EP1906424A1 - Dispositif de contrôle du fonctionnement d'un densimètre pour appareil électrique moyenne et haute tension et procédé de contrôle du fonctionnement d'un densimètre - Google Patents

Dispositif de contrôle du fonctionnement d'un densimètre pour appareil électrique moyenne et haute tension et procédé de contrôle du fonctionnement d'un densimètre Download PDF

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EP1906424A1
EP1906424A1 EP07117218A EP07117218A EP1906424A1 EP 1906424 A1 EP1906424 A1 EP 1906424A1 EP 07117218 A EP07117218 A EP 07117218A EP 07117218 A EP07117218 A EP 07117218A EP 1906424 A1 EP1906424 A1 EP 1906424A1
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EP
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chamber
densimeter
control device
cover
volume
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EP07117218A
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David Chambon
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Grid Solutions SAS
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Areva T&D SAS
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/53—Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
    • H01H33/56—Gas reservoirs
    • H01H33/563—Gas reservoirs comprising means for monitoring the density of the insulating gas

Definitions

  • the present invention relates to a device for controlling a densimeter for monitoring a leakage rate of a medium and high voltage electrical equipment envelope filled with a dielectric gas under pressure, whose polluting effects on the environment are reduced and to a method of controlling the operation of said sensor.
  • a densimeter or density sensor is applied, for example, to a switch or circuit breaker, to an insulated or metallic envelope station or to a sealed metallic envelope station containing a dielectric gas, for example sulfur hexafluoride (SF6) under a pressure of a few bars.
  • a dielectric gas for example sulfur hexafluoride (SF6)
  • the densimeter is attached to the casing and is subjected to gas pressure in order to continuously measure the gas pressure in the casing. Even small leaks being unavoidable, the density or pressure of the dielectric gas in the envelope tends to decrease. Below a predetermined threshold, the operation of the circuit breaker is no longer safe. It is then necessary to inject a certain amount of gas in order to return to above the critical threshold.
  • SF6 sulfur hexafluoride
  • Such densimeters are for example known documents FR 2,770,295 , WO 2004/027804 and US 6,293,914 .
  • the densimeters comprise two contact thresholds swinging during a loss of density of gas in the envelope
  • the first contact threshold corresponds to a so-called "alarm" threshold P1 which informs the operator of the necessity to intervene on the apparatus to carry out additional filling
  • the second threshold P2 corresponds to a density value below which the electrical characteristics and the cut-off performance of the gas pressure apparatus are no longer guaranteed, in particular, the power failure during a short-circuit fault, depending on the conditions and / or the operating obligations of the network.
  • the customer will immediately give, as soon as this second threshold is reached, an opening order and lock it in the open position or it will hold it in the closed locked position according to several parameters, notably the variation of the pressure and the temperature. of gas, the breaking performance of currents of the electrical equipment.
  • the densimeter is then an important safety organ; therefore, the proper functioning of the contacts should be monitored regularly on the basis of a pressure / temperature scale.
  • Such verification is carried out at regular intervals by simulating leakage of the dielectric gas, in particular during preventive maintenance.
  • the densimeter is isolated from the inner volume of the envelope, which is then isolated in a chamber. Then the gas is flown to the outside environment and the behavior of the density meter is checked, to verify that it actually detects the pressure drop during the leakage of gas to the outside environment, and that it reacts. Consequently.
  • SF6 gas is a greenhouse gas and it is best to control leaks in the outdoor environment.
  • a device for controlling the operation of a densimeter comprising a sealed chamber with respect to the external environment, the volume of which can increase to lower its internal pressure in dielectric gas at a threshold of tripping of the electrical apparatus, the densimeter being able to measure the gas pressure in said chamber.
  • the gas leak is thus simulated by the lowering of the gas pressure in a closed chamber whose volume has increased.
  • the isolation means comprise a valve whose opening and closing are controlled by changing the volume of the closed chamber. It is then not necessary to provide for synchronizing the isolation of the closed chamber and the change in the volume of the closed chamber, the control device is then simple to implement.
  • the control device comprises for example a body integral with the envelope and a cover, said body and said cover defining the closed chamber, said cover being able to slide in a sealed manner in the body to modify the volume of the closed chamber.
