EP1202293A1 - Traversée haute tension à isolation gazeuse - Google Patents

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Publication number
EP1202293A1
EP1202293A1 EP01410118A EP01410118A EP1202293A1 EP 1202293 A1 EP1202293 A1 EP 1202293A1 EP 01410118 A EP01410118 A EP 01410118A EP 01410118 A EP01410118 A EP 01410118A EP 1202293 A1 EP1202293 A1 EP 1202293A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
envelope
conductor
flange
voltage electrical
electrical bushing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01410118A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Frédéric Leclerc
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Transmission and Distribution SA
Original Assignee
Schneider Electric High Voltage SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schneider Electric High Voltage SA filed Critical Schneider Electric High Voltage SA
Publication of EP1202293A1 publication Critical patent/EP1202293A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/36—Insulators having evacuated or gas-filled spaces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/005—Insulators structurally associated with built-in electrical equipment

Definitions

  • the invention relates to an electrical crossing for a distribution installation electric high voltage, and more particularly to a crossing of the insulated type gas between a gas-insulated high-voltage electrical installation and a conductor air.
  • Crossing includes a high voltage conductor inserted inside a hollow insulating jacket elongated composite formed of a rigid body of synthetic resin reinforced with fibers glass, and an external silicone coating.
  • the synthetic resin body gives the crossed its mechanical rigidity. External coating improves behavior mechanical impact as well as the surface behavior against humidity, bad weather and pollution.
  • the insulating jacket is closed at its upper end by a waterproof cover, and is provided at its lower end with a flange intended for its connection to an enclosure of electrical equipment.
  • the envelope is filled with a gas with high dielectric strength.
  • a dielectric screen intended to protect the lower flange is disposed inside the envelope and is surmounted by a second dielectric screen at floating potential, intended to protect a middle portion of the envelope. All obtained is relatively bulky, due to the distances to be respected between the screen and the driver. No current sensor is provided in the device.
  • a high voltage crossing comprising a body elastomeric insulation directly molded on the high voltage conductor, without interposition of fluid medium.
  • a rigid annular insert made of composite material reinforced with fibers glass is partially embedded in the elastomeric insulating body. Part of the insert not covered by the elastomeric insulating body forms a fixing flange to an enclosure electrical equipment.
  • the insert has a housing for receiving a current which is embedded in the elastomeric insulation during the molding operation.
  • the elastomeric insulating body is directly molded on the high voltage conductor and is located subjected to a considerable electric field. However, it is always very difficult to guarantee the total absence of air bubbles in the elastomer body.
  • the invention therefore aims to remedy the drawbacks of the state of the art, so as to propose a high voltage bushing of the composite insulator type which is compact and which incorporates a dielectric protection function of the bushing fixing flange to a enclosure of electrical equipment, and which can be used in particular for voltages nominal exceeding 36kV.
  • the crossing also comprises a current sensor comprising a primary consisting of the internal high-voltage conductor and a secondary winding housed in said coating and separated from the inner conductor by the dielectric screen.
  • a current sensor comprising a primary consisting of the internal high-voltage conductor and a secondary winding housed in said coating and separated from the inner conductor by the dielectric screen.
  • the dielectric screen constitutes a shield of the current transformer.
  • the surface of the dielectric screen delimits a portion of internal space toroidal.
  • the secondary winding is housed in said portion of toroidal space.
  • the screen has a non-conductive portion in the shape of a crown, so that prohibit the circulation of a loop current in an axial plane around the portion of toroidal space.
  • the non-conductive portion allows to prevent the screen from disturbing the electrical current measurement. We thus obtain a particularly compact construction.
  • the secondary of the current sensor comprises a Rogowsky torus.
  • the torus de Rogowsky combines a small footprint, low weight, with great linearity of the response for a wide range of currents.
  • the screen surface is formed by a paint conductive covering a block of elastomeric material in which said winding is housed secondary.
  • the screen surface consists of a metal surface of a housing hollow annular forming a cavity in which is housed said secondary winding.
