WO2012131180A1 - Élément diélectrique pour isolateur haute tension à haute résistance mécanique en traction - Google Patents

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WO2012131180A1
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rib
dielectric element
skirt
head
tensile strength
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PCT/FR2011/052080
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Jean-Marie George
Serge Tartier
Michel CHONIER
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Sediver Societe Europeenne D'isolateurs En Verre Et Composite
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    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/02—Suspension insulators; Strain insulators
    • H01B17/04—Chains; Multiple chains
    • H—ELECTRICITY
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    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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    • H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/42—Means for obtaining improved distribution of voltage; Protection against arc discharges

Definitions

  • the invention relates to the field of high voltage electrical insulators intended to maintain in the air overhead power transmission lines. It relates more particularly to high voltage insulators type "bonnet and rod” which can be nested in series in each other to form an insulation insulators chain adapted to maintain the air in horizontal or vertical tension (suspension) high voltage electrical cables.
  • the invention more particularly relates to the element or dielectric piece equipping this type of insulator.
  • This element is generally a tempered glass body comprising a hollow head extended by a flared portion forming a skirt.
  • a metal cap recessed at its top is sealed on the outer surface of the head and a metal rod, whose end is adapted to fit on the top of the hood of an adjacent insulator in an insulating chain, is sealed in the internal cavity of the head.
  • the dielectric element is geometrically characterized by the external diameter of the skirt and by the pitch (inter-isolator spacing) which corresponds to the vertical distance between two identical points of two consecutive dielectric elements of a chain of insulators.
  • the electrical insulation power of the dielectric element is characterized by measuring its creepage distance which is defined by the external profile of the dielectric element, that is to say equal to the shortest path traveled on the surface of the dielectric element between the cover and the metal rod.
  • an insulator is mechanically characterized by its tensile strength.
  • Both the actual dielectric element and the insulator up to the isolator insulator chain as a whole must meet electrical, mechanical and chemical requirements as well as dimensional requirements in order to comply with the requirements. standards in force, in particular the international standard IEC60815. It is therefore both appropriate profiling the dielectric of each insulator and use a sufficient number in the chain, but taking into account the spatial constraints. Indeed, once in place, the insulating chain is usually suspended vertically to a pylon to which it is attached, being found almost parallel to it, or anchored to the pylon in a semi-horizontal manner.
  • Patent document FR 2 680 041 discloses an electrical insulator with a glass dielectric which can be used in insulating chains for high-voltage cables greater than 90 kV which comprises a dielectric element having a skirt of diameter between 320 and 350 mm for a step between 140 and 150 mm and forming a creepage distance of between 550 and 575 mm.
  • the invention is directed to an electrical isolator of hood and rod type as defined above but adapted for very high or ultra high voltages.
  • the cables In this range of voltages, the cables have diameters greater than standards and therefore a very important weight that must be supported by the chains of insulators.
  • each insulator has a tensile strength of the order of 550 kN.
  • each insulator has a tensile strength of the order of 300kN thus forming a set with a tensile strength of the order of 1200kN.
  • Electrical dielectric insulators hardened glass therefore currently have a tensile strength limited to 550kN.
  • the object of the invention is to propose a solution of dielectric insulator made of toughened glass capable of having a very high tensile strength greater than 700 kN and up to 900 kN and which is capable of meeting the requirements of very high or high applications.
  • ultra high voltage while having a weight and a minimum step.
  • the subject of the invention is a dielectric element for a high-voltage insulator with very high tensile strength, of the type of glass tempered with a revolution about a longitudinal axis, comprising a hollow head extended by a ribbed skirt, characterized in that it is shaped to define a creepage distance of between 550 and 800 mm for an external diameter of the skirt of between 380 and 450 mm and a pitch of between 260 and 290 mm and preferably between 270 and 280 mm, dielectric element further having a weight of between 10 and 13kg.
  • the dielectric element according to the invention may have the following particularities:
  • said skirt comprises four annular inner ribs which makes it possible to reach the highest creepage distances
  • said annular inner ridges comprise two adjacent coplanar ribs in a plane perpendicular to said longitudinal axis.
