Brevet FR2818044A1 — publié le 20020614

L'invention concerne un armement flexible à débattement contrôlé, destiné à absorber les vibrations et les efforts trans- mis aux isolateurs par les conducteurs de lignes électriques aériennes à haute tension. Les isolateurs reliant les conducteurs de lignes à haute tension à leurs armements-supports sont soumis, de la part des dits conducteurs, à des sollicitations latérales, exercées dans le sens des conducteurs sous l'action du vent, de la neige ou de volatiles utilisant les lignes commes perchoir, en particulier lors de leur migration. Il est connu, par la demande de brevet français no 96 00295, de doter les poteaux de soutien de lignes électriques à haute tension, et tout particulièrement ceux équipés d'un armement avifaune, d'isolateurs fixés rigidement à l'extrémité restée libre des bras constituant les dits armements. Cette conception ri- gide, qui remplit entièrement son rôle en interdisant le balancement des conducteurs lors de l'envol de gros volatiles, présente, néanmoins, l'inconvénient de transmettre intégralement aux poteaux et à leur armement les efforts transmis par les conducteurs aux isolateurs. Il est connu aussi, par le brevet français 96 06508, de doter les poteaux de dispositifs à débattement contrôlé, constitués, chacun, d'un support formant chape, fixé rigidement au bras correspondant de l'armement, d'un axe boulonné à oeil médian reliant les extrémités inférieures du support, d'un écrou à oeil se vissant sur la tige filetée de fixation de l'isolateur, d'un boulon à oeil traversant la partie supérieure du support, d'une bague élastique formant amortisseur, d'une rondelle de compression de la bague élastique, de deux biellettes reliant, par l'intermédiaire d'axes d'articulation, l'écrou à oeil et le boulon à oeil, et d'un moyen de fixation du dit dispositif au bras d'armement correspondant. Cette conception articulée, bien que remplissant, elle aussi son rôle d'absorption des vibrations et des efforts transmis par les conducteurs aux armements, présente, cependant, l'inconvénient de recourir à un système de biellettes compliquant la conception du dispositif et induisant, lors de leur inclinaison sous la charge, des efforts transversaux sur l'extrémité du boulon à oeil de compression de la bague élastique formant amortisseur et sur la tige filetée de fixation de l'isolateur ; efforts parasites susceptibles d'altérer le bon fonctionnement du dit dispositif. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Cette invention, telle qu'elle se caractérise, a pour but de permettre un certain débattement contrôlé des isolateurs dans le sens des conducteurs, en transmettant directement les efforts correspondants au système d'amortissement équipant le dispositif. L'armement flexible pour isolateurs de lignes électriques aériennes à haute tension, selon l'invention, se caractérise, principalement, en ce qu'il comprend, pour l'essentiel, un bras fixé rigidement à la base de l'isolateur, dans le prolongement de ce- lui-ci, une platine se fixant à la ferrure du poteau par l'intermé- diaire de deux flasques, par rapport à laquelle le bras porte-iso- lateur s'articule par l'intermédiaire d'un axe, et deux manchons élastiques formant amortisseur, disposés symétriquement par rapport à l'axe d'articulation du bras porte-isolateur, retenus perpendiculairement contre la semelle de la platine par l'intermédiaire d'axes, dont l'extrémité inférieure est munie d'un jonc d'arrêt et dont l'autre extrémité comporte une tête prenant appui sur une rondelle munie d'ergots radiaux diamétralement opposés, dont les extrémités pénètrent dans des lumières semicirculaires opposées, réalisées dans les flancs du bras porteisolateur, symétriquement par rapport à l'axe d'articulation de celui-ci. Le bras porte-isolateur est constitué d'une bande de tôle pliée symétriquement selon un profil trapézoïdal, dont le sommet comporte un ou des orifices de passage pour la ou les vis de fixation de l'isolateur, et dont les flancs comportent, à leur base, les orifices de passage de l'axe d'articulation du dit bras par rapport à la platine et les lumières de passage des ergots des rondelles de serrage des manchons élastiques constituant l'amortisseur. Le rayon moyen des lumières semi-circulaires, réalisées dans les flancs du bras porte-isolateur, correspond à la distance séparant l'axe de symétrie de chaque manchon élastique constituant l'amortisseur de l'axe d'articulation du dit bras par rapport à la platine. L'arc de cercle des dites lumières correspond à un angle alpha d'environ 40 degrés. Ces lumières sont. par ailleurs, disposées de façon que, lorsque l'isolateur et son bras support sont en position neutre, c'est-à-dire perpendiculaires à la semelle de la platine, les ergots des rondelles de serrage des manchons élastiques sont tous en contact avec l'extrémité su- périeure de leur lumière respective. Selon un mode de réalisation préférentiel, les flasques de fixation des platines à leur ferrure se montent sur ceux-ci par crochetage puis boulonnage et les manchons élastiques sont réalisés dans un matériau de dureté choisie en fonction des efforts définis appliqués sur les conducteurs. Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent essentiellement en ce que les armements et les poteaux sont protégés des vibrations et des efforts transmis par les conducteurs sous l'action du vent, du givre, ou des gros volatiles utilisant les lignes comme perchoir, étant donné la liberté de débattement longitudinal donnée ainsi aux dits conducteurs et le degré d'absorption des vibrations obtenu par l'intermédiaire du système d'amortissement utilisé ; ce qui permet donc, en réduisant les efforts transmis aux poteaux et à leur armement, ainsi qu'aux lignes qu'ils supportent, d'éviter toutes surcharges susceptibles d'entraîner des ruptures ou des déformations. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'un armement flexible à débattement contrôlé d'isolateurs de lignes électriques aériennes à haute tension, réalisé selon l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif au regard des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente une vue de face de l'extrémité d'un poteau équipé de l'armement flexible à débattement contrôlé selon l'invention, - la figure 2 représente une vue de face de l'armement flexible à débattement contrôlé en position neutre, - la figure 3 représente une vue de côté en coupe partielle selon XX de l'armement flexible selon la figure 2, - la figure 4 représente une vue de côté en coupe partielle selon XX en position de débattement maximum. Les figures représentent un armement flexible à débattement contrôlé d'isolateurs 10 de lignes 1,2 et 3 supportées par un poteau 4 à ferrure 5 de fixation du dit armement flexible, comportant, principalement, un bras 20 à flancs 21 et 22 et à sommet 24, solidarisé à l'isolateur 10 par une ou des vis 11 et à une pla- tine 30 en forme de chape par l'intermédiaire d'un axe d'articulation 31, la dite platine 30 se fixant à la ferrure 5 du poteau 4 par l'intermédiaire de deux flasques 41,42 formant une chape 40 et le débattement du bras porte-isolateur 20 étant contrôlé par l'intermédiaire de deux manchons élastiques 51 et 52 formant amortisseur 50, retenus perpendiculairement contre la semelle 32 de la platine 30 par l'intermédiaire d'axes 53, dont l'extrémité inférieure est munie d'un jonc d'arrêt 54 et dont l'extrémité supérieure comporte une tête 55 prenant appui sur une rondelle de serrage 56 à ergots 57 et 58 pénétrant dans des lumières 23 semi-circulaires réalisées dans les flancs 21 et 22 du bras porte-isolateur 20. En examinant plus en détail la figure 1, on remarque que, par le biais des bras porte-isolateurs 20, dont l'articulation est contrô- lée dans le prolongement des lignes 1,2 et 3, dans un sens comme dans l'autre, par l'intermédiaire d'un amortisseur 50 solidaire de la semelle 32 d'une platine 30 fixée à la ferrure 5 du poteau 4 par l'intermédiaire de flasques, formant une chape 40, boulonnées, Il est possible d'absorber la quasi-totalité des efforts et des vibrations transmis aux isolateurs 10 par les lignes 1, 2, 3, avec retour en position neutre, dès que les sollicitations disparaissent. En se rapportant maintenant successivement aux figures 2 à 3, on remarque que les isolateurs 10, reliés à leurs lignes respectives 1,2, 3 par une pince 12 et au sommet 24 de leurs bras supports 20 par une ou des VIS 11, sont maintenus dans le prolongement d'une platine 30 par un amortisseur 50 comportant deux manchons élastiques 51,52 fixés perpendiculairement sur le dessus de la semelle 32 de la platine 30 par l'intermédiaire d'axes 53, dont l'une des extrémités comporte un jonc d'arrêt 54 et l'autre extrémité une tête 55 prenant appui sur une rondelle 56 à ergots 57,58 introduits dans des lumières 23 semi-circu- laires réalisées dans les flancs 21 et 22 du bras support 20, dis- posées de façon, qu'en position neutre, correspondant aux figures 2 et 3, et en l'absence de sollicitations des lignes 1, 2, 3, les dits ergots soient en butée contre l'extrémité supérieure des dites lumières 23 sous l'effet de l'amortisseur 50, la longueur des axes 53 ayant été déterminée en conséquence. Ainsi, comme le montre la figure 4, lorsqu'une traction T est exercée par une ligne 1 sur la pince 12, celle-ci provoque une articulation du bras porte-isolateur 20, contrôlée par le manchon élastique 52 situé du côté correspondant, à concurrence d'un angle maximum de débattement alpha délimité par l'extrémité inférieure des lumières 23 situées du côté opposé, contre lesquelles les ergots 57,58 viennent