  • the lid controls the opening and closing of the valve.
  • the valve may comprise a rod and a shutter, said shutter being intended to cooperate sealingly with a seat bordering a communication passage between the closed chamber and the interior space of the envelope, said rod being able to be displaced by the lid to control the opening and closing of the valve.
  • the order is very simple and robust.
  • the control device comprises, for example screws connecting the cover to the body and allowing said cover to slide on a determined stroke.
  • the present invention also relates to a medium and high voltage electrical apparatus in a sealed metal envelope filled with dielectric gas under pressure comprising at least one control device according to the present invention and a densimeter capable of measuring the pressure in the chamber of the control device. .
  • the isolation of the densimeter is advantageously caused by the expansion of the volume of the chamber.
  • the step of verifying the behavior of the densimeter provides for the detection of a switch of alarm contacts and an opening of the circuit breaker.
  • FIG. 1 shows a diagrammatic sectional view of an exemplary embodiment of a device for controlling the operation of a densimeter according to the present invention mounted on a metal casing 4 of a circuit breaker or apparatus. electric high voltage.
  • the envelope defines an interior space 5 filled with a dielectric gas under pressure, for example sulfur hexafluoride (SF6) at a gas pressure of 7 bar effective at 20 ° C.
  • a dielectric gas under pressure for example sulfur hexafluoride (SF6) at a gas pressure of 7 bar effective at 20 ° C.
  • the control device comprises a housing 6 integral with the casing 4. In the example shown, it is in one piece with the casing 4, which makes it possible to avoid sealing problems between the casing and the envelope 4.
  • the housing 6 delimits an interior chamber 8 adapted to be placed in communication with the interior space 5 of the envelope 4 by a channel 9.
  • the pressure in the chamber 8 is equal to that prevailing in the space 5.
  • a densimeter 2 is, in the example shown, mounted in a sealed manner on the housing 4 and intended to measure the pressure of SF6 in the chamber 8.
  • the densimeter is capable of detecting at least one pressure threshold, advantageously two pressure thresholds; a first threshold P1 corresponding to an alarm threshold corresponding to the need to intervene on the densimeter, and a second threshold P2 corresponding to the case where the operation of the electrical equipment is no longer guaranteed, in particular the power failure during a fault in short circuit. In the latter case, the device is either opened and locked in this position, or locked in the closed position.
  • the densimeter 2 is connected to a processing unit (not shown) able to indicate to the users the state of the electrical equipment.
  • the chamber 8 has a volume able to vary.
  • the housing 6 comprises an upper portion 12 forming a lid and a body 14 on which is mounted in a sealed manner the lid 12.
  • the lid 12 is able to move in a sealed manner with respect to the body so as to modify the volume of the chamber 8.
  • the cover 12 has a smaller diameter portion 12.1 and a larger diameter portion 12.2 forming a base, the smaller diameter portion 12.1 being slidably mounted in the body 14.
  • Dynamic sealing means 16 are provided between the cover 12 and the body 14 in order to ensure frictional sealing during the displacement of the cover in the body 14. These are for example mounted in a groove on a periphery outside of the smaller diameter part 12.1.
  • the sealing means are for example an O-ring or a lip seal
  • the base 12.2 is intended to bear against a free end 14.1 of the body 14.
  • the control device also comprises a means 10 for sealingly isolating the chamber 8 from the volume 5.
  • the means 10 is formed by a valve comprising a shutter 18 and a seat 20 bordering the channel 9.
  • the shutter 18 is resiliently urged into contact with the seat 20 to close the channel 9, for example by means of a helical spring 25.
  • valve stem 22 integral with the shutter 18, mounted in the channel 9 and projecting into the chamber 8.
  • a free end 22.1 of the valve stem 22 is adapted to come into contact with the cover 12 and to be moved in the opening direction of the valve indicated by the arrow F by the cover 12.
  • the spring 25 is mounted in reaction between an end 9.1 of the channel 9 opposite that carrying the valve seat 20 and the free end 22.1 of the valve stem 22.
  • This embodiment has the advantage of being simple and robust; it is not necessary to provide an external control, bulky and weathered. In addition, the control of the valve is effected without the need for additional external elements.