  • said head has a height between its top and the skirt of between 100 and 120 mm, an external diameter of between 105 and 120 mm and an internal cavity of internal diameter of between 55 and 65 mm;
  • said head has a height taken between its top and the skirt of between 100 and 120 mm, an external diameter of between 105 and 120 mm and an internal cavity with an internal diameter of between 65 and 75 mm;
  • said annular inner ribs comprise a first rib, a second rib shorter than the first rib along the longitudinal axis, a third rib coplanar with the second rib in a plane perpendicular to said longitudinal axis, and a fourth rib shorter than said second and third ribs along the longitudinal axis;
  • said first rib has a height measured from the top of said head between 195 and 205 mm
  • said second rib and third rib have a respective height measured from the top of the head between 175 and 180 mm
  • said fourth rib has a height measured from the top of the head between 165 and 170 mm;
  • said first rib has a diameter of between 310 and 340 mm
  • said second rib has a diameter of between 250 and 270 mm
  • said third rib has a diameter of between 190 and 220 mm
  • said fourth rib has a diameter of between 140 and 160 mm;
  • said skirt has a wall thickness of between 11 and 18 mm;
  • said head comprises between seven and twelve grooves on the outside and seven to fourteen splines on the outside.
  • the invention extends to a high voltage electrical insulator with a high mechanical tensile strength of the hood and rod type, characterized in that it comprises such a dielectric element on which are sealed a cover and a metal rod, the high voltage insulator with tensile strength greater than 700 kN.
  • the invention also extends to a chain of high voltage electrical insulators with very high tensile strength, characterized in that it comprises a plurality of high voltage insulators as above nested in series in each other.
  • the invention also extends to an electrical installation comprising an electric power transmission cable held in the air by a chain of high voltage electrical insulators with very high mechanical strength in traction as above.
  • Figure 1 is a schematic view of a high-voltage insulator with very high tensile strength comprising a dielectric element according to the invention
  • FIG. 2 is a sectional view of the dielectric element of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a very schematic view of an electrical installation according to the invention comprising a chain of high voltage insulators with a very high tensile strength according to the invention.
  • the high-voltage insulator 1 comprises a dielectric element 2 on which are sealed with a cement or a mortar (of the "Portland” type or aluminous cement or calcium sulpho aluminate for example) a metal cap 3 hollowed at its top and a metal rod 4.
  • the recess at the top of the metal cap 3 has a shape complementary to the free end of the metal rod 4 to allow their mutual insertion into one another in order to form a chain of insulators. mounted in series.
  • this high-voltage insulator 1 is designed to have a very high tensile strength greater than 700 kN, its metal cap 3 having a weight of approximately 1 kg and the metal rod 4 being able to have a weight of about 2.5 kg, the fixing cement weight being of the order of 0.85 kg.
  • the dielectric element 2 of this high-voltage insulator 1, detailed in FIG. 2, is a tempered glass body of revolution about the axis.
  • longitudinal A comprising a hollow head 6 of axis A which is cylindrical and a ribbed skirt 7 extending the head 6 coaxially flaring.
  • the head 6 has, for example, an outside diameter of between about 105 and 120 mm, in this case 17 mm, and an inside diameter (diameter of the internal cylindrical cavity) of between about 55 and 65 mm.
  • the head 6 has an internal diameter between about 65 and 75 mm, here 67.5 mm to +/- 1 mm, to achieve optimum mechanical characteristics. With this particular range of values, the compromise between a sufficiently large creepage distance, a small space requirement and a good mechanical resistance is optimal.
  • the thinnest wall thickness at the top of the head 6 is about 20 mm, here 19 mm.
  • a sufficient number of grooves are provided both on the outer surface of the head 6 sealed to the metal cap 3 and on the inner surface of the cavity of the head 6 sealed to the metal rod 4.
  • the example of Figure 2 there are seven to twelve grooves on the outside of the head and seven to fourteen on the inside of the head 6.
  • the height h of the head 6, measured between its top and the the top of the skirt 7, is between about 100 and 120 mm, and preferably between about 105 and 1 15 mm, here 1 1 1 mm.
  • the height H of the dielectric element 2, measured between the top of the head 6 and the lowest point of the skirt 7 is between about 190 mm and 210 mm, here 201 mm.
