Pièce d'écartement isolante La présente invention a pour objet une pièce d'écartement isolante, entre un conducteur central et un organe tubulaire conducteur entourant ledit conduc teur central. Ce gene de pièce d'écartement est destiné à être utilisé pour une barre omnibus de transmission de puissance par ligne aérienne, un interrupteur à atmosphère gazeuse ou similaire, dans lequel de l'hexa- fluorure de soufre gazeux est utilisé principalement comme milieu isolant.
Des pièces d'écartement isolantes destinées à l'utili sation décrite sont connues. En particulier un type ayant un organe isolant formé par une résine thermodurcis sable telle qu une résine époxy. Dans cette pièce connue, des rebords métalliques sont fixés à la périphé rie de l'organe isolant en vue de fixer cet organe à un conduit extérieur, et un conducteur central est relié à demeure au centre de l'organe isolant, de façon que ledit conducteur central pénètre à travers l'organe iso lant.
Cependant, cette construction tend à produire des intervalles ou espaces dans les parties frontières entre le rebord métallique et l'organe isolant entre le conducteur central et l'organe isolant lors des phases de la fabrication. De plus, lors du fonctionnement de la pièce d'écartement isolante, lesdits espaces sont pro duits et élargis par les différences respectives des coef ficients de dilatation thermique de ces pièces, en raison de la dilatation et de la contraction dues aux variations de température. Par suite, il est impossible d'obtenir une étanchéité aux gaz satisfaisante et d'empêcher la production d'un effet de couronne, même sous tension faible.
Un procédé également connu, dans lequel un adhésif semi-conducteur est employé pour résoudre les problèmes décrits ci-dessus, n'a pas non plus donné satisfaction.
Le but principal de la présente invention est de fournir une pièce d'écartement isolante ne présentant plus le défaut susmentionné et qui soit apte à être appliquée à une barre omnibus de transmission de puissance par ligne aérienne à un interrupteur à atmo sphère gazeuse ou similaire pour une tension extrême ment élevée. En plus, cette pièce d'écartement isolante doit être perfectionnée en ce sens, que l'organe isolant, formé d'une résine thermodurcissable, est fixé solide ment autour du conducteur central pour éliminer les intervalles ou espaces qui tendent à produire des phénomènes indésirables, à savoir l'effet de couronne ou la détérioration de l'isolation.
Selon la présente invention, une telle pièce est caractérisée par un blindage métallique de forme cylin drique disposé sur la périphérie d'un tronçon de conducteur central et partiellement en contact avec lui, ledit tronçon étant entouré par un organe isolant en résine thermodurcissable de façon que ledit blindage de forme cylindrique soit noyé dans ledit organe isolant et par un autre blindage du côté terre noyé dans la partie périphérique dudit organe isolant.
Une exécution préférable de la pièce d'écartement isolante peut présenter plusieurs rainures annulaires sur la périphérie du conducteur central.
Cette pièce d'écartement isolante comprend donc un tronçon de conducteur central, intercalé dans un conducteur central, un blindage métallique de forme cylindrique, disposé autour dudit tronçon de conduc teur central et partiellement en contact avec celui-ci, ainsi qu'un organe isolant fait en une résine thermo durcissable. Le blindage mentionné est noyé dans la paroi intérieure de l'organe isolant, de façon à entourer ledit tronçon de conducteur central. Un blin dage supplémentaire du côté terre est profondément noyé dans un rebord de l'organe isolant.
Ce blindage comprend de préférence une couche de résine ren forcée par des fibres, formée de tissus fibreux, qui est enroulée de manière serrée autour de plusieurs rainures indépendantes pratiquées sur la périphérie du tronçon du conducteur central. Une résine thermodurcissable est infiltrée dans lesdits tissus fibreux, de sorte que l'organe isolant formé d'une résine thermodurcissable peut être solidement fixé autour dudit tronçon.
La pièce d'écartement isolante étant ainsi apte à être appliquée sur une barre omnibus de transmission de puissance par ligne aérienne, sur un interrupteur à atmosphère gazeuse ou similaire, dans lequel de l'hexa- fluorure de soufre gazeux est utilisé comme milieu iso lant.