  • a second channel 26 is provided in the cover 12 to bring the gas under pressure to the densimeter. But it can be expected that the densimeter opens directly into the chamber 8.
  • the lid 12 is fixed on the body 14 for example by means of screws not shown, for example four.
  • the control device is in the configuration of Figure 1, the volume of the chamber 8 is minimum.
  • the screws are in a completely loose state the volume of the chamber 8 is maximum.
  • the securing means 24 of the cover 12 on the body 14 are also provided. These means also form guiding means for moving the cover relative to the body in a given stroke in order to avoid a loss of seal between the cover 12 and the body 14.
  • the securing means 14 are for example formed by screws mounted captively on the body 4.
  • the chamber 8 In the normal monitoring state shown in FIG. 1, the chamber 8 is in communication with the space 5. The densimeter then measures the pressure prevailing in the chamber 8 and therefore in the space 5.
  • the screws are gradually unscrewed. At first, the cover 12 moves away from body, bringing the shutter 18 closer to the seat 20, until the latter comes into sealed contact with the seat 20 and isolates the chamber 8 from the space 5. Then, in a second step, the unscrewing screws are continued to cause an additional increase in the volume of the chamber 8.
  • the lid functions as a piston.
  • the alarm contacts switch and the circuit breaker opens. In the opposite case, the densimeter requires an intervention.
  • the initial volume of the chamber 8 and its volume variation are determined so that the pressure in the chamber 8, when its volume is maximum, is less than the second pressure threshold P2 of the circuit breaker. It is also possible that the pressure in the chamber corresponds to the first threshold P1. In this case, it only checks the operation of the alarm and not the switching of the contacts.
  • the densimeter was thus controlled without releasing greenhouse gases in the external environment.
  • no mass of gas is taken from the envelope.
  • the pressure drop is due only to the unavoidable leaks, and not because of the tests.
  • the filling pressure is at 7 effective bars
  • the alarm threshold P1 at 6 bars
  • the threshold P2 at 5.7 bars.
  • the increase in the volume of the chamber 8 is done manually. But it can be provided mechanisms controlled by an electric motor and / or hydraulic cylinders.
  • the control device comprises means for measuring the pressure prevailing in the chamber 8 in order to verify at which pressure value the density meter is actually triggered.
  • these means comprise a channel 28 formed in the cover 12, which opens into the hydrometer channel and outside.
  • a non-return valve is mounted in the channel 28 at its end opening outward to allow connection to a reference pressure gauge or standard gauge or other conventional or electronic reference system (not shown).
  • the standard manometer is connected to the chamber 8 before changing its volume.
  • the densimeter according to the present invention has the advantage of being of very simple construction and operation.

Landscapes

  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

La présente invention se rapporte à un dispositif de contrôle du fonctionnement d'un densimètre pour appareil électrique moyenne et haute tension sous enveloppe métallique (4) remplie de gaz diélectrique sous pression, comportant une chambre fermée (8) apte à être mise en communication avec un espace intérieur (5) de l'enveloppe (4), des moyens (10) pour isoler de manière étanche au gaz la chambre (8) de l'espace intérieur (5), dans lequel ladite chambre fermée (8) est à volume variable, et dans lequel le densimètre est apte à détecter au moins un seuil de pression dans ladite chambre.

Description

    DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR
  • La présente invention se rapporte à un dispositif de contrôle d'un densimètre pour surveiller un taux de fuite d'une enveloppe d'appareillage électrique à moyenne et haute tension remplie d'un gaz diélectrique sous pression, dont les effets polluants sur l'environnement sont réduits et à un procédé de contrôle du fonctionnement dudit capteur.
  • Un densimètre ou capteur de densité est appliqué par exemple à un interrupteur ou à disjoncteur, à un poste sous enveloppe isolante ou métallique ou à un poste sous enveloppe métallique étanche contenant un gaz diélectrique, par exemple de l'hexafluorure de soufre (SF6) sous une pression de quelques bars. Le densimètre est fixé sur l'enveloppe et est soumis à la pression de gaz afin de mesurer en permanence la pression de gaz dans l'enveloppe. Des fuites mêmes faibles étant inévitables, la densité ou pression du gaz diélectrique dans l'enveloppe tend à diminuer. En deçà d'un seuil prédéterminé, le fonctionnement du disjoncteur n'est plus sûr. Il est alors nécessaire d'injecter une certaine quantité de gaz afin de repasser au dessus du seuil critique.