  • the envelope is cylindrical. This minimizes the size of the bushing and diameter of the screen and the current transformer.
  • the envelope is also simpler to manufacture, therefore less expensive.
  • the invention is also applicable to frustoconical insulators as found in the state of the technical.
  • the frustoconical shape is not essential, since the screen is located outside the rigid shell of the crossing.
  • the electrically insulating material of the envelope is an epoxy resin loaded with glass fibers.
  • the elastomeric material of the coating is a silicone.
  • a bushing 10 comprises a high-voltage busbar straight 11 axial intended to be connected by a lower end to a busbar 12 of a high voltage gas-insulated electrical installation 14, and at one end higher than an overhead conductor 16.
  • the conductive bar 11 is a metal cylinder solid or hollow, placed inside a composite hollow insulator 18 along an axis geometric 19.
  • the insulator is fixed to a waterproof metal box 20 of the installation electric by means of a fixing flange 22, and closed in its upper part by a metal cover 24 integral with the bar 11 and at the potential thereof.
  • the insulator 18 defines an interior cavity 26 communicating with the interior 28 of the box metallic 20.
  • the box 20 and the insulator 18 are filled with the same dielectric fluid, in this case sulfur hexafluoride.
  • the tightness with the external environment is provided on the one hand by the flange 22 at the junction between the insulator 18 and the box 20, and on the other hand by the cover 24.
  • the hollow insulator 18 consists of a tube 30 of epoxy resin reinforced with glass fibers, covered with a coating of elastomeric silicone material 31.
  • the tube 30 constitutes a insulating rigid cylindrical waterproof envelope, coaxial with the bar 11 and having a internal face 32 and an external face 33. A space is formed between the internal face 32 of the casing 30 and the metal bar 11, which is intended to be filled with a high fluid dielectric resistivity, in this case SF6.
  • the coating 31 of silicone material forms protection of the tube 30 both against impact and against chemical attack or physico-chemical of the external environment. The hydrophobic properties of silicone are elsewhere particularly interesting for improving the electrical surface resistance by humid atmosphere.
  • the covering 31 comprises is provided with fins 31a intended to lengthen the creepage distance between the flange 22 and the plug 24, and fits on the tube 30.
  • the lower metal flange 22 has a cylindrical recess 40 with a diameter outside of the tube 30, and a shoulder 42 ensuring an axial positioning stop for the tube 30.
  • the flange 22 is fixed to the tube 30 by any suitable means, in particular by bonding and / or hooping.
  • the metal cover 24 has an upper flange 46 which is substantially identical to the lower flange 22, a metal closing plate 48 and a connection connection 50 to make the connection to the overhead conductor 16.
  • the plate 48 is fixed to the flange by any suitable means ensuring sealing, in particular by welding or screwing with, if necessary, the interposition of a seal (not shown).
  • the bushing 10 is equipped with a metallic upper dielectric screen 52 set to potential of the cover 24 and consisting of two tori 54, 56 connected by small columns 58 distributed over the entire circumference of the toroids 54, 56, so as to constitute a zone of zero field around the upper cover 24 of the bushing.
  • the silicone coating 31, at the bottom of the bushing 10, near of the lower flange 22, has a bead 60 in which is embedded a sub-assembly 62 producing both a sensor for measuring the current flowing in the high voltage bar, and a dielectric screen.
  • This sub-assembly comprises a ring 66 made of resin epoxy.
  • the ring 66 is provided with a support structure formed by fixing rods metal 68 which are fixed in the lower flange 22.
  • the outer surface of the resin coating 66 is partially covered with a metallic or semiconductive paint, so as to form a portion of conductive surface 70 interrupted by a portion of non-conductive surface 72 which has a crown shape around the conductor 11.
  • the conductive portion 70 extends to the metal positioning rods 68, so that the bottom flange 22, the rods 68 and the conductive surface portion 70 are at the same electrical potential.