Les avantages et caractéristiques de l'invention res sortiront de la description qui suit.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention. La fig.1a est une coupe en élévation de la partie principale de la première forme d'exécution.
La fig. 1b est une vue de face d'un blindage destiné à être placé près du côté terre de ladite forme d'exécu tion.
La fig.2 est une coupe en élévation de la partie principale d'une seconde forme d'exécution.
La fig. 3 est une coupe en élévation de la partie principale d'une pièce d'écartement isolante de type connu.
La fig.4 est un graphique illustrant les résultats d'un test de comparaison portant sur les caractéristi ques de claquage.
Sur la fig. 1, le chiffre de référence 1 désigne un tronçon de conducteur central, intercalé dans le conducteur central l'; le tronçon de conducteur 1 est agencé de manière à être noyé et à pénétrer dans le centre d'un organe isolant 2 formé en une résine ther modurcissable telle qu'une résine époxy ou similaire, et il est aussi muni de saillies annulaires 3, situées à dis tance l'une de l'autre et entourant la partie noyée.
Un cylindre 4' fait en une matière conductrice telle qu'une feuille métallique, une plaque métallique ou un réseau de mailles métalliques, est disposé étroitement autour du tronçon de conducteur central 1 entre les saillies annulaires 3, et est relié au tronçon de conducteur cen tral 1', et ainsi un blindage 4 du côté du tronçon 1 est fourni de façon à être noyé dans la paroi intérieure de l'organe isolant 2.
Le chiffre de référence 5 désigne un blindage du côté terre, qui est noyé coaxialement au tronçon de conducteur central 1 dans un rebord 2' de l'organe iso lant 2; ce blindage 5 du côté terre est constitué par une partie annulaire 6 faite en une matière conductrice, telle qu'une feuille métallique, une plaque métallique ou un réseau de mailles métalliques, semblable à celle du blindage 4' et est formé de façon à avoir une section droite en forme de chenal, comme montré sur la fig. 1b,
plusieurs parties conductrices 7 prévues sur la partie annulaire 6 et des consoles cylindriques 8 prévues aux extrémités respectives des parties conductrices 7. Cha cune des consoles 8 est agencée de façon à pénétrer dans le rebord 2' de l'organe isolant 2, de sorte que les conduits extérieurs adjacents 10 peuvent être fixés aux rebords en saillies 10' avec l'organe isolant 2 au moyen de boulons 9 introduits à travers les consoles 8.
En outre, le tronçon de conducteur central 1 pré sente plusieurs rainures annulaires indépendantes 11 ayant par exemple les dimensions suivantes: largeur, 10 man environ, profondeur 3 mm environ, pas, 10 mm environ, et chacune de ces rainures est remplie avec une couche 12 de plastique renforcé désignée par le symbole FRP , qui est formée de tissus fibreux tels qu'une mèche, une étoffe ou un ruban qui est enroulé étroitement sous tension autour desdites rainures annu laires 11, et d'une résine thermodurcissable telle qu'une résine époxy ou similaire qui est infiltrée dans lesdits tissus fibreux.
Lorsque l'organe isolant 2 formé d'une résine ther modurcissable telle qu'une résine époxy ou similaire, comme mentionné plus haut, est placé autour du tronçon de conducteur central après que chacune des rainures annulaires 11 a été préalablement remplie avec la couche 12 de plastique renforcé, du fait que cette couche 12 est aussi formée d'une résine thermo durcissable sensiblement identique à celle de l'organe isolant 2, l'organe isolant peut être positivement intégré avec la couche de plastique renforcé.
En outre, comme le coefficient de dilatation thermique de la couche 12 de plastique renforcé présente une valeur intermédiaire entre celui du tronçon de conducteur central 1 fait en métal et celui de l'organe isolant 2 fait en une résine thermodurcissable, la couche 12 de plas tique renforcé sert de couche tampon à l'égard du choc thermique produit entre le tronçon de conducteur cen tral 1 et l'organe isolant 2.