  • Lorsque ce seuil est franchi, une alarme est activée afin d'informer le service de maintenance. Cette alarme est activée suite aux mesures réalisées par le densimètre ou manomètre.
  • De tels densimètres sont par exemple connus des documents FR 2 770 295 , WO 2004/027804 et US 6 293 914 .
  • De manière classique, les densimètres comportent deux seuils de contact basculant lors d'une perte de densité de gaz dans l'enveloppe , le premier seuil de contact correspond à un seuil dit « d'alarme » P1 qui informe l'exploitant de la nécessité d'intervenir sur l'appareil pour effectuer un complément de remplissage, le deuxième seuil P2 correspond à une valeur de densité en deçà de laquelle les caractéristiques électriques et les performances en coupure de l'appareil sous pression de gaz ne sont plus garanties, en particulier la coupure du courant lors d'un défaut en court-circuit, suivant les conditions et/ou les obligations d'exploitation du réseau. Le client donnera immédiatement, dès que ce deuxième seuil est atteint, un ordre d'ouverture et le verrouillera en position ouverte ou bien, il le maintiendra en position verrouillée fermée en fonction de plusieurs paramètres, notamment la variation de la pression et de la température du gaz, la performance de coupure de courants de l'appareillage électrique.
  • Le densimètre est alors un organe de sécurité important ; il faut par conséquent surveiller le bon fonctionnement des contacts de manière régulière sur la base d'une échelle de pression/température.
  • Une telle vérification est réalisée à intervalles réguliers en simulant une fuite du gaz diélectrique, en particulier au cours d'une maintenance préventive.
  • Pour cela, on isole le densimètre du volume intérieur de l'enveloppe, qui se trouve alors isolé dans une chambre. Puis on fait s'écouler le gaz vers l'environnement extérieur et on vérifie le comportement du densimètre, afin de vérifier qu'il détecte effectivement la baisse de pression lors de la fuite de gaz vers l'environnement extérieur, et qu'il réagit en conséquence.
  • Or, le gaz SF6 est un gaz à effet de serre dont il est préférable de contrôler les fuites dans l'environnement extérieur.
  • Dans le cas des disjoncteurs, la quantité de gaz mis en oeuvre dans chaque enveloppe est très faible, cependant au vu du nombre de disjoncteurs et des autres postes électriques contenant un tel gaz, mêmes les faibles fuites de gaz répétées pour contrôler le bon fonctionnement du densimètre peuvent représenter une quantité de gaz à effet de serre non négligeable.
  • C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un dispositif de vérification du fonctionnement d'un densimètre évitant une telle pollution.
  • C'est également un but de la présente invention d'offrir un procédé de contrôle d'un densimètre non polluant.
    • EXPOSÉ DE L'INVENTION
  • Le but précédemment énoncé est atteint par un dispositif de contrôle du fonctionnement d'un densimètre, comportant une chambre étanche par rapport à l'environnement extérieur, dont le volume peut augmenter pour abaisser sa pression interne en gaz diélectrique au niveau d'un seuil de déclenchement de l'appareil électrique, le densimètre étant apte à mesurer la pression de gaz dans ladite chambre.
  • La fuite de gaz est ainsi simulée par la baisse de la pression du gaz dans une chambre fermée dont le volume a augmenté.
  • En d'autres termes, au lieu de provoquer une réelle fuite pour vérifier le fonctionnement du densimètre, on génère une baisse de pression dans un volume fermé à masse de gaz constante.
  • Grâce à la présente invention, aucun volume de gaz n'est volontairement rejeté dans l'environnement, le fonctionnement en conditions normales des appareils électriques sous enveloppe métallique n'est donc plus polluant par rejet de gaz à effet de serre, et leurs conditions de fonctionnement sont surveillées de manière efficace.
