Brevet FR2820540A1 — publié le 20020809

La présente invention concerne une disposition d'assemblage d'une barre électriquement conductrice traversant de part en part une cuve métallique de façon étanche. L'invention s'applique en particulier, bien que non limitativement, aux transformateurs d'intensité dans lesquels une barre conductrice constituant le primaire traverse un capteur secondaire situé dans une cuve métallique remplie d'huile. La barre traversant de part en part la cuve pleine d'huile, les deux passages doivent donc être étanches. Par ailleurs, au passage de l'une des parois, la cuve doit être mise au potentiel de la barre tandis qu'à la traversée de l'autre paroi, la cuve doit être isolée de la barre. Enfin, l'assemblage doit être résistant et assurer un maintien correct de l'effort mécanique appliqué à la barre. Selon les dispositions actuelles connues, l'assemblage est effectué par boulonnage et bridage avec joints d'étanchéité et interposition d'une rondelle isolante à la traversée de l'une des parois. Une autre solution connue, consiste à souder la barre à l'orifice de l'une des parois tandis qu'au passage de l'autre paroi, l'orifice est équipé d'une bague isolante contre laquelle vient s'appuyer un épaulement de la barre, des joints assurant l'étanchéité. La présente invention propose une solution plus simple avec un nombre de pièces réduit. L'invention a ainsi pour objet une disposition d'assemblage d'une barre électriquement conductrice traversant de part en part une cuve métallique de façon étanche à travers les orifices de deux parois opposées de la cuve, caractérisée en ce que, à la traversée d'une première paroi, l'étanchéité entre l'intérieur et l'extérieur de la cuve, ainsi que la liaison entre la barre et la paroi de la cuve, sont obtenues par un assemblage avec serrage de la barre dans l'orifice de passage de ladite première paroi et en ce que, à la traversée de la deuxième paroi, la barre est équipée d'une bague isolante collée sur la barre, la bague isolante étant elle-même collée dans l'orifice de passage de ladite paroi. L'invention a aussi pour objet un procédé pour la mise en oeuvre de la disposition d'assemblage, caractérisé par le fait que ladite bague isolante est collée à son emplacement correct sur ladite barre électriquement conductrice, que l'extrémité de ladite barre devant traverser ladite première paroi avec serrage est préalablement usinée puis trempée dans un bain réfrigérant de façon à porter cette extrémité à une température inférieure à - 100oC, que la barre est ensuite introduite dans les orifices de la cuve en passant d'abord par l'orifice de ladite deuxième paroi, après avoir préalablement enduit de colle l'orifice de passage de ladite deuxième paroi et/ou la surface externe de ladite bague isolante. L'invention est maintenant décrite en se référant au dessin annexé comportant une figure unique montrant une disposition d'assemblage selon l'invention dans le cas d'une application à un transformateur d'intensité située dans une cuve métallique pleine d'huile. Ainsi, la figure montre une vue partielle d'une cuve métallique 1 dont on voit deux parois opposées 2 et 3. La cuve contient les enroulements secondaires 4 d'un transformateur d'intensité dont le primaire est constitué par une barre électriquement conductrice 5 traversant les enroulements secondaires 4. Ceux-ci sont supportés par un support isolant 6. En fonctionnement, la cuve est remplie d'un liquide diélectrique et la barre électriquement conductrice 5, qui traverse la cuve de part en part, doit donc le faire d'une façon étanche au passage des orifices 7 et 8 de la première paroi 2 et de la deuxième paroi 3. La barre électriquement conductrice 5, qui peut être tubulaire, est connectée à une ligne haute tension dans laquelle circulent les courants à mesurer qui sont généralement compris entre 50 et 4000 Ampères. Par ailleurs, d'un côté, la paroi 2 de la cuve doit être électriquement reliée à la barre de façon à mettre la cuve au potentiel de la barre, tandis que de l'autre côté, la barre 5 doit traverser la paroi 3 de la cuve en en étant isolée. Les deux jonctions de la barre 5 aux parois 2 et 3 de la cuve doivent également résister aux contraintes mécaniques résultant des efforts de traction de la ligne et des intempéries : poids de la neige, efforts dus au vent, ainsi que des contraintes thermiques dues aux variations de températures des