Brevet FR3094146A1 — publié le 20200925

Description Titre de l'invention : Dispositif support sous forme de potence pour câble électrique haute tension [0001] L'invention concerne un dispositif support de câbles électriques haute tension, su- périeure à 10 000 V, et plus particulièrement un dispositif support sous forme d'une potence. [0002] La présente invention concerne le domaine du transport (l'énergie électrique à haute tension et plus particulièrement un dispositif support de câbles électriques haute tension, notamment mis en oeuvre dans des installations souterraines. [0003] A cc propos, il est de plus en plus courant d'enfouir les lignes électriques à haute tension en évitant les infrastructures aériennes. [0004] Aussi, ces lignes électriques haute tension sont amenées à cheminer le long de galeries souterraines ou dans des caniveaux techniques adaptés. [0005] Précisément, dans de tels caniveaux techniques ou dans ces galeries, les câbles électriques dc forte section reposent sur des dispositifs support adaptés. [0006] Tout comme pour les infrastructures aériennes, en cas d'endommagement d'un tel câble électrique haute tension, et donc de court-circuit, il convient d'éviter la formation d'arcs électriques. En effet, en raison de la puissance électrique disponible, de tels arcs électriques créent des dégradations importantes susceptibles, très vite, de se propager et d'être à l'origine d'incendie dont les conséquences sont aggravées dans l'espace confinées d'une galerie souterraine. [0007] Dans une forme de réalisation simplifiée, de tels dispositifs supports s'apparentent à une potence comprenant un bras support sur lequel peuvent venir reposer un ou plusieurs câbles électriques haute tension. Ce bras support est solidarisé à une platine de fixation apte à être fixée contre un mur par l'intermédiaire de moyens de scellement adaptés. [0008] Très fréquemment, de telles potences sont conçues en acier, tenant compte du poids de ces câbles électriques de lignes haute tension et des contraintes que ces derniers sont susceptibles d'appliquer sur ces potences sous l'effet de chocs électriques, dilatations ou autres. [0009] De manière à éviter les problèmes précités, ces potences en acier sont raccordées à la terre par l'intermédiaire d'une tresse en cuivre de section adaptée. Ainsi, en cas de court-circuit, l'énergie dispensée peut s'écouler librement dans le sol. [0010] Les problèmes essentiellement constatés concernant cette mise à la terre des potences consistent en ce qu'un défaut de contact, lié par exemple à une oxydation, peut empêcher cet écoulement normal de l'énergie vers le sol en cas de court-circuit. La 2 formation d'arcs électriques destructeurs est alors inévitable. [0011] On a encore pu constater que ces tresses de mise à la terre des potences sont tout simplement absentes, par exemple par suite d'un vol, un arrachement ou autre. [0012] Evidemment, en cas de court-circuit, l'intensité de l'arc électrique produit conduit à la fusion du métal de la potence, lequel peut s'écouler sur les installations en contrebas, par exemple sur d'autres câbles électriques haute tension en dégradant leur gaine d'isolation pour provoquer une réaction en chaîne et le démarrage d'un feu dans ces caniveaux techniques ou galeries souterraines. [0013] Il est d'ores et déjà connu de concevoir des potences pour câbles électriques haute tension en matériau synthétique, plus particulièrement en matériau composite diélectrique. [0014] En raison des contraintes mécaniques particulièrement importantes et évoquées plus haut que peuvent subir de telles potences, le fait de les concevoir en matériau composite les rend particulièrement conteuse. [0015] En effet, leur conception en matériau composite s'avère complexe lorsque l'on prend en compte que de telles potences peuvent être soumises à des efforts de flexion, torsion et autres. [0016] On connait par ailleurs, par le document :IP 2006 166541, un dispositif support de câble électrique ou de télécommunication, sous forme d'une potence comportant un bras support s'étendant depuis une console de fixation pour le montage de cc dispositif sur un poteau. Sur le bras support est engagé une pièce en céramique isolante sur laquelle est destinée à reposer le câble que doit soutenir ce dispositif de support. [0017] On connait encore, notamment par le document JPS 5851716 un support de câble comportant, là encore, un bras support s'étendant depuis une console de fixation conçue en fibre de veri-e. A