Brevet FR2853462A1 — publié le 20041008

DISPOSITIF DE SURVEILLANCE D'UN MANCHON DE RACCORDEMENT D'UNE LIGNE AERIENNE HAUTE TENSION DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte de façon générale au domaine des lignes aériennes haute tension, et plus particulièrement à celui des dispositifs de 10 surveillance des manchons de raccordement présents sur de telles lignes. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Les manchons de raccordement des lignes haute tension sont habituellement prévus pour établir la 15 jonction entre deux câbles électriques d'une même ligne haute tension, ou encore pour établir un raccordement entre un câble électrique et un pylône. A cet égard, il est précisé que l'on parle habituellement respectivement de manchons de jonction, et de manchons 20 d'ancrage. La fiabilité globale d'une ligne haute tension est donc largement subordonnée au bon maintien généré par les divers manchons de raccordement agencés sur cette ligne. En effet, dans le cas o l'un des manchons 25 de raccordement cède, la ligne haute tension tombe au sol, avec les risques et les inconvénients que cela implique. Ainsi, il est nécessaire de contrôler l'état de ces manchons de raccordement, afin de ne pas aboutir 30 à de telles situations particulièrement dangereuses, B 14286.4 AP faisant généralement suite à une dégradation d'un manchon de raccordement. A ce titre, il est indiqué qu'une dégradation de ce dernier peut notamment survenir en raison de malfaçons de fabrication, ou 5 encore en raison d'attaques chimiques provoquées par exemple par des infiltrations d'eau dans le manchon. Dans l'art antérieur, il a été proposé de réaliser des contrôles par thermographie infrarouge héliportée, ces visites ayant généralement une 10 périodicité comprise entre trois et cinq ans, pour chaque manchon de raccordement. Si de tels contrôles sont effectivement en mesure de renseigner correctement sur l'état d'un manchon de raccordement et sur une éventuelle 15 dégradation de celui-ci, ils nécessitent néanmoins une augmentation du transit d'énergie dans la ligne haute tension, afin de générer une hausse de température de ce manchon de raccordement potentiellement altéré. Notons que cette augmentation du transit d'énergie est 20 d'autant plus préjudiciable qu'elle doit être produite lors du contrôle de chacun des manchons de raccordement équipant la ligne haute tension visitée. Par ailleurs, on connaît également une technique de contrôle visant à employer des appareils 25 électroniques adaptés pour indiquer la résistance interne du manchon de raccordement. Cette technique s'appuie sur le principe de la loi d'Ohm, dans le sens o la valeur de la résistance interne est déterminée par l'intermédiaire de la mesure de la différence de 30 potentiel aux bornes de ce manchon de raccordement, et B 14286.4 AP à l'aide de la mesure du courant traversant ce même manchon. Cependant, ces mesures doivent obligatoirement être réalisées lorsque le manchon de raccordement est 5 traversé par un courant, donc lorsqu'il est soumis à une tension nominale pouvant par exemple être comprise entre 20 et 750 kV. De cette façon, les appareils électroniques employés doivent alors être conçus de manière à supporter un environnement extrêmement 10 sévère, à forts champs électriques. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de proposer un dispositif de surveillance d'un manchon de raccordement d'une ligne aérienne haute tension, ce dispositif 15 remédiant au moins partiellement aux inconvénients mentionnés ci-dessus relatifs aux réalisations de l'art antérieur. Pour ce faire, l'invention a donc pour objet un dispositif de surveillance d'un manchon de 20 raccordement d'une ligne aérienne haute tension, destiné à être installé à demeure sur le manchon de raccordement et comprenant des moyens d'indication de défaut susceptibles d'avertir d'une dégradation du manchon de raccordement, ainsi que des moyens de 25 détection d'échauffement de ce manchon de raccordement aptes à provoquer l'actionnement des moyens d'indication de défaut, lorsqu'un échauffement a été détecté. Avantageusement, le dispositif de surveillance 30 selon l'invention fonctionne donc en permanence, et B 14286.4 AP renseigne sur l'état du manchon de raccordement en suivant tout simplement sa température. Effectivement, lorsqu'un