Brevet FR2969405A1 — publié le 20120622

DISPOSITIF DE LIAISON ELECTRIQUE A ISOLATION GAZEUSE A DUREE DE VIE AMELIOREE DESCRIPTION 5 DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de liaison électrique à isolation gazeuse, du type utilisé pour le transport d'énergie électrique à haute ou moyenne tension sous la 10 forme de lignes électriques ou dans des appareillages électriques ou encore dans des postes électriques. Ces dispositifs de liaison électrique comprennent d'une manière générale un conducteur électrique logé à l'intérieur d'une enveloppe 15 métallique externe remplie d'un gaz diélectrique sous pression, tel que de l'hexafluorure de soufre SF6 par exemple, permettant d'isoler électriquement le conducteur électrique de ladite enveloppe métallique. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE 20 L'enveloppe métallique des dispositifs de liaison électrique à isolation gazeuse est habituellement formée d'une pluralité de tubes montés bout-à-bout à étanchéité de manière à confiner le gaz diélectrique à l'intérieur de l'enveloppe. 25 L'aboutement de deux tubes adjacents est réalisé soit de manière irréversible par soudage, brasage ou analogue, soit de manière réversible, par fixation de brides respectives des deux tubes à l'aide de moyens de liaison démontables tels que des boulons 30 ou analogues. 2 Les modes d'aboutement réversibles sont préférables du fait qu'ils autorisent un démontage des dispositifs de liaison électrique et permettent ainsi de faciliter les interventions de maintenance ultérieures à l'installation de ces dispositifs de liaison électrique. La figure 1 illustre une configuration d'aboutement réversible entre deux tubes adjacents 10, 12 d'un dispositif de liaison électrique à isolation gazeuse 14 d'un type connu. Les tubes 10, 12 comportent deux brides d'extrémité respectives 16, 18 qui sont maintenues en appui l'une contre l'autre par des moyens de liaison démontables, qui sont dans cet exemple des boulons 20 dont les vis 22 traversent des orifices correspondants ménagés dans ces brides d'extrémité 16 et 18. Pour assurer l'étanchéité de la jonction entre les deux tubes 10 et 12, les brides d'extrémité 16, 18 comprennent respectivement deux gorges annulaires disposées en regard l'une de l'autre de manière à former un logement annulaire pour un joint annulaire d'étanchéité 24. Il est à noter que le joint d'étanchéité 24 traverse ainsi l'interface 26 de contact entre les deux tubes adjacents. De plus, pour éviter que le gaz diélectrique ne fuie par les orifices de passage des vis 22 des boulons 20, le logement annulaire logeant le joint d'étanchéité 24 est disposé entre ces orifices de passage et l'intérieur des tubes, c'est-à-dire radialement vers l'intérieur par rapport auxdits orifices. 3 Cependant, les dispositifs de liaison électrique dont l'aboutement est réalisé de manière réversible présentent l'inconvénient de se détériorer avec le temps, du fait notamment du vieillissement des joints d'étanchéité et de la corrosion des interfaces de contact entre tubes adjacents, ce qui induit un risque de fuite du gaz diélectrique. montage des moyens de liaison démontables, en l'occurrence des boulons 20. Les dispositifs de liaison électrique du 20 type décrit ci-dessus requièrent donc des interventions de maintenance afin notamment de procéder au remplacement des joints d'étanchéité, que ce soit en cas de fuite de gaz diélectrique avérée ou éventuellement de manière préventive. 25 Toutefois, ces interventions de maintenance se révèlent coûteuses du fait qu'elles nécessitent le démontage de l'enveloppe métallique des dispositifs de liaison électrique. En particulier, le démontage des 30 dispositifs de liaison électrique requiert une opération délicate et coûteuse de récupération du gaz Ce risque de fuite liaison démontables étanchéité sur les métallique, ces coûteuse comme dessus. Comme 15 l'étanchéité de l'interface 26 de contact entre les tubes adjacent est accru lorsque les précités ne sont pas tubes adjacents de ce qui est en particulier le moyens sont de conception simple et peu par exemple les boulons décrits ci-cela apparaît sur la figure 1, dépend en effet de l'étanchéité du moyens de montés à l'enveloppe cas lorsque10 4 diélectrique pour éviter que ce dernier ne s'échappe dans l'atmosphère. