Brevet FR2827074A1 — publié le 20030110

les deux. Pôle de disioncteur à gaz sous pression pouvant être assemblé et désassemblé sans nerte de naz appréciabie La présente invention concerne un pôle de disjoncteur à gaz sous pression pouvant être assemblé et désassemblé sans perte de gaz appréciable et comportant une première enccinte dite tête de pôle comportant une première enveloppe comportant une première bride de liaison ayant un orifice circulaire, ladite enveloppe contenant un premier équipage mobile se terminant par un organe d'accouplement, coaxial audit orifice, et une seconde enceinte constituant une colonne isolante comportant une seconde enveloppe comprenant une seconde bride de liaison comportant un orifice circulaire, ladite seconde enveloppe contenant un second équipage mobile consistant en une bielle de man_uvre dudit premier équipage mobile et son extrémité comportant des moyens complémentaires d'accouplement avec ledit organe d'accouplement. Les pôles des disjoncteurs de grande dimension, et en particulier les pôles en T à deux chambres de coupure en série, ne peuvent pas être acheminés sur leur lieu d'installation tout montés: la tête du pôle d'une part, constituant une première enceinte contenant tous les organes actifs, fixes et mobiles des deux chambres de coupure, et la colonne isolante d'autre part contenant la bielle de man_uvre des parties mobiles du pôle de disjoncteur, sont donc transportées désassemblées et ne sont assemblées que sur le site. Avant le remplissage du pôle en gaz diélectrique tel que du SF6, il est nécessaire de faire le vide dans le pôle. Cependant cette opération nécessite un groupe de pompage pas toujours disponible sur le site. Aussi, cette opération doit-elle être faite en usine pour chacune des deux parties du pôle: tête de pôle et colonne isolante. Le vide fait, on remplit les deux parties en gaz diélectrique avec une surpression de l'ordre de 0,3 bar et c'est dans cet état que les parties sont acheminées sur le site. Lors de l'assemblage, se pose donc le problème d'assurer la liaison des deux enccintes et l'accouplement de la bielle avec l'extrémité d'accouplement de léquipage mobile, sans perte de gaz ou avec une perte minime, tout en assurant, en fin d'assemblage, la communication gazeuse entre les deux enceintes. 2 2827074 Le document FR-A1-2 568 405 décrit un disjoncteur dans lequel la tête de chaque pôle comporte un sas coulissant et la colonne une cheminée, permettant l'accouplement et le désaccouplement avec une faible perte de gaz correspondant au volume réuni du sas et de la cheminée. Cependant, cette disposition nécessite plusieurs pièces supplémentaires dont le sas coulissant et une chemise de coulissement, ainsi qu'une extrémité particulière en "cheminée" de la colonne. En outre, une sur-course des parties mobiles du pôle, au-delà de la position fermée du disjoncteur, doit être prévue. La présente invention a pour but de proposer une solution simplifiée ne nécessitant que peu de pièces et permettant un montage et un démontage rapides. L'invention a ainsi pour objet un pôle de disjoncteur à gaz sous pression pouvant étre assemblé et désassemblé sans perte de gaz appréciable et comportant une première enceinte dite tête de pôle comprenant une première enveloppe comportant une première bride de liaison ayant un orifice circulaire, ladite enveloppe contenant un premier équipage mobile se terminant par un organe d'accouplement, coaxial audit orifice, et une seconde enceinte constituant une colonne isolante comportant une seconde enveloppe comprenant une seconde bride de liaison ayant un orifice circulaire, ladite seconde enveloppe contenant un second équipage mobile consistant en une bielle de manceuvre dudit premier équipage mobile et son extrémité comportant des moyens complémentaires d'accouplement avec ledit organe d'accouplement, caractérisé en ce que la bride de liaison de chaque enceinte est équipée d'un