en butée, alors que le jonc d'arrêt 54 de l'axe 53 est venu, lui aussi, en butée contre la face externe de la semelle 32 de la platine 30, sous l'effet de l'action de levier exercée par le bras porte-isolateur 20 lorsque celui-ci est soumis à une sollicitation maximum ; tous les angles d'articulation intermédiaire pouvant être obtenus pour des sollicitations plus réduites, grâce à la forme semi-circulaire des lumières 23. On comprend aussi que, grâce à cet amortisseur 50 à double manchons élastiques 51,52, des sollicitations alternées, résultant de la vibration des lignes sous l'effet du vent, du posé ou de l'envol de gros volatiles, ou du décrochage de gaines de givre, sont ainsi amorties sans aucune répercussion préjudiciable sur les isolateurs, les armements et les poteaux. Une gamme de manchons élastiques 51,52, de différente dureté, permet d'adapter cet armement flexible à la charge supportée par les conducteurs et aux efforts transmis par ceux-ci. Le dispositif selon l'invention est destiné, principalement, à être utilisé sur les lignes d'électricité à haute tension, dont les poteaux de soutien sont équipés d'un armement, dont les bras sont fixés rigidement, mais rien ne s'opposerait à son utilisation dans d'autres domaines, où des câbles de grande longueur, exposés aux mêmes agressions climatiques, sont en service permanent, sous réserve d'adaptations mineures ne sortant pas du cadre de l'invention. Revendications 1. Armement flexible à débattement contrôlé d'isolateurs de lignes électriques aériennes à haute tension, et tout particuliè- rement de lignes supportées par un poteau à ferrure de fixation du dit armement flexible, caractérisé en ce qu'il comporte, pour l'essentiel, un bras porte-isolateur (20) fixé rigidement à la base de l'isolateur (10), dans le prolongement de celui-ci, une platine (30) se fixant à la ferrure (5) du poteau (4) par l'intermédiaire de deux flasques (41,42), par rapport à laquelle le bras porte-isolateur (20) s'articule par l'intermédiaire d'un axe (31), et deux manchons élastiques (51,52) formant amortisseur (50), disposés symétriquement par rapport à l'axe d'articulation (31) du bras porte-isolateur (20), retenus perpendiculairement contre la semelle (32) de la platine (30) par l'intermédiaire d'axes (53), dont l'extrémité inférieure est munie d'un jonc d'arrêt (54) et dont l'extrémité supérieure comporte une tête (55) prenant appui sur une rondelle de serrage (56) à ergots radiaux (57,58), diamétralement opposés, dont les extrémités pénètrent dans des lumières (23) semi-circulaires, réalisées dans les flancs (21,22) du bras porte-isolateur (20), symétriquement par rapport à l'axe d'articulation (31) de celui-ci. 2. Armement flexible selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras porte-isolateur (20) est constitué d'une bande de tôle pliée symétriquement selon un profil trapézoïdal, dont le sommet (24) comporte un ou des orifices de passage pour la ou les vis (11) de fixation de l'isolateur (10) et dont les flancs (21, 22) comportent, à leur base, les orifices de passage de l'axe (31) d'articulation du dit bras (20) par rapport à la platine (30) et les lumières (23) de passage des ergots (57,58) des rondelles de serrage (56) des manchons (51,52) de l'amortisseur (50). 3 Armement flexible selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rayon moyen des lumières (23) semi-circulaires, réalisées dans les flancs (21,22) du bras porte-isolateur (20), correspond à la distance séparant l'axe de symétrie de chacun des manchons élastiques (51,52) de l'amortisseur (50) de l'axe d'articulation (31) du bras porte-isolateur (20) par rapport à la platine (30). 4. Armement flexible selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'arc de cercle des lumières (23) semi-circulaires de passage des ergots (57,58) correspond à un angle alpha d'environ 40 degrés. 5. Armement flexible selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les lumières (23) de passage des ergots (57,58) sont disposées de façon que, lorsque l'isolateur (10) et son bras support (20) sont en position neutre, c'est-à-dire perpendiculaires à la semelle (32) de la platine (30), les ergots (57,58) des rondelles de serrage (56) des manchons élastiques (51,52) de l'amortisseur (50) sont tous en contact avec l'extrémité supérieure de leur lumière (23) respective. 6. Armement flexible selon la revendication 1, caractérisé en ce que les flasques (41, 42) de fixation des platines (30) à leur ferrure (5) se montent sur ceux-ci par crochetage puis boulon- nage. 7. Armement flexible selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dureté du matériau utilisé pour la réalisation des manchons élastiques (51,52) formant amortisseur (50) est adaptable selon les efforts transmis par les conducteurs et appliqués à ceux-ci.