EP3159901A1 - Dispositif passe-barre, ensemble passe-barre comprenant un tel dispositif, ensemble électrique correspondant - Google Patents

Dispositif passe-barre, ensemble passe-barre comprenant un tel dispositif, ensemble électrique correspondant Download PDF

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EP3159901A1
EP3159901A1 EP15306684.0A EP15306684A EP3159901A1 EP 3159901 A1 EP3159901 A1 EP 3159901A1 EP 15306684 A EP15306684 A EP 15306684A EP 3159901 A1 EP3159901 A1 EP 3159901A1
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EP
European Patent Office
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bar
wall
housing
annular cavity
cover
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EP15306684.0A
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EP3159901B1 (fr
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Olivier Pioch
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Pioch
Original Assignee
Pioch
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02Casings
    • H01F27/04Leading of conductors or axles through casings, e.g. for tap-changing arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/26Lead-in insulators; Lead-through insulators
    • H01B17/30Sealing
    • H01B17/303Sealing of leads to lead-through insulators

Definitions

  • the invention generally relates to bar-pass devices intended to be mounted through an orifice in a wall of an electrical equipment, for the passage of a conductive bar through the wall.
  • Such a bar-pass device is known for example from FR 2,776,419 .
  • the requirements as to the rigidity and mechanical strength of such bar-bar devices are increasing. These requirements can not be satisfied simply by choosing an appropriate material. Indeed, the bar-pass devices are subject to many other constraints, such as fire resistance or electrical and mechanical insulation capacity.
  • the invention aims to provide a bar-pass device for fulfilling all regulatory requirements, particularly in terms of mechanical rigidity and electrical insulation capacity.
  • the invention relates to a bar-pass device of the aforementioned type, characterized in that the cover comprises an outer wall defining an outer surface of the cover and an inner wall delimiting the housing, the inner and outer walls delimiting between them. an annular cavity surrounding the housing, the cover further comprising a plurality of ribs solidifying the inner and outer walls to one another and extending into the annular cavity, the bar-pass device having at least one passageway communicating the internal volume with the annular cavity such that the annular cavity is filled with dielectric fluid.
  • the invention relates to a bar-pass assembly, comprising a bar and a bar-pass device having the above features, the passageway comprising at least one pierced bore through the body and porting fluidic the receiving conduit with a gap between the body (14) and the inner wall, the bar comprising a corresponding bore placed in coincidence with the piercing of the body, a pin being engaged in the bore and in the corresponding bore.
  • the electrical equipment 3 is typically an electrical transformer transforming a high voltage current into a medium voltage current or a medium voltage current into a low voltage current.
  • the electrical equipment is an electrical generator that converts, for example, a low-voltage current into a medium-voltage or a medium-voltage current into a high-voltage current.
  • Such equipment is for example in a wind turbine.
  • the dielectric fluid is typically a dielectric liquid or a dielectric gas.
  • the dielectric gas is, for example, sulfur hexafluoride.
  • the dielectric liquid filling the internal volume 5 is for example a mineral or organic oil, or any other suitable liquid.
  • the orifice O opens into the internal volume 5.
  • the bar-pass device 10 is provided to electrically isolate the conductive bar 12 from the wall P, while closing the orifice O, so that the dielectric fluid can not escape from the internal volume and discharge to the outside of the electrical equipment.
  • the bar-pass device 10 comprises a body 14 and a cover 16.
  • the lid 16 may have at its top one or more flanges stacked along a portion of the length of the conductive bar 12.
  • the body 14 and the cover 16 typically are made essentially of a thermoplastic material, for example a polyamide or a polyphthalamide.
  • the outer or exposed surface of the cover 16 is for example completely covered with a protective and insulating coating.
  • the conductive bar 12 is rectilinear and has a longitudinally elongate shape. It has an oblong cross section, for example rectangular with its small rounded sides. It is made of nonferrous metal and has at each longitudinal end holes 18 for the connection of electric cables.
  • the bar 12 is of circular section, or has a section of any other adapted form.
  • the body 14 is traversed right through by a longitudinal conduit 20 for receiving the conductive bar 12.
  • the body 14 therefore typically has a tubular shape.
  • the lid 16 has a bell shape. It delimits internally a housing 22 for receiving the bulk of the body 14.
  • the cover 16 further comprises a passage 24 of the conductive bar 12, longitudinally extending the conduit 20. This light 24 has a section substantially equal to the section of the bar 12.
  • the body 14 and the lid 16 are adapted to be arranged, as shown in FIG. figure 1 , on an outer side of the wall P.
  • the body 14 has essentially the shape of a sleeve whose inner conduit 20 is of constant section.
