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w yeyfootionnemon'bs ppori.(D aux supporta isolants "
La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux supporte isolants électriques ot notamment
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aux ourlorte rompais d'huile, tels quoi les colonnes isolantes sur leoquc1Jon sont monté Ifto dinjoncteuro haute tonlJ:
1 on. l'invention vise un procédé pour préserver ces sup- ports des défauts d'isolement provoqués à la longue par
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la pénétration dans l'huila del'hw4idté contenue dans l'air atma8ishé>rlqita L'invention vice 6gtlcmont, Ù.
titre de produit
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industriel nouveau, les supporte isolante agencés confor- mément au nouveau procède en vue de les soustraire aux
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effata nuisibles do 1'humidité atmonphr1que..Bion que le tenue "eupport iaolant" employé dans ce qui précède et dans ce qui suit, se rapporte principalement aux colonnes- supports remplies d'huile, car c'est dans ce eau que le nouveau procédé trouve con application la plus important.,
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11 doit. êt,.'t' entendu que ce terme englobe plue généralement toute enceinte remplie d'huile qui supporte et/ou renferme des éléments d'appareillage électrique sous tension.
Les colonnes -support pour disjoncteur sont générale-
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ment en porcelaine ou en verre. On sait: qu'elles peuvent atteindre une hauteur de pluuleuro mè-t..rttl3 pour atiourer i'ioolamcnt convenable entre les }lnrt1cs noua tension du disjoncteur et le sol, si bien que leur volume intérieur peut renforcer une quantité d'huile très importante par exemple de l'ordre de 150 à 300 litre o d'huile. les écarte de température prévus pour ces installations extérieures
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étant d'environ 1009 e, il ce produit des variations importantes du volume de l'huile alors que les dilatations de l'enceinte peuvent être négligée si la colonne est faite en un matériau vitrifia.
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Il pst donc usuel de prévoir, 4 la partit eupérieure don colonnes à huile une nourrice avec indicateur viauel de niveau d'huile, ou vans d'expansion "reapirant" à l'atmos- phère. Il est évident qu'à chaque baise* de température une certaine quantité d'air extérieur est aspiré dans la
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nourrice ot que cet air peut renfermer de humidité qui se condense en gouttelette d'abord très fines.
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Les variations de température répétées &in.1 que les
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entrées successives d'air humide réunissent ces gouttelet- tes en gouttes plue grosses qui pénètrent dans l'huile, celle-ci jouant le rôle d'un piège à eau.
D'autres entrées d'humidité peuvent également se pro- duire par des joints à la partie supérieure de la colonne au pansage d'organes de commande mobiles du disjoncteur, cette humidité pouvant provenir directement de l'air atmos- phérique ou étant constituée par des condensations d'eau dans l'huile du pot de coupure des diajonoteure à huile s'il existe des possibilités de communication par fuite entre le pot de coupure et la colonne.
Cependant, les gouttes d'eau ainsi réunies à la longue dans l'huile de la colonne ne tombent pas toutes au fond(ou la présence d'une pellicule d'eau aérait de peu d'inconvénient) car une partie d'entre elles ae dépose sur les parois intérieures de la colonne ainsi que sur les canalisations de fluide sous pression ou organes mécaniques de commande du disjoncteur se trouvant à l'intérieur de la colonne.
Il peut arriver ainsi qu'après plusieurs mois ou années de service, il s'établisse une pellicule d'eau qui est conductrice du fait des impuretés dont est chargée 1'atmosphère. Lorsque la distance entre l'une dos pellicules d'eau à la tenu ion de la ligne et une autre pellicule d'eau (ou.bien le bas de la colonne) au potentiel de la terre devient insuffisante, un arc s'établit et la colonne éclate sans qu'on ait pu déceler aucun oigne précurseur de défaut d'isolement.
La présente invention permet de remédier à ces défauts et, suivant l'un des modes de mise en oeuvre préféré du
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nouveau procédé, elle permet de contreler k tout moment l'efficacité de la protection contre l'humidité tendant à s'introduire dans les colonnea isolantes remplies d'huile.