  • La présente invention a alors principalement pour objet un dispositif de contrôle du fonctionnement d'un densimètre pour appareil électrique moyenne et haute tension sous enveloppe métallique remplie de gaz diélectrique sous pression, comportant une chambre fermée apte à être en communication avec un espace intérieur de l'enveloppe, des moyens pour isoler de manière étanche au gaz la chambre de l'espace intérieur, dans lequel ladite chambre fermée est à volume variable, le densimètre étant apte à détecter au moins un seuil de pression dans ladite chambre.
  • De manière avantageuse, les moyens d'isolement comportent un clapet dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par la modification du volume de la chambre fermée. Il n'est alors pas nécessaire de prévoir de synchroniser l'isolement de la chambre fermée et la modification du volume de la chambre fermée, le dispositif de contrôle est alors de réalisation simple.
  • Le dispositif de contrôle comporte par exemple un corps solidaire de l'enveloppe et un couvercle, ledit corps et ledit couvercle délimitant la chambre fermée, ledit couvercle étant apte à coulisser de manière étanche dans le corps pour modifier le volume de la chambre fermée.
  • En outre, il est avantageusement prévu que le couvercle commande l'ouverture et la fermeture du clapet.
  • Le clapet peut comporter une tige et un obturateur, ledit obturateur étant destiné à coopérer de manière étanche avec un siège bordant un passage de communication entre la chambre fermée et l'espace intérieur de l'enveloppe, ladite tige étant apte à être déplacée par le couvercle pour commander l'ouverture et la fermeture du clapet. La commande est donc très simple et robuste.
  • Le dispositif de contrôle comporte, par exemple des vis reliant le couvercle au corps et permettant un coulissement dudit couvercle sur une course déterminée.
  • La présente invention a également pour objet un appareil électrique moyenne et haute tension sous enveloppe métallique étanche remplie de gaz diélectrique sous pression comportant au moins un dispositif de contrôle selon la présente invention et un densimètre apte à mesurer la pression dans la chambre du dispositif de contrôle.
  • La présente invention a également pour objet un procédé de contrôle du fonctionnement d'un densimètre pour appareil électrique moyenne et haute tension sous enveloppe métallique remplie de gaz diélectrique sous pression, ledit procédé comprenant les étapes :
    • d'isolement du densimètre dans une chambre fermée,
    • d'expansion du volume de ladite chambre fermée jusqu'à atteindre un seuil de pression prédéterminée au sein de ladite chambre,
    • de vérification du comportement du densimètre.
  • L'isolement du densimètre est avantageusement provoqué par l'expansion du volume de la chambre.
  • Dans un exemple de réalisation, l'étape de vérification du comportement du densimètre prévoit la détection d'un basculement de contacts d'alarme et d'une ouverture du disjoncteur.
    • BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
  • La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre et des dessins annexés, sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un dispositif de contrôle selon la présente invention dans un état de surveillance normal,
    • la figure 2 est le dispositif de contrôle de la figure 1 dans un état de vérification du fonctionnement du densimètre,
    • la figure 3 est une vue en coupe schématique du dispositif de contrôle selon la présente invention muni de moyens pour vérifier la valeur de pression à laquelle le densimètre réagit.
    EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
  • Sur la figure 1, on peut voir une vue en coupe schématique d'un exemple de réalisation d'un dispositif de contrôle du fonctionnement d'un densimètre selon la présente invention monté sur une enveloppe métallique 4 d'un disjoncteur ou d'un appareil électrique haute tension.
  • L'enveloppe délimite un espace intérieur 5 rempli d'un gaz diélectrique sous pression, par exemple de l'hexafluorure de soufre (SF6) sous une pression de gaz de 7 Bar effectifs à 20 °C.
  • Le dispositif de contrôle comporte un boîtier 6 solidaire de l'enveloppe 4. Dans l'exemple représenté, celui-ci est d'une seule pièce avec l'enveloppe 4, ce qui permet d'éviter les problèmes d'étanchéité entre le boîtier et l'enveloppe 4.
  • Le boîtier 6 délimite une chambre intérieure 8 apte à être mise en communication avec l'espace intérieur 5 de l'enveloppe 4 par un canal 9.
