Brevet FR2805674A1 — publié le 20010831

MODULE DE BLINDAGE POUR UNE BARRE COLLECTRICE TRIPHASEE D'UNE INSTALLATION A HAUTE TENSION L'invention est dans le domaine de la distribution d'énergie et s'applique à la construction d'installations haute tension blindées et isolées par du gaz, dans lesquelles deux parties de l'installation sont reliées entre elles mécaniquement et électriquement par un module à rail collecteur du type à blindage triphasé. Dans des installations à haute tension triphasées il est habituel de disposer, au moins dans la région des barres collectrices, les tronçons individuels des trois fils de phase dans une enveloppe commune tubulaire de blindage. Les fils de phase s'étendent en l'occurrence parallèlement à l'axe de l'enveloppe de blindage et sont disposés normalement en triangle. Les fils de phase sont en outre appuyés individuellement ou en commun sur l'enveloppe is de blindage par au moins un isolateur (DE 22 11 987 A1, DE 23 64 560 A1). Dans une variante de l'appui commun, il est prévu d'une part entre chaque fil de phase et le blindage, respectivement, un dispositif d'appui, d'autre part il se trouve un autre appui multiple constitué sous forme d'étoile entre les fils de phase et celui-ci s'appuie sur les appuis individuels (DE 20 36 270 A1). Dans une autre installation de transmission d'énergie triphasée, dans laquelle les fils de phase sont disposés côte à côte dans une enveloppe commune, chaque fil de phase est constitué de deux bandes profilées creuses qui ont une section transversale hémicirculaire. La bande profilée individuelle comporte en l'occurrence une partie de fil s'étendant le long du diamètre du cercle et une partie de fil s'étendant le long du pourtour du cercle. 2 2805674 Les deux bandes profitées se complètent en une section transversale circulaire. Une bande profilée peut toutefois également former à soi seule le fil de phase respectif. Les fils de phase sont disposés côte à côte dans un plan (US 2 964 586 A, notamment figures 23 et 24). A partir d'un module de blindage pour une barre collectrice isolée par du gaz, du type blindé triphasé, d'une installation à haute tension, constituée d'une enveloppe tubulaire de blindage ayant des brides de liaison aux deux extrémités, de trois fils de phase disposés en triangle dans l'enveloppe de blindage parallèlement à son axe et d'au moins une mise à la 0io terre appuyant les fils de phase en commun sur l'enveloppe de blindage, l'invention se donne pour but de disposer et de conformer les éléments "fils de phase" et "isolateurs d'appui" de façon à assurer une grande facilité de montage tout en ayant une structure simple à construire et favorable du point de vue diélectrique. On y parvient suivant l'invention par le fait que, respectivement, un isolateur d'appui commun aux trois fils de phase et ayant des traversées de fils sensiblement cylindriques est associé à l'une des deux brides de l'enveloppe de blindage, en ce qu'entre les deux extrémités de l'enveloppe de blindage il est prévu au moins un élément d'appui isolant pour l'appui des fils de phase les uns contre les autres, en ce que les fils de phase ont un profil tubulaire de section transversale hémicirculaire ayant une partie de conducteur s'étendant le long du pourtour du cercle et une partie de conducteur s'étendant le long du diamètre du cercle, la partie de conducteur s'étendant le long du diamètre du cercle étant tournée vers l'axe de I'enveloppe de blindage, et en ce que les fils de phase sont fixés par des pièces de liaison aux traversées pour les fils de l'isolateur d'appui du côté des brides. Dans un mode de réalisation de ce genre du module de blindage, I'isoleur d'appui, les fils de phase et l'élément d'appui isolant forment une unité relativement stable et qui peut être prémontée, qui peut être introduite facilement dans l'enveloppe de blindage et qui peut être immobilisée sur l'une des brides de liaison. Le mode de