une gorge (57), tournée vers l'embase (51), de réception d'un capteur. 9 2775544 9. Installation de transport d'énergie suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la languette (14) est disposée parallèlement à l'axe longitudinal du conducteur (2) intérieur tubulaire ou du blindage.