L'invention consiste à empâcher toute communication entra l'intérieur de l'enceinte remplie d'huile et l'atmos- phère ambiante au moins dans le sens atmosphère-enceinte, et à disposer dans ladite enceinte des moyens Plastiquée adaptés à compenser les variations du volume de l'huile provoquées par Ion variations de température (ou par des fuites éventuelles),
Suivant un mode simple de réalisation de l'invention, on établit une colonne isolante entièrement tanche dans laquelle le niveau.
supérieur de l'huile est surmonté d'une poche de gaz, déformable ou indéformable, constituant les moyens élastiques précités.
Dans une colonne isolante conforme à l'invention, on peut utiliser comme tampon élastique un gaz inerte sec, par exemple de l'azote ce qui évite toute introduction initiale d'humidité.
Suivant une forme préférée de réalisation de l'inven- tion, on choisit le volume et la pression de remplissage initia.1 de la poche de gaz formant tampon élastique de façon que, lorsque le volume de l'huile ont minimum, c'est-à-dire par les températures les plus basses envi- sagées, la pression dans ladite poche de gaz reste supérieure à la pression atmosphérique ambiante, si bien que des échanges éventuels par fuite ne peuvent en aucun cas se produire dans la menu atmosphère vers enceinte et que la colonne est entièrement à l'abri des introductions
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d'humidité. Bien entendu, le volume initial de rempli t)<tge il 1!i,' .1111111111 do t (lPl ont 'jMcnt ahtat te tl,iJ(\f\ quo.
111 f'FI'!U" lu vu lui * il '1111 t 1" otit, Il' 'i!-i tp""",11 "tI let4r, 1..,. <<m)))'6;'Ht)'tt'M ]titi (iluti Oh'JlllhH1 la }if<!tt !<jon dans la pocha noit compatible avec la. r4nJutance mécanique des l'onacinta rt""pl1u d'huila.
Il est avantageux, dans la. forme de réalisation de l'invention qui vient d'être décrite, de mettre en communi- cation avec la poche de gaz inerte un organe indicateur
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80naible à la pression, permettant de contrôler (âpre oor- rection de la température) la permanence de la protection contre l'humidité intérieure. On peut prévoir également des moyens de raccordement de ladite poche de gaz à une source ou une réserve de gaz inerte BOUS pression pour rétablir les conditions de protection initiales en cas de fuite décelée par l'organe de contrôle précité. Bien
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entendu, dani le cas ou la baisse de preueton dans le tampon élastique provient d'un manque d'huile (ce qui peut être ddoolé par lecture d'un niveau usuel), on procède à une adjonction d'huile.
Dans le cas où le tampon élastique de gaz est
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constitua au moment du remplittuage tout au moins, par de l'air, on peut disposer en un point convenable de la poche, une capsule d'un produit denatocateur usuel pour absorber les traces d'humidité contenues dans cet air.
La poche de gaz constituant le tampon élastique,
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peut être oralement maintenue en permanence en communi- cation avec un rémecrvo de gaz Moue pr6iH11on avec interposition d'un détendeur assurant le maintien d'une pression minimale déterminée.
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Utdvant une varinnta de t-ôtil 1 iiati)n de l'invention, lou ilillytitim Itetiiiuiiw nliMui'tmnt lui* vuriuMciriM Au vulumn -In 1Hi>Hii Pt\lI"uHt. Al,i' i iiniuit.Hurfn pxt' lin d\tSltlullt ils 11l\t'ùi 111;bUo de l'('I1M1n1.o fimrnlp d'huile, ledit ÓHll1nr\t étant sollicité on pfrfi'nnfnpa 6ll\f'lt1 q\Aftlntmt pour mu1n'\;cm:.l.r, dans toutes les conditions de température, une pression dans 1' enceinte égale ou de préférence supérieure à la pression ambiante.