  • the rods 68 are 4 in number and distributed around the perimeter of the flange, so that the rods 68 and the portion of conductive surface 70 together constitute a dielectric screen 74 lower than the potential of the flange 22.
  • the portion of conductive surface 70 constitutes an axial end rim of the screen dielectric, marrying a bead shape.
  • a Rogowsky 75 torus is drowned in inside the ring 66, therefore inside a portion of toroidal space delimited by the surface 70.
  • the torus 75 constitutes a secondary circuit of a current sensor whose primary consists of the high voltage bar 11.
  • a low voltage electrical connection 76 connects the toroid 75 to an output terminal 78 allowing the reading of the signal supplied by the sensor.
  • the ring 66, the rods 68 and the link 76 are coated with the silicone coating 31d, which makes a mechanical connection with the tube 30.
  • the screens 52, resp. 74 are intended to smooth the equipotential surfaces near the conductive metal parts 24, resp. 20, 22, on the one hand to limit the field electricity in these regions and on the other hand to limit radio emissions disruptive.
  • the high-voltage busbar 11, the cover 24 and the upper screen 52 are at the same very high potential, while the lower flange 22 is at the potential of the box 20 of the electrical installation, which is connected to earth.
  • the equipotential surfaces form portions of cylinders between the bar 11 and the flange lower 22, which flare and flourish above the lower screen 74.
  • the rim upper flange 22 is located in an area where the electric field is relatively weak thanks to the lower screen 74.
  • the non-conductive portion 72 of the external surface of the coating resin 66 prohibits any circulation of electric current in loop in the lower screen 74, so that screen 74 does not disturb the current measurement by the Rogowsky 64 torus.
  • the invention is not limited to cylindrical bushings.
  • the insulator may have a frustoconical shape.
  • Sulfur hexafluoride can be replaced by any fluid with good resistivity, liquid or gaseous.
  • the invention is not limited to bushings in which the rigid envelope is made of epoxy resin loaded with glass fibers. It is particularly applicable with the same advantages to other composite materials, and ceramic envelopes.
  • Rogowsky's torus can be replaced by any other type of secondary winding power transformer.
  • the support rods can be replaced by other support structures, for example example a metal cylinder provided with perforations allowing filling by the silicone or by a metallic cylindrical grid or mesh. In any case, it is important that the support structure allows a good insertion of the silicone during the molding operation.
  • the dielectric screen can be formed by a box containing the secondary winding of measurement and comprising two conductive surface portions separated by a portion of non-conductive surface.
  • the housing can be metallic.
  • the dielectric shield is at the potential of the lower flange.
  • the metal surface of the screen can serve as an electrode for a voltage sensor.
  • the screen is electrically connected to the flange via a divider bridge.
  • the coating may consist of several parts, with individual fins, which are molded and vulcanized together or in parts in several stages.
  • the coating may consist of a silicone loaded with particles giving it a high dielectric permittivity, so as to participate in the smoothing of the equipotentials.
  • the silicone resin can be replaced by any other elastomeric insulating material or adequate elastic behavior.
  • the lower flange can be replaced by a lower plug constituting a partition forming a waterproof insulator, in which case the interior of the envelope constitutes a sealed compartment filled with a dielectric fluid unrelated to the installation to which is connected.
  • Plate and upper flange can be replaced by a single piece.
  • the upper screen may only consist of a torus. It can also be omitted.

