Brevet FR2804210A1 — publié le 20010727

L'invention porte sur un procédé pour contrôler la densité d'un gaz diélectrique sous pression à l'intérieur d'une enceinte hermétiquement close, consistant à disposer à l'intérieur de l'enceinte un capteur de densité comprenant un boîtier dans lequel est monté un guide support qui est mobile en translation suivant une direction longitudinale dans le boîtier et un soufflet métallique étanche qui est rempli d'un gaz sous pression et qui est monté sur le guide de façon extensible suivant ladite direction longitudinale. et à relever depuis l'extérieur de l'enceinte le déplacement en translation du guide suivant ladite direction longitudinale sous l'effet de l'expansion du soufflet métallique pour déterminer la densité du gaz diélectrique à l'intérieur de l'enceinte. Ce procédé s'applique tout particulièrement au contrôle de la densité d'un gaz diélectrique d'isolation, notamment du SF6 sous une pression de quelques bars, dans une enceinte métallique de blindage d'un commutateur électrique tel qu'un disjoncteur moyenne tension. Dans un tel capteur de densité, I'expansion du soufflet métallique est directement proportionnelle à la différence de densité entre le gaz dans le soufflet métallique et le gaz diélectrique de l'enceinte dans lequel est immergé le soufflet métallique. Un tel capteur est en particulier divulgué dans la demande de brevet européen EP-77981-A. Dans des constructions courantes, le guide support actionne des micro-contacts et les signaux électriques produits par les micro-contacts sont transmis par l'intermédiaire de traversées isolantes vers l'extérieur de l'enceinte. Le but de l'invention est de simplifier un tel procédé pour contrôler la densité du gaz diélectrique à l'intérieur de l'enceinte. Un autre but de l'invention est de rendre possible le contrôle de la densité du gaz à l'intérieur de l'enceinte par un contrôle visuel simple. A cet effet, I'invention a pour objet un procédé pour contrôler la densité d'un gaz diélectrique sous pression à l'intérieur d'une enceinte hermétiquement close, consistant à disposer à l'intérieur de l'enceinte un capteur de densité comprenant un boîtier dans lequel est monté un guide support qui est mobile en translation suivant une direction longitudinale dans le boîtier et un soufflet métallique étanche qui est rempli d'un gaz sous pression et qui est monté sur le guide de façon extensible suivant ladite direction longitudinale, et à relever depuis l'extérieur de l'enceinte le déplacement en translation du guide suivant ladite direction longitudinale sous l'effet de l'expansion du soufflet métallique pour déterminer la densité du gaz diélectrique à l'intérieur de l'enceinte, caractérisé en ce qu'on dispose à l'extérieur de l'enceinte un autre boîtier de capteur de densité avec un guide support de construction identique à celui qui est disposé à l'intérieur de l'enceinte, les deux boîtiers étant superposés l'un par rapport à l'autre et comprenant en outre chacun un moyen de couplage fixé sur leur guide support respectif de telle façon que le déplacement du guide support dans le boîtier disposé à l'intérieur de l'enceinte est transféré par un couplage en mouvement au guide support dudit autre boîtier disposé à l'extérieur de l'enceinte, et en ce que la densité du gaz diélectrique à l'intérieur de l'enceinte est déterminée en relevant le déplacement en translation du guide support dans ledit autre boîtier disposé à l'extérieur de l'enceinte. Avec le procédé selon l'invention, il n'est plus nécessaire de prévoir des traversées dans l'enceinte. Par ailleurs, le dispositif pour contrôler la densité du gaz diélectrique à l'intérieur de l'enceinte se résume à un double capteur de densité ce qui contribue à réduire les coûts de fabrication. Selon un mode de mise en oeuvre particulier du procédé selon I'invention, on détermine la densité du gaz diélectrique à l'intérieur de l'enceinte en observant le déplacement du guide support dudit autre boîtier par rapport à un index visuel apposé sur ledit autre boîtier. Cet index visuel peut être prévu de façon systématique sur chaque boîtier, qu'il soit destiné à être monté à l'intérieur ou à l'extérieur de l'enceinte, ce qui contribue à réduire le nombre de pièces différentes à fabriquer. Selon encore un autre mode de mise en oeuvre particulier du procédé selon l'invention, on détermine la densité du gaz diélectrique à l'intérieur de l'enceinte sur la base de signaux électriques fournis par des microcontacts dudit autre boîtier actionnés par le guide support dudit autre boîtier. Comme pour l'index visuel, ces micro-contacts