  • the skirt 7 has an outer diameter DJ in the plane PJ of at least 350 mm, and preferably between 380 and 450 mm, here 400 mm.
  • the skirt 7 of the dielectric element 2 comprises ribs N1, N2, N3, N4, inner annular coaxial with each other and with respect to the peripheral edge 7A of the skirt 7.
  • the skirt 7 comprises four annular inner ribs N1, N2, N3, N4 whose two adjacent ribs are coplanar in a plane perpendicular to the axis A.
  • the ribs N1-N4 have a slightly conical section in section.
  • the diameter DN1 of the first rib N1 in the plane PN1 is between 310 and 340 mm, here 323 mm.
  • the diameter DN2 of the second rib N2 in the plane PN2 is between 250 and 270 mm, here 263mm.
  • the diameter DN3 of the third rib N3 in the plane PN3 is between 190 and 220 mm, here 203 mm.
  • the diameter DN4 of the fourth rib N4 in the plane PN4 is between 140 and 160 mm, here 148.5 mm.
  • the wall thickness of the skirt 7 is between 11 and 18 mm. At the peripheral edge 7A to the rib N1, the thickness of the skirt is 1 1 mm. Between the ribs N1 and N2, the thickness of the skirt is
  • the thickness of the skirt is 15 mm. Between the rib N4 and the projection 8, the thickness of the skirt is 18 mm.
  • the rib N2 is shorter than the rib N1 along the axis A
  • the rib N3 is of the same length as the rib N2 and the rib N3 is shorter than the ribs N2 and N3.
  • the rib N1 has a height measured from the top of the head 6 between 195 and 205 mm, here 201 mm.
  • the ribs N2 and N3 respectively have a height measured from the top of the head 6 of between 175 and 180 mm, here 175.5 mm. Overall these two ribs may have different lengths but however included in this interval if the constraints of maximum creepage length, minimum pitch and maximum tensile strength are not sought simultaneously.
  • the rib N4 has a height measured from the top of the head 6 between 165 and 170 mm, here 167 mm.
  • the dielectric element 2 of the high voltage insulator 1 has a creepage distance of between 550 and 800 mm, preferably between 650 and 700 mm and here 680 mm.
  • the pitch P of the insulator is between 260 and 290 mm and preferably between 270 and 280 mm.
  • the weight of the dielectric element 2 of tempered glass in this configuration is between 10 and 13 kg, which makes it possible to mold and soak it with existing tools, which guarantees a maintenance of the physical performances and the quality of manufacture.
  • the total weight of the high voltage insulator 1 can be between 24 and 30 kg, preferably between 25 and 28 kg.
  • FIG. 3 shows an electrical installation 10 comprising an electric conductor cable 1 1 held on a pylon-type support 13 by a chain 12 of high-voltage insulators 1 nested in series successively one inside the other.

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Abstract

Élément diélectrique pour isolateur haute tension à haute résistance mécanique en traction Un élément diélectrique(2) pour isolateur haute tension(1) à très haute résistance mécanique en traction supérieure à 700kN, du type en verre trempé de révolution autour d'un axe longitudinal (A), comporte une tête(6) creuse prolongée par une jupe(7) nervurée. Il est profilé pour définir une ligne de fuite comprise entre 550 et 800mm pour un diamètre externe (DJ) de la jupe (7) compris entre 380 et 450mm et un pas(P)compris entre 260 et 290mm, l'élément diélectrique présentant en outre un poids compris entre 0 et 13kg.

Description

Elément diélectrique pour isolateur haute tension à haute résistance mécanique en traction
Domaine technique
L'invention concerne le domaine des isolateurs électriques haute tension destinés à maintenir dans l'air des lignes aériennes de transport d'énergie électrique. Elle concerne plus particulièrement les isolateurs haute tension de type à « capot et tige » qui peuvent être emboîtés en série les uns dans les autres pour former une chaîne isolante d'isolateurs apte à maintenir dans l'air en traction horizontale ou verticale (suspension) des câbles électriques sous haute tension.