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, économique et efficace à ces problèmes, permettant d'éviter au moins en partie les inconvénients précités. L'invention a en particulier pour but de permettre une réduction de la fréquence ou une suppression totale des interventions de maintenance nécessaires pour garantir l'étanchéité des dispositifs de liaison électrique à isolation gazeuse, de manière à permettre une réduction des coûts d'exploitation de ces dispositifs. L'invention propose à cet effet une enveloppe métallique externe de dispositif de liaison électrique à isolation gazeuse, comprenant au moins deux tubes métalliques montés bout à bout par deux brides respectives desdits tubes, lesquelles brides font saillie radialement vers l'extérieur et sont fixées l'une à l'autre par des moyens de liaison démontables. Selon l'invention, les deux brides précitées sont écartées l'une de l'autre axialement, et les moyens de liaison de ces brides sont agencés radialement à l'extérieur et à distance de l'interface de contact entre les tubes. L'invention permet ainsi de séparer l'interface de contact entre les tubes adjacents, des moyens de liaison démontables, de manière à rendre la qualité de l'étanchéité de cette interface de contact indépendante de la qualité de l'étanchéité du montage des moyens de liaison démontables. L'invention rend ainsi possible une amélioration de l'étanchéité de l'interface de contact 5 entre les tubes adjacents, indépendamment de la qualité de l'étanchéité du montage des moyens de liaison démontables. Les moyens de liaison démontables peuvent ainsi être de conception simple et peu coûteuse, sans que cela nuise à l'étanchéité de l'interface de contact entre les tubes adjacents. L'invention permet en outre de ménager un espace autour de l'interface de contact entre les tubes adjacents précités, et rend donc possible l'installation de moyens d'étanchéité simples et peu coûteux dans cet espace pour assurer l'étanchéité de cette interface de contact. Cette installation de moyens d'étanchéité peut de surcroît être réalisée alors qu'un dispositif de liaison électrique équipé de l'enveloppe métallique est déjà installé et en service, sans qu'il soit nécessaire de démonter ce dispositif. Ainsi, l'enveloppe métallique comprend de préférence un joint d'étanchéité externe qui est agencé à l'extérieur des tubes et de l'interface de contact de manière à obturer cette dernière. Comme expliqué ci-dessus, le joint d'étanchéité externe peut être mis en place avant ou après la mise en service d'un dispositif de liaison électrique équipé de l'enveloppe métallique, et ce joint d'étanchéité permet, du fait de son 6 positionnement radialement vers l'intérieur par rapport aux moyens de liaison démontables, d'assurer l'étanchéité de l'interface de contact entre les tubes sans risque de fuite de gaz diélectrique au niveau de ces moyens de liaison démontables. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le joint d'étanchéité externe est formé d'une soudure. Une telle soudure permet une bonne étanchéité et peut être de faible étendue et donc relativement aisée à supprimer en cas de démontage ultérieur de l'enveloppe métallique. Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, le joint d'étanchéité externe est formé d'un joint élastique et est entouré par une sangle qui en assure la compression. Le joint élastique et la sangle de compression présentent notamment l'avantage de pouvoir être montés et démontés d'une manière particulièrement simple et totalement réversible. L'enveloppe métallique comprend en outre avantageusement un joint d'étanchéité interne qui traverse l'interface de contact précitée. Ce joint d'étanchéité interne permet d'assurer l'étanchéité de l'interface de contact d'une manière connue en soi. Dans ce cas, le joint d'étanchéité externe permet de protéger le joint d'étanchéité interne de l'air extérieur, et ainsi de prolonger la durée de vie de ce joint d'étanchéité interne. 7 De plus, lorsque le joint d'étanchéité interne n'est plus en état de garantir l'étanchéité de l'interface de contact précitée, le joint d'étanchéité externe permet d'assurer cette étanchéité, tout au moins pendant un certain temps, et offre ainsi la possibilité de retarder l'intervention de maintenance ayant pour objet la réparation du joint d'étanchéité interne. Le joint d'étanchéité interne est de préférence logé dans deux gorges en regard l'une de l'autre respectivement formées dans lesdits tubes, d'une manière connue en soi. En variante et de manière analogue, le joint peut être logé dans une unique gorge formée dans l'un des tubes et être en appui contre l'autre tube. D'une manière connue en soi, les tubes précités comportent avantageusement deux extrémités respectives qui sont en appui axial l'une contre l'autre. Ainsi, l'interface de contact entre les tubes est localisée entre leurs extrémités. Dans ce cas, les extrémités des tubes présentent de préférence chacune un bord radialement externe configuré de sorte que ces extrémités forment ensemble une rainure de réception de joint d'étanchéité externe. Cette rainure a par exemple une section axiale en U ou en V. De plus, l'interface de contact entre les 30 tubes est de préférence localisée dans un plan transversal. 