EP0286480A2 - Armement isolant pour poteau de support de lignes électriques et son procédé de fabrication - Google Patents

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EP0286480A2
EP0286480A2 EP88400630A EP88400630A EP0286480A2 EP 0286480 A2 EP0286480 A2 EP 0286480A2 EP 88400630 A EP88400630 A EP 88400630A EP 88400630 A EP88400630 A EP 88400630A EP 0286480 A2 EP0286480 A2 EP 0286480A2
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EP
European Patent Office
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fibers
arm
armament
layer
layers
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EP0286480A3 (en
EP0286480B1 (fr
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Michel C/O Manufacture D'appareillage Therond
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Manufacture dAppareillage Electrique de Cahors SA
Original Assignee
Manufacture dAppareillage Electrique de Cahors SA
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/24—Cross arms
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/02—Structures made of specified materials

Definitions

  • the present invention relates to an insulating armament for a pole for supporting overhead electrical lines.
  • the invention also relates to the method for the manufacture of such armament.
  • the power lines used for transport under low, medium and high voltage, are supported by poles or pylons via consoles called "armaments" equipped with insulators.
  • these armaments consist of metal profiles provided with means for fixing to the pole and means for hanging the electric line in a direction perpendicular to the armaments.
  • the ideal armament must have the greatest possible longitudinal flexibility, while being able to support the greatest possible vertical loads. It is understood that in practice, such a compromise is difficult to achieve.
  • the object of the present invention is to create an armament which makes it possible to achieve the abovementioned objective, while being inexpensive.
  • the armament targeted by the invention consists of a flexible arm comprising at one of its ends means for fixing it to the pole and at its other end, means for fixing an electric line substantially perpendicular to the arm, this arm having a rectangular cross section, the width of this section measured in a plane perpendicular to the power line being greater than the thickness of this section measured in a direction parallel to the power line.
  • the thickness of this section decreases regularly from the means of fixing to the pole towards the means of fixing to the power line, while the width of this section is constant, the arm present in the direction of its thickness, a succession of layers of continuous mineral fibers extending in the direction of the length of the arm, separated by a layer of short mineral fibers randomly oriented, these fibers and these layers being linked together by a synthetic resin.
  • the layers containing continuous fibers extending in the lengthwise direction of the armament and embedded in the synthetic resin give the armament, because they are located in vertical planes, a great resistance to vertical loads as well as a high breaking strength at break. Furthermore, the fact that the cross-section of the armament has a dimension in the vertical direction which is greater than in the longitudinal direction of the electrical line and the fact that this section decreases regularly from the pole, the armament has a great longitudinal flexibility.
  • the layer containing randomly oriented short fibers allows stress to be distributed thermal and mechanical between the above layers with continuous fibers.
  • this randomly oriented short fiber intermediate layer allows the arm to be pierced.
  • the piercing of the armament would cause delamination.
  • a layer of mineral fiber fabric is placed on each side of the arm between the first layer of short fibers and the next layer of continuous fibers.
  • This fabric preferably contains fiber threads arranged at + 45 ° and - 45 ° from the direction of the length of the armament, which allows optimal resistance to torsion to be obtained.
  • the proportion of continuous fibers is greater than that of short fibers.
  • certain layers of short fibers are separated from the next layer of continuous fibers by an additional layer of short fibers which extends over only part of the length of the arm from the fastening means to the pole, the length of this layer of short fibers gradually decreasing from the outside towards the middle of the thickness of the arm to achieve a thickness decreasing regularly, from the pole towards the end of the armament intended to support the electric line.
  • the outer surface of the arm is covered by a plastic coating resistant to electric arc, weathering and ultraviolet radiation, such as an ethylene-propylene-diene methylene copolymer.
