FR2765039A1 - Telescopic tubular metallic casing for a gas insulated high voltage conductor. - Google Patents
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Abstract
Description
ENVELOPPE METALLIQUE POUR LIGNE ELECTRIQUE A ISOLATION
GAZEUSE.METAL ENCLOSURE FOR INSULATED ELECTRIC LINE
SPARKLING.
La présente invention se rapporte à une enveloppe métallique pour ligne électrique à isolation gazeuse. The present invention relates to a metal casing for a gas-insulated electrical line.
Elle concerne plus précisément une enveloppe tubulaire métallique pour ligne électrique à isolation gazeuse comportant un tube externe étanche en acier rempli de gaz diélectrique sous pression à l'intérieur duquel est disposé au moins un conducteur, cette enveloppe étant disposée entre le conducteur et le tube externe. More specifically, it relates to a metal tubular casing for a gas-insulated electrical line comprising a watertight external steel tube filled with dielectric gas under pressure inside which at least one conductor is disposed, this casing being disposed between the conductor and the external tube .
Une telle ligne est décrite dans le document de brevet
FR-2 714 203 déposé le 21 décembre 1993 par la Déposante.Such a line is described in the patent document
FR-2 714 203 filed on December 21, 1993 by the Applicant.
Elle comprend une enveloppe extérieure cylindrique étanche en acier dans laquelle trois conducteurs de phase sont disposés parallèlement à l'axe de l'enveloppe. Une enveloppe en aluminium est intercalée entre les conducteurs et l'enveloppe en acier, très près de cette dernière, et constitue un écran magnétique permettant de réduire l'échauffement de l'enveloppe en acier. Il est indiqué que la ligne est constituée de plusieurs tronçons, un tronçon étant constitué par le soudage bout à bout sur le site d'éléments de lignes montés en usine. Chaque élément de ligne comprend un élément d'enveloppe en acier, un élément d'enveloppe en aluminium et trois conducteurs maintenus par des bras isolants; un tel élément de ligne a une longueur de dix mètres environ, un tronçon, constitué d'une dizaine d'éléments, ayant une longueur de cent mètres environ. La ligne est remplie de gaz isolant, tel que l'azote sous pression. It comprises a sealed cylindrical outer steel casing in which three phase conductors are arranged parallel to the axis of the casing. An aluminum envelope is interposed between the conductors and the steel envelope, very close to the latter, and constitutes a magnetic screen making it possible to reduce the heating of the steel envelope. It is indicated that the line is made up of several sections, one section being formed by butt welding on the site of line elements assembled in the factory. Each line element comprises a steel envelope element, an aluminum envelope element and three conductors held by insulating arms; such a line element has a length of about ten meters, a section, consisting of ten elements, having a length of about one hundred meters. The line is filled with insulating gas, such as pressurized nitrogen.
Dans ce document, il a toujours été mentionné que les éléments de ligne étaient rectilignes et que les assemblages se faisaient de manière rectiligne, de manière à constituer des tronçons rectilignes. Or, les lignes à isolation gazeuse du type décrit sont destinées à être enfouies à une profondeur voisine de 1,5 mètres. Une profondeur trop faible les exposerait à des dommages (charrues de labourage par exemple) . Une profondeur trop importante est exclue pour deux raisons: la première est que le coût d'enfouissage est d'autant plus élevé que la profondeur est importante. In this document, it has always been mentioned that the line elements were rectilinear and that the assemblies were made in a rectilinear manner, so as to constitute rectilinear sections. However, the gas-insulated lines of the type described are intended to be buried at a depth close to 1.5 meters. Too shallow a depth would expose them to damage (plowing plows for example). An excessive depth is excluded for two reasons: the first is that the cost of burial is higher the greater the depth.
L'autre raison est que plus la profondeur est grande, plus les calories dissipées par la ligne ont de la difficulté à s'évacuer vers la surface du sol, de sorte qu'une profondeur d'enfouissage du ligne trop importante conduirait à des échauffements rédhibitoires.The other reason is that the greater the depth, the more the calories dissipated by the line have difficulty in evacuating towards the surface of the ground, so that a too deep burial depth of the line would lead to overheating prohibitive.