8 En variante, l'un des tubes peut comporter une section d'extrémité emmanchée dans une section d'extrémité de l'autre tube, de sorte que l'interface de contact entre les tubes s'étend axialement le long desdites sections d'extrémité respectives des deux tubes. Par ailleurs, les moyens de liaison démontables comprennent avantageusement des boulons. Ces moyens de liaison sont ainsi de conception particulièrement simple et peu coûteuse. L'invention concerne également un dispositif de liaison électrique à isolation gazeuse, en particulier à haute ou moyenne tension, comprenant un conducteur métallique entouré d'une enveloppe métallique du type décrit ci-dessus, délimitant autour du conducteur une cavité remplie d'un gaz diélectrique. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise, et d'autres détails, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1, déjà décrite, est une vue schématique partielle en coupe axiale d'une enveloppe métallique de dispositif de liaison électrique à isolation gazeuse d'un type connu ; la figure 2 est une vue schématique partielle en coupe axiale d'une enveloppe métallique de dispositif de liaison électrique à isolation gazeuse selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention ; 9 la figure 3 est une vue semblable à la figure 2 ; la figure 3a est une vue à plus grande échelle d'une partie IIIa de la figure 3 ; la figure 4 est une vue schématique partielle en coupe axiale d'une enveloppe métallique de dispositif de liaison électrique à isolation gazeuse selon un deuxième mode de réalisation préféré de l'invention ; la figure 4a est une vue à plus grande échelle d'une partie IVa de la figure 4. Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques peuvent désigner des éléments identiques ou analogues. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PREFERES La figure 2 illustre l'aboutement entre deux tubes adjacents 10, 12 d'une enveloppe métallique 14 d'un dispositif de liaison électrique à isolation gazeuse selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention. L'enveloppe métallique 14 est destinée à délimiter autour d'un conducteur électrique central du dispositif de liaison électrique une cavité remplie d'un gaz diélectrique, d'une manière connue en soi. Comme le montre la figure 2, les tubes 10 et 12 comprennent deux brides annulaires respectives 16 et 18 qui sont agencées en retrait axialement par rapport aux extrémités respectives 28, 30 de ces tubes en contact réciproque, et donc par rapport à l'interface de contact 26 entre les tubes 10, 12. Les brides annulaires 16, 18 sont ainsi écartées axialement l'une de l'autre d'une distance d. Il est à noter que 10 l'interface de contact 26 est dans cet exemple localisée dans un plan transversal entre deux extrémités des tubes 10, 12 en appui axial l'une contre l'autre. De plus, les boulons 20 sont agencés radialement à l'extérieur et à distance de l'interface de contact 26 entre les deux tubes 10, 12, de sorte qu'il existe un espace annulaire 32 entre l'extrémité radialement externe de l'interface de contact 26 et les boulons 20. L'espace annulaire 32 précité est adapté à l'installation d'un joint d'étanchéité externe autour de l'interface de contact 26, à l'extérieur des tubes 10, 12, comme cela apparaîtra plus clairement dans ce qui suit. L'installation du joint d'étanchéité externe peut être décidée alors que le dispositif de liaison électrique est déjà en service, lorsque le joint d'étanchéité interne 24 n'est plus en état de garantir l'étanchéité de cette interface. En variante, cette installation peut être opérée avant la première mise en service du dispositif de liaison électrique, après le montage de ce dernier. Il est à noter que les extrémités 28, 30 des tubes 10, 12 présentent chacune un bord annulaire radialement externe chanfreiné 34, 36 de sorte que lesdites extrémités forment ensemble une rainure de réception de joint annulaire d'étanchéité externe. En variante, les bords 34, 36 précités peuvent être configurés de sorte que la rainure formée 11 par ces bords ait une section axiale en U, ou toute autre forme de section appropriée. Les figures 3 et 3a montrent l'enveloppe métallique 14 de dispositif de liaison électrique de la figure 2, sur laquelle une soudure d'étanchéité 38 a été réalisée dans la rainure de réception formée par les bords chanfreinés 34, 36 des extrémités 28, 30 des tubes 10, 12. La soudure d'étanchéité 38 forme un exemple de joint d'étanchéité externe dans la terminologie de la présente invention. La soudure d'étanchéité 38 est par exemple réalisée par une technique de soudage à l'arc, par exemple du type à électrodes non fusibles, couramment appelé TIG, ou à électrodes fusibles, couramment appelé MIG, ou par une technique de soudage par friction malaxage parfois désignée par l'acronyme anglais FSW, ou encore par brasage ou par tout autre type de procédé approprié. Une telle soudure peut être ultérieurement retirée par usinage ou par tout autre moyen adéquat, pour permettre le démontage de l'enveloppe métallique 14 du dispositif de liaison électrique. Les figures 4 et 4a illustrent une enveloppe métallique 14 de dispositif de liaison électrique à isolation gazeuse selon un deuxième mode de réalisation préféré de l'invention, qui est semblable à l'enveloppe métallique des figures 2 et 3 mais dont le joint d'étanchéité externe n'est pas formé d'une soudure mais d'un joint annulaire élastique 40 associé à une sangle de compression 42. 