  • the method for manufacturing an insulating armament for a pole for supporting power lines comprises the following steps: - Strips are produced containing a layer of continuous fibers extending in the direction of the length of the strip and a layer of short fibers of random directions pre-impregnated with polyester resin and possibly strips of fiber fabric at ⁇ 45 ° from the direction of the length of the strip, these strips are cut to the dimensions of the desired length and width of the armament, - the different strips are stacked according to the desired arrangement, - this stack is preheated to a temperature below the polymerization temperature of the polyester resin, - The stack is placed in a mold, and this stack is molded by heating it and applying pressure thereon.
  • the lateral armament 1 is constituted by a flexible arm comprising at one of its ends a support 2 for fixing it to a post 3 and at its other end a nozzle 4 carrying a clamp cable 5 to which is fixed an electrical line 6 extending perpendicular to the arm 1.
  • the arm 1 has a rectangular cross section (see FIG. 3). The width l of this section measured in a plane perpendicular to the power line 6 is significantly greater than the thickness e of this section measured in a direction parallel to the power line 6, that is to say in the plane of the figure 2.
  • the thickness e of the section of the arm 1 decreases regularly from the support 2 for fixing to the pole 3 towards the end piece 4 for fixing to the power line 6. Furthermore, the width l of this section is constant (see figure 1).
  • the arm 1 has, in the direction of its thickness e , that is to say in the plane of FIG. 2, a succession of layers 7a, 7b, 7c, 7d of continuous glass fibers 10 (see Figures 4, 7, 8) extending in the direction of the length L of the arm 1. These layers 7a, 7b, 7c, 7d are separated by a layer 8a, 8b, 8c, 8d of short glass fibers 11 (see Figures 5, 7, 8) oriented randomly. These two layers and the fibers thereof are linked together by a synthetic resin, such as a polyester resin.
  • a layer 9a, 9b of glass fiber fabric is arranged (see FIG. 8) on each side of the arm 1 between the first layer of short fibers 11 and the layer 7b of continuous fibers 10 below.
  • the distribution of the different layers is symmetrical on either side of the neutral fiber N of the arm 1.
  • connection between the different layers such as 7a, 8a, 9a is carried out by polymerization of the synthetic resin during a pressure molding operation which will be described later.
  • the proportion of continuous fibers 10 is greater than that of short fibers 11.
  • the mass ratio of continuous fibers 10 is substantially equal to 80% of the totality of fibers, that of short fibers 11 therefore being substantially equal to 20%.
  • the mass content of continuous fibers 10 and short fibers 11 is between 50 and 60% of the total mass, the proportion of synthetic resin therefore representing 40 to 50%.
  • the fabric 9a (or 9b) (see FIG. 6) comprises a first series of wires 12a of parallel glass fibers arranged at + 45 ° to the direction of the length L of the arm 1 and a second series of wires 12b of parallel fibers arranged at - 45 ° from this direction.
  • the outer surface of the arm 1 is covered (see FIG. 3) by a coating 14 of elastomer resistant to electric arc, weathering and ultraviolet radiation, such as an ethylene-propylene-diene-methylene copolymer (EPDM).
  • EPDM ethylene-propylene-diene-methylene copolymer
  • the support 2 for fixing the arm 1 to the post 3 and the end piece 4 are preferably made of aluminum and are fixed to the arm 1 by gluing.
  • Aluminum is one of the common metals that presents the coefficient of expansion closest to the composite material (glass fibers, polyester resin) which constitutes the arm 1, so that the connection of the support 2 and the end piece 4 to the arm 1 is not likely to be affected by temperature variations.
  • a strip is produced comprising successively a layer of continuous glass fibers 10 oriented lengthwise of this strip, a layer of short glass fibers 11 of random orientation and a layer of fabric 9a comprising fiberglass yarns 12a, 12b forming an angle of ⁇ 45 ° with respect to the length L of the strip. All of these layers are prepreg with polyester resin.
  • composition of this strip is for example as follows: - polyester resin: 18% - thermoplastic anti-shrinkage agent: 12% - adjuvant, coloring catalyst: 3% - mineral charges: 12% - glass fibers: 55%
  • the strips are then stacked following the distribution shown in FIG. 8.
  • the stack thus produced is placed in a high frequency preheater so as to heat this stack to around 70 ° C. (temperature below the polymerization temperature of the polyester resin).