  • the internal section of the duct 20 is slightly greater than the section of the conductive bar 12.
  • the body 14 has externally in its median part a flange 28 bearing on the outer surface E of the wall P. This flange axially separates the body into a first section 30 engaged in the orifice O and a second section 34 received in the housing 22 of the lid 16.
  • the first section 30 protrudes inside the internal volume 5.
  • the first section 30 has a tubular shape. It delimits the passage 20.
  • This section 30 is externally stiffened by longitudinal ribs 32 regularly distributed on its periphery.
  • the ribs 32 are of progressively decreasing height from the flange 28 to the free end of the first section 30, in order to ensure a guiding of the body 14 in the orifice O during its introduction.
  • the height of the ribs 32 is smaller than the width of the collar 28, so that a peripheral support surface 35 is formed between the ribs 32 and the outer contour of the collar 28.
  • the body 14 is defined by the second tubular section 34, of oblong section, delimiting the duct 20.
  • a bore 40 is formed on a flat face of the second section 34.
  • This bore 40 opens inside the conduit 20. It is adapted to receive the end of a pin 41 ( figure 1 ), for the axial retention of the bar 12. The other end of the pin 41 is received in a corresponding bore 42 of the bar, placed in coincidence with the piercing 40.
  • the pin 41 is typically made of plastic.
  • the cover 16 comprises a tubular wall 50 surrounding the second section 34 and a base 52 having a lower face 53 intended to be pressed against the outer surface E of the wall P.
  • the base 52 is for example of substantially rectangular shape with rounded corners. In the corners are provided holes 54 for receiving bolts for fixing to the wall P.
  • the lid 16 Due to its intrinsic rigidity, the lid 16 is free of external stiffening ribs.
  • the housing 22 of the lid has for example a substantially constant inner section from the base 52 to the end of the housing 22 opposite the base 52. This inner section is very slightly greater than the outer section of the second tubular section 34.
  • the housing 22 is opening at the lower face 53.
  • the base 52 has around the housing 22 a first countersink 64 intended to receive the flange 28.
  • This first countersink 64 is extended by a second countersink 66, surrounding the first countersink 64. This is intended to receive both the flange 28 and a seal 68 disposed around it.
  • This seal 68 is adapted to bear simultaneously on the cover 16 and the outer surface of the wall P. It is separated from the body 14 by a gap 69.
  • the tubular wall 50 has a longitudinal length greater than the longitudinal length of the second section 34. It ends at the level of the lumen 24, which is separated from the housing 22 by a shoulder 70.
  • An annular seal 72 is disposed between the shoulder 70 and the longitudinal end of the second tubular section 34. This seal 72 is adapted to apply simultaneously to the body 14, the cover 16 and the conductive bar 12 when the it is maintained in the bar-pass device, as shown in FIG. figure 1 . In variant not shown, the single seal 72 is replaced by several stacked joints.
  • the conductive bar 12 is introduced through the passage 20. It is immobilized by placing the pin 41 in the aligned holes 40 and 42. The body 14 is then inserted. through the opening O.
  • the seal 72 is then placed around the bar 12, bearing against the longitudinal end of the second tubular section 34. Finally, the seal 68 is placed around the flange 28, in contact with the outer surface E of the wall P.
  • the cover 16 is then attached around the bar 12 and the outer part of the body 14.
  • the annular seal 72 is gradually pushed into the housing 22 until shoulder 70.
  • Such a retaining means of the bar 12 makes it possible to replace the seals 68 and 72 simply by disassembling the lid 16, without it being necessary to remove the axial retaining pin from the conductive bar.
  • a busbar assembly such as that described here makes it possible, for example, to pass a current of intensity greater than 630 A for a low voltage of 380 V or a medium voltage of about 3600 V.
  • the cover 16 has an outer wall 80 defining the outer surface of the cover, and an inner wall 82 defining the housing 22.
  • the inner and outer walls 80, 82 define between them an annular cavity 84 surrounding the housing 22.
  • the cover 16 has a plurality of ribs 86 solidarisant the inner and outer walls 82, 80 to one another.
  • the ribs 86 extend into the annular cavity 84. They are typically uniformly distributed around the housing 22.
  • the annular cavity 84 extends over the entire periphery of the housing 22.
  • the inner and outer walls 82, 80 extend over the entire periphery of the housing 22.
  • the annular cavity 84 is open at the lower face 53 of the base 52.
  • the annular cavity 84 is closed at the upper end 87 of the cover, that is to say the opposite of the lower face 53 in the longitudinal direction. She is therefore one-eyed.
