Brevet FR2786310A1 — publié le 20000526

Isolateur pour un poste de commutation à haute tension L'invention se situe dans le domaine des commutateurs électriques et peut tre appliquée à des postes de commutation à haute tension qui, afin de supporter des parties mises au potentiel de haute tension vis-à-vis d'un élément porteur mis au potentiel de terre, comprennent un isolateur réalisé en résine moulée qui comporte, dans la région située entre les deux armatures de raccordement, une zone non remplie de résine moulée. Dans un poste de commutation à haute tension connu, isolé par gaz comprimé, il est prévu pour entraîner l'axe de commande d'un sectionneur coulissant un isolateur cylindrique appelé"arbre en matériau isolant", qui s'appuie par une de ses faces frontales contre le blindage métallique, et contre l'autre face frontale duquel s'appuie un arbre pourvu d'une roue dentée qui est destiné à entraîner l'axe de commande. L'isolateur est ici pourvu de nervures afin d'augmenter la distance de fuite (document DE 15 40 513 A1). Dans un autre poste de commutation à haute tension connu isolé par gaz comprimé, à blindage métallique, il est prévu pour entraîner un sectionneur un isolateur qui est constitué d'un corps creux en résine mouftée, qui est pourvu côté terre et côté haute tension d'armatures de raccordement à symétrie de révolution. Le corps en résine moulée est composé de deux parties du genre chapeau, chaque partie du genre chapeau présentant deux tronçons de diamètres nettement différents et le tronçon de plus petit diamètre s'enfonçant dans le tronçon de plus grand diamètre. Ce mode de réalisation apporte, avec une faible longueur axiale, une grande distance de fuite ainsi qu'un parcours de claquage particulièrement long dans le matériau isolant. La forme creuse apporte en outre des économies de matériau (document DE 21 42 119 B1). Afin de supporter des conducteurs mis au potentiel de haute tension dans des installations à haute tension blindées. on connaît en outre des isolateurs en forme de colonne qui comportent, dans la région de leurs faces de raccordement, un évidement qui est pourvu d'une couche conductrice et dans lequel repose un tenon métallique, qui reçoit un axe pour la fixation du conducteur. La disposition des tenons métalliques et de la couche conductrice sert ici à diminuer les gradients de potentiel dans les zones critiques, qui se situent à proximité des points de raccordement de l'isolateur sur les conducteurs (document CH 512 810, figure 2). Comme support de moyens de fixation pour les extrémités de câbles ainsi que d'appareils électriques comme des commutateurs, on connaît en outre un isolateur qui est de préférence réalisé en une matière thermoplastique comme du polyamide, et qui est constitué de deux tubes emboîtés à distance l'un dans l'autre, qui sont reliés par des nervures longitudinales radiales et par une paroi transversale. Des douilles filetées métalliques sont ici encastrées dans les extrémités du tube intérieur ; elles servent à fixer le support sur une base et à installer des armatures et appareils. La hauteur d'un support de ce genre est fonction de la tension respectivement appliquée. Un isolateur de soutien de ce genre comporte donc une zone de raccordement supérieure et une zone de raccordement inférieure, les extrémités des deux tubes et les nervures constituant une face de raccordement, et il contient à l'intérieur du tube extérieur trois cavités s'étendant axialement (document DD 68 546). Dans un autre isolateur de soutien connu réalisé en résine moulée, les paliers pour les armatures de raccordement, qui sont encastrés à t'extrémité de tte et à l'extrémité de pied, sont réalisés sous la forme de tenons cylindriques se terminant par une tte sphérique. Au moins un de ces deux paliers peut tre disposé dans le corps isolant en étant décalé vers l'intérieur, afin d'améliorer la résistance à la rupture en flexion de l'isolateur de soutien (document DE 17 55 456 U). En partant d'un isolateur ayant les caractéristiques du préambule de la revendication 1 (document DD 68 456), l'invention vise à simplifier la structure de l'isolateur par le fait qu'il possède, tout en ayant une hauteur courte, une rigidité diélectrique la plus grande possible. On y parvient, suivant l'invention, par le fait que le corps en résine moulée possède un contour parallélépipédique pourvu d'arrondis, -la zone médiane étant constituée de deux parois disposées latéralement, -les deux armatures de raccordement étant réalisées sous la forme d'électrodes à grande surface et étant encastrées dans les deux zones de raccordement, et -les deux armatures de raccordement formant les faces respectives de raccordement supérieure et inférieure, de conformation plane. Un isolateur conçu de la sorte se distingue, tout en ayant une courte hauteur, par une grande rigidité diélectrique, une faible consommation de matériau et une fabrication simple. Les électrodes de grande surface, qui ont de préférence la forme d'une coupole plate, évitent des gradients de potentiel élevés sur la surface des électrodes. La conformation de la zone médiane avec deux parois disposées latéralement crée, dans la région située entre les deux électrodes, une chambre de gaz qui donne un diélectrique résine moulée-gaz-résine moulée, et donc une décharge diélectrique de la résine moulée dans la région de plus petite distance entre les électrodes. A cet effet, il peut tre opportun que les parois soient bombées vers l'extérieur.