hauteur de la jonction entre la console et le bras, ce support intègre une pièce de renfort. A son sujet, il est dit qu'elle peut être en un matériau non magnétique, notamment en acier inoxydable. En conséquence, cette pièce de renfort n'a ici qu'une fonction de consolidation du support et non d'assurer la fonction de support de câble qui revient au matériau en fibre de verre composant ce support. [0018] De la même manière il est connu, par le document DE202005008570 un dispositif de fixation pour câbles électriques essentiellement en matériau synthétique et intégrant des renforts métalliques. [0019] C'est dans le cadre d'une première démarche inventive que l'on a imaginé concevoir des dispositif support de câbles électriques haute tension sous forme de potences en acier tout en évitant leur mise à la terre. [0020] Ainsi, l'invention concerne un dispositif support pour câbles électriques haute tension, en particulier une potence, ce dispositif support comportant un bras support en acier rapporté par soudure sur une platine de fixation en acier, ce dispositif support 3 étant recouvert sur l'intégralité de son pourtour par surmoulage par immersion d'une couche matériau diélectrique synthétique. [0021] Plus particulièrement, au moins la platine de fixation comporte au moins une ouverture de passage d'un organe de fixation, tel que vis ou similaire. [0022] Avantageusement, au niveau d'une ouverture de passage d'un organe de fixation, ladite platine de fixation comporte un insert en matériau synthétique diélectrique. [0023] Les avantages de tels inserts consistent en cc que leur épaisseur et leur dureté, d'une manière générale leur résistance mécanique, peut être telle que l'isolation qu'ils procurent ne risque pas d'être altérée par les contraintes imprimées par lesdits organes de fixation. [0024] Selon l'invention encore, le bras support est équipé de moyens de fixation d'au moins un câble électrique haute tension. [0025] Plus particulièrement, ledit bras support comporte au moins une ouverture pour la réception desdits moyens de fixation de câble. [0026] De manière avantageuse, le matériau diélectrique synthétique d'enrobage est préfé- rentiellement composé de polychlorure de vinyle plastifié. [0027] Les avantages d'un tel matériau consistent en une bonne isolation diélectrique et une très bonne tenue à la fois aux acides et aux bases, aux solvants et hydrocarbures et aux UV. [0028] En dehors de son comportement newtonien à l'état liquide, lors de sa mise en oeuvre et l'enrobage des dispositifs supports, à l'état solide ce matériau présente également une bonne tenue aux températures d'usage. Ainsi, ce matériau s'avère tenir en continu à une température à plus de 80° C, jusqu'à 120° C en pointe. Il est également non cassant jusqu'à -20° C, voire -40° C en situation statique. [0029] A noter encore qu'au niveau du bras support de cette potence, les ouvertures peuvent, plus particulièrement, se présenter sous forme de trous oblongs, pour la réception et la fixation de colliers ou autres brides de fixation d'un ou plusieurs câbles haute tension. [0030] Dans ces ouvertures peuvent également être engagés des inserts en matériau syn- thétique diélectrique. [0031] Avantageusement, de tels inserts peuvent pré-équiper la potence avant l'enrobage de celle-ci par surmoulage par immersion. De ce fait, on garantit une continuité parfaite du revêtement isolant intégralement autour de la potence. De tels inserts favorisent, par ailleurs, la manutention de ces potences au moment de les plonger dans le bain de surmoulage par enrobage. [0032] D'ailleurs l'invention concerne encore un procédé d'enrobage de ces dispositifs support pour câbles haute tension. [0033] D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la des- cription qui va suivre se rapportant à des modes de réalisation qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. [0034] La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins joints en annexe et dans lesquels : [0035] [fig.1] est une représentation schématisée et en perspective d'un dispositif support sous forme d'une potence selon l'invention. [0036] [fig.2] est une représentation schématisée d'une coupe médiane longitudinale d'une telle potence illustrée dans la figure 1. [0037] [fig.3] est une représentation schématisée et en perspective d'une potence comportant au niveau du bras support un berceau défini sous forme de bossages correspondant aux moyens de fixation de câbles électriques haute tension ; [0038] [fig.4] est