Le terrain destiné à recevoir des lignes à isolation gazeuse du type précité n'est pas plan mais présente des ondulations que la ligne doit suivre pour respecter la profondeur d'enfouissage sus-indiquée. Il importe donc que la ligne puisse présenter des courbures dans le plan vertical. Comme la ligne peut être amenée à contourner des obstacles (village, forêt protégée, etc. ..) , il est indispensable que la ligne puisse présenter des courbures dans le plan horizontal. The land intended to receive gas-insulated lines of the aforementioned type is not planar but has undulations which the line must follow to respect the above-mentioned burial depth. It is therefore important that the line can have curvatures in the vertical plane. As the line can be brought to bypass obstacles (village, protected forest, etc.), it is essential that the line can have curvatures in the horizontal plane.
Dans le document de brevet FR-2 738 946 déposé le 18 septembre 1995 par la Déposante, pour des courbes à grand rayon de courbure, il est proposé de biseauter au moins une extrémité d'un élément d'acier, de sorte que le plan de cette extrémité fasse avec le plan de la section droite de l'élément un angle compris entre 1 et 3 degrés, la seconde extrémité ayant un plan confondu avec la section droite, ladite extrémité biseautée étant destinée à être soudée à l'extrémité de l'élément d'acier adjacent, les conducteurs de l'élément étant cintrés d'un angle égal à la somme des angles de biseautage des éléments adjacents. In patent document FR-2 738 946 filed on September 18, 1995 by the Applicant, for curves with a large radius of curvature, it is proposed to bevel at least one end of a steel element, so that the plane from this end make with the plane of the straight section of the element an angle between 1 and 3 degrees, the second end having a plane coincident with the straight section, said bevelled end being intended to be welded to the end of the adjacent steel element, the conductors of the element being bent at an angle equal to the sum of the bevel angles of the adjacent elements.
On assemble une pluralité d'éléments à extrémité biseautée en nombre tel que l'angle entre le premier élément et le dernier élément corresponde à la courbure désirée. A plurality of elements with a beveled end are assembled in number such that the angle between the first element and the last element corresponds to the desired curvature.
Il en est alors de même pour l'enveloppe d'aluminium interne. It is the same for the internal aluminum envelope.
Ce mode de réalisation pose un problème de montage. This embodiment poses a mounting problem.
En effet, dans la zone de liaison de deux éléments avant mise en place du tube externe en acier, se trouve une bague support sur laquelle est fixé un cône en matière isolante servant de support à chaque conducteur et sur laquelle est soudée une extrémité de l'enveloppe interne en aluminium. C'est à proximité de ce cône que les éléments de conducteurs aboutés sont reliés. Il est donc nécessaire de pouvoir intervenir à proximité du cône et de réaliser la liaison des conducteurs avant mise en place de l'enveloppe en aluminium les entourant. In fact, in the connection zone of two elements before fitting the external steel tube, there is a support ring on which is fixed a cone of insulating material serving as support for each conductor and on which is welded one end of the internal aluminum casing. It is near this cone that the butted conductor elements are connected. It is therefore necessary to be able to intervene near the cone and to make the connection of the conductors before setting up the aluminum envelope surrounding them.
Il est par ailleurs difficilement envisageable d'enfiler tout un élément d'enveloppe une fois l'élément de conducteur mis en place. It is moreover hardly possible to thread an entire envelope element once the conductor element is in place.
L'invention résout ce problème pour des changements de direction inférieur à 10 degrés et propose un agencement d'enveloppe qui puisse être fixé à ladite bague tout en permettant l'intervention dans ladite zone de liaison et qui puisse être adapté à la courbure nécessaire. The invention solves this problem for changes in direction of less than 10 degrees and proposes an envelope arrangement which can be fixed to said ring while allowing intervention in said connection zone and which can be adapted to the necessary curvature.
Pour ce faire conformément à l'invention, l'enveloppe est constituée d'une pluralité d'anneaux télescopiques à liaisons non rigides permettant un débattement angulaire entre anneaux. To do this in accordance with the invention, the envelope consists of a plurality of telescopic rings with non-rigid connections allowing angular movement between rings.
Selon le mode de réalisation préféré, chaque anneau comporte à une de ces extrémités un logement annulaire dans lequel est fixé un joint annulaire en élastomère comprimé contre la face intérieure de l'anneau adjacent. According to the preferred embodiment, each ring comprises at one of these ends an annular housing in which is fixed an annular seal made of compressed elastomer against the inner face of the adjacent ring.
Avantageusement, le joint est constitué d'un bourrelet principal continuellement en contact avec l'anneau adjacent, d'une bande intermédiaire et d'un bourrelet de fixation encastré dans une rainure réalisée dans le logement. Advantageously, the seal consists of a main bead continuously in contact with the adjacent ring, an intermediate band and a fixing bead embedded in a groove made in the housing.