peuvent également être prévus en série sur chaque boîtier, qu'il soit destiné à être monté à l'intérieur ou à l'extérieur de l'enceinte. L'invention s'étend à un dispositif pour contrôler la densité d'un gaz diélectrique sous pression à l'intérieur d'une enceinte hermétiquement close, ce dispositif comportant deux boîtiers de capteur de densité de construction identique et incluant chacun un guide support mobile en translation, les deux guides support des boîtiers étant couplés en mouvement par des aimants permanents. Un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention est décrit plus en détail ci-après et illustré par les dessins. La figure 1 montre de façon schématique et en perspective un boîtier du double capteur de densité qui sert à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La figure 2 est une vue schématique en projection sur un plan du double capteur de densité qui sert à la mise en oeuvre du procédé selon I'invention. Le double capteur de densité est constitué de deux boîtiers, réalisés par exemple en matière plastique, de forme identique et qui sont destinés à être disposés l'un à l'intérieur d'une enceinte hermétiquement close, I'autre à l'extérieur de l'enceinte, en étant superposés de façon symétrique par rapport à la paroi de l'enceinte. La paroi de l'enceinte est munie de supports de fixation des deux boîtiers en superposition l'un par rapport à l'autre, par exemple des trous borgnes filetés dans lesquelles viennent s'engager des vis de fixation. Il est entendu que l'enceinte est remplie du gaz diélectrique sous pression au moins après le montage du boîtier disposé à l'intérieur de I'enceinte. Un tel boîtier 1 est illustré sur la figure 1. Il est muni d'un guide support 2 monté mobile en translation dans le boîtier suivant une direction longitudinale D du boîtier. Un aimant permanent 3 (ou plusieurs) est fixé dans un renfoncement du guide support de telle façon à affleurer la base plane 4 du boîtier. Le capteur de densité 1 illustré sur la figure 1 est en outre muni de micro-contacts 5 qui sont actionnes par le guide support 3 quand celui-ci est déplacé en translation suivant la direction D. La figure 1 montre également les orifices 6 prévus dans la base 4 du boîtier 1 pour la fixation de celui-ci sur la paroi d'une enceinte et un index visuel 7 apposé sur le boîtier 1 le long de la course du guide support 2 qui a ici une forme en T. Les deux branches du T sont guidées dans deux lumières latérales 8 du boîtier tandis que la base du T est guidée dans une rainure 9 ouverte du côté de la base plane 4. La figure 2 montre deux boîtiers 1A et 1 B montés respectivement à I'intérieur et à l'extérieur d'une enceinte hermétiquement close. Les éléments d'un boîtier référencés sur la figure 1 portent les mêmes références sur la figure 2 à ceci près qu'ils portent également la référence A ou B suivant qu'il s'agit d'éléments du boîtier 1A ou du boîtier lB. Le boîtier 1A disposé à l'intérieur de l'enceinte comprend un soufflet métallique étanche 11A qui est rempli d'un gaz sous pression et qui est immergé dans le gaz diélectrique de l'enceinte. Le soufflet 11A est monté sur le guide 2A du boîtier 1A de façon extensible suivant la direction D de déplacement en translation du guide 2A dans le boîtier 1A. En d'autres termes, une extrémité du soufflet 11A est fixée au guide 2A et l'autre extrémité est fixée à une paroi du boîtier 1A. On voit sur la figure 2 que les bases 4A et 4B respectivement des boîtiers 1A et 1B sont superposées de façon symétrique de part et d'autre de la paroi 10 de l'enceinte et que les aimants permanents 3A et 3B (de polarités opposées) fixés respectivement aux guides support 2A et 2B des boîtiers 1A et 1B respectivement se font face pour réaliser un couplage magnétique. On a représenté par 12A une vis qui est engagée dans la paroi à travers un orifice 6A de la base 4A et qui tient fermement le boîtier 1A contre la paroi 10 à l'intérieur de l'enceinte et par 12B une vis qui est engagée dans la paroi 10 à travers un orifice 6B de la base 4B et qui tient fermement le boîtier 1 B contre la paroi 10 à l'extérieur de l'enceinte. Comme visible sur la figure 2, le boîtier lB est muni d'un index visuel 7B devant lequel se déplace le guide support 2B et de micro-contacts B actionnés par le guide support 2B. Sous l'effet d'une expansion du soufflet mécanique 11A dans le boîtier 1A proportionnelle à la différence de densité entre le gaz diélectrique dans l'enceinte et le gaz à l'intérieur du soufflet mécanique 11A, le guide support 2A est déplacé en translation suivant la direction A. Du fait du couplage magnétique