  • the spacing between the outer and inner walls 80, 82 that is to say the radial width of the annular cavity 84, decreases from the lower surface 53 longitudinally to the upper end 87 of the lid.
  • the outer and inner walls 80, 82 meet and merge, thus constituting the bottom 88 of the annular cavity 84.
  • the lumen 24 is formed through the bottom 88.
  • the shoulder 70 is formed in the inner wall 82.
  • the annular cavity 84 extends longitudinally over the entire length of the housing 22. It thus extends over almost the entire longitudinal length of the cover 16.
  • the ribs 86 extend over the entire longitudinal length of the annular cavity 84, from the bottom surface 53 to the bottom 88.
  • the ribs 86 are longitudinal and substantially parallel to each other. They divide the annular cavity 84 into a plurality of cells 90, fully separated from each other. Each cell 90 opens at the bottom surface 53, and is closed at the bottom 88.
  • the cells 90 are regularly distributed around the housing 22.
  • the annular cavity 84 has, between the inner walls 82 and outer 80, a sufficient thickness to provide electrical insulation. Typically, it has a thickness greater than 3 mm. This thickness is greater than 3 mm in all points of the annular cavity. As indicated above, the thickness is minimum at the bottom of the annular cavity 84. Typically, the thickness of the annular cavity at the bottom is between 3 and 6 mm, preferably between 4 and 5 mm. At the inlet of the annular cavity, that is to say at the level of the lower surface 53, the thickness is typically between 4 and 8 mm, preferably between 5 and 7 mm. The shape of the walls 80 and 82 is chosen accordingly.
  • the ribs 86 each have a thickness greater than or equal to 2 mm, so as to ensure good mechanical strength.
  • the bar-pass device In order to allow the annular cavity 84 to be filled by the dielectric fluid coming from the internal volume 5, the bar-pass device has at least one passage path 92, 94 placing the internal volume 5 in communication with the annular cavity 84.
  • the bar-pass device comprises a first path 92 shown by the arrows F1 on the figure 1 .
  • This passageway comprises the gap 69 between the seal 68 and the collar 28. This passageway extends beyond the gap 69, between the flange 68 and the first counterbore 64, to the end. open of the annular cavity 84, which opens precisely at the first counterbore 64.
  • the bar-pass device further comprises a second passageway 94 materialized on the figure 1 by the arrows F2.
  • This second passage 94 comprises the orifice 40 formed through the body 14.
  • this passageway comprises the gap 96 between the bar 12 and the receiving duct 20 formed inside the body.
  • the dielectric fluid leaves the gap 96 through the bore 40, which opens into the gap 98 between the body 14 and the inner wall 82. It follows the gap 98 longitudinally towards the wall P, up to the level of the collar 28 The dielectric fluid then passes between the flange 28 and the first counterbore 64, and enters the annular cavity 84.
  • the bar-pass device comprises either only the first pathway, or only the second pathway, or both paths of passage. Other paths of passage can be envisaged.
  • the passageway allows the annular cavity to be filled by the dielectric fluid from the internal volume of the electrical equipment, so that the bar-pass device has excellent electrical insulation properties. If the annular cavity were filled with air, not with the dielectric fluid, there would be a risk of significant malfunction.

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Abstract

Le dispositif passe-barre est destiné à être monté au travers d'un orifice (O) ménagé dans une paroi (P) d'un équipement électrique (3) rempli d'un fluide diélectrique.
Le dispositif passe-barre (10) comprend :
- un corps (14) ;
- un couvercle (16) comportant un logement (22) dans lequel est engagé le corps (14).
Le couvercle (16) comporte une paroi externe (80) définissant une surface externe du couvercle (16) et une paroi interne (82) délimitant le logement (22), les parois interne et externe (82, 80) délimitant entre elles une cavité annulaire (84) entourant le logement (22), le couvercle (16) comportant en outre une pluralité de nervures solidarisant les parois interne et externe (82, 80) l'une à l'autre et s'étendant dans la cavité annulaire (84), le dispositif passe-barre (10) présentant au moins un chemin de passage (92, 94) mettant en communication le volume interne (5) avec la cavité annulaire (84) de telle sorte que la cavité annulaire (84) est remplie de fluide diélectrique.

Description

  • L'invention concerne en général les dispositifs passe-barres destinés à être montés au travers d'un orifice ménagé dans une paroi d'un équipement électrique, pour le passage d'une barre conductrice à travers la paroi.
  • Plus précisément, l'invention concerne selon un premier aspect un dispositif passe-barre, destiné à être monté au travers d'un orifice ménagé dans une paroi d'un équipement électrique pour le passage d'une barre conductrice à travers la paroi, la paroi délimitant un volume interne rempli d'un fluide diélectrique, le dispositif passe-barre étant du type comprenant :
    • un corps traversé de part en part par un conduit de réception de ladite barre ;
    • un couvercle comportant un logement dans lequel est engagé le corps.