réalisation des fils de phase à profilés tubulaires en section transversale hémicirculaire offre la possibilité d'utiliser au mieux du point de vue diélectrique l'espace à l'intérieur de l'enveloppe de blindage, c'est à dire de maintenir le diamètre intérieur de l'enveloppe de blindage à une valeur aussi petite que possible. Cela est 3 2805674 obtenu dans un mode de réalisation de l'invention par le fait que le plan de la zone conductrice s'étendant le long du diamètre du cercle de chaque fil de phase s'étend en étant décalé vers l'extérieur par rapport à l'axe de la traversée correspondante; les traversées pour les fils ménagés dans I'isolateur d'appui ont donc une distance radiale plus grande vis à vis de l'enveloppe de blindage que les fils de phase. Il s'ensuit que l'isolateur d'appui peut avoir un diamètre extérieur relativement petit. Il est recommandé à cet effet de constituer les pièces de liaison en console pour la réception des extrémités des lignes de phase et de les relier directement aux traversées io pour les fils ménagés dans l'isolateur d'appui. A leur extrémité éloignée de l'isolateur d'appui, les fils de phase sont judicieusement munis de pièces de liaison qui, pour le couplage des fils de phase aux traversées ménagées dans l'isolateur d'appui d'un module adjacent de blindage, portent une pièce de contact d'un contact glissant. Pour de grandes longueurs du module de blindage, donc pour une longueur de plus de 8 à 10 mètres, il peut être utile d'appuyer au moins deux des fils de phase en plus individuellement de manière isolante sur l'enveloppe de blindage; les appuis utilisés à cet effet peuvent être constitués d'une manière en soi connue sous la forme d'appuis glissants. L'appui isolant supplémentaire de seulement deux fils de phase est alors utile si les fils de phase disposés en triangle sont placés de façon que le fil de phase supérieur soit disposé sur un axe vertical et que les deux autres fils de phase soient décalés en direction périphérique de + 120 environ. Dans ce cas, les deux fils de phase inférieurs sont à une distance relativement grande de la zone de fond de l'enveloppe de blindage et ainsi d'impuretés pouvant se trouver éventuellement sur le fond et pouvant avoir une action diélectrique. La forme de section transversale du fil de phase qui est prévue permet en outre de n'avoir à soumettre des profilés tubulaires adéquats qu'à un usinage de sciage et d'alésage pour les mettre à longueur et former les zones de fixation nécessaires. Il est recommandé à cet effet de munir les fils de phase dans la zone s'étendant le long du pourtour circulaire respectivement d'un méplat qui est opposé à la zone s'étendant le long du diamètre du cercle et qui est munie de trous de montage. La forme hémicirculaire de la section droite du fil de phase permet également de renforcer électriquement les fils de phase pour s'adapter à des courants nominaux intenses par le fait que chaque fil de 4 2805674 phase est renforcé électriquement dans au moins un tronçon longitudinal par une pièce conductrice du même genre disposée de manière symétrique comme en un miroir et à laquelle sont associés des embouts du type à électrode à ses extrémités. Un exemple de réalisation du nouveau module de blindage est représenté aux figures dans lesquelles: la figure la est avec la figure lb une vue en coupe longitudinale du nouveau module de blindage, la figure 2 est une vue en coupe transversale dans la zone d'un io élément d'appui prévu pour l'appui mutuel des fils de phase, la figure 3 est une vue en coupe transversale de la zone de deux appuis prévus supplémentairement pour deux fils de phase et la figure 4 est une vue en coupe transversale d'un tronçon de fil de phase renforcé électriquement. is Les figures la et lb représentent un module 1 de blindage qui a été représenté raccourci pour ce qui concerne sa longueur et dont l'enveloppe 2 de blindage est constituée d'une partie 1 médiane