Brevet FR2786253A1 — publié le 20000526

DISPOSITIF DE BALISAGE LUMINEUX POUR LIGNE DE TRANSPORT D'ENERGIE ELECTRIQUE. L'invention est relative à un dispositif de balisage lumineux pour ligne de transport d'énergie électrique, du genre de ceux qui comprennent un tube luminescent ayant une première électrode reliée à un conducteur sous tension de la ligne de transport, et une deuxième électrode reliée à un élément conducteur auxiliaire maintenu à proximité du conducteur sous tension de la ligne de transport tout en étant isolé électriquement de celui-ci et de la terre. Des dispositifs de balisage lumineux de ce genre sont connus, notamment d'après les brevets FR 788 799 et FR 1 458 327. Ils sont fréquemment désignés, dans la technique, sous le nom de "balisor" (voir notamment l'article "Le balisage nocturne des lignes de transport d'énergie électrique à haute tension nécessité par la navigation aérienne" de MM R.CHINCHOLLE, J.LAULIAC et D.KAYSER, Bulletin de la Société Française des Electriciens - 7ème série, tome IX, n 100 - Avril 1959 - Editeur Gauthier-Villars-Paris). Une lampe de type "balisor"est constituée par un tube luminescent qui peut fonctionner lorsque l'on crée, entre ses deux électrodes d'extrémité, une différence de potentiel suffisante. Ce montage est réalisé en reliant une électrode à un conducteur sous tension de la ligne de transport d'énergie électrique à haute tension, et l'autre électrode d'extrémité à un élément conducteur auxiliaire placé dans le champ électrique existant entre la ligne haute tension et la terre. Cet élément conducteur auxiliaire est avantageusement disposé parallèlement à la ligne haute tension de sorte que l'équivalent d'un condensateur est formé d'une part entre la ligne haute tension et l'élément conducteur auxiliaire et d'autre part entre cet élément et la terre. Le condensateur équivalent ligne/élément auxiliaire se décharge dans le tube luminescent, l'énergie de décharge étant sensiblement proportionnelle à la valeur du condensateur. Pour un tube luminescent donné, la tension de régime est sensiblement constante et l'énergie lumineuse restituée par le tube est fonction de l'énergie fournie par le condensateur. Le condensateur équivalent a une impédance qui permet la circulation du courant dans le tube luminescent. La capacité du condensateur équivalent ligne/élément auxiliaire dépend, d'une part, de l'écartement de cet élément auxiliaire relativement à la ligne et, d'autre part, des rayons de la section transversale des conducteurs de la ligne haute tension et de l'élément auxiliaire. Par ailleurs, dans un dispositif de balisage selon l'art antérieur, l'élément auxiliaire est suspendu à la ligne de transport et a tendance à vibrer sous l'effet du vent, ce que l'on cherche à éviter. On a déjà imaginé d'alimenter le tube luminescent en reliant une de ses électrodes à un point intermédiaire d'un empilement d'éléments d'isolateur; pour cela un pylône comporte un isolateur suspendu constitué de plusieurs éléments superposés. Chaque élément isolateur a une capacité intrinsèque, et si l'on ajoute quelques éléments isolateurs à l'empilement nécessaire pour l'isolation de la ligne par rapport à la terre, on peut prendre la tension au-dessus des éléments isolateurs supplémentaires pour la relier à une électrode du tube luminescent, l'autre électrode étant reliée directement à un conducteur de la ligne. L'inconvénient d'une telle solution est que les éléments isolateurs coûtent cher et qu'il faut nécessairement installer le dispositif au moment de la mise en place de la ligne de transport. Un but de l'invention est donc de fournir un dispositif de balisage qui permet d'éviter ou de réduire sensiblement les risques de vibrations de l'élément conducteur auxiliaire, sans entraîner des dépenses trop élevées. Il est souhaitable que le dispositif proposé puisse être mis en place sur une ligne déjà existante. Selon l'invention, un dispositif de balisage lumineux pour ligne de transport d'énergie électrique, du genre défini précédemment, est caractérisé par le fait que l'élément conducteur auxiliaire forme une enveloppe autour d'une portion du conducteur sous tension de la ligne de transport relié à la première électrode. Cette enveloppe est avantageusement supportée mécaniquement par le conducteur de la ligne de transport par l'intermédiaire d'au moins un isolateur, en particulier en forme de manchon, de préférence en une matière plastique appropriée. Le manchon peut comporter des éléments radiants. L'enveloppe peut avoir une forme d'ensemble cylindrique. *Elle peut être constituée par une plaque, ou une feuille, métallique enroulée selon un cylindre coaxial à la portion de conducteur sous tension. L'enveloppe peut comporter une fente longitudinale permettant l'installation sur un conducteur déjà en place. Selon une autre possibilité l'enveloppe est constituée par un tube métallique enroulé en hélice, coaxialement à la portion de ligne; le pas de l'hélice est de préférence sensiblement égal au diamètre du tube. En variante, l'enveloppe peut avoir une forme sphérique, traversée diamétralement par la ligne. L'enveloppe est alors avantageusement constituée d'une sphère creuse en matière plastique dont la surface