Brevet FR3024296A1 — publié le 20160129

LIAISON AU SOL D'UN APPAREILLAGE PAR UNE POUTRE DEFORMABLE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention propose un agencement pour la 5 liaison au sol d'un appareillage électrique haute tension à isolation gazeuse. L'invention propose plus particulièrement un agencement pour la liaison au sol d'un appareillage haute tension permettant de compenser les variations 10 dimensionnelles de l'appareillage par dilatation. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Un appareillage électrique haute tension comporte une ou plusieurs cuves cylindriques métalliques, dans chacune desquelles un composant 15 électrique de l'appareillage tel que par exemple un disjoncteur, est agencé. L'appareillage peut être installé à l'intérieur d'une enceinte ou bien à l'extérieur, dans quel cas il est soumis à des conditions environnantes 20 variables. Les variations de la température ambiante, notamment lorsque l'appareillage est installé à l'extérieur, ainsi que l'échauffement de chaque composant électrique lorsqu'il est traversé par un 25 courant électrique, ont pour conséquence une variation dimensionnelle de la cuve, par dilatation ou par contraction. 3024296 2 A titre d'exemple, pour un appareillage mesurant environ 15 mètres de longueur, les variations de la longueur de chaque cuve peuvent atteindre jusqu'à 13 millimètres. L'appareillage est relié au sol par l'intermédiaire d'une structure métallique du type mécano-soudée, sur laquelle les cuves sont montées. La structure métallique est soumise aux mêmes contraintes externes que l'appareillage, elle est donc elle aussi amenée à se dilater ou à se contracter, mais cela de façon différente. Par conséquent, du fait des amplitudes de dilatation différentes, la cuve se déplace par rapport à la structure métallique. Pour compenser ce déplacement relatif, il 15 est connu de relier l'appareillage au sol par une liaison comportant plusieurs degrés de liberté. Aussi, certaines structures métalliques comportent des soufflets élastiques qui sont aptes à se déformer selon les diverses variations dimensionnelles. 20 Les soufflets sont conçus pour aussi supporter la masse de l'appareillage, ainsi que les diverses agressions extérieures. De tels soufflets sont par conséquents relativement onéreux et ont un encombrement élevé. 25 L'invention a pour but de proposer un agencement pour la liaison au sol d'un appareillage électrique dont la conception est relativement simple et n'emploie pas de composants onéreux. EXPOSÉ DE L'INVENTION 30 L'invention propose un agencement pour la liaison au sol d'un appareillage haute tension à 3024296 3 isolation gazeuse qui comporte au moins une cuve cylindrique dans laquelle un composant électrique de l'appareillage est agencé, l'agencement comportant au moins une poutre d'orientation principale longitudinale 5 sur laquelle ladite au moins une cuve est montée et qui est reliée au sol, qui comporte deux ailes parallèles horizontales et une âme verticale reliant les deux ailes, caractérisé en ce que l'aile supérieure de 10 chaque poutre est fixée à la cuve et chaque extrémité longitudinale de l'aile inférieure est reliée au sol par des moyens empêchant tout déplacement transversal de ladite extrémité de l'aile inférieure par rapport au sol. De préférence, les dimensions de la section de chaque poutre sont définies pour permettre un déplacement transversal de l'aile supérieure de la poutre par rapport à l'aile inférieure. De préférence, une première extrémité longitudinale de l'aile inférieure de chaque poutre est fixée au sol et une deuxième extrémité longitudinale de l'aile inférieure de ladite poutre est reliée au sol avec possibilité de mouvement longitudinal par rapport au sol. De préférence, chaque poutre comporte des pattes de montage qui sont rapportées de part et d'autre de chaque extrémité longitudinale de l'aile inférieure de chaque poutre. De préférence, la poutre est une poutre 30 profilée à section en I, H ou U. 3024296 4 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on 5 se reportera aux figures annexées parmi lesquelles : la figure 1 est une vue latérale d'un appareillage électrique qui est relié au sol selon un agencement conforme à l'invention ; et - la figure 2 est une représentation 10 schématique en perspective d'une poutre longitudinale utilisée pour la liaison au sol de l'appareillage représenté à la figure 1. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Pour la description de l'invention, on 15 adoptera à titre non limitatif les orientations verticale, longitudinale et transversale selon le repère V, L, T indiqué aux figures. On a représenté à la figure 1 un appareillage électrique 10 pour une installation à 20 moyenne, haute ou très haute tension. Cet appareillage 10 comporte plusieurs composants électriques (non représentés), dont chacun est associé à une phase de l'installation électrique, et dont chacun est agencé à l'intérieur d'une cuve 25 métallique 12 associée. Chaque cuve 12 est remplie d'un gaz diélectrique assurant une isolation électrique entre le composant et les parois de la cuve 12, ainsi qu'une limitation des risques d'apparition d'arcs électriques au niveau du composant électrique. 3024296 5 L'appareillage 10 est relié au sol 14 au niveau d'une cuve 12 inférieure et par une structure 16 qui assure la stabilité de l'appareillage 10. La structure 16 de liaison de la cuve 12 au 5 sol 14 est en outre conçue pour supporter le poids important de l'appareillage 10, ainsi que pour supporter les chocs produits lors de la manoeuvre du composant électrique monté dans les cuves 12. Le sol 14 est aménagé localement, pour 10 recevoir l'appareillage 10 et plus particulièrement la structure 16, par exemple, il comporte des fondations et/ou il est bétonné. Lors de l'utilisation de l'appareillage 10, les composants électriques qui sont montés dans les 15 cuves 12 sont amenés à s'échauffer par effet Joule lorsqu'ils sont traversés par un courant électrique. Cet échauffement des composants électriques produit à son tour un échauffement des cuves 12. Aussi, dans le cas d'une utilisation de 20 l'appareillage dans une installation monophasée, chaque cuve 11, 12 est traversé par un courant de retour qui provoque un échauffement de la cuve 12 par effet joule. La température des cuves 12 varie à cause de l'échauffement par effet joule des composants et des 25 cuves 12, mais aussi à cause des conditions de température extérieures, surtout lorsque l'appareillage est monté à l'extérieur. Il résulte de ces variations de température de la cuve 12, que les dimensions de chaque cuve 30 12varient, par dilatation ou contraction du métal. 3024296 6 A titre d'exemple, pour une cuve 12 mesurant environ 15 mètres de longueur, les variations de sa longueur transversale peuvent atteindre jusqu'à 13 millimètres. 5 La structure 16 de liaison de la cuve 12 au sol 14 est conçue pour absorber ces variations de dimensions des cuves 12, afin de limiter les contraintes qui peuvent être produites sur les cuves 12 ou sur la partie du sol 14 aménagée pour recevoir 10 l'appareillage 10. La structure 16 de liaison comporte de préférence des poutres 18 d'orientation longitudinale, dont chacune est monté sous les cuves 12. Selon l'invention, les poutres 18 sont 15 réalisées de manière qu'elles se déforment selon la direction transversale lors des variations de dimensions des cuves 12. Chaque poutre 18 consiste en un profilé comportant deux ailes horizontales parallèles 20, 22 20 qui sont décalées verticalement l'une par rapport à l'autre, c'est à dire que chaque poutre 18 comporte une aile supérieure 20 et une aile inférieure 22. La poutre 18 comporte aussi une âme centrale 24 qui s'étend dans un plan vertical longitudinal et qui relie les deux 25 ailes 20, 22 horizontales. Chaque poutre 18 a par conséquent une section selon un plan transversal vertical en forme de I, H ou U. L'aile supérieure 20 de la poutre 18 est 30 fixée sous la cuve 12 inférieure sans possibilité de 3024296 7 mouvement relatif, comme on l'a décrit précédemment. Par exemple, la fixation est réalisée par boulonnage. L'aile inférieure 22 de la poutre 18 est reliée au sol 14 par des moyens empêchant au moins tout 5 déplacement transversal de l'aile inférieure 22 par rapport au sol 14. Par conséquent, lors de variations dimensionnelles des cuves 12, l'aile supérieure 20 de chaque poutre 18 se déplace transversalement par 10 rapport à l'aile inférieure 22 de la poutre 18 et l'âme verticale 24 de cette même poutre 18 se déforme élastiquement. Les dimensions de la poutre 18, et plus particulièrement les dimensions de sa section, c'est-à- 15 dire l'épaisseur et la longueur de chaque aile 20, 22 et de l'âme 24 sont déterminées pour permettre cette déformation élastique de la