  • This preheating makes it possible in particular to reduce the thermal stresses inside the material, during molding.
  • the stack obtained 15 is then placed in a mold (see FIG. 9) in two parts 16 and 17 placed in a press.
  • the stack 15 is heated to the polymerization temperature of the polyester resin, while applying pressure (see arrows F in FIG. 9).
  • the stack 15 is then removed from the mold, deburred, cooled, then sanded or sanded to obtain a surface condition as good as possible.
  • the glue used for this purpose can be a semiconductor glue to avoid the problems of partial discharges.
  • the outer surface of the arm thus obtained is then coated with an adhesion primer and then with an EPDM coating.
  • the armament thus produced makes it possible, for a given flexibility, to have better resistance to vertical loads than an armament with constant section and inertia produced for example by pultrusion.
  • an armament produced in accordance with the invention having a length L equal to 150 cm, a width l equal to 90 mm and a thickness e decreasing between 25 and 20 mm supports a static vertical load greater than 240 daN and has a longitudinal flexibility greater than 5mm / daN.
  • the armament contains a large proportion of continuous longitudinal fibers 10.
  • the fabric having son of glass fibers 12a and 12b forming an angle equal to ⁇ 45 ° and - 45 ° with the direction of the length L of the armament makes it possible to increase the resistance to torsion of the armament, while the layers containing the short glass fibers 11 randomly oriented, make it possible to distribute the thermal and mechanical stresses between the fabric and the adjacent layers with long fibers and allow the drilling of arm 1 without risk of delamination.
  • Glass fibers can thus be replaced by other mineral fibers, such as rock fibers.
  • polyester resin can be replaced by another synthetic thermosetting or thermoplastic resin.
  • the dimensions of the arm 1 can be modified as required.
  • this arm 1, instead of being perpendicular to the post 3 could be oblique.
  • armament manufacturing process instead of stacking on each other pre-impregnated strips of fibers, cut to the dimensions L and l of the armament, one can proceed as follows: using a sheet having the length L of the armament and having a layer of continuous fibers and a layer of short fibers pre-impregnated with resin, and this sheet is rolled up so as to form a flattened spiral composed of strips of maximum width equal to l connected to each other.
  • a stack is made up successively of layers with continuous fibers and short fibers.
  • strips of variable length such as the short fiber layers (13a, 13b, 13c) shown in FIG. 8, are inserted between the layers of the spiral.

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Abstract

L'armement isolant est constitué par un bras flexible (1) comprenant à l'une de ses extrémités des moyens pour le fixer à un poteau et à son autre extrémité des moyens pour fixer une ligne électrique de façon sensiblement perpendiculaire au bras (1). L'épaisseur du bras (1) décroît régulièrement depuis les moyens de fixation au poteau vers les moyens de fixation à la ligne électrique, tandis que la largeur de cette section est constante. Le bras (1) présente dans le sens de son épaisseur une succession de couches (7a, 7b, 7c, 7d) de fibres minérales continues s'étendant dans le sens de la longueur du bras, séparées par une couche (8a, 8b, 8c, 8d) de fibres minérales courtes orientées de façon aléatoire, ces couches étant liées entre elles par une résine synthétique et en ce qu'éventuellement une couche (9a, 9b) de tissu de fibres minérales est disposée de chaque côté du bras (1) entre la première couche de fibres courtes et la couche de fibres continues suivante. Utilisation pour améliorer la flexibilité longitudinale et la résistance aux charges verticales.

Description

  • La présente invention concerne un armement isolant pour poteau de support de lignes électriques aériennes.
  • L'invention vise également le procédé pour la fabrication d'un tel armement.
  • Les lignes électriques servant au transport sous basse, moyenne et haute tension, sont supportées par des poteaux ou des pylônes par l'intermédiaire de consoles appelées "armements" équipés d'isolateurs.
  • Dans les réalisations connues, ces armements sont constitués par des profilés métalliques munis de moyens de fixation au poteau et de moyens pour accrocher la ligne électrique dans une direction perpendiculaire aux armements.