  • Ainsi, lorsque la chambre 8 est en communication avec l'espace 5, la pression régnant dans la chambre 8 est égale à celle régnant dans l'espace 5.
  • Un densimètre 2 est, dans l'exemple représenté, monté de manière étanche sur le boîtier 4 et destiné à mesurer la pression de SF6 dans la chambre 8.
  • Le densimètre est apte à détecter au moins un seuil de pression, avantageusement deux seuils de pression ; un premier seuil P1 correspondant à un seuil d'alarme correspondant à la nécessité d'intervenir sur le densimètre, et un deuxième seuil P2 correspondant au cas où le fonctionnement de l'appareillage électrique n'est plus garanti, en particulier la coupure du courant lors d'un défaut en court-circuit. Dans ce dernier cas, l'appareil est soit ouvert et verrouillé dans cette position, soit verrouillé en position fermée.
  • Le densimètre 2 est relié à une unité de traitement (non représentée) apte à indiquer aux utilisateurs l'état de l'appareillage électrique.
  • Selon la présente invention la chambre 8 a un volume apte à varier.
  • Dans l'exemple représenté, le boîtier 6 comporte une partie supérieure 12 formant un couvercle et un corps 14 sur lequel est monté de manière étanche le couvercle 12. Le couvercle 12 est apte à se déplacer de manière étanche par rapport au corps de manière à modifier le volume de la chambre 8.
  • Dans l'exemple représenté, le couvercle 12 comporte une partie de plus petit diamètre 12.1 et une partie de plus grand diamètre 12.2 formant embase, la partie de plus petit diamètre 12.1 étant montée coulissante dans le corps 14.
  • Des moyens d'étanchéité dynamique 16 sont prévus entre le couvercle 12 et le corps 14 afin d'assurer l'étanchéité par frottement lors du déplacement du couvercle dans le corps 14. Ceux-ci sont par exemple montés dans une gorge pratiquée sur une périphérie extérieure de la partie de plus petit diamètre 12.1. Les moyens d'étanchéité sont par exemple un joint torique ou un joint à lèvre
  • L'embase 12.2 est destinée à venir en appui contre une extrémité libre 14.1 du corps 14.
  • Le dispositif de contrôle comporte également un moyen 10 pour isoler de manière étanche la chambre 8 du volume 5.
  • Dans l'exemple représenté, le moyen 10 est formé par un clapet comportant un obturateur 18 et un siège 20 bordant le canal 9.
  • De manière avantageuse, l'obturateur 18 est rappelé élastiquement en contact avec le siège 20 pour obturer le canal 9, par exemple au moyen d'un ressort hélicoïdal 25.
  • De manière avantageuse, l'ouverture et la fermeture de clapet sont commandées directement par le déplacement du couvercle 12. Le clapet comporte une queue de clapet 22 solidaire de l'obturateur 18, montée dans le canal 9 et faisant saillie dans la chambre 8.
  • Une extrémité libre 22.1 de la queue de clapet 22 est apte à venir en contact avec le couvercle 12 et à être déplacée dans le sens d'ouverture du clapet indiqué par la flèche F par le couvercle 12.
  • Le ressort 25 est monté en réaction entre une extrémité 9.1 du canal 9 opposée à celle portant le siège de clapet 20 et l'extrémité libre 22.1 de la queue de clapet 22.
  • Cette réalisation présente l'avantage d'être simple et robuste ; il n'est alors pas nécessaire de prévoir une commande externe, encombrante et soumise aux intempéries. Par ailleurs la commande du clapet s'effectue sans nécessité d'éléments extérieurs supplémentaires.
  • Cependant une électrovanne commandée à partir de l'extérieur du boîtier 6, pour isoler la chambre 8 et l'espace 5, ne sort pas du cadre de la présente invention.
  • Dans l'exemple représenté, un deuxième canal 26 est prévu dans le couvercle 12 pour amener le gaz sous pression jusqu'au densimètre. Mais on peut prévoir que le densimètre débouche directement dans la chambre 8.
  • Le couvercle 12 est fixé sur le corps 14 par exemple au moyen de vis non représentées, par exemple quatre. Lorsque celles-ci sont serrées, le dispositif de contrôle est dans la configuration de la figure 1, le volume de la chambre 8 est minimum. Lorsque les vis sont dans un état complètement desserré le volume de la chambre 8 est maximum.