  • Un tel dispositif passe-barre est connu par exemple de FR 2 776 419 . Les exigences quant à la rigidité et à la résistance mécanique de tels dispositifs passe-barres sont croissantes. Ces exigences ne peuvent pas être satisfaites simplement en choisissant un matériau approprié. En effet, les dispositifs passe-barres sont soumis à de multiples autres contraintes, telles que la résistance au feu ou la capacité d'isolation électrique et mécanique.
  • Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un dispositif passe-barre permettant de remplir toutes les exigences réglementaires, notamment en terme de rigidité mécanique et de capacité d'isolation électrique.
  • A cette fin, l'invention porte sur un dispositif passe-barre du type précité, caractérisé en ce que le couvercle comporte une paroi externe définissant une surface externe du couvercle et une paroi interne délimitant le logement, les parois interne et externe délimitant entre elles une cavité annulaire entourant le logement, le couvercle comportant en outre une pluralité de nervures solidarisant les parois interne et externe l'une à l'autre et s'étendant dans la cavité annulaire, le dispositif passe-barre présentant au moins un chemin de passage mettant en communication le volume interne avec la cavité annulaire de telle sorte que la cavité annulaire est remplie de fluide diélectrique.
  • Le dispositif passe-barre peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
    • les nervures sont régulièrement réparties autour du logement ;
    • le chemin de passage comprend au moins un perçage percé à travers le corps et mettant en communication fluidique le conduit de réception avec un interstice entre le corps et la paroi interne ;
    • le couvercle comprend une base ayant une face inférieure prévue pour être plaquée contre une face externe de la paroi, le logement et la cavité annulaire étant débouchant au niveau de la face inférieure ;
    • le dispositif comprend un premier joint d'étanchéité prévu pour être interposé entre la base et la face externe autour de l'orifice, le chemin de passage passant entre le premier joint d'étanchéité et le corps ;
    • le couvercle comporte une lumière de passage de la barre prolongeant le conduit, le couvercle comportant un épaulement entre le logement et la lumière de passage, le dispositif comportant un second joint d'étanchéité interposé entre le corps, l'épaulement et la barre ;
    • le corps comporte une collerette d'appui contre une face externe de la paroi, un premier tronçon tubulaire situé d'un côté de la collerette et prévu pour être engagé dans l'orifice, et un second tronçon tubulaire situé d'un second côté de la collerette opposé au premier et engagé dans le logement, la base présentant autour du logement un premier lamage de réception de la collerette dans lequel débouche la cavité annulaire ; et
    • la cavité annulaire présente entre les parois interne et externe une épaisseur supérieure à 3 mm.
  • Selon un second aspect, l'invention porte sur un ensemble passe-barre, comprenant une barre et un dispositif passe-barre ayant les caractéristiques ci-dessus, le chemin de passage comprenant au moins un perçage percé à travers le corps et mettant en communication fluidique le conduit de réception avec un interstice entre le corps (14) et la paroi interne, la barre comprenant un perçage correspondant placé en coïncidence avec le perçage du corps, une goupille étant engagée dans le perçage et dans le perçage correspondant.
  • Selon un troisième aspect, l'invention porte sur un ensemble électrique comprenant :
    • un équipement électrique ayant une paroi présentant un orifice, la paroi délimitant un volume interne rempli d'un fluide diélectrique ;
    • une barre électriquement conductrice engagée dans l'orifice ;
    • un dispositif passe-barre ayant les caractéristiques ci-dessus, monté au travers de l'orifice et recevant ladite barre.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :
    • la figure 1 est une vue en coupe d'un ensemble électrique conforme à l'invention ;
    • la figure 2 est une vue en élévation de l'ensemble passe-barre de la figure 1 ;
    • la figure 3 est une vue en élévation de l'ensemble de la figure 2, le couvercle n'étant pas représenté pour laisser apparaître le corps ; et
    • la figure 4 est une vue en perspective, de dessous, du couvercle de la figure 2.
  • L'ensemble électrique 1 représenté sur la figure 1 comprend :
    • un équipement électrique 3 ayant une paroi P présentant un orifice O, la paroi P délimitant un volume interne 5 rempli d'un fluide diélectrique ;
    • un dispositif passe-barre 10, monté au travers d'e l'orifice O ; et
    • une barre 12 électriquement conductrice, engagée dans l'orifice et reçue dans le dispositif passe-barre 10.