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Abstract

Une traversée haute tension pour la liaison électrique entre une installation blindée et un conducteur aérien comporte un isolateur composite étanche remplie de SF6 et contenant une barre conductrice haute tension. L'isolateur est composé d'une enveloppe rigide cylindrique recouverte d'un revêtement en silicone, fermée à une extrémité axiale par un couvercle assurant le raccordement au conducteur aérien, et muni à une extrémité opposée d'une bride 22 de fixation à une enveloppe blindée de l'installation. Un écran diélectrique formé par une portion de surface conductrice 70 en forme de bourrelet est noyé dans le revêtement de silicone 31 et mis au potentiel de la bride 22, de manière à limiter le champ électrique et les émissions radioélectriques à proximité de la bride 22. Un tore de Rogowsky 75 est disposé à l'intérieur de l'espace toroïdal délimitée par la portion de surface conductrice 70. <IMAGE>

Description

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
L'invention est relative à une traversée électrique pour une installation de distribution électrique haute tension, et plus particulièrement à une traversée du type à isolation gazeuse entre une installation électrique haute tension isolée au gaz et un conducteur aérien.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Dans le document US 5466 891 est décrit une traversée à isolation gazeuse pour haute tension permettant d'un côté un raccordement à une enveloppe d'appareillage électrique haute tension à isolation gazeuse, et de l'autre à un conducteur aérien. La traversée comprend un conducteur haute tension inséré à l'intérieur d'une enveloppe isolante creuse allongée composite formée d'un corps rigide en résine synthétique renforcée par des fibres de verre, et d'un revêtement externe en silicone. Le corps en résine synthétique confère à la traversée sa rigidité mécanique. Le revêtement externe améliore le comportement mécanique aux chocs ainsi que le comportement de surface face à l'humidité, aux intempéries et à la pollution. L'enveloppe isolante est fermée à son extrémité supérieure par un couvercle étanche, et est munie à son extrémité inférieure d'une bride destinée à son raccordement à une enveloppe d'appareillage électrique. L'enveloppe est remplie d'un gaz à rigidité diélectrique élevée. Un écran diélectrique destiné à protéger la bride inférieure est disposé à l'intérieur de l'enveloppe et est surmonté d'un deuxième écran diélectrique à potentiel flottant, destiné à protéger une portion médiane de l'enveloppe. L'ensemble obtenu est relativement volumineux, du fait des distances à respecter entre l'écran et le conducteur. Aucun capteur de courant n'est prévu dans le dispositif.
Dans le document US 4 296 274 est décrit une traversée comportant un corps tubulaire en matériau isolant, un conducteur haute tension disposé à l'intérieur de ce corps et une bride métallique inférieure destinée à la fixation du corps tubulaire sur une enveloppe métallique d'une enceinte d'un appareillage électrique haute tension à isolation gazeuse. La traversée, qui est d'épaisseur sensiblement constante sur toute sa longueur, est munie d'un collier en matériau isolant positionné à proximité de la bride et fixé à la traversée avec interposition d'une interface vulcanisée. Le collier forme une surépaisseur à la base de la traversée, et tend à écarter les surfaces équipotentielles du champ électrique, de sorte que la zone critique à proximité de la bride inférieure est soumise à un champ électrique relativement faible. Afin de diminuer encore la contrainte diélectrique à proximité de la bride, le collier peut incorporer un écran diélectrique constitué d'un anneau métallique au potentiel de la bride. Le collier a une rigidité mécanique élevée et est préférentiellement réalisé en résine époxy.
Dans le document GB 2 289 803 est décrit une traversée haute tension comportant un corps isolant élastomère directement moulé sur le conducteur haute tension, sans interposition de milieu fluide. Un insert rigide annulaire en matériau composite renforcé par des fibres de verre est partiellement noyé dans le corps isolant élastomère. Une partie de l'insert non recouverte par le corps isolant élastomère forme une bride de fixation à une enceinte d'appareillage électrique. L'insert comporte un logement pour recevoir un capteur de courant qui se trouve noyé dans l'isolant élastomère lors de l'opération de moulage. Le corps isolant élastomère est directement moulé sur le conducteur haute tension et se trouve soumis à un champ électrique considérable. Or, il est toujours très difficile de garantir l'absence totale de bulles d'air dans le corps élastomère. Ces bulles forment des inhomogénéités susceptibles d'engendrer des décharges partielles lorsque la tension devient très élevées, et les décharges partielles entraínent à leur tour un vieillissement se traduisant par des fissures qui détériorent rapidement le matériau. C'est pourquoi l'emploi de cette technologie est délicat et en tous cas exclu lorsque la tension du conducteur devient très élevée, au-delà de 36kV.