  • Ces armatures sont rigides et ne peuvent donc fléchir sous l'effet des efforts appliqués sur la ligne électrique. Or la ligne électrique peut être soumise à des charges exceptionelles résultant du givre, de la neige ou du vent.
  • Etant donné que ces charges n'entraînent aucune déformation des armements, les charges exceptionnelles ci-­dessus peuvent entraîner la rupture de la ligne, qui elle-même peut engendrer un couple de torsion pouvant entraîner la rupture du poteau.
  • Pour éviter ces inconvénients, on a proposé de réaliser des armements en matériau flexible, à base de résine synthétique renforcée au moyen de fibres de verre et présentant une section régulièrement décroissante à partir du poteau.
  • L'armement idéal doit présenter une flexibilité longitudinale la plus grande possible, tout en étant apte à supporter des charges verticales les plus importantes possibles. On conçoit que dans la pratique, un tel compromis est difficile à réaliser.
  • Le but de la présente invention est de créer un armement qui permet d'atteindre l'objectif précité, tout en étant peu onéreux.
  • L'armement visé par l'invention est constitué par un bras flexible comprenant à l'une de ses extrémités des moyens pour le fixer au poteau et à son autre extrémité, des moyens pour fixer une ligne électrique de façon sensiblement perpendiculaire au bras, ce bras ayant une section transversale rectangulaire, la largeur de cette section mesurée dans un plan perpendiculaire à la ligne électrique étant supérieure à l'épaisseur de cette section mesurée dans une direction parallèle à la ligne électrique.
  • Suivant l'invention, l'épaisseur de cette section décroît régulièrement depuis les moyens de fixation au poteau vers les moyens de fixation à la ligne électrique, tandis que la largeur de cette section est constante, le bras présente dans le sens de son épaisseur, une succession de couches de fibres minérales continues s'étendant dans le sens de la longueur du bras, séparées par une couche de fibres minérales courtes orientées de façon aléatoire, ces fibres et ces couches étant liées entre elles par une résine synthétique.
  • Cette succession de couches de fibres minérales enrobées dans une résine synthétique confère à l'armement, en association avec la géométrie de celui-ci, une grande flexibilité longitudinale ainsi qu'une grande résistance aux charges verticales.
  • Les couches renfermant des fibres continues s'étendant dans le sens de la longueur de l'armement et noyées dans la résine synthétique, confèrent à l'armement, du fait qu'elles sont situées dans des plans verticaux, une grande resistance aux charges verticales ainsi qu'une tenue à la rupture en flexion élevée. Par ailleurs, du fait que la section de l'armement présente une dimension dans le sens vertical qui est plus grande que dans le sens longitudinal de la ligne électrique et du fait que cette section décroît régulièrement à partir du poteau, l'armement présente une grande flexibilité longitudinale.
  • La couche renfermant des fibres courtes orientées de façon aléatoire permet de répartir les contraintes thermiques et mécaniques entre les couches précitées à fibres continues.
  • Par ailleurs, cette couche intermédiaire à fibres courtes orientées de façon aléatoire permet le percement du bras. En effet, si l'armement ne présentait que des couches à fibres longitudinales continues, le percement de l'armement entraînerait un délaminage.
  • Pour augmenter la rigidité de l'armement aux efforts de torsion, une couche de tissu de fibres minérales est disposée de chaque côté du bras entre la première couche de fibres courtes et la couche de fibres continues suivante. Ce tissue renferme de préférence des fils de fibres disposées à + 45° et à - 45° de la direction de la longueur de l'armement, ce qui permet d'obtenir une résistance optimale à la torsion.
  • Ainsi, les fonctions des différentes couches successives de l'armement conforme à l'invention contribuent les unes avec les autres pour l'obtention d'un armement ayant les propriétés mécaniques recherchées.
  • Selon une version avantageuse de l'invention, la proportion de fibres continues est plus grande que celle des fibres courtes.