L'invention a plus particulièrement pour objet l'élément ou pièce diélectrique équipant ce type d'isolateur. Cet élément est généralement un corps en verre trempé comprenant une tête creuse prolongée par une partie évasée formant une jupe. Un capot métallique évidé à son sommet est scellé sur la surface extérieure de la tête et une tige métallique, dont l'extrémité est apte à s'emboîter sur le sommet du capot d'un isolateur adjacent dans une chaîne isolante, est scellée dans la cavité interne de la tête.
Généralement, on caractérise géométriquement l'élément diélectrique par le diamètre extérieur de la jupe et par le pas (espacement inter isolateur) qui correspond à la distance verticale entre deux points identiques de deux éléments diélectriques consécutifs d'une chaîne d'isolateurs. En outre, on caractérise le pouvoir d'isolation électrique de l'élément diélectrique par la mesure de sa ligne de fuite qui est définie par le profil externe de l'élément diélectrique, c'est-à-dire égale au chemin le plus court parcouru à la surface de l'élément diélectrique entre le capot et la tige métallique. Enfin, on caractérise mécaniquement un isolateur par sa résistance mécanique en traction.
Tant l'élément diélectrique à proprement dit que l'isolateur jusqu'à la chaîne isolante d'isolateurs dans son ensemble, doivent respecter des exigences aussi bien d'ordre électrique que mécanique et chimique, ainsi que des exigences dimensionnelles afin d'être conformes aux normes en vigueur, en particulier la norme internationale IEC60815. Il s'agit donc à la fois de profiler de manière appropriée le diélectrique de chaque isolateur et d'en utiliser un nombre suffisant dans la chaîne, mais en tenant compte des contraintes spatiales. En effet, une fois mise en place, la chaîne isolante est usuellement, soit suspendue à la verticale à un pylône auquel elle est rattachée, se retrouvant quasiment parallèle à celui-ci, soit ancrée au pylône de manière semi horizontale. Mais dans ce cas, comme dans l'autre, des distances minimales de sécurité entre chaîne et pylône ainsi qu'entre chaîne et sol sont prévues, de manière à préserver une sécurité maximale même dans des conditions atmosphériques extrêmes, telles que le vent, la neige. Cela signifie que, quel que soit le niveau de pollution, on ne peut augmenter sans limite la longueur de la chaîne, directement liée au nombre d'isolateurs employés, ni même sa largeur, directement définie par le diamètre extérieur de la jupe des diélectriques.
On constate donc que pour concevoir un nouvel isolateur électrique spécifique pour haute tension et forte pollution, une multitude de conditions doivent être remplies, notamment concernant le profil du diélectrique, souvent le résultat d'un compromis entre une ligne de fuite suffisamment importante et un encombrement spatial réduit, aussi bien défini par son diamètre de jupe que par son pas.
Technique antérieure
On connaît du document de brevet FR 2 680 041 un isolateur électrique à diélectrique en verre, utilisable dans des chaînes isolantes pour câbles à haute tension supérieures à 90kV qui comprend un élément diélectrique ayant une jupe de diamètre compris entre 320 et 350 mm pour un pas compris entre 140 et 150 mm et formant une ligne de fuite comprise entre 550 et 575 mm.
L'invention vise un isolateur électrique de type à capot et tige comme défini ci-dessus mais adapté pour les très hautes ou ultra hautes tensions. Dans cette gamme de tensions, les câbles ont des diamètres supérieurs aux standards et donc un poids très important qui doit être supporté par les chaînes d'isolateurs.
On a recours actuellement pour supporter ces câbles à des chaînes multiples d'isolateurs tels que celui présenté ci-dessus. Par exemple, pour des lignes ultra haute tension, on utilise une double, triple ou quadruple chaîne d'isolateurs où chaque isolateur présente une résistance en traction de l'ordre de 550kN. Il y a aussi des cas d'utilisation d'une quadruple chaîne d'isolateurs où chaque isolateur présente une résistance en traction de l'ordre de 300kN formant ainsi un ensemble avec une résistance en traction de l'ordre de 1200kN.
Ces chaînes multiples sont lourdes, complexes et coûteuses car elles nécessitent de multiples outillages de raccordement et de fixation. Par ailleurs, plus l'ensemble de chaînes est complexe et plus difficiles sont les opérations de maintenance ou de travail sous tension.