  • L'équipement électrique 3 est typiquement un transformateur électrique, transformant un courant à haute tension en un courant à moyenne tension ou encore un courant à moyenne tension en courant à basse tension. En variante, l'équipement électrique est un générateur électrique convertissant par exemple un courant de basse tension en un courant de moyenne tension ou un courant de moyenne tension en un courant de haute tension. Un tel équipement se trouve par exemple dans une éolienne.
  • Le fluide diélectrique est typiquement un liquide diélectrique ou un gaz diélectrique.
  • Le gaz diélectrique est par exemple de l'hexafluorure de soufre.
  • Le liquide diélectrique remplissant le volume interne 5 est par exemple une huile minérale ou organique, ou tout autre liquide adapté. L'orifice O débouche dans le volume interne 5.
  • Le dispositif passe-barre 10 est prévu pour isoler électriquement la barre conductrice 12 de la paroi P, tout en obturant l'orifice O, de manière à ce que le fluide diélectrique ne puisse pas s'échapper du volume interne et se déverser à l'extérieur de l'équipement électrique.
  • Le dispositif passe-barre 10 comporte un corps 14 et un couvercle 16.
  • En variante, le couvercle 16 peut comporter à son sommet une ou plusieurs collerettes empilées suivant une partie de la longueur de la barre conductrice 12.
  • Le corps 14 et le couvercle 16 typiquement sont réalisés essentiellement en une matière thermoplastique, par exemple un polyamide ou un polyphthalamide. La surface externe ou exposée du couvercle 16 est par exemple recouverte totalement d'un revêtement protecteur et isolant.
  • La barre conductrice 12 est rectiligne et présente une forme allongée longitudinalement. Elle a une section transversale oblongue, par exemple rectangulaire avec ses petits côtés arrondis. Elle est réalisée en métal non ferreux et comporte à chaque extrémité longitudinale des perçages 18 pour la connexion de câbles électriques.
  • En variante, la barre 12 est de section circulaire, ou présente une section de toute autre forme adaptée.
  • Le corps 14 est traversé de part en part par un conduit 20 longitudinal de réception de la barre conductrice 12.
  • Le corps 14 a donc typiquement une forme tubulaire.
  • Le couvercle 16 présente une forme de cloche. Il délimite intérieurement un logement 22 de réception de l'essentiel du corps 14. Le couvercle 16 comporte encore une lumière 24 de passage de la barre conductrice 12, prolongeant longitudinalement le conduit 20. Cette lumière 24 a une section sensiblement égale à la section de la barre 12.
  • Le corps 14 et le couvercle 16 sont adaptés pour être disposés, comme représenté sur la figure 1, d'un côté externe de la paroi P.
  • A cet effet, le corps 14 présente essentiellement la forme d'un manchon dont le conduit interne 20 est de section constante. La section interne du conduit 20 est très légèrement supérieure à la section de la barre conductrice 12.
  • Le corps 14 comporte extérieurement dans sa partie médiane une collerette 28 d'appui sur la surface externe E de la paroi P. Cette collerette sépare axialement le corps en un premier tronçon 30 engagé dans l'orifice O et un second tronçon 34 reçu dans le logement 22 du couvercle 16.
  • Le premier tronçon 30 faits saillis à l'intérieur du volume interne 5. Le premier tronçon 30 présente une forme tubulaire. Il délimite le passage 20. Ce tronçon 30 est rigidifié extérieurement par des nervures longitudinales 32 régulièrement réparties sur sa périphérie.
  • Les nervures 32 sont de hauteur progressivement décroissante depuis la collerette 28 jusqu'à l'extrémité libre du premier tronçon 30, afin d'assurer un guidage du corps 14 dans l'orifice O lors de son introduction. De plus, au voisinage immédiat de la collerette 28, la hauteur des nervures 32 est inférieure à la largeur de la collerette 28, de sorte qu'une surface d'appui périphérique 35 est ménagée entre les nervures 32 et le contour extérieur de la collerette 28.
  • De l'autre côté de la collerette 28, le corps 14 est défini par le second tronçon tubulaire 34, de section oblongue, délimitant le conduit 20.
  • Comme visible sur la figure 3, un perçage 40 est ménagé sur une face plane du second tronçon 34. Ce perçage 40 débouche à l'intérieur du conduit 20. Il est adapté pour recevoir l'extrémité d'une goupille 41 (figure 1), destinée à la retenue axiale de la barre 12. L'autre extrémité de la goupille 41 est reçue dans un perçage correspondant 42 de la barre, placé en coïncidence avec le perçage 40. La goupille 41 est typiquement en matière plastique.