EXPOSE DE L'INVENTION
L'invention vise donc remédier aux inconvénients de l'état de la technique, de manière à proposer une traversée haute tension du type à isolateur composite qui soit compacte et qui intègre une fonction de protection diélectrique de la bride de fixation de la traversée à une enveloppe d'appareillage électrique, et qui soit utilisable notamment pour des tensions nominales dépassant 36kV.
Selon l'invention, ce problème est résolu grâce à une traversée électrique haute tension à isolation gazeuse comportant
  • une enveloppe rigide étanche creuse en matériau électriquement isolant, contenant un gaz de rigidité diélectrique élevée, ayant une face interne et une face externe, ladite enveloppe s'étendant longitudinalement le long d'un axe entre une première extrémité axiale et une deuxième extrémité axiale ;
  • un revêtement en matière élastomère isolante recouvrant la surface externe de l'enveloppe ;
  • un conducteur intérieur haute tension disposé axialement à l'intérieur de l'enveloppe, à distance de la face interne de l'enveloppe ;
  • une bride métallique solidaire de la première extrémité de l'enveloppe, pour le raccordement de l'enveloppe à un caisson métallique d'un appareillage électrique blindé à isolation gazeuse,
  • un bouchon étanche solidaire du conducteur et de la deuxième extrémité de l'enveloppe, pour le raccordement du conducteur à un conducteur aérien haute tension extérieur,
  • un écran diélectrique relié électriquement à la bride et entourant le conducteur intérieur, comportant une extrémité axiale présentant une surface épousant une forme de bourrelet, l'écran diélectrique étant noyé dans ledit revêtement en matière élastomère.
Préférentiellement, la traversée comporte en outre un capteur de courant comportant un primaire constitué par le conducteur intérieur haute tension et un enroulement secondaire logé dans ledit revêtement et séparé du conducteur intérieur par l'écran diélectrique. On intègre ainsi à la traversée une fonction de mesure de courant. L'écran diélectrique constitue un blindage du transformateur de courant.
Préférentiellement, la surface de l'écran diélectrique délimite une portion d'espace interne toroïdale. L'enroulement secondaire est logé dans ladite portion d'espace toroïdale. L'écran comporte une portion non conductrice en forme de couronne, de manière à interdire la circulation d'un courant de boucle dans un plan axial autour de la portion d'espace toroïdale. On profite de la forme arrondie du pourtour de l'écran pour y insérer l'enroulement secondaire du transformateur de courant. La portion non conductrice permet d'éviter que l'écran vienne perturber la mesure électrique du courant. On obtient ainsi une construction particulièrement compacte.
Avantageusement, le secondaire du capteur de courant comprend un tore de Rogowsky. Le tore de Rogowsky allie un faible encombrement, un faible poids, avec une grande linéarité de la réponse pour une gamme étendue de courants.
Selon un mode de réalisation, la surface de l'écran est constituée par une peinture conductrice couvrant un bloc de matière élastomère dans lequel est logé ledit enroulement secondaire.
Alternativement, la surface de l'écran est constituée par une surface métallique d'un boítier annulaire creux formant une cavité dans laquelle est logé ledit enroulement secondaire.
Préférentiellement, l'enveloppe est cylindrique. On minimise ainsi l'encombrement de la traversée et le diamètre de l'écran et du transformateur de courant. L'enveloppe est également plus simple à fabriquer, donc moins onéreuse. Naturellement, l'invention est également applicable à des isolateurs tronconiques tels qu'on les trouve dans l'état de la technique. Toutefois, la forme tronconique ne s'impose pas, puisque l'écran se trouve à l'extérieur de l'enveloppe rigide de la traversée.