échauffement de ce manchon de raccordement est détecté par les moyens de 5 détection d'échauffement, ceux-ci sont susceptibles de générer l'actionnement des moyens d'indication de défaut afin qu'ils signalent que le manchon de raccordement a subi un échauffement, causé par une dégradation de sa résistance interne. Bien entendu, le 10 terme " échauffement " doit être interprété comme une surchauffe significative traduisant le fait que la température maximale admissible du manchon a été dépassée, et non pas comme une surchauffe classique pouvant simplement provenir des conditions climatiques 15 environnantes. La présence de tels dispositifs de surveillance sur les manchons de raccordement d'une ligne aérienne haute tension permet naturellement de diminuer le temps consacré aux visites de cette ligne, 20 dans le sens o ces visites ne consistent plus qu'à repérer, de préférence visuellement, les manchons de raccordement pour lesquels les moyens d'indication de défaut ont été actionnés. De façon avantageuse, ces visites n'ont alors plus besoin de résider dans des 25 opérations de mesurage de chacun des manchons de raccordement présents sur cette ligne, comme cela était le cas dans les réalisations de l'art antérieur. En outre, le dispositif de surveillance selon l'invention participe avantageusement à améliorer les 30 conditions d'exploitation, en raison de la fiabilité accrue qu'il procure au réseau de transport concerné. B 14286.4 AP Préférentiellement, les moyens de détection d'échauffement du manchon de raccordement comprennent un élément en alliage à mémoire de forme. Le dispositif de surveillance peut alors 5 présenter une conception simple et peu coûteuse, en ce sens que son fonctionnement repose essentiellement sur une propriété physique du matériau utilisé pour réaliser cet élément en alliage à mémoire de forme, et qu'il ne nécessite par conséquent pas d'alimentation 10 électrique, ni même de moyens électroniques de traitement. De plus, l'utilisation d'un élément en alliage à mémoire de forme pour réaliser les moyens de détection d'échauffement du manchon permet avantageusement d'aboutir à un dispositif léger, ne nécessitant pas d'entretien, et ne perturbant pas le comportement mécanique du manchon de raccordement sur lequel il est installé à demeure. De façon préférentielle, les moyens d'indication de défaut comportent un volet apte à occuper une position escamotée de repos, ainsi qu'une position saillante d'indication de défaut. Bien entendu, les moyens d'indication de défaut pourraient naturellement prendre la forme de 25 tout autre élément permettant de remplir une telle fonction, comme un ruban apte à être déployé, sans sortir du cadre de l'invention. En tout état de cause, les moyens d'indication de défaut sont préférentiellement choisis de façon à ce 30 que lorsqu'ils sont actionnés, ils soient parfaitement visibles par un opérateur se situant au sol ou dans un B 14286.4 AP hélicoptère, à proximité du manchon de raccordement équipé de ce dispositif de surveillance. On peut alors prévoir que l'élément en alliage à mémoire de forme dispose d'une première extrémité 5 solidaire d'un premier membre fixé à un corps du dispositif, ainsi que d'une seconde extrémité solidaire d'un second membre apte à retenir le volet dans la position escamotée de repos, et à libérer le volet lors de la rétraction de l'élément en alliage à mémoire de 10 forme, provoquée par un échauffement de ce manchon de raccordement. Dans une telle configuration, c'est donc l'énergie dégagée sous forme de chaleur par le manchon de raccordement et directement transmise à l'élément en 15 alliage à mémoire de forme qui est simultanément apte à permettre la détection d'un échauffement de ce manchon et à provoquer l'actionnement des moyens d'indication de défaut, dans les deux cas en raison de la faculté qu'offre cette énergie dégagée à pouvoir générer la 20 rétraction automatique de l'élément en alliage à mémoire de forme, lorsque cette énergie est élevée. De plus, il est bien entendu très facile de réarmer le dispositif après que celui-ci ait subi un actionnement, en effectuant un nouvel étirage de 25 l'élément en alliage à mémoire de forme. Toujours de façon préférentielle, le dispositif est muni d'un ressort interposé entre le corps et le volet afin de mettre ce volet en mouvement en