Des développements d'isolateurs à diélectrique en porcelaine ont été envisagés mais ils restent plus lourds que ceux à diélectrique en verre trempé et par ailleurs ils restent aussi plus encombrants du fait qu'ils présentent un pas plus important comparativement à un isolateur à diélectrique en verre trempé. Ceci s'explique en particulier par le fait que les contraintes maximales admissibles par la porcelaine étant plus faibles que dans le cas du verre trempé, on observe systématiquement une taille de tête du diélectrique de l'isolateur toujours plus importante dans le cas de la porcelaine.
Les isolateurs électriques à diélectrique en verre trempé ont donc actuellement une résistance mécanique à la traction limitée à 550kN.
Le but de l'invention est de proposer une solution d'isolateur électrique à diélectrique en verre trempé capable de présenter une très haute résistance en traction supérieure à 700kN et jusqu'à 900kN et qui soit capable de répondre aux exigences des applications très haute ou ultra haute tension tout en ayant un poids et un pas minimal.
Exposé de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un élément diélectrique pour isolateur haute tension à très haute résistance mécanique en traction, du type en verre trempé de révolution autour d'un axe longitudinal, comportant une tête creuse prolongée par une jupe nervurée, caractérisé en ce qu'il est profilé pour définir une ligne de fuite comprise entre 550 et 800mm pour un diamètre externe de la jupe compris entre 380 et 450mm et un pas compris entre 260 et 290 mm et de préférence entre 270 et 280 mm, l'élément diélectrique présentant en outre un poids compris entre 10 et 13kg.
L'élément diélectrique selon l'invention peut présenter les particularités suivantes :
ladite jupe comporte quatre nervures intérieures annulaires ce qui permet d'atteindre les lignes de fuite les plus élevées ;
lesdites nervures intérieures annulaires comprennent deux nervures adjacentes coplanaires dans un plan perpendiculaire audit axe longitudinal. Avec cette disposition, on peut atteindre simultanément une longueur maximale de la ligne de fuite, un pas minimal et une résistance mécanique maximale. Ces performances maximales s'adressent plus particulièrement à des chaînes d'isolateurs montées en ancrage en position sensiblement horizontale, position dans laquelle les charges mécaniques les plus importantes sont imposées.
ladite tête a une hauteur prise entre son sommet et la jupe comprise entre 100 et 120 mm, un diamètre externe compris entre 105 et 120 mm et une cavité interne de diamètre interne compris entre 55 et 65 mm ;
- ladite tête a une hauteur prise entre son sommet et la jupe comprise entre 100 et 120 mm, un diamètre externe compris entre 105 et 120 mm et une cavité interne de diamètre interne compris entre 65 et 75 mm ;
lesdites nervures intérieures annulaires comprennent une première nervure, une seconde nervure plus courte que la première nervure selon l'axe longitudinal, une troisième nervure coplanaire à la seconde nervure dans un plan perpendiculaire audit axe longitudinal, et une quatrième nervure plus courte que lesdites seconde et troisième nervures selon l'axe longitudinal ;
- ladite première nervure a une hauteur mesurée depuis le sommet de ladite tête comprise entre 195 et 205 mm, lesdites deuxième nervure et troisième nervure ont une hauteur respective mesurée depuis le sommet de la tête comprise entre 175 et 180 mm, ladite quatrième nervure a une hauteur mesurée depuis le sommet de la tête comprise entre 165 et 170 mm ;
ladite première nervure a un diamètre compris entre 310 et 340 mm, ladite deuxième nervure a un diamètre compris entre 250 et 270 mm, ladite troisième nervure a un diamètre compris entre 190 et 220 mm, ladite quatrième nervure a un diamètre compris entre 140 et 160 mm ; - ladite jupe a une épaisseur de paroi comprise entre 1 1 et 18 mm ;
ladite tête comprend entre sept et douze cannelures à l'extérieur et sept à quatorze cannelures à l'extérieur.
L'invention s'étend à un isolateur électrique haute tension à très haute résistance mécanique en traction du type à capot et tige, caractérisé en ce qu'il comporte un tel élément diélectrique sur lequel sont scellés un capot et une tige métallique, l'isolateur haute tension présentant une résistance en traction supérieure à 700 kN.