Avantageusement, le matériau électriquement isolant de l'enveloppe est une résine époxy chargée en fibres de verre. La matière élastomère du revêtement est une silicone.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés sur lesquels :
  • la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'une traversée selon l'invention ;
  • la figure 2 représente un agrandissement de la traversée de la figure 1, dans lequel une partie médiane de la traversée a été omise ;
  • la figure 3 représente un agrandissement de la figure 2 ;
  • la figure 4 représente une vue en perspective d'une section axiale d'un écran diélectrique de la traversée de la figure 1.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION
En référence aux figures, une traversée 10 comporte une barre conductrice haute tension rectiligne 11 axiale destinée à être raccordée par une extrémité inférieure à un jeu de barres 12 d'une installation électrique haute tension à isolation gazeuse 14, et par une extrémité supérieure à un conducteur aérien 16. La barre conductrice 11 est un cylindre métallique plein ou creux, disposé à l'intérieur d'un isolateur creux composite 18 suivant un axe géométrique 19. L'isolateur est fixé à un caisson métallique étanche 20 de l'installation électrique par l'intermédiaire d'une bride de fixation 22, et fermé dans sa partie supérieure par un couvercle métallique 24 solidaire de la barre 11 et au potentiel de celle-ci. L'isolateur 18 définit une cavité intérieure 26 communiquant avec l'intérieur 28 du caisson métallique 20. Le caisson 20 et l'isolateur 18 sont remplis d'un même fluide diélectrique, en l'occurrence de l'hexafluorure de soufre. L'étanchéité avec le milieu extérieur est assurée d'une part par la bride 22 à la jonction entre l'isolateur 18 et le caisson 20, et d'autre part par le couvercle 24.
L'isolateur creux 18 est constitué d'un tube 30 en résine époxy renforcé de fibres de verre, recouvert d'un revêtement en matière silicone élastomère 31. Le tube 30 constitue une enveloppe cylindrique rigide étanche isolante, coaxiale avec la barre 11 et présentant une face interne 32 et une face externe 33. Un espace est constitué entre la face interne 32 de l'enveloppe 30 et la barre métallique 11, qui est destiné à être rempli d'un fluide à haute résistivité diélectrique, en l'occurrence du SF6. Le revêtement 31 en matière silicone forme une protection du tube 30 à la fois contre les chocs et contre les agressions chimiques ou physico-chimiques du milieu extérieur. Les propriétés hydrophobes de la silicone sont par ailleurs particulièrement intéressantes pour améliorer la résistance électrique de surface en atmosphère humide. Le revêtement 31 comprend est muni d'ailettes 31a destinées à allonger la ligne de fuite entre la bride 22 et le bouchon 24, et vient s'adapter sur le tube 30.
La bride métallique inférieure 22 comporte un chambrage cylindrique 40 au diamètre extérieur du tube 30, et un épaulement 42 assurant une butée de positionnement axial pour le tube 30. La bride 22 est fixée au tube 30 par tout moyen approprié, notamment par collage et/ou frettage.
Le couvercle métallique 24 comporte quant à lui une bride supérieure 46 sensiblement identique à la bride inférieure 22, une plaque métallique de fermeture 48 et un raccord de connexion 50 pour réaliser le branchement au conducteur aérien 16. La plaque 48 est fixé à la bride par tout moyen approprié assurant l'étanchéité, notamment par soudage ou vissage avec le cas échéant interposition d'un joint d'étanchéité (non représenté).
La traversée 10 est équipée d'un écran diélectrique supérieur métallique 52 mis au potentiel du couvercle 24 et constitué de deux tores 54, 56 reliés par des colonnettes 58 réparties sur toute la circonférence des tores 54, 56, de manière à constituer une zone de champ nul autour du couvercle supérieur 24 de la traversée.
Le revêtement silicone 31, au niveau de la partie inférieure de la traversée 10, à proximité de la bride inférieure 22, présente un bourrelet 60 dans lequel est noyé un sous-ensemble 62 réalisant à la fois un capteur de mesure du courant circulant dans la barre haute tension, et un écran diélectrique.