  • Les moyens de solidarisation 24 du couvercle 12 sur le corps 14 sont également prévus. Ces moyens forment également des moyens de guidage permettant un déplacement du couvercle par rapport au corps suivant une course donnée afin d'éviter une perte d'étanchéité entre le couvercle 12 et le corps 14.
  • Les moyens de solidarisation 14 sont par exemple formés par des vis montées de manière imperdable sur le corps 4.
  • Tout autre système, par exemple un couvercle fileté avec un corps taraudé est envisageable pour déplacer le couvercle dans le corps sur une course donnée. Mais quelque soit le système prévu, celui est manoeuvrable alors que la pression interne génère un effort antagoniste.
  • Nous allons maintenant expliquer le fonctionnement du dispositif de contrôle selon la présente invention.
  • En état de surveillance normal représenté sur la figure 1, la chambre 8 est en communication avec l'espace 5. Le densimètre mesure alors la pression régnant dans la chambre 8 et donc dans l'espace 5.
  • Si la pression de gaz devient inférieure au seuil de pression déterminé P2, des contacts d'alarme basculent et le disjoncteur s'ouvre.
  • Lorsque que l'on souhaite contrôler le fonctionnement du densimètre :
  • Les vis sont progressivement dévissées. Dans un premier temps, le couvercle 12 s'éloigne du corps, provoquant un rapprochement de l'obturateur 18 en direction du siège 20, jusqu'à ce que celui-ci vienne en contact étanche du siège 20 et isole la chambre 8 de l'espace 5. Puis dans un deuxième temps, le dévissage des vis est poursuivi pour provoquer une augmentation supplémentaire du volume de la chambre 8. Le couvercle fonctionne comme un piston.
  • Selon la loi de Boyle Mariotte, le volume d'une masse de gaz est inversement proportionnel à la pression, à température constante.
  • Si le densimètre fonctionne correctement, les contacts d'alarme basculent et le disjoncteur s'ouvre. Dans le cas contraire, le densimètre nécessite une intervention.
  • Le volume initial de la chambre 8 et sa variation de volume sont déterminés pour que la pression régnant dans la chambre 8, lorsque que son volume est maximum, soit inférieure à au deuxième seuil de pression P2 du disjoncteur. On peut également prévoir que la pression dans la chambre corresponde au premier seuil P1. Dans ce cas, on vérifie uniquement le fonctionnement de l'alarme et non le basculement des contacts.
  • On peut également prévoir de vérifier le fonctionnement du densimètre aux différents seuils.
  • Lorsque le contrôle montre que le densimètre fonctionne correctement, les vis sont resserrées, provoquant en premier temps la réduction du volume de la chambre 8 isolée de l'espace 5, puis dans un deuxième temps, en fin de course du couvercle 12, l'ouverture du clapet. Le densimètre est à nouveau en configuration de surveillance du volume 5.
  • Le densimètre a ainsi été contrôlé sans dégager de gaz à effet de serre dans l'environnement extérieur. De plus, grâce à la présente invention, aucune masse de gaz n'est prélevée dans l'enveloppe. Ainsi la baisse de pression est due uniquement aux fuites inévitables, et non du fait des tests.
  • On peut également prévoir de vérifier le fonctionnement du densimètre lorsque la pression dans la chambre 8 augmente.
  • A titre d'exemple, la pression de remplissage est à 7 Bars effectifs, le seuil d'alarme P1 à 6 Bars et le seuil P2 à 5,7 Bars.
  • Si un basculement des seuils est souhaité pour un seuil P2 de 5 Bars, la variation du volume V1 un fois la valve 18 fermée doit augmenter de plus de 30%
  • Dans l'exemple représenté, l'augmentation du volume de la chambre 8 s'effectue manuellement. Mais il peut être prévu des mécanismes commandés par un moteur électrique et/ou par des vérins hydrauliques.
