Brevet FR3094145A1 — publié le 20200925

Description Titre de l'invention : Dispositif support pour câble électrique haute tension [0001] L'invention concerne un dispositif support pour câbles haute tension supérieure à 10 000V, 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 ce 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 de 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 formation d'arcs électriques destructeurs est alors inévitable. 2 [0011] On a encore pu constater que ces tresses de mise à la terre des potences sont tout simplement absentes, par exemple suite à 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] C'est dans le cadre d'une première démarche inventive que l'on a imaginé concevoir ces potences avec une âme en acier tout en évitant leur mise à la terre. [0017] Ainsi, l'invention concerne un dispositif support pour câbles électriques haute tension, en particulier une potence, ce dispositif support comportant une âme en acier recouverte par surmoulage par immersion d'un matériau diélectrique synthétique. [0018] Plus particulièrement une potence selon l'invention comporte un bras support en acier rapporté par soudure sur une platine de fixation en acier, laquelle platine de fixation comporte des ouvertures de passage d'organes de fixation tels que vis ou similaires. Cette potence est enrobée dudit matériau diélectrique synthétique sur l'intégralité de son pourtour. [0019] Avantageusement, au niveau d'au moins une des ouvertures de passage des organes de fixation, ladite platine de fixation comporte un insert en matériau synthétique diélectrique. [0020] Les avantages de tels inserts consistent en ce 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. [0021] De manière avantageuse, le matériau diélectrique synthétique d'enrobage est préfé- rentiellement composé de polychlorure de vinyle plastifié. [0022] 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. 3 [0023] 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. [0024] A noter encore qu'au niveau du bras support de cette potence, peuvent être ménagées d'autres ouvertures, plus particulièrement 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. [0025] Dans ces ouvertures peuvent également être engagés des inserts en matériau syn- thétique diélectrique. [0026] 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. [0027] D'ailleurs l'invention concerne encore un procédé d'enrobage de ces dispositifs support pour câbles haute tension. [0028] 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. [0029] La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins joints en annexe et dans lesquels : [0030] [fig.1] est une représentation schématisée et en perspective d'un dispositif support sous forme d'une potence selon l'invention. [0031] [fig.2] est une représentation schématisée d'une coupe médiane longitudinale d'une telle potence illustrée dans la figure 1. [0032] En référence à ces dessins, l'invention concerne des dispositifs supports 1 de câbles électriques haute tension supérieure à 10 000 V. Dans le cadre de la figure 1,11 a été illustré un tel dispositif support 1 sous forme d'une potence 2 comportant, de manière essentielle, un bras support 3 s'étendant depuis une platine de fixation 4. [0033] 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. [0034] Selon l'invention, cette potence comporte une âme en acier 5, celle du bras support 3 étant rapportée avantageusement par soudure sur celle de la platine de fixation 4. [0035] Cette âme en acier 5 est enrobée sur son pourtour par surmoulage par immersion d'une couche d'un matériau diélectrique synthétique 6. [0036] 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. [0037] 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. [0038] 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. [0039] Plus particulièrement, cette épaisseur 7 de la couche 6 est préférentiellement su- périeure à 3 mm. [0040] La platine de fixation 4 comporte une, généralement, plusieurs ouvertures 8 de passage d'organes de fixation tels que vis ou similaires. [0041] Selon une autre particularité de l'invention, au niveau de ces ouvertures peuvent être ménagés des inserts 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 ces organes de fixation sur la potence 2 au niveau de ces ouvertures 8. [0042] Ainsi, ces inserts 9, par exemple sous forme de douilles, peuvent présenter une ré- sistance 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. [0043] De même, l'épaisseur de la paroi périphérique de tels inserts 9 en forme de douille peut également être choisie en fonction de ces contraintes, indépendamment de l'épaisseur? de la couche 6. [0044] Le long du bras support 3 peuvent être ménagées une ou plusieurs autres ouvertures 10, là encore pour faciliter le passage d'organes de fixation, tels que sangles, colliers, brides ou similaires, pour solidariser sur ce bras support 3 un ou plusieurs câbles électriques haute tension. [0045] 111 convient de remarquer que de tels organes 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 mur par exemple. [0046] Pour autant et tout comme dans les ouvertures 8, dans lesdites ouvertures 10, peuvent être ménagés des inserts susceptibles d'éviter l'altération de la couche d'enrobage 6 de matériau diélectrique synthétique. [0047] 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 polychlorurc de vinyle, il convient de s'assurer que toute l'âme en acier 5 soit parfaitement recouverte d'une couche 6 d'enrobage d'épaisseur 7 tel que requis. [0048] Evidemment, pour assurer cet enrobage par immersion, il convient de manipuler l'âme en acier 5, notamment par l'intermédiaire de moyens de préhension adaptés. [0049] De tels moyens de préhension se présentent avantageusement sous forme d'un crochet au bout duquel est accrochée cette âme en acier 5 de la potence 2, notamment au travers d'une de ses ouvertures 8. [0050] 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'âme en acier 5 dans le bain de matériau synthétique diélectrique d'enrobage. Ainsi, ce matériau d'enrobage vient recouvrir l'âme 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. [0051] 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. [0052] De telles potences sont non seulement plus solide, mais aussi moins onéreuses en comparaison à des potences en matériau composite notamment. [0053] 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. 6