  • Le couvercle 16 comporte une paroi tubulaire 50 entourant le second tronçon 34 et une base 52 ayant une face inférieure 53 prévue pour être plaquée contre la surface externe E de la paroi P.
  • La base 52 est par exemple de forme sensiblement rectangulaire avec des coins arrondis. Dans les coins sont ménagés des perçages 54 pour la réception de boulons de fixation à la paroi P.
  • Du fait de sa rigidité intrinsèque, le couvercle 16 est dépourvu de nervures de rigidification externe.
  • Le logement 22 du couvercle présente par exemple une section interne sensiblement constante depuis la base 52 jusqu'à l'extrémité du logement 22 opposé à la base 52. Cette section interne est très légèrement supérieure à la section externe du second tronçon tubulaire 34.
  • Le logement 22 est débouchant au niveau de la face inférieure 53. La base 52 présente autour du logement 22 un premier lamage 64 destiné à recevoir la collerette 28. Ce premier lamage 64 est prolongé par un second lamage 66, entourant le premier lamage 64. Celui-ci est destiné à recevoir à la fois la collerette 28 et un joint d'étanchéité 68 disposé autour de celle-ci. Ce joint 68 est adapté pour venir en appui simultanément sur le couvercle 16 et la surface externe de la paroi P. Il est séparé du corps 14 par un interstice 69.
  • La paroi tubulaire 50 a une longueur longitudinale supérieure à la longueur longitudinale du second tronçon 34. Elle s'achève au niveau de la lumière 24, qui est séparée du logement 22 par un épaulement 70.
  • Un joint d'étanchéité annulaire 72 est disposé entre l'épaulement 70 et l'extrémité longitudinale du second tronçon tubulaire 34. Ce joint 72 est adapté pour s'appliquer simultanément sur le corps 14, le couvercle 16 et la barre conductrice 12 lorsque celle-ci est maintenue dans le dispositif passe-barre, comme représenté sur la figure 1. En variante non représentée, le joint unique 72 est remplacé par plusieurs joints empilés.
  • Afin d'assurer le montage d'une telle traversée, la barre conductrice 12 est introduite au travers du passage 20. Elle y est immobilisée par mise en place de la goupille 41 dans les perçages alignés 40 et 42. On introduit ensuite le corps 14 au travers de l'ouverture O.
  • Le joint 72 est ensuite placé autour de la barre 12, en appui contre l'extrémité longitudinale du second tronçon tubulaire 34. Enfin, le joint 68 est mis en place autour de la collerette 28, en contact avec la surface externe E de la paroi P.
  • Le couvercle 16 est alors rapporté autour de la barre 12 et de la partie extérieure du corps 14. Lors de l'enfoncement du couvercle 16 sur le second tronçon tubulaire 34, le joint annulaire 72 est progressivement poussé dans le logement 22 jusqu'à l'épaulement 70.
  • Lorsque la base 52 est en appui sur la surface externe E de la paroi P, des boulons sont introduites au travers des perçages 54, immobilisant le couvercle. Ce dernier plaque et retient le corps 14 contre la paroi P par l'intermédiaire du joint 72 comprimé. Avantageusement, les parties saillantes des boulons sont recouvertes des capuchons isolants.
  • On comprend que, lorsque le couvercle 16 recouvre le second tronçon 34, la goupille 41 introduite dans les perçages alignés 40 et 42 est maintenue prisonnière à l'intérieur du dispositif passe-barre, de sorte que la barre 12 est maintenue fixe longitudinalement.
  • Un tel moyen de retenue de la barre 12 permet de remplacer les joints 68 et 72 par simple démontage du couvercle 16, sans qu'il soit nécessaire de procéder au retrait de la goupille de retenue axiale de la barre conductrice.
  • Un ensemble passe-barre tel que celui décrit ici permet par exemple le passage d'un courant d'intensité supérieure à 630 A pour une basse tension de 380 V ou une moyenne tension de l'ordre de 3 600 V.
  • Selon l'invention, le couvercle 16 comporte une paroi externe 80 définissant la surface externe du couvercle, et une paroi interne 82 délimitant le logement 22. Les parois interne et externe 80, 82 délimitent entre elles une cavité annulaire 84 entourant le logement 22.
  • Par ailleurs, et comme visible sur la figure 4, le couvercle 16 comporte une pluralité de nervures 86 solidarisant les parois interne et externe 82, 80 l'une à l'autre. Les nervures 86 s'étendent dans la cavité annulaire 84. Elles sont typiquement régulièrement réparties autour du logement 22.
  • La cavité annulaire 84 s'étend sur toute la périphérie du logement 22. De même, les parois interne et externe 82, 80 s'étendent sur toute la périphérie du logement 22.