L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures ne représentant qu'un mode de réalisation préféré de l'invention. The invention is described below in more detail using figures showing only a preferred embodiment of the invention.
La figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale d'une ligne électrique à isolation gazeuse équipée d'une enveloppe conforme à l'invention. Figure 1 is a partial view in longitudinal section of a gas-insulated electrical line equipped with an envelope according to the invention.
La figure 2 est une vue de détail en coupe longitudinale d'une telle enveloppe. Figure 2 is a detail view in longitudinal section of such an envelope.
Comme visible sur la figure 1 dans la zone de liaison de deux éléments de ligne 1', 1" représentée, les conducteurs, tel que 4' et 4", sont munis de portions d'extrémité soudées et de section rétrécie respectivement 50 et 51, et ces portions sont reliées par un manchon de contact 52 muni de contacts glissants 53 et 54. Les conducteurs peuvent ainsi se dilater librement sans subir de déformations latérales. Le manchon 52 peut être fixé au conducteur 51 par une vis de blocage 74. As visible in FIG. 1 in the connection zone of two line elements 1 ′, 1 "shown, the conductors, such as 4 ′ and 4 ″, are provided with welded end portions and of narrowed section 50 and 51 respectively , and these portions are connected by a contact sleeve 52 provided with sliding contacts 53 and 54. The conductors can thus expand freely without undergoing lateral deformations. The sleeve 52 can be fixed to the conductor 51 by a locking screw 74.
Sur cette figure, le tube externe en acier n'est pas mis en place. In this figure, the external steel tube is not in place.
Une bague support 58 porte par vissage des cônes isolants 55 servant de support aux conducteurs 4" et par soudage l'enveloppe interne en aluminium 2". A support ring 58 carries by screwing the insulating cones 55 serving to support the conductors 4 "and by welding the internal aluminum envelope 2".
Cette enveloppe 2" est constituée d'une pluralité d'anneaux télescopiques 20A à 20C à liaisons non rigides 21A, 21B permettant un débattement angulaire entre anneaux. This envelope 2 ″ is made up of a plurality of telescopic rings 20A to 20C with non-rigid connections 21A, 21B allowing angular movement between rings.
Il est ainsi possible de souder l'enveloppe 2" sur la bague 58 tout d'abord en position rétractée représentée en pointillés sur la figure 1. Les opérations de montage dans la zone de liaison sur les conducteurs 4', 4" peuvent alors être aisément réalisés. It is thus possible to weld the envelope 2 "on the ring 58 first of all in the retracted position shown in dotted lines in FIG. 1. The assembly operations in the connection zone on the conductors 4 ′, 4" can then be easily realized.
Une fois les conducteurs montés, l'enveloppe 2" peut être déployée comme représenté en traits pleins et, compte tenu des liaisons non rigides entre anneaux, elle est déployée selon le changement de direction souhaité. En A est représenté un déploiement rectiligne et en B un déploiement à changement de direction. Once the conductors are mounted, the envelope 2 "can be deployed as shown in solid lines and, taking into account the non-rigid connections between rings, it is deployed according to the desired change of direction. At A is shown a straight deployment and at B a change of direction deployment.
Pour réaliser ce débattement angulaire entre anneaux, selon le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 2, chaque anneau comporte à une de ces extrémités un logement annulaire dans lequel est fixé un joint annulaire en élastomère comprimé contre la face intérieure de l'anneau adjacent. To achieve this angular clearance between rings, according to the preferred embodiment shown in Figure 2, each ring has at one of these ends an annular housing in which is fixed an annular seal of compressed elastomer against the inner face of the adjacent ring .
Plus précisément, deux extrémités d'anneaux 20A et 20B adjacents sont représentés sur la figure 2. L'anneau le plus interne 20B comporte à son extrémité un logement annulaire 22B sur sa face externe. Dans ce logement 22B, dont l'ouverture est donc dirigée vers la face interne de l'autre anneau 20A, est fixé un joint annulaire 23B comprimé entre les deux anneaux 20A, 20B. More specifically, two adjacent ring ends 20A and 20B are shown in Figure 2. The innermost ring 20B has at its end an annular housing 22B on its outer face. In this housing 22B, the opening of which is therefore directed towards the internal face of the other ring 20A, an annular seal 23B compressed between the two rings 20A, 20B is fixed.