De plus, toute apparition d'effet de couronne dû à des écumes contenus dans la couche 12 de plastique renforcé, peut être empêchée au moyen du blindage métallique 4, et dans le cas où ce blindage est formé d'un réseau de mailles métalliques, l'organe isolant 2 formé d'une résine thermodurcissable peut être fixé rigidement à la couche 12 de plastique renforcé en imprégnant lesdites mailles avec ladite résine sans intervalles.
En outre, comme chacune des rainures annulaires 11 remplies avec la couche 12 de plastique renforcé est disposée de façon indépendante, en supposant qu'une rupture partielle se produise entre le tronçon de conducteur central 1 et la couche 12 de plagtique ren forcé, cette rupture est efficacement empêchée de se propager plus loin dans une autre partie de la couche.
La fig.2 montre une autre forme d'exécution de l'objet de l'invention, qui diffère de la fig. 1a unique ment par le fait que les saillies annulaires indiquées par les chiffres 3, 3 sur la fig. 1a sont supprimées et qu'un organe isolant 2 est formé de façon à être dressé verticalement.
La fig. 3 représente une pièce d'écartement isolante de type connu, dans laquelle des intervalles tendent à se former vers la surface-frontière adhésive 14 entre l'organe isolant 2 et le rebord métallique 13 disposé sur la périphérie l'organe isolant 2 et vers la surface frontière 15 entre le tronçon central 1 et l'organe iso lant 2.
Dans le cas où la pièce d'écartement isolante qui est constituée comme mentionné plus haut conformé ment à l'invention est utilisée dans la pratique avec de l'hexafluorure de soufre gazeux qui est introduit dans chacune des chambres fermées définies par les conduc teurs centraux 1', les conduits extérieurs 10 et les pièces d'écartement isolantes, comme la partie 6 du blindage du côté terre 5 est noyée profondément dans le rebord 2' de l'organe isolant 2 formé d'une résine thermodurcissable telle qu'une résine époxy ou simi laire, aucun intervalle ne se produit vers la surface du blindage 5 du côté tere,
et tome le blindage 4 du côté conducteur est aussi fermement noyé dans l'organe iso- lant 2 en liaison avec le tronçon de conducteur central 1, aucun intervalle ne se produit non plus vers la sur face du blindage 4 du côté conducteur. Par consé quent, on peut efficacement empêcher que la matière isolante ne soit érodée par un gaz résolu de l'hexafluo- rure de soufre gazeux produit par l'effet de couronne, ayant pour conséquence une élimination de toute détérioration de l'isolation et de dégâts à la pièce d'écartement.
Les résultats obtenus dans un test de comparaison concernant les caractéristiques de claquage en chan geant la pression de l'hexafluorure de soufre gazeux introduit dans chacune des chambres fermées formées entre les pièces d'écartement isolantes adjacentes ayant les dimensions suivantes: 150 mm pour le diamètre extérieur des conducteurs centraux 1 et<B>600</B> mm pour le diamètre intérieur des conduits extérieurs 10, sont tels que représentés sur le graphique de la fig. 4, dont la courbe A représente la caractéristique de cla quage d'une pièce d'écartement isolante connue, la courbe B celle de la pièce selon la présente invention, tandis que les courbes C et D les caractéristiques de claquage pour les impulsions A. C., pour les mêmes pièces respectivement.
Il se révèle que la pièce d'écar tement isolante selon l'invention est supérieure aux constructions connues, car aucune détérioration de l'isolation ne se produit, même dans la région soumise à une pression élevée de l'hexafluorure de soufre gazeux.
Insulating spacer piece The present invention relates to an insulating spacer piece, between a central conductor and a tubular conductor member surrounding said central conductor. This spacer gene is intended to be used for an overhead power transmission bus bar, gas atmosphere switch or the like, in which sulfur hexafluoride gas is primarily used as an insulating medium.
Insulating spacers for the described use are known. Particularly a type having an insulating member formed by a sand thermoset resin such as an epoxy resin. In this known part, metal flanges are fixed to the periphery of the insulating member with a view to fixing this member to an external duct, and a central conductor is permanently connected to the center of the insulating member, so that said member central conductor penetrates through the insulating member.