L'invention s'étend encore à une chaîne d'isolateurs électriques haute tension à très haute résistance mécanique en traction, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs isolateurs haute tension tels que ci-dessus emboîtés en série les uns dans les autres.
L'invention s'étend encore à une installation électrique comportant un câble de transport d'énergie électrique maintenu dans l'air par une chaîne d'isolateurs électriques haute tension à très haute résistance mécanique en traction telle que ci-dessus. Description sommaire des dessins
La présente invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels :
la figure 1 est une vue schématique d'un isolateur haute-tension à très haute résistance mécanique en traction comportant un élément diélectrique selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe de l'élément diélectrique de la figure 1 ;
la figure 3 est une vue très schématique d'une installation électrique selon l'invention comprenant une chaîne d'isolateurs haute tension à très haute résistance mécanique en traction selon l'invention.
Description d'un exemple de réalisation
En référence à la figure 1 , l'isolateur haute-tension 1 selon l'invention comporte un élément diélectrique 2 sur lequel sont scellés avec un ciment ou un mortier (du type « Portland » ou ciment alumineux ou sulfo aluminate de calcium par exemple) un capot métallique 3 évidé à son sommet et une tige métallique 4.
Comme visible sur la figure 1 , l'évidemment au sommet du capot métallique 3 à une forme complémentaire à l'extrémité libre de la tige métallique 4 pour autoriser leur insertion mutuelle l'un dans l'autre afin de constituer une chaîne d'isolateurs montés en série.
Selon l'invention, cet isolateur haute-tension 1 est prévu pour présenter une très haute résistance en traction supérieur à 700 kN, son capot métallique 3 pouvant avoir un poids d'environ 1 1 kg et la tige métallique 4 pouvant avoir un poids d'environ 2,5 kg, le poids en ciment de fixation étant de l'ordre 0,85 kg.
L'élément diélectrique 2 de cet isolateur haute-tension 1 , détaillé sur la figure 2 est un corps en verre trempé de révolution autour de l'axe longitudinal A comprenant une tête 6 creuse d'axe A qui est cylindrique et une jupe 7 nervurée prolongeant la tête 6 de façon coaxiale en s'évasant.
La tête 6 a par exemple un diamètre extérieur compris entre environ 105 et 120 mm, ici 1 17 mm, et un diamètre intérieur (diamètre de la cavité cylindrique interne) compris entre environ 55 et 65 mm. De préférence, la tête 6 a un diamètre intérieur entre environ 65 et 75 mm, ici 67.5 mm à +/- 1 mm près, permettant d'atteindre des caractéristiques mécaniques optimales. Avec cette plage de valeurs particulières, le compromis entre une ligne de fuite suffisamment importante, un encombrement spatial réduit et une bonne résistance mécanique est optimal. L'épaisseur de paroi la plus fine au sommet de la tête 6 est d'environ 20 mm, ici 19 mm.
Comme visible sur la figure 2, une série de cannelures en nombre suffisant sont prévues tant sur la surface extérieure de la tête 6 scellée au capot métallique 3 que sur la surface intérieure de la cavité de la tête 6 scellée à la tige métallique 4. Sur l'exemple de la figure 2, on a de sept à douze cannelures sur l'extérieur de la tête et de sept à quatorze sur l'intérieur de la tête 6. La hauteur h de la tête 6, mesurée entre son sommet et le haut de la jupe 7, est comprise entre environ 100 et 120 mm, et de préférence entre environ 105 et 1 15 mm, ici 1 1 1 mm.
Au niveau de la jonction entre la tête 6 et la jupe 7, un ressaut 8 de renfort fait saillie à l'intérieur de la jupe 7.
La hauteur H de l'élément diélectrique 2, mesurée entre le sommet de la tête 6 et le point le plus bas de la jupe 7 est comprise entre environ 190 mm et 210 mm, ici 201 mm. La jupe 7 présente un diamètre externe DJ selon le plan PJ d'au moins 350 mm, et de préférence compris entre 380 et 450 mm, ici 400 mm.