créé entre les deux guides support 2A et 2B par les aimants permanents 3A et 3B, le déplacement du guide support 2A est transféré au guide support 2B qui est déplacé en translation dans le boîtier 1 B suivant la direction D de la même façon que le guide 2A. Pour déterminer la densité du gaz diélectrique dans l'enceinte, il suffit de relever le déplacement du guide 2B par rapport à l'index visuel 7B ou de récupérer les signaux électriques fournis par les mico-contacts 5B actionnés par le guide 2B. Le boîtier 1 B disposé à l'extérieur de l'enveloppe n'est pas muni d'un soufflet mécanique pour éviter de;.,créer une résistance au déplacement du guide support 2B. En pratique, le boîtier 1A n'est pas muni d'un index visuel 7 et/ou de micro-contacts 5 ce qui réduit le coût de fabrication du double capteur de densité selon l'invention. REVENDICATIONS 1/ Un procédé pour contrôler la densité d'un gaz diélectrique sous pression à l'intérieur d'une enceinte (10) hermétiquement close, consistant à disposer à l'intérieur de l'enceinte un capteur de densité comprenant un boîtier (1A) dans lequel est monté un guide support (2A) qui est mobile en translation suivant une direction longitudinale (D) dans le boîtier et un soufflet métallique étanche (11A) qui est rempli d'un gaz sous pression et qui est monté sur le guide de façon extensible suivant ladite direction longitudinale, et à relever depuis l'extérieur de l'enceinte le déplacement en translation du guide suivant ladite direction longitudinale sous l'effet de l'expansion du soufflet métallique pour déterminer la densité du gaz diélectrique à l'intérieur de l'enceinte, caractérisé en ce qu'on dispose à l'extérieur de l'enceinte un autre boîtier (1 B) de capteur de densité avec un guide support (2B) de construction identique à celui (1A) qui est disposé à l'intérieur de l'enceinte, les deux boîtiers (1A,1B) étant superposés l'un par rapport à l'autre et comprenant en outre chacun un moyen (3A,3B) fixé sur leur guide support respectif de telle façon que le déplacement du guide support dans le boîtier disposé à l'intérieur de l'enceinte est transféré par un couplage en mouvement au guide support dudit autre boîtier disposé à l'extérieur de l'enceinte, et en ce que la densité du gaz diélectrique à l'intérieur de l'enceinte est déterminée en relevant le déplacement en translation du guide support dans ledit autre boîtier disposé à l'extérieur de l'enceinte. 2/ Le procédé selon la revendication 1, dans lequel on détermine la densité du gaz diélectrique à l'intérieur de l'enceinte en observant le déplacement du guide support (2B) dudit autre boîtier par rapport à un index visuel (7B) apposé sur ledit autre boîtier. 3/ Le procédé selon la revendication 1, dans lequel on détermine la densité du gaz diélectrique à l'intérieur de l'enceinte sur la base de signaux électriques fournis par des micro-contacts (5B) dudit autre boîtier actionnés par le guide support (2B) dudit autre boîtier. 4/ Un dispositif pour contrôler la densité d'un gaz diélectrique sous pression à l'intérieur d'une enceinte '(10) hermétiquement close, comprenant un capteur de densité destiné à être monté à l'intérieur de l'enceinte et incluant un boîtier (1A) dans lequel est monté un guide support (2A) qui est mobile en translation suivant une direction longitudinale (D) dans le boîtier et un soufflet métallique étanche (11A) qui est rempli d'un gaz sous pression et qui est monté sur le guide de façon extensible suivant ladite direction longitudinale, un autre boîtier (1B) de capteur de densité destiné à être monté à l'extérieur de l'enceinte, cet autre boîtier incluant un guide support (2B) et étant de construction identique à celui (1A) qui est disposé à l'intérieur de l'enceinte, les deux boîtiers (1A,1B) étant superposés l'un par rapport à l'autre et comprenant en outre chacun un moyen de couplage (3A,3B) fixé sur leur guide support respectif de telle façon que le déplacement du guide support dans le boîtier disposé à l'intérieur de l'enceinte est transféré par un couplage en mouvement au guide support dudit autre boîtier disposé à l'extérieur de l'enceinte. / Le dispositif selon la revendication 4, dans lequel ledit autre boîtier (1lB) comporte un index visuel (7B) le long duquel se déplace le guide support (2B) dudit autre boîtier. 6/ Le dispositif selon la revendication 4, dans lequel ledit autre boîtier (1 B) comporte des micro-contacts (5B) actionnés par le déplacement du guide support (2B) dudit autre boîtier. 7/ Le dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel le moyen de couplage de chaque boîtier (1A,1B) est un aimant permanent.