  • Sur la figure 3, le dispositif de contrôle selon la présente invention comportant des moyens pour mesurer la pression régnant dans la chambre 8 pour vérifier à quelle valeur de pression se déclenche effectivement le densimètre. Dans l'exemple représenté, ces moyens comportent un canal 28 réalisé dans le couvercle 12, celui-ci débouche dans le canal du densimètre et à l'extérieur. Un clapet anti-retour est monté dans le canal 28 au niveau de son extrémité débouchant vers l'extérieur pour permettre le raccordement à un manomètre de référence ou manomètre étalon ou tout autre système de référence classique ou électronique (non représenté). Le manomètre étalon est connecté à la chambre 8 avant de faire varier son volume.
  • Le procédé de contrôle décrit ci-dessus en référence au dispositif de contrôle représenté sur les figures 1 et 2 est alors ensuite effectué. Lorsque la pression chute dans la chambre 8, la valeur de pression obtenue est validée par le manomètre étalon. Ceci est particulièrement intéressant dans le cas particulier, où le densimètre n'est pas pourvu d'un afficheur de pression, afin de vérifier que la pression de déclenchement est effectivement le seuil souhaité.
  • Le densimètre selon la présente invention présente l'avantage d'être de construction et de fonctionnement très simples.

Claims (11)

  1. Dispositif de contrôle de fonctionnement d'un densimètre pour appareil électrique moyenne et haute tension sous enveloppe métallique (4) remplie de gaz diélectrique sous pression, comportant une chambre fermée (8) apte à être mise en communication avec un espace intérieur (5) de l'enveloppe (8), des moyens (10) pour isoler de manière étanche au gaz la chambre (8) de l'espace intérieur (5), dans lequel ladite chambre fermée (8) est à volume variable, et dans lequel le densimètre est apte à détecter au moins un seuil de pression dans ladite chambre.
  2. Dispositif de contrôle selon la revendication 1, comportant un corps (14) solidaire de l'enveloppe (4) et un couvercle (12), ledit corps (14) et ledit couvercle (12) délimitant la chambre fermée (8), ledit couvercle (12) étant apte à coulisser de manière étanche dans le corps (14) pour modifier le volume de la chambre fermée (8).
  3. Dispositif de contrôle selon la revendication 2, comportant des vis reliant le couvercle (12) au corps (14) et permettant un coulissement dudit couvercle (12) sur une course déterminée.
  4. Dispositif de contrôle selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel les moyens d'isolement (10) comportent un clapet dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par la modification du volume de la chambre fermée (8).
  5. Dispositif de contrôle selon la revendication 4 en combinaison avec la revendication 2 ou 3, dans lequel ledit couvercle (12) commande l'ouverture et la fermeture du clapet (10).
  6. Dispositif de contrôle selon la revendication 5, dans lequel le clapet comporte une tige (22) et un obturateur (18), ledit obturateur étant destiné à coopérer de manière étanche avec un siège (20) bordant un passage (9) de communication entre la chambre fermée (8) et l'espace intérieur (5) de l'enveloppe (4), ladite tige (22) étant apte à être déplacée par le couvercle (12) pour commander l'ouverture et la fermeture du clapet (10).
  7. Dispositif de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comportant des moyens pour mesurer la pression dans la chambre (8) simultanément au densimètre.
  8. Appareil électrique moyenne et haute tension sous enveloppe métallique (4) étanche remplie de gaz diélectrique sous pression comportant au moins un dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 à 6 et un densimètre apte à mesurer au moins un seuil de pression de gaz dans ladite chambre du dispositif de contrôle.
  9. Procédé de contrôle du fonctionnement d'un densimètre pour appareil électrique moyenne et haute tension sous enveloppe métallique remplie de gaz diélectrique sous pression, ledit procédé comprenant les étapes:
    - d'isolement du densimètre dans une chambre fermée,
    - d'expansion du volume de ladite chambre fermée jusqu'à atteindre un seuil de pression prédéterminée au sein de ladite chambre,
    - de vérification du comportement du densimètre.
  10. Procédé de contrôle selon la revendication 9, dans lequel l'isolement du densimètre est obtenu par l'expansion du volume de la chambre.
  11. Procédé de contrôle selon la revendication 9 ou 10, dans lequel l'étape de vérification du comportement du densimètre prévoit la détection d'un basculement de contacts d'alarme et d'une ouverture du disjoncteur.
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