However, this construction tends to produce gaps or spaces in the boundary portions between the metal rim and the insulating member between the central conductor and the insulating member during the manufacturing phases. In addition, during the operation of the insulating spacer, said spaces are produced and widened by the respective differences in the thermal expansion coefficients of these parts, due to the expansion and contraction due to temperature variations. As a result, it is impossible to obtain a satisfactory gas tightness and prevent the production of a crown effect even at low voltage.
A method also known, in which a semiconductor adhesive is employed to solve the problems described above, has also not been satisfactory.
The main object of the present invention is to provide an insulating spacer which no longer exhibits the aforementioned defect and which is suitable for being applied to a bus bar for transmitting power by overhead line to a gas atmosphere switch or the like for extremely high blood pressure. In addition, this insulating spacer must be improved in the sense that the insulating member, formed of a thermosetting resin, is firmly fixed around the central conductor to eliminate the gaps or spaces which tend to produce undesirable phenomena. , namely the crown effect or deterioration of the insulation.
According to the present invention, such a part is characterized by a metallic shield of cylindrical shape disposed on the periphery of a central conductor section and partially in contact with it, said section being surrounded by an insulating member made of thermosetting resin so that said shield of cylindrical shape is embedded in said insulating member and by another shield on the earth side embedded in the peripheral part of said insulating member.
A preferable embodiment of the insulating spacer may have several annular grooves on the periphery of the center conductor.
This insulating spacer therefore comprises a section of central conductor, interposed in a central conductor, a metallic shielding of cylindrical shape, disposed around said section of central conductor and partially in contact therewith, as well as an insulating member. made of a thermosetting resin. The shielding mentioned is embedded in the inner wall of the insulating member, so as to surround said section of central conductor. An additional shield on the earth side is deeply embedded in a rim of the insulator.
This shield preferably comprises a layer of resin reinforced by fibers, formed of fibrous fabrics, which is tightly wound around several independent grooves made on the periphery of the section of the central conductor. A thermosetting resin is infiltrated into said fibrous fabrics, so that the insulating member formed of a thermosetting resin can be firmly fixed around said section.
The insulating spacer thus being suitable for being applied to an overhead power transmission bus bar, to a gas atmosphere switch or the like, in which gaseous sulfur hexafluoride is used as an insulating medium. .
The advantages and characteristics of the invention will emerge from the description which follows.
The appended drawing represents, by way of example, two embodiments of the object of the invention. Fig.1a is a sectional elevation of the main part of the first embodiment.
Fig. 1b is a front view of a shield intended to be placed near the earth side of said embodiment.
Fig.2 is a sectional elevation of the main part of a second embodiment.
Fig. 3 is a sectional elevation of the main part of an insulating spacer of known type.
FIG. 4 is a graph illustrating the results of a comparison test relating to the breakdown characteristics.
In fig. 1, the reference numeral 1 denotes a section of the central conductor, interposed in the central conductor the; the conductor section 1 is arranged so as to be embedded and to penetrate into the center of an insulating member 2 formed of a modurable resin such as an epoxy resin or the like, and it is also provided with annular projections 3, located at a distance from each other and surrounding the submerged part.
A cylinder 4 'made of a conductive material such as a metal foil, a metal plate or a metal mesh network, is disposed closely around the central conductor section 1 between the annular protrusions 3, and is connected to the central conductor section. tral 1 ', and thus a shield 4 on the side of section 1 is provided so as to be embedded in the inner wall of the insulating member 2.
Reference numeral 5 denotes a shield on the earth side, which is embedded coaxially with the section of central conductor 1 in a rim 2 'of the insulating member 2; this shield 5 on the earth side is constituted by an annular part 6 made of a conductive material, such as a metal foil, a metal plate or a network of metal meshes, similar to that of the shield 4 'and is formed so as to have a straight section in the form of a channel, as shown in fig. 1b,
several conductive parts 7 provided on the annular part 6 and cylindrical brackets 8 provided at the respective ends of the conductive parts 7. Each of the brackets 8 is arranged so as to penetrate into the rim 2 'of the insulating member 2, so that the adjacent outer ducts 10 can be fixed to the protruding edges 10 'with the insulating member 2 by means of bolts 9 introduced through the brackets 8.