joint élastomère annulaire, fixé à la bride de liaison correspondante et traversé par l'équipage mobile correspondant, ledit joint de chaque enceinte assurant, pendant l'assemblage des brides et l'accouplement des équipages mobiles internes, une étanchéité coulissante le long de l'équipage mobile respectif et des moyens étant prévus pour casser l'étanchéité le long desdits équipages mobiles en fin d'assemblage, par déformation réversible dudit joint élastomère annulaire, afin d'assurer la communication entre les deux enceintes. Selon une première réalisation, lesdits joints élastomères annulaires sont des joints creux gonflables, gonflés pendant l'opération d'assemblage et assurant ainsi l'étanchéité glissante le long des équipages mobiles et dégonflés en fin d'assemblage de façon à permettre la communication entre les deux enceintes. Selon une deuxième réalisation de l'invention, lesdits joints élastomères annulaires sont des joints déformables basculants. Avantageusement, un dit joint déformable basculant comprend un anneau d'ancrage externe relié par un isthme à un corps de joint comportant un talon et une lèvre, le talon de chaque joint dépassant le plan extérieur de la bride correspondante. Selon une troisième réalisation de l'invention, lesdits moyens pour casser l'étanchéité le long desdits équipages mobiles comportent un tiroir coulissant dont la longueur axiale est supérieure à la distance séparant les deux joints élastomères annulaires en position assemblée de la première et de la seconde enveloppe. Selon une quatrième réalisation de l'invention, un dit joint élastomère annulaire comporte une première partie périphérique prise entre une bride et une contre-bride, une seconde partie constituant un anneau creux déformable comportant des parois à parties plus souples et d'autres plus rigides, et une troisième partie centrale constituant un simple disque de faible épaisseur assurant l'étanchéité coulissante le long de l'équipage mobile. On va maintenant donner la description de quelques exemples de mise en _uvre de l'invention en se reportant au dessin annexé dans lequel: La fig. 1 montre, avant leur assemblage, les deux parties d'un pôle de disjoncteur selon une première réalisation de l'invention. La fig. 2 montre le pôle de disjoncteur de la fig. 1 en cours d'assemblage. La fig. 3 montre le pôle assemblé. La fig. 4 montre en vue agrandie, et dans leurs positions avant et après assemblage des deux parties du pôle, les joints annulaires assurant, pendant l'assemblage, une étanchéité coulissante le long des équipages mobiles respectifs. La fig. 5 est une vue similaire à celle de la fig. 1 mais selon une deuxième réalisation de l'invention. La fig. 6 montre le pôle de la fig. 5, les couvercles de protection étant ôtés et les joints gonflables mis sous pression, les pièces étant prêtes à I'assemblage. La fig. 7 montre le pôle assemblé. La fig. 8 montre une troisième réalisation de l'invention dans une vue similaire à celle des fig. 1 et 5. La fig. 9 montre le pôle de la fig. 8 une fois l'assemblage effectué. Les fig. 10 à 13 sont des vues schématiques montrant les étapes d'assemblage d'une quatrième réalisation de l'invention. En se référant à la fig. 1, on voit partiellement un pôle de disjoncteur avant son assemblage et comportant une première enceinte constituant la tête de pôle 1 comprenant une première enveloppe 2 contenant un premier équipage mobile 3 auquel sont liées les parties mobiles actives non représentées du disjoncteur. L'équipage mobile 3 se termine par un organe d'accouplement 4 coaxial à un orifice circulaire 5 de l'enveloppe pratiqué dans une première bride de liaison 6 rapportée et fixée par des vis 7 à une embase 8 comportant une ouverture 9 coaxiale à l'orifice 5. La première bride de liaison 6 est équipée d'un joint élastomère annulaire 10 assurant une étanchéité coulissante le long de l'équipage mobile 3, entre l'intérieur de l'enveloppe 2 et