Brevet FR3057696A1 — publié le 20180420

Domaine technique Le domaine de l'invention est celui des isolateurs pour lignes électriques aériennes à haute et très haute tension. L'invention concerne en particulier un isolateur composite pour lignes électriques aériennes, comprenant une âme rigide s'étendant axialement entre deux armatures d'accrochage et sur laquelle est posée une enveloppe à ailettes en matériau synthétique isolant électriquement. Technique antérieure Les isolateurs pour lignes électriques aériennes sont destinés à maintenir en l'air des lignes électriques sur un pylône. Un isolateur pour lignes électriques aériennes se présente généralement sous la forme d'une chaine d'éléments diélectriques. Les isolateurs composites pour lignes électriques aériennes comprennent un jonc en fibre de verre sur lequel est moulée ou enfilée une enveloppe formant des ailettes en forme d'assiette en matériau synthétique isolant électriquement. Il est connu que ces isolateurs pour lignes électriques aériennes sont soumis aux intempéries, pluie ou brouillard salin par exemple, et à la pollution de l'air, d'origine naturelle ou industrielle, et des grains de matière peuvent se déposer sur la surface des isolateurs. Lorsque la couche de saleté devient humide, elle se 30 transforme en électrolyte conducteur ce qui peut donner naissance à un courant de fuite superficiel circulant sur la surface de l'isolateur. 3057696 2 Dans ce cas, les isolateurs ne sont plus efficaces et ils ont tendance à vieillir prématurément. Ainsi, les industriels cherchent à détecter et mesurer les courants de fuite superficiels sur ce type 5 d'installation. Le document de brevet EP 2884292 présente un dispositif de détection des courants de fuite superficiels sur des isolateurs en verre ou céramique du type capot/tige. 10 Ce dispositif comprend une unité de détection qui peut se monter sur l'élément diélectrique de tête de la chaine d'éléments diélectriques de l'isolateur pour lignes électriques aériennes. Ce dispositif connu comprend un premier anneau 15 conducteur qui se fixe autour du capot et qui est en contact avec la surface du diélectrique, un second anneau conducteur de mise à la terre qui se fixe autour du capot au dessus du premier anneau et un boitier de mesure électronique relié aux deux anneaux conducteurs pour 20 détecter et mesurer le courant de fuite. Cet agencement présente l'inconvénient d'être lui aussi soumis à la pollution de l'air et des pluies, en particulier les anneaux conducteurs se trouvent directement exposés aux conditions environnementales par 25 exemple à la pluie. Il en résulte que le dispositif de détection et de mesure des courants de fuite superficiels sur la surface des éléments diélectriques peut présenter des défaillances de détection et de mesure. C'est pourquoi les fabricants d'isolateurs pour lignes électriques aériennes cherchent à développer des 3057696 3 isolateurs comprenant des dispositifs de détection de courants de fuite superficiels qui soient plus fiables. Exposé de l'invention 5 Le but de l'invention est donc de proposer un isolateur pour lignes électriques aériennes, ici de type composite, avec un dispositif de détection de courants de fuite superficiels d'une autre conception. A cet effet, l'invention a pour objet un isolateur 10 composite pour lignes électriques aériennes, comprenant une âme rigide s'étendant axialement entre deux armatures d'accrochage et sur laquelle est posée une enveloppe à ailettes en matériau synthétique isolant électriquement, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de 15 détection des courants de fuite superficiels comportant une bague annulaire métallique conductrice électriquement qui entoure l'enveloppe entre une ailette d'extrémité de l'enveloppe qui est adjacente à une des deux armatures et une autre ailette de l'enveloppe adjacente à cette 20 ailette d'extrémité, l'ailette d'extrémité s'étendant radialement en surplomb au dessus de la bague et la bague étant connectée à un fil conducteur qui traverse l'ailette d'extrémité pour être raccordée à un circuit électronique du dispositif de détection. 25 L'isolateur composite pour lignes électriques aériennes selon l'invention peut présenter les particularités suivantes : - la bague peut être une bride démontable ; - il peut être prévu que dans un isolateur composite 30 pour lignes électriques aériennes avec un nombre N d'ailettes prédéfini pour une certaine ligne de fuite caractéristique de l'isolateur, l'ailette 3057696 4 d'extrémité est une ailette supplémentaire aux N ailettes. L'idée à la base de l'invention est donc d'ajouter un ailette supplémentaire dans la chaine des ailettes 5 constituant l'enveloppe isolante synthétique d'un isolateur composite et de placer la bague conductrice du dispositif de mesure des courants de fuite superficiels sous cette ailette supplémentaire. Quand l'isolateur composite est en service, 10 l'isolateur s'étend sensiblement à la verticale et l'ailette supplémentaire adjacente à l'armature supérieure ancrée au pylône se trouve au-dessus des autres ailettes de l'isolateur et sert d'ombrelle à la bague pour la protéger des ruissellements. 