une représentation schématisée et en coupe de moyens de fixation comportant un berceau sous forme d'un cavalier ; [0039] [fig.5] est une représentation schématisée d'une potence comportant des moyens de fixation de câbles électriques haute tension comprenant un berceau en forme de gouttière. [0040] En référence à ces dessins, r invention concerne des dispositifs supports 1 de câbles électriques haute tension supérieure à 10 000 V. [0041] Un tel dispositif support 1 se présente sous forme d'une potence 2 comportant, de manière essentielle, un bras support en acier 3 s'étendant depuis une platine de fixation en acier 4 sur laquelle il est rapporté par soudure. [0042] Le bras support 3 se présente sous forme d'un profil, ici de section en U renversé, ayant pour particularité une certaine inertie pour supporter, sans déformation, des câbles électriques haute tension de forte section et donc d'un poids important. [0043] Ainsi, ce bras support 3 comporte, essentiellement, deux ailes parallèles verticales 3B s'étendant en bordure longitudinale d'une paroi horizontale 3A sur laquelle sont destinées à reposer les câbles électriques haute tension. Pour améliorer l'inertie de ce bras support 3, lesdites ailes verticales 3B sont préférentiellement de largeur croissante depuis l'extrémité libre de ce bras support 3 en direction de la platine de fixation 4. [0044] A noter qu'à cette extrémité libre du bras support 3, une paroi d'entretoise 3C peut être solidarisée audites ailes verticales 3B et à la paroi horizontale 3A en s'étendant sensiblement parallèlement à la platine de fixation 4. [0045] Selon l'invention, ce dispositif support 1 est enrobé sur son l'intégralité de son pourtour par surmoulage par immersion d'une couche d'un matériau diélectrique synthétique 6. En somme, tant la platine support 4 que le bras support 3 sont intégralement recouverts, sur la totalité de leurs faces, d'une telle couche de matériau diélectrique synthétique 6. [0046] Selon un mode d'exécution avantageux de l'invention, le matériau diélectrique syn- thétique définissant cette couche 6 est du polychlorure de vinyle plastifié qui, en dehors de la bonne isolation diélectrique qu'il procure, a une bonne tenue aux acides et aux bases, mais aussi aux solvants et aux hydrocarbures ou encore aux UV. [0047] A l'état liquide, ce matériau présente également un comportement newtonien qui contribue à une parfaite gestion de l'épaisseur d'enrobage par moulage par immersion de la potence 2. [0048] Selon l'invention cette couche d'enrobage d'un matériau diélectrique synthétique 6 comporte une épaisseur 7 définie pour résister à une tension de claquage de 10 000 V au moins. [0049] Plus particulièrement, cette épaisseur 7 de la couche 6 est préférentiellement su- périeure à 3 mm. [0050] La platine de fixation 4 comporte au moins une, préférentiellement, plusieurs ou- vertures 8 pour le passage d'un organe de fixation tel que vis ou similaire. [0051] Selon une autre particularité de l'invention, au niveau d'au moins une de ces ou- vertures 8 peut être ménagé un insert 9, là encore en matériau diélectrique synthétique dont l'épaisseur et/ou la résistance mécanique peuvent être choisies plus particulièrement en fonction des contraintes imprimées par un organe de fixation sur la potence 2 au niveau de cette ouverture de 8. [0052] Ainsi, ce ou ces inserts 9, par exemple sous forme de douilles, peuvent présenter une résistance à la compression axiale définie de manière à ne pas abîmer la couche 6 en matériau diélectrique synthétique sous l'action du serrage de ces organes de fixation amenés à traverser les ouvertures 8. [0053] De même, l'épaisseur de la paroi périphérique de tels inserts 9 en foime de douille peut également être choisie en fonction de ces contraintes, indépendamment de l'épaisseur? de la couche 6. [0054] Selon l'invention, encore, le bras support 3 est équipé de moyens de fixation 11 d'au moins un câble électrique haute tension. [0055] Tout particulièrement, le long du bras support 3, notamment au niveau de sa paroi horizontale 3A, peuvent être ménagées une ou plusieurs autres ouvertures 10, pour la réception de ces moyens de fixation 11. De telles ouvertures 10 peuvent prendre différentes formes de réalisation. Ainsi elles peuvent se présenter sous forme de trou rond ou oblong et, dans ce cas, s'étendent longitudinalement ou transversalement le long de cette paroi horizontale 3A du bras support 3. [0056] Les moyens de fixation 11 peuvent prendre la forme notamment