l'extérieur. Avant son assemblage, la tête de pôle 1 est fermée par un couvercle 11 fixé par des vis 12 avec interposition d'un joint 36. Ce couvercle protège l'organe d'assemblage 4. Le vide est fait dans la tête de pôle et ensuite elle est remplie d'un gaz diélectrique à une surpression de l'ordre de 0,3 bar. Sur le site, la tête de pôle 1 doit être assemblée à une seconde enceinte 13 également remplie d'un gaz diélectrique. Il s'agit de la colonne isolante du pôle qui comprend une seconde enveloppe 14 contenant un second équipage mobile 15 constitué par une bielle de man_uvre du premier équipage mobile 3, dont une extrémité comporte des moyens complémentaires 16 d'accouplement avec l'organe d'accouplement 4 de I'équipage mobile 3. La seconde enveloppe 14 comporte une seconde bride de liaison 17 fixée par des vis 18 à une embase 19 de l'enveloppe 14. La seconde bride de liaison 17 pourvue d'un orifice circulaire 20 est équipée d'un joint élastomère annulaire 21 identique au joint 10 et assurant une étanchéité coulissante le long de la bielle 15, entre l'intérieur de la 2827074 colonne 13 et l'extérieur. Comme la tête de pôle 1, la colonne 13 est pourvue, avant son assemblage avec la tête, d'un couvercle de protection 22 des moyens d'assemblage 16, au moyen de vis 23 avec interposition d'un joint 37. L'organe d'assemblage 4 est entouré d'une chemise coulissante 24 assurant la continuité et l'égalité de diamètre une fois l'accouplement des équipages mobiles effectué comme le montre la fig. 2 o, les couvercles 11 et 22 ayant été ôtés, on a accouplé les deux équipages mobiles 3 et 15, puis la chemise 24 a été coulissée vers le bas recouvrant ainsi les organes d'accouplement d'une surface lisse. Préalablement à l'accouplement des équipages mobiles, et après avoir ôté les couvercles 11 et 22, un joint 25 est placé sur la bride 17. Une fois l'accouplement des équipages mobiles effectué et la chemise 24 abaissoe, on descend la tête de pôle 1 de facon à assembler les deux brides 6 et 17 avec des vis 26 comme on le voit fig. 3. Au cours de cette descente, le joint 21 coulisse le long de la bielle 15 et de la chemise 24. En fin d'accouplement, lorsque les deux brides 6, 17 viennent en contact, les joints 10 et 21 se déforment et perdent le contact avec l'équipage mobile 15-24, assurant ainsi la communication gazeuse entre les deux enceintes 1 et 13. Pour cela, les joints 10 et 21, comme on le voit bien sur la fig. 4 agrandie, sont des joints déformables comportant chacun un anneau d'ancrage externe 26, 27 relié par un istUme 28, 29 à un corps de joint 30, 31, comportant une lèvre 32, 33, et un talon 34, 35. Les talons 34, 35 dépassent le plan extérieur des brides respectives 6, 17 de telle sorte que lors de l'assemblage des brides, les talons 34 et 35 se rencontrent faisant basculer le corps du joint 30,31 autour de l'isthme 28, 29. Ce basculement est bien visible sur la partie inférieure de la fig. 4 et les lèvres ne viennent plus au contact de la chemise 24 comme on le voit fig. 3. Cette déformation est réversible au démontage. Ainsi, grâce à l'invention, l'accouplement et le désaccouplement de la tête 1 et de la colonne 13 sont faits en assu rant l'étanchéité respective des deux parties et donc sans perdre de gaz alors qu'en fin d'accouplement, la communication est établie entre les deux enceintes. Les fig. 5 à 7 montrent un deuxième exemple de réalisation de I'invention dans lequel les joints élastomères annulaires sont des joints creux 6 2827074 gonflables référencés 38 et 39. Dans cet exemple de réalisation, à l'état séparé des deux enseintes 1 et 13, comme représenté fig. 5, les joints gonflables 38 et 39 sont hors pression et n'assurent donc pas l'étanchéité, celle-ci est assurée par les joints 36 et 37 des couvercles 11 et 22. Lors de l'opération d'assemblage, et avant le démontage des couvercles 11 et 22, les joints 36 et 37 sont gonflés par des valves 40 et 41. Les couvercles