  • Cette mesure résulte du rôle prépondérant des fibres continues à l'obtention des propriétés mécaniques recherchées. Il y a ainsi avantage à utiliser un maximum de fibres continues.
  • Selon une version préférée de l'invention, certaines couches de fibres courtes sont séparées de la couche de fibres continues suivante par une couche supplémentaire de fibres courtes qui s'étend sur une partie seulement de la longueur du bras à partir des moyens de fixation au poteau, la longueur de cette couche de fibres courtes diminuant progressivement de l'extérieur vers le milieu de l'épaisseur du bras pour réaliser une épaisseur décroissant régulièrement, depuis le poteau vers l'extrémité de l'armement destinée à supporter la ligne électrique.
  • De préférence, la surface extérieure du bras est recouverte par un revêtement en matière plastique résistant à l'arc électrique, aux intempéries et au rayonnement ultra-­violet, telle qu'un copolymère éthylène-propylène-diène­méthylénique.
  • Selon un autre aspect de l'invention, le procédé pour la fabrication d'un armement isolant pour poteau de support de lignes électriques, conforme à l'invention comprend les étapes suivantes :
        - on réalise des bandes renfermant une couche de fibres continues s'étendant dans le sens de la longueur de la bande et une couche de fibres courtes de directions aléatoires préimprégnées de résine polyester et éventuellement des bandes de tissu de fibres à ± 45° de la direction de la longueur de la bande,
        - on découpe ces bandes aux dimensions de la longueur et de la largeur désirées de l'armement,
        - on empile les différentes bandes selon la disposition désirée,
        - on préchauffe cet empilage à une température inférieure à la température de polymérisation de la résine polyester,
        - on place l'empilage dans un moule, et on moule cet empilage en le chauffant et en appliquant une pression sur celui-ci.
  • D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.
  • Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
    • - la figure 1 est une vue en élévation montrant la partie supérieure d'un poteau portant un armement conforme à l'invention,
    • - la figure 2 est une vue de dessus de la figure 1,
    • - la figure 3 est une vue en coupe transversale à plus grande échelle de l'armement,
    • - la figure 4 est une vue schématique en plan partielle d'une couche renfermant des fibres continues longitudinales,
    • - la figure 5 est une vue schématique en plan partielle d'une couche renfermant des fibres continues orientées de façon aléatoire,
    • - la figure 6 est une vue schématique en plan partielle d'un tissu à fils de fibres disposées à ± 45°,
    • - la figure 7 est une vue en coupe schématique montrant la juxtaposition des couches selon les figures 4, 5, 6,
    • - la figure 8 est une vue schématique en coupe suivant un plan parallèle au plan de la figure 2, montrant les différentes couches d'un armement conforme à l'invention,
    • - la figure 9 est une vue en coupe longitudinale d'un moule illustrant le procédé de fabrication d'un armement conforme à l'invention.
  • Dans la réalisation des figures 1 et 2, l'armement latéral 1 est constitué par un bras flexible comprenant à l'une de ses extrémités un support 2 pour le fixer à un poteau 3 et à son autre extrémité un embout 4 portant un serre-câble 5 auquel est fixée une ligne électrique 6 s'étendant perpendiculairement au bras 1. Le bras 1 a une section transversale rectangulaire (voir figure 3). La largeur l de cette section mesurée dans un plan perpendiculaire à la ligne électrique 6 est nettement supérieure à l'épaisseur e de cette section mesurée dans une direction parallèle à la ligne électrique 6, c'est-à-dire dans le plan de la figure 2.
  • Comme on le voit sur la figure 2, l'épaisseur e de la section du bras 1 décroît régulièrement depuis le support 2 de fixation au poteau 3 vers l'embout 4 de fixation à la ligne électrique 6. Par ailleurs, la largeur l de cette section est constante (voir figure 1).