  • La cavité annulaire 84 est débouchante au niveau de la face inférieure 53 de la base 52. La cavité annulaire 84 est fermée au niveau de l'extrémité supérieure 87 du couvercle, c'est-à-dire à l'opposé de la face inférieure 53 suivant la direction longitudinale. Elle est donc borgne.
  • Par ailleurs, l'écartement entre les parois extérieure et intérieure 80, 82, c'est-à-dire la largeur radiale de la cavité annulaire 84, va en décroissant à partir de la surface inférieure 53 longitudinalement jusqu'à l'extrémité supérieure 87 du couvercle.
  • Au niveau de l'extrémité supérieure 87 du couvercle, les parois externe et interne 80, 82 se rejoignent et fusionnent, constituant ainsi le fond 88 de la cavité annulaire 84.
  • La lumière 24 est ménagée à travers le fond 88. L'épaulement 70 est formé dans la paroi interne 82.
  • La cavité annulaire 84 s'étend longitudinalement sur toute la longueur du logement 22. Elle s'étend donc sur quasiment toute la longueur longitudinale du couvercle 16.
  • Les nervures 86 s'étendent sur toute la longueur longitudinale de la cavité annulaire 84, depuis la surface inférieure 53 jusqu'au fond 88. Les nervures 86 sont longitudinales et sensiblement parallèles les unes aux autres. Elles divisent la cavité annulaire 84 en une pluralité d'alvéoles 90, entièrement séparées les unes des autres. Chaque alvéole 90 débouche au niveau de la surface inférieure 53, et est fermée au niveau du fond 88. Les alvéoles 90 sont régulièrement réparties autour du logement 22.
  • La cavité annulaire 84 présente, entre les parois interne 82 et externe 80, une épaisseur suffisante pour assurer l'isolation électrique. Typiquement, elle présente une épaisseur supérieure à 3 mm. Cette épaisseur est supérieure à 3 mm en tous points de la cavité annulaire. Comme indiqué plus haut, l'épaisseur est minimum au fond de la cavité annulaire 84. Typiquement, l'épaisseur de la cavité annulaire au niveau du fond est comprise entre 3 et 6 mm de préférence comprise entre 4 et 5 mm. A l'entrée de la cavité annulaire, c'est-à-dire au niveau de la surface inférieure 53, l'épaisseur est typiquement comprise entre 4 et 8 mm, de préférence comprise entre 5 et 7 mm. La forme des parois 80 et 82 est choisie en conséquence.
  • Les nervures 86 présentent chacune une épaisseur supérieure ou égale à 2 mm, de manière à assurer une bonne résistance mécanique.
  • De manière à permettre le remplissage de la cavité annulaire 84 par le fluide diélectrique provenant du volume interne 5, le dispositif passe-barre présente au moins un chemin de passage 92, 94 mettant en communication le volume interne 5 avec la cavité annulaire 84.
  • Dans l'exemple représenté, le dispositif passe-barre comprend un premier chemin de passage 92 matérialisé par les flèches F1 sur la figure 1. Ce chemin de passage comprend l'interstice 69 entre le joint 68 et la collerette 28. Ce chemin de passage se prolonge, au-delà de l'interstice 69, entre la collerette 68 et le premier lamage 64, jusqu'à l'extrémité ouverte de la cavité annulaire 84, qui débouche précisément au niveau du premier lamage 64.
  • Typiquement, le dispositif passe-barre comporte encore un second chemin de passage 94 matérialisé sur la figure 1 par les flèches F2. Ce second chemin de passage 94 comporte l'orifice 40 ménagé à travers le corps 14.
  • Plus précisément, et comme illustré sur la figure 1, ce chemin de passage comporte l'interstice 96 entre la barre 12 et le conduit de réception 20 ménagé à l'intérieur du corps. Le fluide diélectrique quitte l'interstice 96 par le perçage 40, qui débouche dans l'interstice 98 entre le corps 14 et la paroi interne 82. Il suit l'interstice 98 longitudinalement vers la paroi P, jusqu'au niveau de la collerette 28. Le fluide diélectrique passe ensuite entre la collerette 28 et le premier lamage 64, et pénètre dans la cavité annulaire 84.
  • Le dispositif passe-barre comporte soit seulement le premier chemin de passage, soit seulement le second chemin de passage, soit les deux chemins de passage. D'autres chemins de passage peuvent être envisagés.