sont ensuite ôtés, on place le joint 25, on effectue l'accouplement des équipages mobiles 3 et 15 par les organes d'accouplement 4 et 16, on descend la chemise 24, puis on descend la tête 1 pour effectuer l'assemblage des brides 6,17 au moyen des vis 26. Les joints 38,39 sont ensuite doponflés, ce qui assure la communication entre les deux enceintes 1 et 13, puis on ôte les valves 40,41 pour les remplacer par des bouchons 42,43, fig 7. Les fig. 8 et 9 montrent une troisième réalisation de 1'invention. Dans cet exemple, I'enveloppe 2 de la tête 1 comprend une bride 44 comportant un orifice circulaire 45, la bride étant équipée d'un joint élastomère annulaire 46 qui est un simple joint plat en forme de disque fixé par une contre-bride 47. Le joint 46 enserre la chemise coulissante 24. De la même façon, la bride 17 de 1'enveloppe 14 est équipée d'un joint identique 48. Dans cette réalisation, de façon à "casser" I'étanchéité assurée par les joints 46,48 à la fin de 1'assemblage afin d'assurer la communication entre les deux enceintes 1 et 13, la bride 17 est équipée, à 1'extérieur de l'enceinte 13, par rapport au joint 48, d'un tiroir coulissant 49 dont la longueur axiale est supérieure à la distance séparant les deux joints 46,48 en position assemblée des deux enceintes lorsque les deux brides 44 et 17 sont au contact l'une de l'autre, comme le montre bien la fig. 9 o 1'on voit que les deux extrémités du tiroir 49 entrent en contact avec les joints 46, 48 provoquant la ruplure de l'étanchéité et assurant ainsi la communication entre les deux enceintes 1 et 13. Lors de l'assemblage, on ôte les couvercles 11 et 22, on accouple les équipages mobiles 3 et 15 par les organes d'accouplement 4 et 5, on abaisse la chemise coulissante 24, puis on descend la tête 1 pour accoster les brides 44 et 17. Un joint 50 a été préalablement placé entre les brides. En fin d'accouplement, le tiroir coulissant 49 est positionné par un rebord 7 2827074 annulaire 51 qui prend place entre la bride 17 et la contre-bride 47 dans un évidemment 52 de la bride 17. Les fig. 10 à 13 montrent très schématiquement un quatrième exemple de mise en _uvre de l'invention. Sur ces figures, on voit très schématiquement et partiellement la première enceinte 1 et la seconde enceinte 13 avec les équipages mobiles respectifs internes 3 et 15 et les organes d'accouplement 4 et 16. Dans cette réalisation, les joints élastomères annulaires sont référencés 53 et 54. Les joints comportent chacun une première partie périphérique 55, 56 prise entre une bride et une contre-bride, respectivement 57, 58 et 59, 60, une seconde partie 61, 62 constituant un anneau creux déformable comportant des parois dont certaines parties telles que 63, 64, 65, 66 sont plus souples et d'autres 67, 68, 69, 70 sont plus rigides, et enfin une troisième partie centrale 71, 72 constituant un simple disque de faible épaisseur assurant l'étanchéité coulissante le long des équipages mobiles 3, 15. La partie centrale 71, 72 comporte éventuellement un renflement terminal annulaire 73, 74. Avant l'accouplement, comme dans les exemples précédents, les enceintes séparées 1 et 13 sont remplies de gaz diélectrique sous une légère surpression d'environ 0,3 bar. Une fois l'assemblage effectué, on poursuit le remplissage en gaz diélectrique jusqu'à l'obtention de la pression nominale de service. Dans le cas de ce quatrième exemple de réalisation, c'est cette opération qui permet de "casser" I'étanchéité des joints 53 et 54 pour permettre la communication entre les deux enceintes 1 et 13. Pour cela, une fois l'assemblage effectué, tel que représenté fig. 11, on remplit l'appareil par la vanne, non représentée, prévue à cet effet reliée à l'enveloppe inférieure 14. La pression augmente du côté A (fig. 12) provoquant la déformation des parties 66 et 72 du joint 54 puis, la pression augmentant en B. la partie 65 se déforme également et on arrive pour ce joint 54 à la position telle que représentée fig.13, I'espace C, clos, ne voyant pas sa pression augmenter. Le même phénomène se produit avec un bref retard pour ie joint 53 qui, en fin de compte, prendra la même position que le joint 54. L'étanchéité est ainsi "cassée" et l'espace interne des deux enceintes est mis en communication. 