-Par ailleurs, le corps en résine moulée est accessible dans la région de la chambre de gaz, par exemple aux fins de nettoyage. En outre, la liaison, au moyen des parois, des deux zones de raccordement contenant les électrodes évite des accumulations de résine moulée qui pourraient avoir tendance à former des retassures lors du refroidissement en cours de fabrication. La dépense de matériau peut éventuellement tre encore réduite par des percements du genre fentres dans les parois.-Par ailleurs, afin d'adapter le nouvel isolateur à des conditions diélectriques particulières, le corps en résine moulée peut tre pourvu dans la région des deux parois d'une nervure extérieure et/ou d'une nervure intérieure, ou d'une paroi intermédiaire s'étendant parallèlement aux deux faces de raccordement. Un isolateur réalisé suivant l'invention peut à la fois assurer une fonction de support et servir à transmettre un couple de rotation. II peut tre utilisé aussi bien dans des installations blindées qu'à l'air libre. Quatre exemples de réalisation du nouvel isolateur sont représentés sur les figures 1 à 6, parmi lesquelles : les figures 1 à 3 représentent un premier isolateur en coupe longitudinale, en coupe transversale et en vue de dessus, la figure 4 représente un deuxième isolateur pourvu de nervures disposées dans la région des parois, la figure 5 représente un troisième isolateur pourvu d'une paroi intermédiaire disposée dans la région des parois, et la figure 6 représente en coupe longitudinale un quatrième isolateur pourvu de fentres disposées dans les parois. Les figures 1 à 3 représentent sous différentes vues un isolateur 1, qui est constitué d'un corps 2 en résine moulée, de l'armature 3 de raccordement supérieure et de l'armature 4 de raccordement inférieure. Le corps 2 en résine moulée possède essentiellement un contour de forme parallélépipédique pourvu d'arrondis, et il est divisé en une zone 10 de raccordement supérieure, une zone 11 de raccordement inférieure et une zone médiane constituée des deux parois 12 et 13 disposées latéralement, mutuellement opposées. Les deux armatures 3 et 4 de raccordement, réalisées à symétrie de révolution, forment tout d'abord des faces 23,24 respectives de raccordement supérieure et inférieure, planes, et en outre respectivement une électrode 25,26 sous la forme d'une coupole plate. Chaque armature de raccordement est encastrée en affleurement dans la zone de raccordement associée du corps en résine moulée.-Du fait de la zone médiane constituée des deux parois 12 et 13, une chambre 5 de gaz est présente au centre du corps isolant, entre les deux armatures 3 et 4 de raccordement servant d'électrodes. Dans le cas de l'isolateur suivant la figure 4, une nervure 16 extérieure et une nervure 17 intérieure sont chaque fois prévues dans la région des parois 14 et 15, afin d'allonger la distance de fuite entre les deux armatures de raccordement mises à des potentiels différents. Dans le cas de l'isolateur suivant la figure 5, une paroi 18 intermédiaire horizontale est prévue entre les deux parois 19 et 20. Dans le cas de l'isolateur suivant la figure 6, un percement 22 du genre fentre est prévu dans les parois 21 disposées latéralement. REVENDICATIONS 1. Isolateur pourvu d'une face de raccordement supérieure et d'une face de raccordement inférieure, pour supporter des parties d'un poste de commutation à haute tension, qui sont mises au potentiel de haute tension. vis-à-vis d'un élément porteur mis au potentiel de terre, constitué d'un corps en résine moulée, qui est divisé en une zone (10) de raccordement supérieure, une zone (11) de raccordement inférieure et une zone (12,13) médiane reliant les deux zones de raccordement, qui est pourvu côté terre et côté haute tension d'une armature de raccordement métallique respective, à symétrie de révolution, et qui est pourvu d'au moins une cavité dans la zone médiane, caractérisé en ce que le corps (2) en résine moulée possède un contour parallélépipédique pourvu d'arrondis, -la zone médiane étant constituée de deux parois (12,13) disposées latéralement, -les deux armatures (3,4) de raccordement étant réalisées sous la forme d'électrodes (25,26) à grande surface et étant encastrées dans les deux zones de raccordement, et -les deux armatures de raccordement formant les faces (23,24) respectives de raccordement supérieure et inférieure, de conformation plane. 2. Isolateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les parois (12,13) sont bombées vers l'extérieur. 3. isolateur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps en résine moulée est pourvu, dans la région des deux parois (14, 15), d'une nervure (16) extérieure et/ou d'une nervure (17) intérieure. 4. Isolateur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps en résine moulée est pourvu, dans la région des parois (19,20), d'une paroi (18) intermédiaire s'étendant parallèlement aux faces de raccordement. 5. isolateur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les parois (21) du corps en résine moulée sont pourvues de percements (22) à la manière de fentres. 6. Isolateur suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les électrodes (25,26) ont la forme d'une coupole plate.