jonctions pouvant aller de - 50oC à + 110 C. Ces fonctions d'étanchéité, de résistances aux diverses contraintes et d'isolation de la barre par rapport à l'une des parois de la cuve, et connexion électrique de la barre par rapport à la paroi opposée de la cuve, sont réalisées, du côté de la première paroi 2, côté où la barre est reliée électriquement à la paroi, par un simple assemblage par serrage, en effectuant l'assemblage après refroidissement de l'extrémité correspondante 9 de la barre à une température inférieure à-100 C et de préférence à - 1500 par trempé de l'extrémité de la barre dans un bain d'azote liquide pendant quelques minutes. L'assemblage est par exemple du type H7 t6 ou u6 avec des surfaces proprement usinées tant pour l'orifice 7 de la paroi 2 que pour l'extrémité 9 de la barre. A titre d'exemple nullement limitatif, à température ambiante, la portée 9 est d'un diamètre égal à 93 mm + 0,12 à + 0,14, et l'orifice 7 d'un diamètre égal à 93 mm + 0 à + 0,035. De l'autre côté, à la traversée de la deuxième paroi 3, la barre électriquement conductrice 5 est équipée d'une bague isolante 10 collée sur la barre, par exemple avec une colle époxy. La bague isolante 10 est par exemple en résine époxy renforcée de fibres de verre et elle comporte un épaulement 11 venant positionner la barre par appui de l'épaulement contre la deuxième paroi 3. Au moment de l'assemblage, la bague isolante 10 ayant été préalablement placée sur la barre et collée, la barre 5, du côté de son extrémité 9, est trempée dans un bain d'azote liquide pour amener, comme il a été dit ci-dessus, cette extrémité à environ - 1500C, puis elle est introduite dans le sens de la flèche F jusqu'à l'appui de l'épaulement 11 contre la deuxième paroi 3. Préalablement à l'introduction, l'orifice 8 a été enduit de colle et, éventuellement, également la surface externe de la bague isolante 10. Une fois la barre introduite, on peut avoir intérêt à faire tourner légèrement la barre autour de son axe afin de bien répartir le joint de colle. Le retour progressif à la température ambiante assure, du côté de la paroi 2, l'assemblage avec serrage. REVENDICATIONS 1. Disposition d'assemblage d'une barre (5) électriquement conductrice traversant de part en part une cuve métallique (1) de façon étanche à travers les orifices (7,8) de deux parois opposées (2,3) de la cuve, caractérisée en ce que, à la traversée d'une première paroi (2), l'étanchéité entre l'intérieur et l'extérieur de la cuve (1), ainsi que la liaison entre la barre (5) et la paroi (2) de la cuve, sont obtenues par un assemblage avec serrage de la barre dans l'orifice (7) de passage de ladite première paroi (2) et en ce que, à la traversée de la deuxième paroi (3), la barre (5) est équipée d'une bague isolante (10) collée sur la barre (5), la bague isolante étant elle-même collée dans l'orifice (8) de passage de ladite paroi (3). 2. Disposition d'assemblage selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'assemblage avec serrage est un assemblage H7 t6 ou u6. 3. Disposition d'assemblage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la bague isolante (10) est en résine époxy renforcée de fibres de verre. 4. Disposition d'assemblage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la colle utilisée pour le collage de la bague isolante (10) sur la barre (5) et dans l'orifice (8) de passage de la deuxième dite paroi (3), est une colle époxy. 5. Disposition d'assemblage selon les revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'un secondaire (4) de transformateur est situé dans ladite cuve (1) et traversée par ladite barre (5) électriquement conductrice. 6. Procédé pour la mise en oeuvre de la disposition d'assemblage selon les revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que ladite bague isolante (10) est collée à son emplacement correct sur ladite barre (5) électriquement conductrice, que l'extrémité (9) de ladite barre devant traverser ladite première paroi (2) avec serrage est préalablement usinée puis trempée dans un bain réfrigérant de façon à porter cette extrémité à une température inférieure à - 100oC, que la barre (5) est ensuite introduite dans les orifices (8,7) de la cuve (1) en passant d'abord par l'orifice (8) de ladite deuxième paroi (3), après avoir préalablement enduit de colle l'orifice de passage (8) de ladite deuxième paroi (3) et/ou la surface externe de ladite bague isolante (10).