  • Le bras 1 présente dans le sens de son épaisseur e, c'est-à-dire dans le plan de la figure 2, une succession de couches 7a, 7b, 7c, 7d de fibres de verre continues 10 (voir figures 4, 7, 8) s'étendant dans le sens de la longueur L du bras 1. Ces couches 7a, 7b, 7c, 7d sont séparées par une couche 8a, 8b, 8c, 8d de fibres de verre courtes 11 (voir figures 5, 7, 8) orientées de façon aléatoire. Ces deux couches et les fibres de celles-ci sont liées entre elles par une résine synthétique, telle qu'une résine polyester.
  • Par ailleurs, une couche 9a, 9b de tissu de fibres de verre est disposée (voir figure 8) de chaque côté du bras 1 entre la première couche de fibres courtes 11 et la couche 7b de fibres continues 10 suivante.
  • La répartition des différentes couches est symétrique de part et d'autre de la fibre neutre N du bras 1.
  • La liaison entre les différentes couches telles que 7a, 8a, 9a est réalisée par polymérisation de la résine synthétique lors d'une opération de moulage sous pression qui sera décrite plus loin.
  • De préférence, la proportion de fibres continues 10 est plus grande que celle de fibres courtes 11. De préférence, le taux massique de fibres continues 10 est sensiblement égale à 80% de la totalité des fibres, celle des fibres courtes 11 étant par conséquent sensiblement égale à 20%.
  • De préférence, le taux massique de fibres continues 10 et courtes 11 est comprise entre 50 et 60% de la masse totale, la proportion de résine synthétique représentant par conséquent 40 à 50%.
  • Le tissu 9a (ou 9b) (voir figure 6) comprend une première série de fils 12a de fibres de verre parallèles disposés à + 45° de la direction de la longueur L du bras 1 et une seconde série de fils 12b de fibres parallèles disposées à - 45° de cette direction.
  • On voit d'autre part sur la figure 8, que certaines couches de fibres courtes sont séparées de la couche de fibres continues suivante par une couche de fibres courtes telle que 13a, 13b, 13c qui s'étend sur une partie seulement de la longueur L du bras 1 à partir du support 2 de fixation au poteau 3. La longueur de ces couches de fibres courtes 13a, 13b, 13c diminue progressivement de l'extérieur vers le milieu N de l'épaisseur du bras 1 pour réaliser une épaisseur e décroissant régulièrement, comme indiqué sur la figure 2.
  • Par ailleurs, la surface extérieure du bras 1 est recouverte (voir figure 3) par un revêtement 14 en élastomère résistant à l'arc électrique, aux intempéries et au rayonnement ultra-violet, telle qu'un copolymère éthylène-­propylène-diène-méthylénique (EPDM).
  • Le support 2 de fixation du bras 1 au poteau 3 ainsi que l'embout d'extrémité 4 sont de préférence réalisés en aluminium et sont fixés au bras 1 par collage. L'aluminium est parmi les métaux courants celui qui présente le coefficient de dilatation le plus proche du matériau composite (fibres de verre, résine polyester) qui constitue le bras 1, de sorte que la liaison du support 2 et de l'embout 4 au bras 1 ne risque pas d'être affectée par des variations de température.
  • On va maintenant détailler le procédé de fabrication de l'armement conforme à l'invention.
  • Dans une première étape, on réalise une bande comprenant successivement une couche de fibres de verre continues 10 orientées dans le sens de la longueur de cette bande, une couche de fibres de verre courtes 11 d'orientation aléatoire et une couche de tissu 9a comportant des fils de fibre de verre 12a, 12b formant un angle de ± 45° par rapport à la longueur L de la bande. L'ensemble de ces couches est préimprégné par une résine polyester.
  • La composition de cette bande est par exemple la suivante :
        - résine polyester :      18%
        - agent thermoplastique anti-retrait :      12%
        - adjuvant, catalyseur colorant :      3%
        - charges minérales :      12%
        - fibres de verre :      55%
  • Les bandes ainsi préimprégnées de résine polyester sont ensuite découpées aux dimensions du bras 1.
  • On empile ensuite les bandes en suivant la répartition représentée sur la figure 8.
  • On place l'empilage ainsi réalisé dans un préchauffeur haute fréquence de façon à chauffer cet empilage à environ 70°C (température inférieure à la température de polymérisation de la résine polyester).