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On peut utiliser par exemple danu cette VM'iMta un pïa4-:,n coulissant dani un cylindre communiquant avec l'enceinte remplie d'huile, ledit piston étant soumis en permanence à. l'action d'un reanort. On jaunit de préférence le piston d'un dispositif permettant de contrôler na pou1... tion pour déceler toute fuite d'huile risquant de rendre inefficace la protection de la colonne contre l'humidité,
Quel que soit le mode de réalisation choisi, il s'établit dans les colonnes d'huile une preaaion supérieure
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11 2a preauloti ambiante cetto t4Urprnuion pouvant ttre variable en fonction de la tt::..pf:'o.turo et pouvant atteindre des valeurs itaportariten.
Les colonnes sont donc sollicitées de l'intérieur vers l'extérieur, o'eot,.b,...d1re qu'elle* travaillent en traction et qu'on doit tenir compte des mauvaises coractériatiques des porcelaines vin-4-vis de ce genre de contrainte ainsi que des difficultés de la réalisation de jointe parfaitement étanches avec ces matériaux.
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Con .}ncMvni<'Ata Mont oupprlutio loroqu'on utilise des oolonnec isolantes en porcelaine Bouro1oea h une compresuion initiale et iermanerite au moyen d'éléments de traction électriquement isolants De telles colonnes ont été décrites dans la demande de brevet français N 641.505
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pour *Support isolant- déposée le 18 Octobre 1960 au nom du même inventeur.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexés qui représentent à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention,
Sur ces dessine
La fig. 1 est une vue en coupe d'une colonne isolante conforme 4 l'invention, avec tampon élastique de gaz.
La fig. 2 est une vue en. Coupe d'une autre forme de réalisation d'une colonne isolante pour disjoncteur dans laquelle les variations de volume de l'huile sont com- pensées par un système élastique à piston et ressort*
Une colonne isolante 2 en porcelaine est montée sur un bâti 4 scelle dans le sol et supporte à sa partie supérieure un disjoncteur de type quelconque (qui ne fait pas partie de l'invention) et dont on a seulement repré- sente le pot de coupure en porcelaine 6 garni d'huile, le contact mobile 8 ainsi que les mâchoires de contact 10 électriquement reliées à l'un des pôles d'amende de courant 12.
Le volume intérieur de la colonne 2, qui cet rempli d'huile Isolantes est rendu parfaitement étanche au passage des organes fixes ou mobiles.
On prévoit un presse-étoupe 14 assurant l'étanchéité au passage du contact mobiel à travers la plaque 16 séparant le pot de coupure de la colonne ainsi qu'un presse-étoupe 18 à la partie inférieure de la colonne dans le cas où la manoeuvre du contact mobile est assurée (mécaniquement, hydrauliquement, pneumatiquement , etc..) par l'intermédiaire d'un organe mécanique par exemple
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une tige isolante 20 traversant toute la colonne qui est attelée directement, ou par un système de liaison quel- conque, à un organe acteur usuel non représenté.
L'étanchéité entre les diverses parties fixes consti- tuant la colonne est assurée par des jointe dormant. dont il aéra plue longuement question dans ce qui suit,
Le volume intérieur 22 rempli d'huile est un commue nication, par une canalisation 24, avec un réservoir d'huile 26 placé au point haut de la colonne à laquelle il peut être assujetti par une console 28.
Le réservoir 26 comporte un niveau visible 30, un orifice de remplie.age 32 à fermeture étanche ainsi qu'un ajutage 34 placé au point haut du réservoir et pourvu d'une vanne de fermeture 36 à commande manuelle. La, colonne est également mumie d'une purge d'air obturable non représentée.
Pour remplir la colonne, on introduit l'huile par l'orifice 32, la purge d'air étant ouverte, jusqu'à ce que tout l'air soit chassé de l'enceinte. On ferme alors l'orifice 32 et on raccorde à l'ajutage 34 une source de gaz inerte sec sous pression, de l'azote de préférence, ce qui fait refouler une certaine quantité d'huile par la purge. Lorsque le niveau de l'huile a atteint la hauteur désirée dans le réservoir (hauteur qui est choisie en fonction de la température ambiante au moment du remplissage) on ferme la purge et on continue l'alimenta- tion en azote de façon à établir la pression initiale dans le tampon élastique de gaz 38 surmontant le niveau de l'huile dans le réservoir 26.