La jupe 7 de l'élément diélectrique 2 comprend des nervures N1 , N2, N3, N4, annulaires internes coaxiales entre elles et par rapport au bord périphérique 7A de la jupe 7. Selon le profil particulier de l'élément diélectrique 2, la jupe 7 comprend quatre nervures intérieures annulaires N1 , N2, N3, N4 dont deux nervures adjacentes sont coplanaires dans un plan perpendiculaire à l'axe A. Les nervures N1 -N4 ont en section un profil légèrement conique. Le diamètre DN1 de la première nervure N1 dans le plan PN1 est compris entre 310 et 340 mm, ici de 323 mm. Le diamètre DN2 de la deuxième nervure N2 dans le plan PN2 est compris entre 250 et 270 mm, ici de 263mm. Le diamètre DN3 de la troisième nervure N3 dans le plan PN3 est compris entre 190 et 220 mm, ici de 203 mm. Le diamètre DN4 de la quatrième nervure N4 dans le plan PN4 est compris entre 140 et 160 mm, ici de 148,5 mm.
L'épaisseur de paroi de la jupe 7 est comprise entre 1 1 et 18 mm. Au niveau du bord périphérique 7A jusqu'à la nervure N1 , l'épaisseur de la jupe est de 1 1 mm. Entre les nervures N1 et N2, l'épaisseur de la jupe est de
12 mm. Au niveau des nervures N2 et N3, l'épaisseur de la jupe est de
13 mm. Entre les nervures N3 et N4, l'épaisseur de la jupe est de 15 mm. Entre la nervure N4 et le ressaut 8, l'épaisseur de la jupe est de 18 mm.
Comme visible sur la figure 2, la nervure N2 est plus courte que la nervure N1 selon l'axe A, la nervure N3 est de même longueur que la nervure N2 et la nervure N3 est plus courte que les nervures N2 et N3.
La nervure N1 a une hauteur mesurée depuis le sommet de la tête 6 comprise entre 195 et 205 mm, ici 201 mm. Les nervures N2 et N3 ont respectivement une hauteur mesurée depuis le sommet de la tête 6 comprise entre 175 et 180 mm, ici 175,5 mm. Globalement ces deux nervures peuvent avoir des longueurs différentes mais toutefois comprises dans cet intervalle si les contraintes de longueur de ligne de fuite maximale, pas minimum et résistance mécanique à la traction maximale ne sont pas recherchées simultanément. La nervure N4 a une hauteur mesurée depuis le sommet de la tête 6 comprise entre 165 et 170 mm, ici 167 mm.
Sur la figure 2, on voit aussi que le bord extérieur 7A de la jupe 7 est coplanaire dans le plan PJ avec les nervures N2 et N3. La hauteur du bord 7A de la jupe 7 mesurée depuis le sommet de la tête 6 est donc comprise entre 175 et 180 mm, ici 175,5 mm.
Avec cette configuration des nervures N1 à N4, de la tête 6 et du bord périphérique 7A de la jupe 7, l'élément diélectrique 2 de l'isolateur haute tension 1 présente une ligne de fuite de longueur comprise entre 550 et 800 mm, de préférence comprise entre 650 et 700 mm et ici de 680 mm. Le pas P de l'isolateur est compris entre 260 et 290mm et de préférence entre 270 et 280 mm.
Le poids de l'élément diélectrique 2 en verre trempé selon cette configuration est compris entre 10 et 13 kg, ce qui rend possible son moulage et son trempage avec des outils existants ce qui garantit un maintien des performances physiques et de la qualité de fabrication.
En considérant le poids de la tige métallique 4, du capot métallique 3 et du ciment 5, le poids total de l'isolateur haute tension 1 peut être compris entre 24 et 30 kg, de préférence entre 25 et 28 kg.
On a représenté sur la figure 3 une installation électrique 10 comportant un câble conducteur électrique 1 1 maintenu sur un support de type pylône 13 par une chaîne 12 d'isolateurs haute-tension 1 emboîtés en série successivement les uns dans les autres.