Ce sous-ensemble, visible en détail sur les figures 3 et 4, comporte un anneau 66 en résine époxy. L'anneau 66 est muni d'une structure de support formée par des tiges de fixation métalliques 68 qui sont fixées dans la bride inférieure 22. La surface externe de la résine d'enrobage 66 est partiellement recouverte d'une peinture métallique ou semi-conductrice, de manière à former une portion de surface conductrice 70 interrompue par une portion de surface non conductrice 72 qui a une forme de couronne autour du conducteur 11. La portion conductrice 70 se prolonge jusqu'aux tiges métalliques de positionnement 68, de sorte que la bride inférieure 22, les tiges 68 et la portion de surface conductrice 70 sont à un même potentiel électrique. Les tiges 68 sont au nombre de 4 et réparties autour du périmètre de la bride, de sorte que les tiges 68 et la portion de surface conductrice 70 constituent ensemble un écran diélectrique inférieur 74 au potentiel de la bride 22. La portion de surface conductrice 70 constitue un rebord d'extrémité axiale de l'écran diélectrique, épousant une forme de bourrelet. Un tore de Rogowsky 75 est noyé à l'intérieur de l'anneau 66, donc à l'intérieur d'une portion d'espace toroïdale délimitée par la surface 70. Le tore 75 constitue un circuit secondaire d'un capteur de courant dont le primaire est constitué par la barre haute tension 11. Une liaison électrique basse tension 76 relie le tore 75 à une borne de sortie 78 permettant la lecture du signal fourni par le capteur. L'anneau 66, les tiges 68 et la liaison 76 sont enrobés par le revêtement silicone 31d, qui réalise une liaison mécanique avec le tube 30.
Les écrans 52, resp. 74 sont destinés à lisser les surface équipotentielles à proximité des parties métalliques conductrices 24, resp. 20, 22, afin d'une part de limiter le champ électrique dans ces régions et d'autre part de limiter les émissions radioélectriques perturbatrices.
Lorsque la traversée 10 est en fonction, la barre conductrice haute tension 11, le couvercle 24 et l'écran supérieur 52 sont à un même potentiel très élevé, alors que la bride inférieure 22 est au potentiel du caisson 20 de l'installation électrique, qui est reliée à la terre.
Les surfaces équipotentielles forment des portions de cylindres entre la barre 11 et la bride inférieure 22, qui s'évasent et s'épanouissent au-dessus de l'écran inférieur 74. Le rebord supérieur de la bride 22 est situé dans une zone ou le champ électrique est relativement faible grâce à l'écran inférieur 74.
La portion non conductrice 72 de la surface externe de la résine d'enrobage 66 interdit toute circulation de courant électrique en boucle dans l'écran inférieur 74, de sorte que l'écran 74 ne perturbe pas la mesure de courant par le tore de Rogowsky 64.
Naturellement, diverses modifications sont possibles.
L'invention n'est pas limitée à des traversées cylindriques. L'isolateur peut avoir une forme tronconique.
L'hexafluorure de soufre peut être remplacé par tout fluide ayant une bonne résistivité, liquide ou gazeux.
L'invention n'est pas limitée à des traversées dont l'enveloppe rigide est en résine époxy chargée de fibres de verre. Elle est notamment applicable avec les mêmes avantages à d'autres matériaux composites, et à des enveloppes en céramique.
Le tore de Rogowsky peut être remplacé par tout autre type d'enroulement secondaire de transformateur de courant.
Les tiges de support peuvent être remplacées par d'autres structures de support, par exemple un cylindre métallique muni de perforations permettant le remplissage par la silicone ou bien par une grille ou un treillis cylindrique métallique. Dans tous les cas, il est important que la structure de support permette une bonne insertion de la silicone lors de l'opération de moulage.
L'écran diélectrique peut être formé par un boítier contenant l'enroulement secondaire de mesure et comportant deux portions de surface conductrices séparées par une portion de surface non conductrice. Le boítier peut être métallique.