direction de sa position saillante d'indication de 30 défaut, lorsqu'il a été libéré par le second membre B 14286.4 AP solidaire de la seconde extrémité de l'élément en alliage à mémoire de forme. Enfin, on peut prévoir que le dispositif de surveillance est apte à être monté sur le manchon de 5 raccordement à l'aide de clips adaptés pour enserrer la surface extérieure du manchon. Avec un tel agencement, aucun outillage particulier n'est requis pour l'installation du dispositif sur le manchon de raccordement, 10 l'installation et la désinstallation de ce dispositif de surveillance étant par ailleurs extrêmement rapides à effectuer. De plus, l'installation du dispositif ne nécessite aucune modification du manchon concerné. Il est également précisé que la solution 15 technique des clips de fixation permet avantageusement de monter le dispositif sur des manchons de raccordement de conceptions différentes. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée 20 non limitative ci-dessous. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels; - la figure 1 représente une vue en 25 perspective d'un dispositif de surveillance selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, le dispositif équipant un manchon de raccordement d'une ligne aérienne haute tension, - la figure 2 représente une vue en coupe du 30 dispositif de surveillance représenté sur la figure 1, ce dispositif se trouvant dans un état traduisant le B 14286.4 AP fait qu'aucun échauffement du manchon de raccordement n'a encore été détecté, et - la figure 3 représente une vue similaire à celle représentée sur la figure 2, ce dispositif se 5 trouvant dans un état traduisant le fait qu'un échauffement du manchon de raccordement a été détecté. EXPOSÉ DÉTAILLÉ D'UN MODE DE RÉALISATION PRÉFÉRÉ En référence à la figure 1, on voit un manchon de raccordement 1 établissant la jonction entre deux 10 câbles électriques 2a et 2b d'une ligne aérienne haute tension. Le manchon de raccordement 1 est équipé d'un dispositif de surveillance 4, destiné à être installé à demeure sur celui-ci afin de renseigner en permanence 15 sur une éventuelle dégradation de ce manchon 1. Notons à titre indicatif que le manchon de raccordement 1 représenté est du type classique, à savoir qu'il présente une diamètre extérieur de l'ordre de 40 mm, et qu'il est réalisé en aluminium. Bien entendu, le 20 dispositif 4 peut être adapté, notamment en ce qui concerne ses dimensions, de manière à pouvoir être monté sur des manchons de raccordement de diamètres inférieurs ou supérieurs, sans sortir du cadre de l'invention. Comme on peut le voir conjointement sur les figures 1 et 2, le dispositif de surveillance 4 comporte un corps 6 prenant par exemple la forme d'un demi-tube, destiné à être agencé sur le manchon 1 de façon à ce que leurs axes longitudinaux respectifs 30 soient parallèles. B 14286.4 AP De plus, le montage de ce corps 6 est effectué de sorte qu'il forme sensiblement un espace de confinement 8 avec une surface extérieure 10 du manchon de raccordement 1. Ceci est notamment réalisé en 5 positionnant la partie ouverte du corps 6 en forme de demi-tube, contre la surface extérieure 10 du manchon 1. D'autre part, le dispositif de surveillance 4 est muni d'une pluralité de clips 12 solidaires du 10 corps 6, aptes à assurer l'assemblage de ce dispositif 4 sur le manchon de raccordement 1, en enserrant chacun la surface extérieure 10 de ce dernier. Notons à titre indicatif que cette solution de clips de fixation est particulièrement bien adaptée à la géométrie des 15 manchons de raccordement classiques, que ceux-ci présentent une surface extérieure de section circulaire, hexagonale, ou encore de toutes autres formes. En outre, le dispositif de surveillance 4 20 comprend des moyens d'indication de défaut 14 susceptibles d'avertir d'une dégradation du manchon 1, ces moyens 14 prenant préférentiellement la forme d'un volet 16 s'étendant sensiblement sur toute la longueur du corps 6, et reposant sur la partie de ce corps 6 25 opposée à la partie ouverte plaquée contre la surface extérieure 10 du manchon 1. En référence plus spécifiquement à la figure 2, on voit le dispositif de surveillance 4 dans état traduisant le fait qu'aucun échauffement du manchon de 30 raccordement 1 n'a été détecté. En d'autres termes, le volet 16 indicateur