  • Ce préchauffage permet notamment de diminuer les contraintes thermiques à l'intérieur du matériau, lors du moulage.
  • L'empilage obtenu 15 est ensuite placé dans un moule (voir figure 9) en deux parties 16 et 17 placées dans une presse. On chauffe l'empilage 15 jusqu'à la température de polymérisation de la résine polyester, tout en appliquant une pression (voir flèches F de la figure 9).
  • L'empilage 15 est ensuite démoulé, ébavuré, refroidi, puis sablé ou poncé pour obtenir un état de surface aussi bon que possible.
  • On colle ensuite aux extrémités de l'empilage, le support 2 et l'embout 4 en aluminium.
  • La colle utilisée à cet effet peut être une colle semi-conductrice pour éviter les problèmes de décharges partielles. La surface extérieure du bras ainsi obtenu est ensuite enduite d'un primaire d'adhérence puis d'un revêtement d'EPDM.
  • L'armement ainsi réalisé permet, pour une flexibilité donnée, d'avoir une meilleure tenue aux chargements verticaux qu'un armement à section et inertie constantes réalisée par exemple par pultrusion.
  • Ainsi, un armement réalisé conformément à l'invention, présentant une longueur L égale à 150 cm, une largeur l égale à 90 mm et une épaisseur e décroissant entre 25 et 20 mm supporte une charge verticale statique supérieure à 240 daN et présente une flexibilité longitudinale supérieure à 5mm/daN.
  • Ces propriétés mécaniques résultent du fait que l'armement renferme une grande proportion de fibres longitudinales continues 10. Le tissu présentant des fils de fibres de verre 12a et 12b formant un angle égal à ± 45° et - 45° avec la direction de la longueur L de l'armement permet d'augmenter la résistance à la torsion de l'armement, tandis que les couches renfermant les fibres de verre courtes 11 orientées de façon aléatoire, permettent de répartir les contraintes thermiques et mécaniques entre le tissu et les couches adjacentes à fibres longues et permettent le perçage du bras 1 sans risque de délaminage.
  • Dans le cas où l'armement est destiné à subir des efforts de torsion moindres, la présente du tissu 9a, 9b n'est pas necessaire.
  • Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation que l'on vient de décrire et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention.
  • Ainsi, les fibres de verre peuvent être remplacées par d'autres fibres minérales, telles que des fibres de roche.
  • Par ailleurs, la résine polyester peut être remplacée par une autre résine synthétique thermodurcissable ou thermoplastique.
  • D'autre part, les dimensions du bras 1 pourront être modifiées suivant les besoins.
  • De plus, ce bras 1, au lieu d'être perpendiculaire au poteau 3 pourrait être oblique.
  • D'autre part, dans le procédé de fabrication de l'armement, au lieu d'empiler les unes sur les autres des bandes préimprégnées de fibres, découpées aux dimensions L et l de l'armement, on peut procéder comme suit :
        on utilise une feuille ayant la longueur L de l'armement et présentant une couche de fibres continues et une couche de fibres courtes préimprégnées de résine, et on enroule cette feuille de façon à former une spirale aplatie composée de bandes de largeur maximale égale à l reliées les unes aux autres. Ainsi, on réalise un empilage composé successivement de couches à fibres continues et des fibres courtes.
  • Pour obtenir une épaisseur décroissante, on intercale entre les couches de la spirale des bandes de longueur variable telles que les couches (13a, 13b, 13c) à fibres courtes représentées sur la figure 8.