  • La structure du couvercle avec une double paroi délimitant une cavité annulaire, et des nervures solidarisant les parois interne et externe, fait que le couvercle et donc le dispositif passe-barre présente une rigidité et une résistance mécanique importante. Le chemin de passage permet à la cavité annulaire d'être remplie par le fluide diélectrique provenant du volume interne de l'équipement électrique, de telle sorte que le dispositif passe-barre présente d'excellentes propriétés d'isolation électrique. Si la cavité annulaire était remplie par de l'air, et non par le fluide diélectrique, il y aurait un risque de dysfonctionnement significatif.
  • Par ailleurs, le fait d'adopter pour le couvercle une structure particulièrement rigide permet de réaliser ce couvercle en des matériaux classiques. Il n'est donc pas nécessaire de mettre en oeuvre des matériaux intrinsèquement très rigides. Ceci permet de respecter les exigences des clients et les exigences réglementaires quant à l'inflammabilité du dispositif passe-barre, au dégagement de fumées en cas d'incendie, et à la toxicité de ces fumées.

Claims (10)

  1. Dispositif passe-barre, destiné à être monté au travers d'un orifice (O) ménagé dans une paroi (P) d'un équipement électrique (3) pour le passage d'une barre conductrice (12) à travers la paroi (P), la paroi (P) délimitant un volume interne (5) rempli d'un fluide diélectrique, le dispositif passe-barre (10) comprenant :
    - un corps (14) traversé de part en part par un conduit (20) de réception de ladite barre (12) ;
    - un couvercle (16) comportant un logement (22) dans lequel est engagé le corps (14) ;
    caractérisé en ce que le couvercle (16) comporte une paroi externe (80) définissant une surface externe du couvercle (16) et une paroi interne (82) délimitant le logement (22), les parois interne et externe (82, 80) délimitant entre elles une cavité annulaire (84) entourant le logement (22), le couvercle (16) comportant en outre une pluralité de nervures (86) solidarisant les parois interne et externe (82, 80) l'une à l'autre et s'étendant dans la cavité annulaire (84), le dispositif passe-barre (10) présentant au moins un chemin de passage (92, 94) mettant en communication le volume interne (5) avec la cavité annulaire (84) de telle sorte que la cavité annulaire (84) est remplie de fluide diélectrique.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nervures (86) sont régulièrement réparties autour du logement (22).
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le chemin de passage (94) comprend au moins un perçage (40) percé à travers le corps (14) et mettant en communication fluidique le conduit de réception (20) avec un interstice (98) entre le corps (14) et la paroi interne (82).
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couvercle (16) comprend une base (52) ayant une face inférieure (53) prévue pour être plaquée contre une face externe (E) de la paroi (P), le logement (22) et la cavité annulaire (84) étant débouchant au niveau de la face inférieure (53).
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un premier joint d'étanchéité (68) prévu pour être interposé entre la base (52) et la face externe (E) autour de l'orifice (O), le chemin de passage (92) passant entre le premier joint d'étanchéité (68) et le corps (14).
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couvercle (16) comporte une lumière (24) de passage de la barre (12) prolongeant le conduit (20), le couvercle (16) comportant un épaulement (70) entre le logement (22) et la lumière de passage (24), le dispositif (10) comportant un second joint d'étanchéité (72) interposé entre le corps (14), l'épaulement (70) et la barre (12).
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (14) comporte une collerette (28) d'appui contre une face externe (E) de la paroi (P), un premier tronçon tubulaire (30) situé d'un côté de la collerette (28) et prévu pour être engagé dans l'orifice (O), et un second tronçon tubulaire (34) situé d'un second côté de la collerette (28) opposé au premier et engagé dans le logement (22), la base (52) présentant autour du logement (22) un premier lamage (64) de réception de la collerette (28) dans lequel débouche la cavité annulaire (84).
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cavité annulaire (84) présente entre les parois interne et externe (82, 80) une épaisseur supérieure à 3 mm.
  9. Ensemble passe-barre comprenant une barre (12) et un dispositif passe-barre (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le chemin de passage (94) comprenant au moins un perçage (40) percé à travers le corps (14) et mettant en communication fluidique le conduit de réception (20) avec un interstice (98) entre le corps (14) et la paroi interne (82), la barre (12) comprenant un perçage correspondant (42) placé en coïncidence avec le perçage (40) du corps (14), une goupille (41) étant engagée dans le perçage (40) et dans le perçage correspondant (42).
  10. Ensemble électrique (1) comprenant :
    - un équipement électrique (3) ayant une paroi (P) présentant un orifice (O), la paroi (P) délimitant un volume interne (5) rempli d'un fluide diélectrique ;
    - une barre (12) électriquement conductrice engagée dans l'orifice (O) ;
    - un dispositif passe-barre (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, monté au travers de l'orifice (O) et recevant ladite barre (12).
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