tubulaire et de deux parties 22 et 23 d'extrémité fabriquées en tant que pièces de fonderie. Chaque partie d'extrémité comporte une bride 24 et 25 de montage et est munie d'un trou 26 et 27 de montage et d'un autre trou 28 et 29 de raccordement d'un détecteur ou d'une sonde ou d'un conduit de gaz. Sur la bride 25 est monté un isolateur 3 d'appui qui, à la façon habituelle, est constitué d'un corps 31 isolant en forme de disque et muni de traversées 34 axiales et d'une armature 32 métallique annulaire. Dans le corps 31 isolant sont incorporés trois traversées 33 pour des fils, qui sont munies de trous de centrage et taraudées. Un isolateur 4 d'appui de même type est disposé à l'autre extrémité du module de blindage sur la bride 24. Cet isolateur d'appui appartient toutefois à un module de blindage adjacent. Sur les traversées 33 de l'isolateur 3 d'appui sont fixés trois fils 5, 6, 7 de phase. Chacun de ces fils de phase est constitué d'un profilé 51 tubulaire qui, suivant les figures 2 et 3, a en coupe transversale une forme hémicirculaire et est constitué d'une partie 52 de fil s'étendant le long du pourtour du cercle et d'une partie 53 de fil s'étendant le long du diamètre du cercle. Les trois fils de phase sont disposés de façon que le plan a-a de la partie 53 de fil s'étendant le long du diamètre du cercle soit tourné vers l'axe A de l'enveloppe 2 de blindage. Les trois fils 5, 6, 7 de phase sont disposés 2805674 en triangle, le fil 5 de phase étant disposé symétriquement au-dessus des deux fils 6 et 7 de phase. A l'intérieur de l'enveloppe de blindage, il est prévu entre les trois fils de phase, en fonction de la longueur du module de blindage, au s moins un élément 8 d'appui qui appuie de manière isolante les fils de phase les uns contre les autres. Cet élément d'appui sert d'une part à la stabilisation mécanique du module, mais d'autre part, notamment à l'absorption des forces qui se produisent entre les fils de phase en cas de courts-circuits. L'élément 8 d'appui comporte, suivant les figures 2 et 3, trois bras ou zones 81, 82 et 83 io cylindriques d'appui, qui sont disposées en étoile et qui sont coulées d'une seule pièce en une résine de coulée. Les zones d'appui sont munies de nervures 84 de renforcement et sont optimisées du point de vue de la technique haute tension. Pour des modules de blindage de grande longueur, notamment à partir d'une longueur de 10 mètres environ, il est recommandé d'appuyer les fils 6 et 7 de phase, outre par plusieurs éléments 8 d'appui, par des éléments 9 isolants d'appui sur l'enveloppe de blindage comme le montre la figure 3. Les éléments 9 d'appui sont opportunément munis d'un disque 91 glissant comme cela est connu par exemple par les demandes de brevet de la République Fédérale d'Allemagne n0 195 02 665 et 195 17 591. Suivant les figures la et lb les fils 5, 6, 7 de phase sont fixés à la fois à l'isolateur 3 d'appui et à l'isolateur 4 d'appui opposé. Pour ce qui concerne l'isolateur 3 d'appui, chaque fil de phase se sert à cet effet d'une pièce 56 de liaison qui comporte une partie 57 en console et une partie 58 de raccordement de type à pied. L'une des extrémités du fil de phase s'applique sur la partie 57 en console par sa partie de fil s'étendant le long du diamètre du cercle et est fixée par des vis qui peuvent être montées en passant par des trous 55 de montage. A l'autre extrémité de chaque fil de phase est prévue une pièce 60 de liaison qui est constituée de la même façon que la pièce 56 de liaison mais qui est munie, pour la liaison à l'isolateur 4 d'appui, en plus d'une pièce 62 de contact d'un contact glissant, dont le contact 41 antagoniste en forme de douille est fixé à la traversée 42 pour le fil correspondante ménagée dans l'isolateur 4 d'appui. La figure lb représente encore pour le fil 5 de phase que les fils de phase peuvent être renforcés électriquement par une ou plusieurs pièces conductrices, qui sont constituées en