de défaut est dans une position B 14286.4 AP escamotée de repos, dans laquelle il est maintenu contre et parallèlement au corps 6. Sur cette même figure, on peut apercevoir que le dispositif 4 comporte également des moyens de détection d'échauffement 18 du manchon 1. Ces moyens 18 sont principalement composés d'un élément en alliage à mémoire de forme 20, se présentant de préférence sous la forme d'un ressort, mais pouvant naturellement adopter toutes autres formes 10 adéquates, telles que celle d'un simple fil. Dans ce mode de réalisation préféré de la présente invention, l'élément 20 est entouré par un chemisage de protection 22. De plus, il comporte une première extrémité 20a solidaire d'un premier membre 24 15 fixé au corps 6 du dispositif 4, ainsi qu'une seconde extrémité 20b solidaire d'un second membre 26. Comme on peut le voir sur la figure 2, le second membre 26 dispose d'une extrémité libre 26b en forme de doigt, apte à coulisser dans un guidage 28 20 prévu sur le corps 6, dans une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de celui-ci. Dans l'état représenté sur cette figure o aucun échauffement du manchon de raccordement 1 n'a été détecté par le dispositif de surveillance 4, l'élément 25 20 est étiré de sorte que l'extrémité libre 26b du second membre 26 pénètre à l'intérieur d'un alésage 30 prévu sur une plaque 32 solidaire du volet 16. Ainsi, la coopération entre cette extrémité libre 26b en forme de doigt et l'alésage 30 permet de conserver le volet 30 16 plaqué contre le corps 6, dans une position escamotée de repos. B 14286.4 AP A titre d'exemple illustratif, on peut prévoir qu'une première extrémité 16a du volet 16 est reliée au corps 6 par l'intermédiaire d'une articulation 33, ainsi que par un ressort 34 se trouvant à l'état 5 comprimé lorsque le volet 16 est plaqué contre le corps 6 du dispositif 4. D'autre part, le volet 16 peut alors également présenter une seconde extrémité 16b portant la plaque 32 dans laquelle est réalisé l'alésage 30. Notons que la position de repos représentée 10 sur la figure 2 est stable et qu'elle est conservée tant qu'aucun échauffement du manchon 1 n'a été détecté par l'élément 20. En effet, l'élément en alliage à mémoire de forme 20 se présentant dans un état étiré reste 15 insensible à l'augmentation de sa température, tant que celle-ci n'a pas dépassé une valeur déterminée fonction de la nature du matériau, à partir de laquelle cet élément 20 commence à se rétracter pour retrouver sa forme mémorisée. Néanmoins, une fois que cette valeur déterminée de température a été dépassée, l'élément 20 commence effectivement à se rétracter, en entraînant avec lui l'extrémité libre 26b du second membre 26, qui peut coulisser dans le guidage 28. C'est donc à partir 25 et au-delà de cette valeur déterminée de température que l'élément en alliage à mémoire de forme 20 est susceptible de renseigner sur une éventuelle dégradation du manchon de raccordement 1. Par conséquent, le dispositif 4 est conçu de 30 sorte que lorsque l'élément 20 a atteint une température critique traduisant un échauffement B 14286.4 AP significatif du manchon de raccordement 1 causé par une dégradation de ce dernier, la rétraction de l'élément 20 est telle que l'extrémité libre 26b du second membre 26 est totalement extraite de l'alésage 30. Ainsi, la 5 détection d'un échauffement par les moyens de détection 14 est matérialisée par une certaine rétraction de l'élément 20, et l'actionnement du volet 16 est provoqué notamment par le retrait de l'extrémité libre 26b de l'alésage 30, ce retrait étant également 10 directement engendré par la rétraction de l'élément 20 en alliage à mémoire de forme. Naturellement, une fois l'extrémité libre 26b totalement extraite de l'alésage 30, le volet 16 est déplacé vers une position saillante d'indication de 15 défaut telle que représentée sur la figure 3, sous l'action du ressort 34 initialement comprimé. Il est précisé que cette position peut être telle que le volet forme sensiblement un angle droit avec le corps 6 du dispositif 4. Par ailleurs, du fait que l'élément 20 se situe dans l'espace de confinement 8, il peut être considéré qu'à un instant quelconque donné, la température de l'élément 20 est sensiblement identique à la température du manchon de raccordement 1. De cette 25 façon, la température