de sangle, collier, bride ou similaires, pour solidariser sur ce bras support 3 un ou plusieurs câbles électriques haute tension. [0057] 11 convient de remarquer que de tels moyens de fixation contribuant au maintien de câbles électriques haute tension sur le bras support 3 sont moindrement sollicités en comparaison de ceux contribuant à la pose et au maintien d'une potence 2 contre un 6 mur par exemple. [0058] Pour autant et tout comme dans les ouvertures 8, dans au moins une de ces ou- vertures 10, peut être ménagé un insert susceptible d'éviter l'altération de la couche d'enrobage 6 de matériau diélectrique synthétique. [0059] Pour en revenir aux moyens de fixation 11, ceux-ci peuvent encore comporter, avan- tageusement, un berceau 12 pour la réception du ou des câbles électriques haute tension sur le bras support 3. [0060] Ce berceau 12 peut emprunter différentes formes de réalisation. En particulier et comme visible dans la figure 3, il peut être défini par 2 bossages 12A ou encore par une forme concave au niveau de la paroi horizontale 3A à du bras support 3. [0061] Comme visible dans la figure 4, ce berceau 12 peut être conçu par un cavalier 12B dont le maintien sur le bras support 3 est assuré par l'intermédiaire d'une sangle correspondante auxdits moyens de fixation 11. [0062] Dans la figure 5, cc berceau 12 emprunte la forme d'une gouttière 12C ouverte vers le haut pour la réception de câbles électriques haute tension. Cette gouttière 12C comporte, au niveau de sa face inférieure 13 des moyens d'emboîtement 14 sur le bras support 3. Grâce à ces moyens d'emboîtement 14, cette gouttière C peut être réglée en position le long de cc dernier. [0063] La particularité de cette gouttière 12C consiste en ce qu'elle comporte des pro- longements 15A, 15B de part et d'autre du dispositif support 1 susceptibles de guider le ou les câbles électriques haute tension de chaque côté de la potence 2. De cette manière, ce ou ces câbles électriques haute tension sont localement moins sollicités au travers de cette dernière. [0064] De manière complémentaire et comme visible dans la figure 4, les moyens de fixation 11 peuvent éventuellement être complétés par un ou plusieurs cavaliers de répartition de charge 16 sur le ou les câbles électriques haute tension de l'action de serrage exercée par une sangle, un collier ou similaire. [0065] À ce propos, dans les modes de réalisation avantageux illustrés sur les figures, les moyens de fixation 11 comportent une sangle 11A, à cliquet 11B. si la sangle est prévue pour passer au travers des ouvertures 10 dans la paroi horizontale 3A du bras support 3, ceci pour cercler ce ou ces câbles électriques haute tension, le cliquet 11B prend avantageusement position sous le bras support 3, entre les ailes verticales 3B. [0066] De manière particulière à l'invention, dans le cadre du procédé d'enrobage par immersion d'un tel dispositif support 1, notamment sous forme d'une potence 2, par un matériau diélectrique synthétique, plus particulièrement par du polychlorure de vinyle, il convient de s'assurer que toute les faces du bras support 3 et de la platine de fixation 4 en acier soient parfaitement recouvertes d'une couche 6 d'enrobage d'épaisseur 7 tel que requis. 7 [0067] Evidemment, pour assurer cet enrobage par immersion, il convient de manipuler l'ensemble 5 en acier formé par le bras support 3 et la platine de fixation 4, notamment par l'intermédiaire de moyens de préhension adaptés. [0068] De tels moyens de préhension se présentent avantageusement sous forme d'un crochet au bout duquel est accrochée l'ensemble en acier 5 de la potence 2, notamment au travers d'une de ses ouvertures 8. [0069] Tout particulièrement selon l'invention, on engage un insert 9 au moins dans cette ouverture 8, puis on engage le crochet de manipulation dans cette dernière pour plonger et immerger l'ensemble en acier 5 dans le bain de matériau synthétique diélectrique d'enrobage. Ainsi, ce matériau d'enrobage vient recouvrir toutes les faces de l'ensemble en acier 5 en scellant, en même temps, dans l'ouverture 8 l'insert 9 et en créant, ainsi, une parfaite continuité de la couche 6 diélectrique au travers dudit insert 9 lui-même en un matériau synthétique diélectrique. [0070] Les avantages découlant de la présente invention consistent en cc que des potences, bien qu'étant en acier, mais parfaitement isolée, que ce soit par rapport à un support tel qu'un mur sur lequel une telle potence peut être rapportée ou par rapport aux câbles électriques haute tension supportés, permettent de s'affranchir de l'habituelle tresse en cuivre de mise à la terre. [0071] De telles potences sont non seulement plus solide, mais aussi moins onéreuses en comparaison à des potences en matériau composite notamment. [0072] En somme, un dispositif support 1, en particulier une potence 2 selon l'invention, non seulement répond au problème habituel de mise à la terre des potences en acier, mais, en outre, au problème de la résistance mécanique de potences en matériau composite. 