8 2827074 REVENDICATIONS 1. Pôle de disjoncteur à gaz sous pression pouvant être assemblé et désassemblé sans perte de gaz appréciable et comportant une première enceinte (1) dite tête de pôle comprenant une première enveloppe (2) comportant une première bride de liaison (6) ayant un orifice circulaire (5), ladite enveloppe contenant un premier équipage mobile (3) se terminant par un organe d'accouplement (4), coaxial audit orifice (5), et une seconde enceinte (13) constituant une colonne isolante comportant une seconde enveloppe (14) comprenant une seconde bride de liaison (17) comportant un orifice circulaire (20), ladite seconde enveloppe (14) contenant un second équipage mobile (15) consistant en une bielle de man_uvre dudit premier équipage mobile (3) et son extrémité comportant des moyens complémentaires d'accouplement (16) avec ledit organe d'accouplement (4), caractérisé en ce que la bride de liaison (6, 17) de chaque enceinte (1, 13) est équipée d'un joint élastomère (10, 21; 36, 37; 46, 48; 53, 54) annulaire, fixé à la bride de liaison correspondante et traversé par l'équipage mobile correspondant, ledit joint de chaque enceinte ass u rant, pendant l'assem bl age des brides et l'accou ple m ent des équipages mobiles internes, une étanchéité coulissante le long de l'équipage mobile respectif (3, 15) et des moyens étant prévus pour casser l'étanchéité le long desdits équipages mobiles en fin d'assemblage, par déformation réversible dudit joint élastomère annulaire, afin d'assurer la communication entre les deux enceintes (1, 13). 2. Pôle de disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'avant I'opération d'assemblage, chaque enceinte est fermée par un couvercle (12, 22) de protection, un joint d'étanchéité (36, 37) étant placé entre le couvercle et ladite bride de liaison correspondante. 3. Pôle de disjoncteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesUits joints élastomères annulaires sont des joints creux gonflables (38, 39), gonflés pendant l'opération d'assemblage et assurant ainsi l'étanchéité glissante le long des équipages mobiles et déponflés en fin d'assemblage de façon à permettre la communication entre les deux enceintes (1,13). 4. Pôle de disjoncteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesUits joints élastomères annulaires sont des joints déformables basculants (10, 21). 5. Pôle de disjoncteur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un dit joint déformable basculant (10, 21) comprend un anneau d'ancrage externe (26, 27) relié par un isthme (28, 29) à un corps de joint (30, 31) comportant un talon (34, 35) et une lèvre (32, 33), le talon (34, 35) de chaque joint dépassant le plan extérieur de la bride correspondante (6,17). 6. Pôle de disjoncteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un dit joint élastomère annulaire (53, 54) comporte une première partie périphérique (55, 56) prise entre une bride (57, 59) et une contrebride (58, 60), une seconde partie (61, 62) constituant un anneau creux déformable comportant des parois à parties plus souples (63, 64, 65, 66) et d'autres plus rigides (67, 68, 69, 70), et une troisième partie centrale (71, 72) constituant un simple disque de faible épaisseur assurant l'étanchéité coulissante le long de l'équipage mobile. 7. Pôle de disjoncteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens pour casser l'étanchéité le long desdits équipages mobiles comportent un tiroir coulissant (49) dont la longueur axiale est supérieure à la distance séparant les deux joints élastomères annulaires (46, 48) en position assemblée de la première et de la