Il est à noter que le glissement de l'anneau 20B contre l'autre anneau 20A est réalisé par l'intermédiaire de ce joint 23B. Le diamètre maximal de l'anneau 20B est inférieur à celui interne de l'autre anneau 20A et en position alignée rectiligne, seul ce joint 23B est en contact avec la face interne de l'anneau 20A. Cette différence de diamètre est choisie selon le maximum de débattement souhaité. It should be noted that the sliding of the ring 20B against the other ring 20A is achieved by means of this seal 23B. The maximum diameter of the ring 20B is less than that of the other ring 20A and in the rectilinear aligned position, only this seal 23B is in contact with the internal face of the ring 20A. This difference in diameter is chosen according to the maximum travel desired.
Avantageusement, le diamètre maximal de l'enveloppe tubulaire étant d'environ 1,2 mètre, chaque anneau a une longueur d'environ 0,5 mètre et la différence de diamètre mentionnée ci-dessus est de quelques centièmes du diamètre de l'enveloppe. Advantageously, the maximum diameter of the tubular casing being approximately 1.2 meters, each ring has a length of approximately 0.5 meters and the difference in diameter mentioned above is a few hundredths of the diameter of the casing .
La fixation du joint 23B dans le logement 22B est de préférence réalisé par encastrement d'une partie du joint dans une rainure 24B réalisée dans le logement 22B. The fixing of the seal 23B in the housing 22B is preferably carried out by embedding a part of the seal in a groove 24B produced in the housing 22B.
Le joint est constitué de cette partie d'extrémité de fixation 23B' constituée d'un bourrelet encastré dans la rainure 24B, d'une bande 233" intermédiaire et à l'autre extrémité de cette bande d'un bourrelet 23B''' principal. The seal consists of this fixing end part 23B 'consisting of a bead embedded in the groove 24B, of an intermediate band 233 "and at the other end of this band of a main bead 23B" .
Le joint 23B est en élastomère relativement dur, de préférence de dureté supérieur ou égal à 60 Shore. The seal 23B is made of relatively hard elastomer, preferably of hardness greater than or equal to 60 Shore.
Le joint est comprimé de telle sorte que le bourrelet principal 23B' ' ' soit continuellement en contact avec la face interne de l'autre anneau 20A. Il assure ainsi une étanchéité aux poussières quel que soit le débattement réalisé. The seal is compressed so that the main bead 23B '' 'is in continuous contact with the internal face of the other ring 20A. It thus seals against dust regardless of the travel performed.
Une fois le débattement souhaité réalisé, un cordon de soudure 25 est réalisé à l'extrémité de l'anneau 20A reliant alors rigidement les deux anneaux. En cas de nécessité de démontage, c'est au niveau de ce cordon de soudure 25 que l'enveloppe est sciée, afin de garder intact et réutilisable l'anneau le plus externe 20A. Once the desired clearance has been achieved, a weld bead 25 is produced at the end of the ring 20A then rigidly connecting the two rings. If it is necessary to dismantle, it is at this weld bead 25 that the envelope is sawn, in order to keep intact and reusable the outermost ring 20A.
Si l'on considère un élément de ligne, il n'est pas nécessaire que toute l'enveloppe soit constituée d'anneaux télescopiques. Seule une partie de l'enveloppe proche de la bague support sera ainsi constituée, par exemple de trois anneaux télescopiques, permettant de réaliser la courbure souhaitée. Cette partie est ensuite reliée à une enveloppe rigide rectiligne. If we consider a line element, it is not necessary that the entire envelope be made up of telescopic rings. Only a part of the envelope close to the support ring will thus be made up, for example of three telescopic rings, making it possible to achieve the desired curvature. This part is then connected to a rigid rectilinear envelope.
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| FR9707630A FR2765039B1 (en) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | METAL ENCLOSURE FOR ELECTRICAL LINE WITH GAS INSULATION |
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| FR2765039B1 FR2765039B1 (en) | 1999-08-06 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1285044B (en) * | 1965-11-05 | 1968-12-12 | Siemens Ag | High voltage electrical switchgear |
| CH482330A (en) * | 1969-04-30 | 1969-11-30 | Bbc Brown Boveri & Cie | Encapsulated high-voltage system filled with insulating material with an arrangement for the gas-tight connection of two tubular parts |
| FR2716521A1 (en) * | 1994-02-18 | 1995-08-25 | Gec Alsthom T & D Sa | Angled joint for gas-insulated high tension transmission lines used to power electric transport vehicle |
-
1997
- 1997-06-19 FR FR9707630A patent/FR2765039B1/en not_active Expired - Fee Related
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| FR2765039B1 (en) | 1999-08-06 |
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