intérieure est métallisée. Une ligne de transport comporte généralement plusieurs conducteurs parallèles. Un dispositif de balisage lumineux selon l'invention peut être installé sur tous les conducteurs parallèles de la ligne de transport., 'Mais on peut aussi prévoir d'installer un dispositif de balisage lumineux sur un seul des conducteurs de la ligne de transport, les deux autres conducteurs étant munis, en vis-à-vis de l'enveloppe associée au tube luminescent, d'enveloppes complémentaires mises au potentiel du conducteur qui les porte. On a, en effet, constaté que cette façon d'opérer permettait d'améliorer la puissance fournie au tube luminescent. De la même façon, si la ligne de transport d'énergie électrique est associée à au moins un fil de garde mis à la terre mais positionné au voisinage des conducteurs de la ligne de transport, on peut associer au fil de garde une enveloppe mise au potentiel de ce fil de garde et disposée au droit de l'enveloppe associée au tube luminescent, ce qui crée entre l'élément conducteur auxiliaire et la terre l'équivalent de deux condensateurs placés en parallèle au lieu d'un seul dans le cas d'un dispositif de type classique; les valeurs de ces condensateurs s'ajoutent et l'on peut ainsi également augmenter la puissance fournie au tube luminescent. Si l'(ou les) enveloppe(s) associée(s) au tube luminescent et/ou au conducteur de la ligne de transport et/ou au(x) fil(s) de garde est(sont) une(des) sphère(s), on peut prévoir que ces sphères aient un diamètre 2 60 cm, de sorte qu'elles peuvent servir pour le balisage de jour des lignes de transport. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'exemples de réalisation décrits avec référence au dessin ci-annexé, mais qui ne sont nullement limitatifs. La Figure 1 de ce dessin est une vue schématique, partiellement en coupe, d'un dispositif de balisage lumineux selon l'invention. La Figure 2 est une section transversale d'un isolateur du dispositif de Fig. 1. La Figure 3 illustre une variante de réalisation du dispositif, partie en extérieur et partie en coupe. La Figure 4, enfin, illustre, semblablement à la Figure 3, une autre variante de réalisation. En se reportant à la Figure 1 du dessin on peut voir un dispositif de balisage lumineux B pour une ligne de transport d'énergie électrique. Ce dispositif B comprend un tube luminescent 1, par exemple du genre de celui décrit dans le brevet déjà cité FR 1 458 327 ou dans sa première addition n 89 389. Le tube 1 comporte une première électrode 2 reliée électriquement par un fil 3 à un conducteur sous tension 4 de la ligne de transport d'énergie électrique à haute tension, et une deuxième électrode 5 reliée par un fil 6 à un élément conducteur auxiliaire C. Le tube 1 est maintenu mécaniquement par des attaches isolantes 7 accrochées, par exemple, au conducteur 4. L'élément conducteur auxiliaire C forme une enveloppe E autour d'une portion du conducteur 4. L'enveloppe E a une forme d'ensemble cylindrique selon la réalisation de Fig.1. Elle est de préférence coaxiale au conducteur 4. Le condensateur formé entre l'enveloppe E et le conducteur 4 est du type condensateur cylindrique. L'enveloppe E est supportée par le conducteur 4 de la ligne par l'intermédiaire d'isolateurs 8 espacés les uns des autres, et convenablement répartis. Chaque isolateur 8 est formé par un manchon en matière plastique isolante, traversé par le conducteur 4. Un manchon 8 est constitué d'un noyau 8a, de diamètre extérieur inférieur oswIl au diamètre intérieur de l'enveloppe E, muni d'éléments radiants 8b formant des ailettes supportant l'enveloppe E. Cette enveloppe E est ainsi maintenue à proximité du conducteur 4 de ligne en étant isolée électriquement de ce conducteur 4 et de la terre. L'enveloppe E se trouve à un potentiel électrique inférieur à celui du conducteur 4, L'enveloppe E peut être réalisée avec une plaque, ou une feuille, métallique 9 enroulée suivant un cylindre coaxial au conducteur 4. On peut prévoir une fente longitudinale (non représentée) suivant la direction des génératrices de l'enveloppe E, d'une largeur suffisante pour pouvoir engager le conducteur 4 à travers cette fente, à l'intérieur de l'enveloppe. De même, les manchons 8 peuvent comporter des fentes longitudinales permettant une installation sur un conducteur 4 en place. Le diamètre intérieur d et la longueur L de l'enveloppe E sont choisis en tenant compte de la tension du conducteur 4 relativement à la terre, de manière à assurer un fonctionnement satisfaisant du tube luminescent 1. Selon une variante de réalisation avantageuse illustrée sur Fig.3 l'enveloppe E est constituée par un tube métallique 10 enroulé en hélice coaxialement au conducteur 4. L'ordre de grandeur du pas de l'hélice peut être sensiblement égal au diamètre du tube 10, avec des spires quasiment jointives. L'enroulement est supporté par des manchons 8 semblables à ceux de Fig. 1, engagés autour du conducteur 4, à l'intérieur de l'hélice formée par le tube 10. Les attaches isolantes 7 au lieu d'être accrochées à la ligne 4 comme sur Fig. 1 peuvent être accrochées en totalité ou en partie à l'enveloppe E. L'enveloppe E constituée par le tube 10 enroulé en hélice permet, pour des lignes à