15 Cette ailette supplémentaire est traversée par un câble électrique du dispositif de détection. Toutefois, comme il s'agit de l'ailette supplémentaire, cela ne modifie pas l'isolation électrique de la ligne. Il faudra prévoir en première monte l'ajout de 20 l'ailette supplémentaire sur l'âme de l'isolateur dont la longueur sera adaptée pour recevoir cette ailette supplémentaire. Description sommaire des dessins 25 La présente invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une illustration schématique d'un 30 isolateur composite pour lignes électriques aériennes sur un pylône pour supporter une ligne électrique aérienne ; 3057696 5 la figure 2A est une illustration schématique d'une partie d'un élément diélectrique de type composite ; la figure 2B montre en coupe axiale la partie 5 d'un élément diélectrique de type composite de la figure 2A avec une ailette d'extrémité équipée d'une bague annulaire conductrice ; la figure 2C montre plus en détail en coupe axiale l'ailette d'extrémité. 10 Description des modes de réalisation La figure 1 illustre de façon très schématique un isolateur 1 composite de suspension formé d'une chaine de diélectriques moulés 5,5' pouvant soutenir en l'air une 15 ligne électrique aérienne 2 haute tension sur un pylône P. Comme illustré sur les figures 2A et 2B, l'isolateur 1 comporte une âme 3 en forme de jonc qui est rigide et qui s'étend axialement entre deux armatures (6) 20 d'accrochage métalliques, dont l'armature d'accrochage qui vient se fixer au pylône. Le jonc peut être en fibre de verre imprégnée de résine, donnant à l'isolateur 1 sa tenue mécanique. L'isolateur 1 comporte une enveloppe 4 en matériau 25 synthétique isolant électriquement posée sur le jonc et formant des ailettes. L'enveloppe 4 peut être en résines cycloaliphatiques, en caoutchoucs synthétiques comme du silicones ou éthylpropyldimonomère (EPDM), ou encore en 30 polytétrafluoroéthylènes (Téflon). L'enveloppe 4 peut être moulée directement sur le jonc ou encore emmanchée sur le jonc. 3057696 6 L'isolateur 1 montré sur la figure 1 présente ici sept ailettes indiquées par la référence 5 disposées en série qui assure la ligne de fuite caractéristique de l'isolateur 1 et une ailette désignée par la référence 5' 5 qui est à l'extrémité de l'isolateur 1 proche du pylône P. Cette ailette 5' ne participe pas à la ligne de fuite caractéristique de l'isolateur 1. Cette ailette 5' sert d'ombrelle pour une bague 7 annulaire d'un 10 dispositif de détection des courants de fuite superficiels qui peuvent circuler sur la surface extérieure de l'enveloppe 4. La bague 7 est un anneau métallique conducteur électriquement qui est serré autour de l'enveloppe 4 15 entre l'ailette 5' et l'ailette 5 adjacente à celle-ci. La bague 7 est plaquée sous la surface inférieure de l'ailette 5' pour intercepter le courant de fuite superficiel (de quelques milliampères) qui transite en direction de l'armature 6. 20 L'ailette 5' s'étend donc radialement en surplomb au-dessus de la bague 7 comme une ombrelle. La bague 7 est reliée par un fil 8 conducteur électrique à un boitier électronique 9 du dispositif de détection, par exemple un circuit électronique de 25 transformation du courant de fuite en tension, ce boîtier électronique 9 fournissant ensuite le signal de tension à une unité de mesure qui peut être distante du boîtier électronique 9. Comme encore visible sur la figure 2B, l'ailette 5' 30 d'extrémité est traversée par le fil 8 qui court ensuite le long de l'armature 6. 3057696 7 La bague 7 est une bride démontable comme un collier "serflex" pour pouvoir être remplacée lors d'un processus de maintenance par exemple. Comme illustré sur la figure 2C, la bague 7 peut 5 avoir une section carrée pour présenter une surface périphérique intérieure directement en contact à la fois avec la surface extérieure cylindrique de l'enveloppe 4 entre deux ailettes 5 et la surface extérieure annulaire de l'ailette 5' d'extrémité. 10 Grace au bord périphérique extérieur profilé de l'ailette 5' d'extrémité, il se produit un ruissellement naturel par gravité de l'eau de pluie sans atteindre la bague 7 qui est ainsi bien protégée. 15 REVENDICATIONS1. Isolateur (1) composite pour lignes électriques aériennes, comprenant une âme (3) rigide s'étendant axialement entre deux armatures (6) d'accrochage et sur laquelle est posée une enveloppe (4) à ailettes (5, 5') en matériau synthétique isolant électriquement, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de détection des courants de fuite superficiels comportant une bague (7) annulaire métallique conductrice électriquement entourant ladite enveloppe (4) entre une ailette (5') d'extrémité adjacente à une desdites deux armatures (6) et une autre ailette (5) adjacente à ladite ailette (5') d'extrémité, ladite ailette (5') d'extrémité s'étendant radialement en surplomb au dessus de ladite bague (7) et ladite bague (7) étant connectée à un fil (8) conducteur qui traverse ladite ailette (5') d'extrémité pour être raccordée à un boitier électronique (9) dudit dispositif de détection. 20 2. Isolateur (1) composite pour lignes électriques selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bague (7) est une bride démontable. 25 3. Isolateur (1) composite pour lignes électriques selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu avec un nombre N d'ailettes (5) définissant une certaine ligne de fuite caractéristique de l'isolateur, ladite ailette (5') d'extrémité étant une 30 ailette supplémentaire auxdites N ailettes (5).