poutre 18 selon la direction transversale. Ainsi, la structure 16 reliant la cuve 12 20 au sol 14 est uniquement constituée de poutres 18 qui sont aptes à se déformer élastiquement pour compenser les variations dimensionnelles des cuves 12. La structure 16 ne comporte aucun autre composant pouvant se déformer transversalement. Ici, l'interface entre la 25 cuve inférieure 12 et chaque poutre 18 est réalisée par l'intermédiaire de supports 26 rigides. La structure 16 de liaison de la cuve 12 au sol 14 est par conséquent relativement simple et peu couteuse à fabriquer, d'autant plus que les poutres 18 30 peuvent être réalisées à partir de profilés, ce qui limite encore plus les coûts de la structure 16. 3024296 8 Chaque poutre 18 est reliée au sol 14 à chacune des extrémités longitudinales 22a de son aile inférieure 22. Selon un autre aspect de l'appareillage 10, 5 chaque poutre 18 est reliée au sol 14 de manière à permettre une déformation de la poutre 18 par flexion selon la direction transversale, lors des variations dimensionnelles des cuves 12. Une première extrémité longitudinale 22a de 10 l'aile inférieure 22 d'une poutre 18 est fixée au sol 14 sans possibilité de mouvement longitudinal ni transversal. L'autre extrémité longitudinale 22a de l'aile inférieure 22 de la même poutre 18 est reliée au sol sans possibilité de mouvement transversal et avec 15 une possibilité de mouvement longitudinal. La fixation de la première extrémité longitudinale 22a de l'aile inférieure 22 avec le sol est de préférence réalisée par chevillage. La première extrémité longitudinale 22a de 20 l'aile inférieure 22 comporte à cet effet des orifices 28 qui sont aptes à être traversés par les chevilles. A titre d'exemple, la deuxième extrémité longitudinale 22a de l'aile inférieure 22 comporte un ou plusieurs orifices oblongs 30 d'orientation 25 principale longitudinale, qui coopère avec un doigt associé fixé au sol. Le doigt assure un blocage transversal de la deuxième extrémité longitudinale 22a de l'aile inférieure 22 tout en permettant un déplacement longitudinal relatif. 30 Selon le mode de réalisation représenté à la figure 2, les orifices 28, 30 sont réalisés dans des 3024296 9 pattes 32 rapportées à l'extrémité longitudinale 22a de l'aile inférieure 22 associée. Ici, deux pattes 32 sont rapportées à chaque extrémité longitudinale 22a et sont réparties transversalement de part et d'autre de 5 l'extrémité longitudinale 22a associée. Selon une variante de réalisation non représentée, les orifices 28, 30 sont réalisés directement dans les extrémités longitudinales 22a de l'aile inférieure 22. 10 REVENDICATIONS1. Agencement pour la liaison au sol (14) d'un appareillage haute tension (10) à isolation gazeuse qui comporte au moins une cuve (12) dans laquelle un composant électrique de l'appareillage (10) est agencé, l'agencement comportant au moins une poutre (18) d'orientation principale longitudinale sur laquelle ladite au moins une cuve est montée et qui est reliée au sol (14), qui comporte deux ailes (20, 22) parallèles horizontales et une âme verticale (24) reliant les deux ailes (20, 22), caractérisé en ce que l'aile supérieure (20) de chaque poutre (18) est fixée à la cuve (12) et chaque extrémité longitudinale de l'aile inférieure (22) est reliée au sol (14) par des moyens empêchant tout déplacement transversal de ladite extrémité de l'aile inférieure (22) par rapport au sol (14). 2. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les dimensions de la section de chaque poutre (18) sont définies pour permettre un déplacement transversal de l'aile supérieure (20) de la poutre (18) par rapport à l'aile inférieure (22). 3. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que une première extrémité longitudinale (22a) de l'aile inférieure (22) de chaque poutre (18) est fixée au sol (14) et une deuxième extrémité longitudinale (22a) de 3024296 11 l'aile inférieure (22) de ladite poutre (18) est reliée au sol (14) avec possibilité de mouvement longitudinal par rapport au sol (14). 5 4. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque poutre (18) comporte des pattes de montage (32) qui sont rapportées de part et d'autre de chaque extrémité longitudinale (22a) de l'aile inférieure (22) 10 de chaque poutre (18). 5. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la poutre (18) est une poutre profilée à section en I, H 15 ou U.