Claims (13)

1. Armement isolant pour poteau (3) de support de lignes électriques (6) constitué par un bras flexible (1) comprenant à l'une de ses extrémités des moyens (2) pour le fixer au poteau (3) et à son autre extrémité des moyens (4, 5) pour fixer une ligne électrique (6) de façon sensiblement perpendiculaire au bras, ce bras (1) ayant une section transversale rectangulaire, la largeur (l) de cette section mesurée dans un plan perpendiculaire à la ligne électrique (6) étant supérieure à l'épaisseur (e) de cette section mesurée dans une direction parallèle à la ligne électrique (6), caractérisé en ce que l'épaisseur (e) de cette section décroît régulièrement depuis les moyens (2) de fixation au poteau (3) vers les moyens (4) de fixation à la ligne électrique (6), tandis que le largeur (l) de cette section est constante, en ce que les bras (1) présente dans le sens de son épaisseur, une succession de couches (7a, 7b, 7c, 7d) de fibres minérales continues (10) s'étendant dans le sens de la longueur (L) du bras, séparés par une couche (8a, 8b, 8c, 8d) de fibres minérales courtes (11) orientées de façon aléatoire, ces fibres et ces couches étant liées entre elles par une résine synthétique.
2. Armement conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'une couche (9a, 9b) de tissu de fibres minérales est disposée de chaque côté du bras (1) entre la première couche de fibres courtes et la couche de fibres continues suivante.
3. Armement conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la proportion de fibres continues (10) est plus grande que celle des fibres courtes (11).
4. Armement conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que la proportion de fibres continues est supérieure à la proportion de fibres courtes.
5. Armement conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le taux massique de fibres (10, 11) est compris entre 50 et 60% de la masse totale.
6. Armement conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la résine synthétique est une résine polyester.
7. Armement conforme à l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le tissu (9a, 9b) comprend une première série (12a) de fils de fibres parallèles disposés à +45° de la direction de la longueur (L) du bras (1) et une seconde série (12b) de fils de fibres parallèles disposés à -­45° de cette direction.
8. Armement conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que certaines couches de fibres courtes (11) sont séparées de la couche de fibres continues (10) suivante par une couche de fibres courtes (13a, 13b, 13c) ou de fibres continues qui s'étend sur une partie seulement de la longueur (1) du bras à partir des moyens de fixation (2) au poteau, la longueur de cette couche (13a, 13b, 13c) de fibres courtes ou continues diminuant progressivement de l'extérieur vers le milieu (N) de l'épaisseur du bras pour réaliser une épaisseur (e) décroissant régulièrement.
9. Armement conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la surface extérieure du bras (1) est recouverte par un revêtement (14) en élastomère résistant à l'arc électrique, aux intempéries et au rayonnement ultra-­violet.
10. Armement conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que le revêtement (14) est en copolymère éthylène-propylène-diène-méthylénique.
11. Procédé pour la fabrication d'un armement isolant pour poteau (3) de support de lignes électriques (6), conforme à l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
      - on réalise des bandes renfermant une couche (7a, 7b, 7c, 7d) de fibres continues (10) s'étendant dans le sens de la longueur de la bande et une couche (8a, 8b, 8c, 8d) de fibres courtes (11) de directions aléatoires préimprégnées de résine polyester et éventuellement des bandes de tissu (9a, 9b) de fibres à ± 45° de la direction de la longueur (L) de la bande,
      - on découpe ces bandes aux dimensions de la longueur (L) et de la largeur (l) désirées de l'armement,
      - on empile les différentes bandes selon la disposition désirée,
      - on préchauffe l'empilage (15) obtenu à une température inférieure à la polymérisation de la résine polyester,
      - on place l'empilage (15) dans un moule (16), et on moule cet empilage en appliquant une pression sur celui-­ci.
12. Procédé conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que l'empilage (15) des bandes est préchauffé à environ 70°C dans un préchauffeur haute-­fréquence.
13. Procédé pour la fabrication d'un armement isolant conforme à l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'on utilise un feuille ayant la longueur L de l'armement et présentant une couche de fibres continues et une couche de fibres courtes préimprégnées de résine, on enroule cette feuille de façon à former une spirale aplatie composée de bandes reliées les unes aux autres pour réaliser un empilage composé successivement de couches à fibres continues, de couches à fibres courtes et pour obtenir une épaisseur décroissante on intercale entre les couches de la spirale des couches de longueur variable à fibres courtes (13a, 13b, 13c) ou à fibres continues.
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