critique assurant une certaine rétraction de l'élément 20 correspond donc également à une température du manchon de raccordement 1 au-delà de laquelle celui-ci est considéré comme dégradé, pour cause d'affaiblissement de sa résistance interne. A titre d'exemple illustratif, l'élément 20 en alliage à mémoire de forme peut être constitué d'un B 14286.4 AP alliage de nickel et de titane, en proportions quasiment égales. De plus, le matériau de cet élément 20 peut être choisi de manière à pouvoir commencer à opérer à partir d'une température comprise entre 600C 5 et 110WC, c'est-à-dire adapté pour commencer à se rétracter à partir de cette même plage de températures, après avoir été étiré. Par ailleurs, la température critique destinée à provoquer la libération du volet 16 lorsqu'elle est atteinte par l'élément 20 et traduisant 10 une dégradation de la résistance interne du manchon de raccordement 1, peut être fixée à environ 750C. Naturellement, il est précisé qu'un réarmement du dispositif de surveillance 4 est possible après que celui-ci ait indiqué une dégradation du manchon de 15 raccordement 1 par l'intermédiaire du volet 16, en réalisant un simple étirage de l'élément 20 de sorte que l'extrémité libre 26b du second membre 26 pénètre à nouveau à l'intérieur de l'alésage 30 prévu sur la plaque 32. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier au dispositif de surveillance 4 qui vient d'être décrit, uniquement à titre d'exemple non limitatif. B 14286.4 AP REVENDICATIONS 1. Dispositif de surveillance (4) d'un manchon de raccordement (1) d'une ligne aérienne haute tension, 5 caractérisé en ce qu'il est destiné à être installé à demeure sur ledit manchon de raccordement (1), et en ce qu'il comprend des moyens d'indication de défaut (14) susceptibles d'avertir d'une dégradation dudit manchon de raccordement (1), ainsi que des moyens de détection 10 d'échauffement (18) dudit manchon de raccordement (1) aptes à provoquer l'actionnement desdits moyens d'indication de défaut (14), lorsqu'un échauffement a été détecté. 2. Dispositif de surveillance (4) selon la 15 revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de détection d'échauffement (18) dudit manchon de raccordement (1) comprennent un élément en alliage à mémoire de forme (20). 3. Dispositif de surveillance (4) selon la 20 revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'indication de défaut (14) comportent un volet (16) apte à occuper une position escamotée de repos, ainsi qu'une position saillante d'indication de défaut. 4. Dispositif de surveillance (4) selon les revendications 2 et 3 combinées, caractérisé en ce que l'élément en alliage à mémoire de forme (20) dispose d'une première extrémité (20a) solidaire d'un premier membre (24) fixé à un corps (6) du dispositif (4), 30 ainsi que d'une seconde extrémité (20b) solidaire d'un second membre (26) apte à retenir le volet (16) dans la B 14286.4 AP position escamotée de repos, et à libérer ledit volet (16) lors de la rétraction de l'élément en alliage à mémoire de forme (20), provoquée par un échauffement dudit manchon de raccordement (1). 5. Dispositif de surveillance (4) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est muni d'un ressort (34) interposé entre le corps (6) et le volet (16) du dispositif (1), ledit ressort (34) étant susceptible de mettre le volet (16) en mouvement en 10 direction de sa position saillante d'indication de défaut, lorsqu'il a été libéré par le second membre (26) solidaire de la seconde extrémité (20b) de l'élément en alliage à mémoire de forme (20). 6. Dispositif de surveillance (4) selon l'une 15 quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'élément en alliage à mémoire de forme (20) prend l'une quelconque des formes prises parmi le groupe constitué d'un ressort et d'un fil. 7. Dispositif de surveillance (4) selon l'une 20 quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'élément en alliage à mémoire de forme (20) est choisi de manière à pouvoir commencer à opérer à partir d'une température comprise entre 600C et 1100C. 8. Dispositif de surveillance (4) selon l'une 25 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est apte à être monté sur ledit manchon de raccordement (1) à l'aide de clips (12) adaptés pour enserrer la surface extérieure (10) dudit manchon (1). B 14286.4 AP