In addition, the central conductor section 1 has several independent annular grooves 11 having for example the following dimensions: width, approximately 10 mm, depth approximately 3 mm, pitch, approximately 10 mm, and each of these grooves is filled with a layer. 12 of reinforced plastic designated by the symbol FRP, which is formed of fibrous fabrics such as wick, fabric or tape which is tightly wound under tension around said annular grooves 11, and of a thermosetting resin such as epoxy resin or the like which is infiltrated into said fibrous fabrics.
When the insulating member 2 formed of a therm-modifiable resin such as an epoxy resin or the like, as mentioned above, is placed around the section of central conductor after each of the annular grooves 11 has been previously filled with the layer 12 of reinforced plastic, because this layer 12 is also formed of a thermosetting resin substantially identical to that of the insulating member 2, the insulating member can be positively integrated with the layer of reinforced plastic.
In addition, as the coefficient of thermal expansion of the layer 12 of reinforced plastic has a value intermediate between that of the central conductor section 1 made of metal and that of the insulating member 2 made of a thermosetting resin, the layer 12 of plas reinforced tick serves as a buffer layer with regard to the thermal shock produced between the section of central conductor 1 and the insulating member 2.
In addition, any appearance of a crown effect due to the foam contained in the layer 12 of reinforced plastic, can be prevented by means of the metal shielding 4, and in the case where this shielding is formed by a network of metal meshes, the insulating member 2 formed of a thermosetting resin can be rigidly fixed to the layer 12 of reinforced plastic by impregnating said meshes with said resin without gaps.
Further, since each of the annular grooves 11 filled with the layer 12 of reinforced plastic is arranged independently, assuming that a partial rupture occurs between the central conductor section 1 and the layer 12 of reinforced plastic, this rupture is effectively prevented from spreading further to another part of the diaper.
FIG. 2 shows another embodiment of the object of the invention, which differs from FIG. 1a only by the fact that the annular projections indicated by the numbers 3, 3 in FIG. 1a are omitted and an insulating member 2 is formed so as to be erect vertically.
Fig. 3 shows an insulating spacer of known type, in which gaps tend to form towards the adhesive border surface 14 between the insulating member 2 and the metal rim 13 arranged on the periphery of the insulating member 2 and towards the bottom. boundary surface 15 between the central section 1 and the insulating member 2.
In the case where the insulating spacer which is constituted as mentioned above in accordance with the invention is used in practice with gaseous sulfur hexafluoride which is introduced into each of the closed chambers defined by the central conductors 1 ', the outer conduits 10 and the insulating spacers, such as the part 6 of the shield on the earth side 5 is embedded deeply in the rim 2' of the insulating member 2 formed of a thermosetting resin such as a resin epoxy or the like, no gap occurs towards the surface of the shield 5 on the earth side,
and as the shield 4 on the conductor side is also firmly embedded in the insulating member 2 in connection with the central conductor section 1, no gap occurs towards the surface of the shield 4 on the conductor side either. Therefore, the insulating material can be effectively prevented from being eroded by a resolved gas of the gaseous sulfur hexafluoride produced by the corona effect, resulting in elimination of any deterioration of the insulation and of the insulation. damage to the spacer.
The results obtained in a comparison test concerning the breakdown characteristics by changing the pressure of the gaseous sulfur hexafluoride introduced into each of the closed chambers formed between the adjacent insulating spacers having the following dimensions: 150 mm for the diameter outside of the central conductors 1 and <B> 600 </B> mm for the inside diameter of the outside conduits 10, are as shown in the graph of fig. 4, of which curve A represents the breakdown characteristic of a known insulating spacer, curve B that of the part according to the present invention, while curves C and D represent the breakdown characteristics for AC pulses, for the same parts respectively.
It turns out that the insulating spacer according to the invention is superior to known constructions, since no deterioration of the insulation occurs even in the region subjected to high pressure of the gaseous sulfur hexafluoride.