tension relativement basse, par exemple de l'ordre de 30 kilovolts au lieu de 380 kilovolts, de réaliser un condensateur de capacité suffisante pour que l'énergie récupérée permette un fonctionnement satisfaisant du tube 1 pour une longueur L de l'enveloppe relativement faible. Cette longueur est nettement inférieure à celle qui serait nécessaire si l'élément auxiliaire C était constitué par un câble conducteur auxiliaire suspendu par des attaches isolantes parallèlement au conducteur 4, comme pratiqué dans la technique à ce jour. La diminution de la longueur L nécessaire pour un bon fonctionnement du tube 1, selon l'invention, est avantageuse pour la mise en place et le maintien mécanique. La Figure 4 illustre une autre variante de réalisation dans laquelle l'enveloppe E a une forme sphérique et est constituée d'une sphère creuse 11, en matière plastique, traversée suivant un diamètre par le conducteur 4. La sphère 11 comporte une couche métallisée 12 sur sa surface intérieure. Des zones circulaires 13, autour des trous de passage du câble 4 à travers la sphère 11, restent dépourvues de couche métallisée pour maintenir l'isolation électrique entre cette couche 12 et le conducteur 4. L'électrode 5 du tube 1 est reliée par le fil 6 à la couche métallisée 12, le fil 6 traversant la paroi isolante de la sphère 11. Quel que soit le mode de réalisation, on peut mettre en place une enveloppe E, en particulier une enveloppe en hélice formée par le tube 10 dans la variante de Fig.3, sur un seul conducteur 4 ou sur l'ensemble des conducteurs d'une ligne de transport d'énergie électrique, généralement constituée par plusieurs conducteurs 4 2 o parallèles. REVENDICATIONS 1. Dispositif de balisage lumineux pour ligne de transport d'énergie électrique, comprenant un tube luminescent (1) ayant une première électrode (2) reliée à un conducteur sous tension (4) de la ligne de transport, et une deuxième électrode (5) reliée à un élément conducteur auxiliaire (C) maintenu à proximité du conducteur sous tension (4) de la ligne de transport tout en étant isolé électriquement de celui-ci et de la terre, caractérisé par le fait que l'élément conducteur auxiliaire (C) forme une enveloppe (E) autour d'une portion du conducteur sous tension (4) de la ligne de transport relié à la première électrode (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'enveloppe (E) est supportée mécaniquement par le conducteur (4) de la ligne de transport par l'intermédiaire d'au moins un isolateur (8, 13), en particulier en forme de manchon (8). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le ou chaque manchon isolateur (8) est en une matière plastique appropriée. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'enveloppe (E) a une forme d'ensemble cylindrique. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'enveloppe (E) est constituée par une plaque, ou feuille, métallique (9) enroulée selon un cylindre coaxial à la portion de conducteur (4) de la ligne. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'enveloppe (E) est constituée par un tube métallique (10) enroulé en hélice, coaxialement à une portion du conducteur (4). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le pas de l'hélice est sensiblement égal au diamètre du tube (10). 8. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'enveloppe (E) a une forme sphérique, traversée diamétralement par le conducteur sous tension (4). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'enveloppe (E) est constituée d'une sphère creuse (11) en matière plastique dont la surface intérieure est métallisée (12). _TTy 10. Dispositif de balisage lumineux d'une ligne de transport d'énergie électrique ayant plusieurs conducteurs parallèles, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif selon l'une des revendications 1 à 9 installé sur chaque conducteur de la ligne de transport. 11. Dispositif de balisage lumineux d'une ligne de transport d'énergie électrique ayant plusieurs conducteurs parallèles, caractérisé par le fait que l'un des conducteurs de la ligne de transport comporte un dispositif selon l'une des revendications 1 à 9 incluant un tube luminescent et que l'un au moins des autres conducteurs de la ligne de transport porte, au droit de l'enveloppe associée audit tube luminescent, une enveloppe mise au potentiel de la ligne qui le porte. 12. Dispositif de balisage lumineux d'une ligne de transport d'énergie électrique associée à au moins un fil de garde mis à la terre et positionné au voisinage du(ou des) conducteur(s) de la ligne de transport, au moins un desdits conducteurs portant un dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le fil de garde porte une enveloppe ayant le potentiel du fil de garde et disposée au droit de l'enveloppe associée au tube luminescent. 13. Dispositif selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé par le fait que l'enveloppe portée par un conducteur de ligne de transport non associé à un tube luminescent et/ou par un fil de garde est une enveloppe sphérique de plus de 60 cm de diamètre. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par le fait que l'enveloppe associée à un tube luminescent est une enveloppe selon l'une des revendications 8 ou 9.