On ferme alors la vanne 36 et débranche la source d'azote sous pression,
Suivant le procédé de l'invention, on a ainsi évité
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toute introduction initiale d'humidité tandis que toute , entrée ultérieure d'air atmosphérique humide est empêchée par la mise en surpression de l'enceinte.
Le contrôle de la permanence de la protection est effectua simplement par des vérifications périodiques du niveau d'huile dans le réservoir et de la pression d'asote dans la poohe de gaz (par exemple au moyen d'un manomètre branche sur l'ajutage 34). à titre d'exemple, on peut citer que pour une colonne isolante supportant un disjoncteur pour 200.000 volte et renfermant environ 150 litre. d'huile, il suffit d'un réservoir ayant une capacité de l'ordre de 4 à 5 litres, les variations extrêmes de température provoquant une variation de volume de l'huile d'environ 1,3 litre.
Il est avantageux, pour pouvoir espacer les'opéra- tione d'entretien consistant à la remise en pression de la poche de gaz, d'établir, au remplissage initial et à chaque remise en pression, la surpression la plus forte possible On utilise alors de préférence des colonnes isolantes soumises k une compression préalable et permanente suivant le brevet cité précédemment. On a représenté à titre d'exemple sur la fig. 1, une colonne de ce type constituée par plusieurs éléments isolants 2-2' --2" en porcelaine, empilés avec interposition de Joints étanches plastiques 40-40' ...40". Des tirants 42 en matière isolante, telle qu'un stratifié verre-araidite, maintiennent les éléments en porcelaine en compression entre la plaque supérieure 16 de la colonne et le bâti 4.
On obtient ainsi une meilleure étanchéité des joints qu'avec les scellements habituels et on supprime le travail en traction des
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porcelaines noue l'effet de la pression Intérieure comme sous l'effet des efforts extérieurs.
Dans la variante illustrée schématiquement par la fig. 2, les variations de volume de l'huile 44 dans la colonne isolante 46 sont compensées par la déformation d'un rassort de compression 48 agissant sur un piston 50 qui caisse dans un cylindre 52 en communication par une canalisation 54 avec le volume intérieur de la colonne.
Une tige indicatrice 56 solidaire du piston 50 et déplace dans un tube de verre 58 monté sur le cylindre 52. SI! position dans le tube renseigne à tout moment sur le volume d'huile contenu. Les apports d'huile nécessaire peuvent 8tre faite par une tubulure 60 pourvue d'une vanne et d'un clapet anti-retour non figuré. Bien entendu un purgeur 62 à la partie supérieure de la colonne permet le remplissage initial en huile de la colonne. Celle-ci peut supporter un disjoncteur quelconque ou autre appareillage électrique qui est actionné par exemple au moyen d'une commande hydraulique dont le fluide sous pression circule dans uns canalisation isolante 64 traversant la colonne de haut en bas.
On choisit le ressort 48 de façon qu'il maintienne toujours en surpression, même par les températures les plus basses, l'huile contenue dans la colonne de façon à tout échange de l'extérieur vers l'intérieur de l'enceinte. La capacité du cylindre 52 est au minimum celle correspondant aux variations de volume extrême de l'huile (par exemple 1/100ème environ du volume d'huile ces tenu dans la colonne) et de préférence sensiblement supérieure à cette valeur tour permettre d'espacer :,.eu opérations d'entretien constant en un apport d'hu@le.
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Bien entende l'invention n'est nullement limita
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à l'exemple décrit et repea, 11' sot 8U8aeptiblt d. nombreuses variantes, aooe8eibles à l'homme de l'art, suivant les applottîono envisagées et sans qu'on 8 4oarti pour cela de l'esprit de l'invention.