Avec un isolateur haute-tension 1 optimisé selon l'invention présentant une ligne de fuite de 680 mm et un pas de 270 mm pour un diamètre externe de jupe de 400 mm et un poids total de 26,165 kg dont 1 1 kg de verre trempé, on arrive à une chaîne d'isolateurs de 17,1 mètres de long formée de 63 isolateurs totalisant une ligne de fuite de 42880 mm. Une chaîne d'isolateurs de ce type permettrait une complète compatibilité avec les conceptions de lignes 800kV en courant continu par exemple.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Elément diélectrique (2) pour isolateur haute tension (1 ) à très haute résistance mécanique en traction, du type en verre trempé de révolution autour d'un axe longitudinal (A), comportant une tête (6) creuse prolongée par une jupe (7) nervurée, caractérisé en ce qu'il est profilé pour définir une ligne de fuite comprise entre 550 et 800 mm pour un diamètre externe (DJ) de la jupe (7) compris entre 380 et 450 mm et un pas (p) compris entre 260 et 290 mm, l'élément diélectrique (2) présentant en outre un poids compris entre 10 et 13 kg.
2. Elément diélectrique (2) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite jupe (7) comporte quatre nervures (N1 , N2, N3, N4) intérieures annulaires.
3. Elément diélectrique (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites nervures intérieures annulaires comprennent deux nervures (N2, N3) adjacentes coplanaires dans un plan perpendiculaire audit axe longitudinal (A).
4. Elément diélectrique (2) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite tête (6) a une hauteur prise entre son sommet et ladite jupe (7) comprise entre 100 et 120 mm, un diamètre externe compris entre 105 et 120 mm et une cavité interne de diamètre interne compris entre 55 et 65 mm.
5. Elément diélectrique (2) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite tête (6) a une hauteur prise entre son sommet et ladite jupe (7) comprise entre 100 et 120 mm, un diamètre externe compris entre 105 et 120 mm et une cavité interne de diamètre interne compris entre 65 et 75 mm.
6. Elément diélectrique (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites nervures intérieures annulaires comprennent une première nervure (N1 ), une seconde nervure (N2) plus courte que la première nervure (N1 ) selon l'axe longitudinal (A), une troisième nervure (N3) coplanaire à la seconde nervure (N2) dans un plan perpendiculaire audit axe longitudinal (A), et une quatrième nervure (N4) plus courte que lesdites seconde et troisième nervures (N2,N3) selon l'axe longitudinal (A).
7. Elément diélectrique (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite première nervure (N1 ) a une hauteur mesurée depuis le sommet de ladite tête (6) comprise entre 195 et 205 mm, lesdites deuxième nervure (N2) et troisième nervure (N3) ont une hauteur respective mesurée depuis le sommet de la tête (6) comprise entre 175 et 180 mm, ladite quatrième nervure (N4) a une hauteur mesurée depuis le sommet de la tête (6) comprise entre 165 et 170 mm.
8. Elément diélectrique (2) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite première nervure (N1 ) a un diamètre (DN1 ) compris entre 310 et 340 mm, ladite deuxième nervure (N2) a un diamètre (DN2) compris entre 250 et 270 mm, ladite troisième nervure (N3) a un diamètre (DN3) compris entre 190 et 220 mm, ladite quatrième nervure (N4) a un diamètre (DN4) compris entre 140 et 160 mm.
9. Elément diélectrique (2) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite jupe (7) a une épaisseur de paroi compris entre 1 1 et 18 mm.
10. Elément diélectrique (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite tête (6) comprend entre sept et douze cannelures à l'extérieur et sept à quatorze cannelures à l'extérieur.
1 1 . Isolateur haute-tension (1 ) à très haute résistance mécanique en traction du type à capot et tige, caractérisé en ce qu'il comporte un élément diélectrique (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes sur lequel sont scellés un capot métallique (3) et une tige métallique (4), l'isolateur haute-tension (1 ) présentant une résistance à la traction supérieure à 700 kN.
12. Chaîne d'isolateurs électriques haute tension à très haute résistance mécanique en traction, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs isolateurs haute-tension (1 ) selon la revendication 1 1 emboîtés en série les uns dans les autres.
13. Installation électrique comportant un câble de transport d'énergie électrique maintenu dans l'air par une chaîne d'isolateurs haute-tension (1 ) haute tension à très haute résistance mécanique en traction selon la revendication 12.
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