12 Le joint annulaire élastique 40 est par exemple réalisé en caoutchouc, tandis que la sangle de compression 42 est par exemple en métal. De plus, le joint annulaire élastique 40 peut éventuellement être rabouté sur place par vulcanisation. Comme cela apparaît plus clairement sur la figure 4a, le joint élastique 40 est disposé dans la rainure de réception formée par les bords 34, 36 des extrémités 28, 30 des tubes 10, 12 de l'enveloppe 14. Ce joint élastique 40 est en outre comprimé selon la direction radiale par la sangle de compression 42 qui est serrée tout autour du joint élastique 40. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus. Ainsi, les moyens de liaison démontables de l'enveloppe métallique 14 peuvent ne pas être des boulons mais des moyens d'un autre type approprié. De plus, les brides annulaires 16, 18 peuvent être plus éloignées des extrémités correspondantes 28, 30 des tubes 10 et 12 lorsque cela présente un intérêt. Par ailleurs, l'interface de contact 26 peut ne pas être localisée dans un plan transversal entre deux extrémités des tubes 10, 12 en appui axial l'une contre l'autre, mais être localisée autour d'une section d'extrémité de l'un des tubes emmanchée dans une section d'extrémité de l'autre tube. Dans ce cas, l'espace annulaire 32 n'est pas localisé au niveau d'une extrémité radialement externe de l'interface de contact 26 comme dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, mais au niveau d'une extrémité axiale de 13 l'interface de contact 26, les moyens de liaison démontables étant dans ce cas encore agencés radialement à l'extérieur et à distance de l'interface de contact 26.5 REVENDICATIONS1. Enveloppe métallique externe (14) de dispositif de liaison électrique à isolation gazeuse, comprenant au moins deux tubes métalliques (10, 12) montés bout à bout par deux brides respectives (16, 18) desdits tubes qui font saillie radialement vers l'extérieur et sont fixées l'une à l'autre par des moyens de liaison démontables (20), ladite enveloppe métallique (14) étant caractérisée en ce que lesdites brides (16, 18) sont écartées l'une de l'autre axialement, et en ce que lesdits moyens de liaison démontables (20) sont agencés radialement à l'extérieur et à distance de l'interface de contact (26) entre lesdits tubes (10, 12). 2. Enveloppe métallique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un joint d'étanchéité externe (38, 40) qui est agencé à l'extérieur desdits tubes (10, 12) et de ladite interface de contact (26) de manière à obturer cette dernière. 3. Enveloppe métallique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un joint d'étanchéité interne (24) qui traverse ladite interface de contact (26). 4. Enveloppe métallique selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit joint d'étanchéité interne (24) est logé dans deux gorges en 15 regard l'une de l'autre respectivement formées dans lesdits tubes (10, 12). 5. Enveloppe métallique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que lesdits tubes (10, 12) comportent deux extrémités respectives (28, 30) qui sont en appui axial l'une contre l'autre. 6. Enveloppe métallique selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdites extrémités (28, 30) des tubes présentent chacune un bord radialement externe (34, 36) configuré de sorte que lesdites extrémités (28, 30) forment ensemble une rainure de réception de joint annulaire d'étanchéité externe. 7. Enveloppe métallique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'un desdits tubes (10, 12) comporte une extrémité emmanchée sur une extrémité de l'autre tube. 8. Enveloppe métallique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens de liaison démontables comprennent des boulons (20). 9. Dispositif de liaison électrique à isolation gazeuse, en particulier à haute ou moyenne tension, comprenant un conducteur métallique entouré d'une enveloppe métallique (14) délimitant autour dudit conducteur une cavité annulaire remplie d'un gaz diélectrique, caractérisé en ce que ladite enveloppe16 métallique (14) est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.