ayant la même section transversale 6 2805674 que les fils de phase et qui sont disposées d'une manière symétrique comme en un miroir par rapport à ces fils de phase. Dans ce cas, on peut monter aux extrémités de la pièce 70 conductrice des embouts 73 et 74 de type à électrode. Le cas échéant l'embout 73 peut être intégré à la pièce 56 de liaison. De manière judicieuse, les deux pièces conductrices suivant la figure 4, dans un renforcement de ce genre des fils de phase, sont munies d'un épaississement 72 de montage et sont vissées entre elles dans la région de cet épaississement de montage. 7 2805674 REVENDICATIONS 1. Module (1) de blindage pour une barre collectrice isolée par du gaz, du type blindé triphasé, d'une installation à haute tension, constituée d'une enveloppe (2) tubulaire de blindage ayant des brides (24, 25) de liaison aux deux extrémités, de trois fils (5, 6, 7) de phase disposés en triangle dans l'enveloppe de blindage parallèlement à son axe et d'au moins une mise à la terre (3) appuyant les fils de phase en commun sur l'enveloppe de blindage, caractérisé en ce que, respectivement, un isolateur (3) d'appui commun aux trois fils (5, 6, 7) de phase et ayant des traversées de fils io sensiblement cylindriques est associé à l'une des deux brides (25) de l'enveloppe (2) de blindage, en ce qu'entre les deux extrémités de l'enveloppe (2) de blindage il est prévu au moins un élément (8) d'appui isolant pour l'appui des fils (5, 6, 7) de phase les uns contre les autres, en ce que les fils (5, 6, 7) de phase ont un profil (51) tubulaire de section transversale hémicirculaire ayant une partie de conducteur s'étendant (52) le long du pourtour du cercle et une partie de conducteur s'étendant le long du diamètre (53) du cercle, la partie (53) de conducteur s'étendant le long du diamètre du cercle étant tournée vers l'axe (A) de l'enveloppe (2) de blindage, et en ce que les fils (5, 6, 7) de phase sont fixés par des pièces (56) de liaison aux traversées (33) pour les fils de l'isolateur (3) d'appui du côté des brides. 2. Module de blindage suivant la revendication 1, caractérisé 8 2805674 en ce que l'élément (8) d'appui isolant est constitué en ayant trois bras (81, 82, 83). 3. Module de blindage suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins deux des fils (6, 7) de phase sont appuyés (9) de manière isolante, en outre, individuellement sur l'enveloppe (2) de blindage. 4. Module de blindage suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pièces (6) de liaison sont constituées en consoles (57) pour la réception des extrémités des fils (5, 6, 7) de phase. 5. Module de blindage suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les fils (5, 6, 7) de phase sont munis à l'extrémité éloignée de l'isolateur (3) d'appui de pièces (60) de liaison qui, pour le couplage des fils de phase à l'isolateur d'appui d'un module de blindage adjacent, portent une pièce (62) de contact d'un contact glissant. 6. Module de blindage suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le plan (a-a) de la zone (53) de conducteur s'étendant le long du diamètre du cercle de chaque fil (5, 6, 7) de phase s'étend en étant décalé vers l'extérieur par rapport à l'axe de la traversée (33) correspondante. 7. Module de blindage suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque fil (5, 6, 7) de phase est renforcé au moins dans une partie longitudinale électriquement par une pièce (7) conductrice de même type disposée d'une manière symétrique comme en un miroir à laquelle sont associés à ses extrémités des embouts (73, 74) du type en électrodes. 8. Module de blindage suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les fils (5, 6, 7) de phase sont munis dans la partie (52) de conducteur s'étendant le long du pourtour du cercle respectivement d'un méplat (54) qui est opposé à la partie (53) s'étendant le long du diamètre du cercle et qui est munie de trous (55) de montage.