En règle générale, l'écran diélectrique est au potentiel de la bride inférieure. Toutefois, la surface métallique de l'écran peut servir d'électrode à un capteur de tension. Dans ce cas, l'écran est relié électriquement à la bride par l'intermédiaire d'un pont diviseur.
Le revêtement peut être constitué de plusieurs parties, avec des ailettes individuelles, qui sont moulées et vulcanisées ensemble ou par parties en plusieurs étapes.
Le revêtement peut être constitué d'une silicone chargé en particules lui conférant une permittivité diélectrique élevée, de manière à participer au lissage des équipotentielles. La résine de silicone peut être remplacée par tout autre matériau isolant élastomère ou à comportement élastique adéquat.
La bride inférieure peut être remplacée par un bouchon inférieur constituant une cloison formant un isolateur étanche, auquel cas l'intérieur de l'enveloppe constitue un compartiment étanche rempli d'un fluide diélectrique sans rapport avec l'installation électrique à laquelle est raccordée.
Plaque et bride supérieure peuvent être remplacées par une seule pièce. L'écran supérieur peut n'être constitué que d'un tore. Il peut également être omis.

Claims (9)

  1. Traversée électrique haute tension à isolation gazeuse comportant
    une enveloppe rigide étanche creuse (30) en matériau électriquement isolant, contenant un gaz de rigidité diélectrique élevée, ayant une face interne (32) et une face externe (33), ladite enveloppe (30) s'étendant longitudinalement le long d'un axe (19) entre une première extrémité axiale et une deuxième extrémité axiale ;
    un revêtement (31) en matière élastomère isolante recouvrant la surface externe (33) de l'enveloppe ;
    un conducteur intérieur haute tension (11) disposé axialement à l'intérieur de l'enveloppe (30), à distance de la face interne (32) de l'enveloppe (30) ;
    une bride métallique (22) solidaire de la première extrémité de l'enveloppe (30), pour le raccordement de l'enveloppe à un caisson métallique (20) d'un appareillage électrique blindé à isolation gazeuse,
    un bouchon étanche (24) solidaire du conducteur (11) et de la deuxième extrémité de l'enveloppe (30), pour le raccordement du conducteur (11) à un conducteur aérien haute tension extérieur (16),
    un écran diélectrique (74) relié électriquement à la bride (22) et entourant le conducteur intérieur, comportant une extrémité axiale présentant une surface épousant une forme de bourrelet ;
    caractérisée en ce que l'écran diélectrique (74) est noyé dans ledit revêtement en matière élastomère (31).
  2. Traversée électrique haute tension selon la revendication 1, caractérisée en ce que la traversée comporte en outre un capteur de courant comportant un primaire constitué par le conducteur intérieur haute tension (11) et un enroulement secondaire (75) logé dans ledit revêtement (31) et séparé du conducteur intérieur (11) par l'écran diélectrique (74).
  3. Traversée électrique haute tension selon la revendication 2, caractérisée en ce que :
    ladite surface délimite une portion d'espace interne toroïdale,
    l'enroulement secondaire est logé dans ladite portion d'espace toroïdale,
    l'écran comporte une portion non conductrice (75) en forme de couronne, de manière à interdire la circulation d'un courant de boucle dans un plan axial autour de la portion d'espace toroïdale.
  4. Traversée électrique haute tension selon la revendication 3, caractérisée en ce que le secondaire du capteur de courant comprend un tore de Rogowsky (75).
  5. Traversée électrique haute tension selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que ladite surface est constituée par une peinture conductrice couvrant un bloc de matière élastomère (66) dans lequel est logé ledit enroulement secondaire (75).
  6. Traversée électrique haute tension selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que ladite surface est constituée par une surface métallique d'un boítier annulaire creux formant une cavité dans laquelle est logé ledit enroulement secondaire.
  7. Traversée électrique haute tension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'enveloppe est cylindrique.
  8. Traversée électrique haute tension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau électriquement isolant de l'enveloppe est une résine époxy chargée en fibres de verre.
  9. Traversée électrique haute tension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la matière élastomère du revêtement est une silicone.
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