8 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] REVENDICATIONSDispositif support sous forme de potence pour câbles électriques haute tension, supérieure à 10.000V, comportant un bras support 3 en acier rapporté par soudure sur une platine de fixation 4 en acier, caractérisé en ce qu'il est recouvert sur l'intégralité de son pourtour par surmoulage par immersion d'une couche 6 d'un matériau diélectrique synthétique. Dispositif support selon la revendication 1, caractérisé en cc que le bras support 3 comporte deux ailes parallèles verticales 3B s'étendant en bordure longitudinale d'une paroi horizontale 3A sur laquelle sont destinées à reposer les câbles électriques haute tension. Dispositif support selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites ailes verticales 3B sont de largeur croissante depuis l'extrémité libre du bras support 3 en direction de la platine de fixation 4. Dispositif support selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'à l'extrémité libre du bras support 3, une paroi d'entretoise 3C est solidarisée audits ailes verticales 3B et à la paroi horizontale 3A en s'étendant sensiblement parallèlement à la platine de fixation 4. Dispositif support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce la platine de fixation 4 comporte au moins une ouverture 8 pour le de passage d'un organe de fixation, tel que vis ou similaire, au niveau de cette ouverture 8 étant engagé un insert 9 en matériau synthétique diélectrique. Dispositif support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras support 3 est équipé de moyens de fixation 11 d'au moins un câble électrique haute tension. Dispositif support selon la revendication 6, caractérisé en ce que le long du bras support 3, notamment au niveau de sa paroi horizontale 3A sont ménagées une ou plusieurs ouvertures 10, pour la réception des moyens de fixation 11. Dispositif support selon la revendication?, caractérisé dans au moins une ouverture 10 est ménagé un insert en matériau diélectrique synthétique. Dispositif support selon la revendication 6, caractérisé, en ce que les moyens de fixation 11 comporte un berceau 12 pour la réception du ou des câbles électriques haute tension sur le bras support 3. Dispositif support selon la revendication 2 et 9, caractérisé en ce que le berceau 12 est défini par au moins deux bossages 12A ou une forme 9 concave au niveau de la paroi horizontale 3A à du bras support 3. [Revendication 11] Dispositif support selon la revendication 9, caractérisé en ce que le berceau 12 est conçu par un cavalier 12B maintenu sur le bras support 3 par l'intermédiaire d'une sangle correspondant auxdits moyens de fixation 11. [Revendication 12] Dispositif support selon la revendication 9, caractérisé en ce que le berceau 12 emprunte la forme d'une gouttière 12C ouverte vers le haut pour la réception de câbles électriques haute tension. [Revendication 13] Dispositif support selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite gouttière 12C comporte, au niveau de sa face inférieure 13, des moyens d'emboîtement 14 sur le bras support 3. [Revendication 14] Dispositif support selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que la gouttière 12C comporte des prolongements 15A, 15B de part et d'autre du dispositif support 1 pour guider le ou les câbles électriques haute tension de chaque côté de la potence 2. [Revendication 15] Dispositif support selon l'une quelconque des revendications 6 à 14, ca- ractérisé, en ce que les moyens de fixation 11 sont complétés par un ou plusieurs cavaliers de répartition de charge 16. [Revendication 16] Dispositif support selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que le matériau diélectrique synthétique d'enrobage est du polychlorure de vinyle plastifié. [Revendication 17] Dispositif support selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que la couche 6 de matériau diélectrique synthétique comporte une épaisseur 7 supérieure à 3 mm.