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.'.,' .jt''La présente invention est relative à des organes structuraux "l:ctrL,ue'!\ent isolants, destinés en particulier à l'utili- >àg µ1 sa eeç de très hautes tensions.
"J' .-., ':""'1 été suggéré que des éléments tubulaÜ'es fibres j; ;;¯ Il a été suggéré que des éléments tubulaires en fibres 1,- e de,4teerr,e lie's par une résine pourraient être utilisés en tant Structuraux isolants, p'i;.", x.mp+e dans des pylones
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.' destinera supporter des lignes de transmission à haute tension.
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De tels éléments tubulaires- ont été proposés par exemple 'enànque bras , "''l''''l- bras emiporte-à-faux .''.-- ;ç ...
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sur des pylônes métalliques ou, Y'" il' di;9 tensions plus faibles, sur des structures de poteaux en L,,,., les conducteurs étant supportés directement sur les #1: - îy structuraux isolants ou étant supportés à partir de ceux pas' des isolateurs de suspension qui peuvent être beaucoup 1>"u= petits que ceux utilisés dans Ps constructions classiques 3 l'isolateur de suspension lui-même détermine la longueur to,.J 1,,:' eu parcours de fuite.
Plus généralement, toutefois, des O!'gH'h' structuraux électriquement isolants sont requis pour une large. variété d'utilisation, en particulier là où il existe un risqua quelconque qu'unéguipement vienne en contact avec les conduct''Hl'S à haute tension.
La présente invention vijc. une forme de construction perfectionnée d'un organe électi,1;1 : ;ieaW isolant, destiné à être ut-ilisé en tant que constituant S' 'è t tllf'al chargé en compression ou en tant que poutrelle.
Suivant la présente ir ;> > ta on, un organe structural électriquement isolant est formé à partir de plusieurs éléments tronconiques ou coniques étagés n nattière isolante, chaque élémeit étant fermé à son extrémité la plus étroite ou au voisinage de celle-ci, les éléments étant empiles ensemble et disposés de telle sorte que l'espacement axial des éléments successifs dans l'empilage soient au moins trois fois et de préférence au moins 10 fois l'épaisseur, dans le sens axial de 3'empilage, de la partie de fermeture s'étendant en travers de ;':,,ue élément à l'endroit de son extrémité plus étroite ou au 1,01>1-nage de celle-ci et chaque élément s'étendant au moins à mi-distance à l'intérieur de l'élé- 1 ment suivant dans l'empilage.
Los divers éléments, dans un organe structural chargé en compression, seraient maintenus ensemble par les forces de compression, mais ils peuvent être fixés entre/eux par exemple à l'aide d'un adhésif ou en formant des pas de vis @ @ les surfaces interne et externe, de telle sorte que chaque élémens puisse être vissé sur le suivant dans l'empilage.
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Avec cette structure, il est possible de former un élément
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a structural qui soit isclant électriquement mis qui peut avoir une résistance nécanique considérable à la fois en compression et en tant que poutrelle. En amenant chaque élément à s'éthdre au moins à mi-distance dans le suivant, dans un plan quelconque perpendi- culaire à l'axe de l'assemblage, il existera au moins deux épaisseurs des parois coniques:
La section transversale de l'organe possède un important second moment de superficie et avec cette construction il existe dans chacun des éléments une partie de renforcement interne s'é- tendant en travers de l'élément. L'empilage assembléest ainsi solide par rapport à son poids lorsqu'il est chargé en tant quo pièce comprimée ou poutrelle, par comparaison avec desypes antérieurs de barres massives ou pratiquement massive ou d'éléments tubulaires creux. De plus, il existe par nature plusieurs barrages internes destinés à empêcher des défauts électriques internes, comme il peut en survenir par exemple si de l'humidité parvient dans un élément tubulaire creux.
Les éléments tronconique sont utilement façonnés par s moulage, en utiliant une matière à base de fibres dcverre liées par une résine. Une résine tliermo-durcissable,, comme par exemple une résine époxy peut être utilisée. Des matières vitreuses, par exemple verre/créramiques, qui peuvent être moulées, peuvent également être utilisés, étant donné qu'un long organe structural peut être assemblé à partir de plusleus petits éléments quipeuvent être moulés individuellement, tandis qu'il est très difficile de mouler de grands organes d'une matière vitreuse.
L'élément, en particulier des éléments en fibres de vorre liées par une résine, peut être renforcé métalliquement pour raidir la structure,
Chaque élément tronconique est totalement formé sur son e rémité plus étroite La partie de fermeture peut avoir une
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épaisseur uniforme dans le sens axial ot, pour obtenir une solicité mécanique maximum, cette partie de fermeture se situera de préfé... rence dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'élément,
Les éléments . tronconiques ç leurs extrémités plus larges, peuvent présenter une bride s'étendent vers l'extérieur pour former une cloche.
Une telle bride peu\, ::...:, il- une ou plusieurs jupes.
D'autres profils complexes peuvent être utilisés si on le désire.
En rendant l'espacement axial des éléments dans un empilage égal à au moins trois fois et de préférence à au moins six fois l'épaisseur de la partie de fermeture, l'empilage d'élé- ments contient une série de vides eaux extrémités internes des élé- ments successifs, De préférence, chaque élément s'étend entre la moitié et les deux tiers de la distance dans l'élément suivant d'un empilage, les épaisseurs des parois latérales et d'extrémité étant telles qu'elles assurent que les vides constituent une partie importante de l'intérieur creux d'un élément.
Pour améliorer la répartition des contraintes électriques, les vides peuvent être remplis aven une matière conductrice appro- priée, telle qu'une matière plastique en mousse ou une électrode métallique peut être noyée dans chaque élément ou fixée à celui-ci. Une telle électrode métallique offre l'avantage qu'ells améliore la rigidité de l'assemblage.
A caque extrémité d'un empilage, des organes d'extrémité appropriés, éventuellement faits de métal, peuvent être prévus avec une forme s'adaptant à l'élément tronconique final de l'em- pilage. Ces organes d'extrémité peuvent être façonnés pour une fixation à d'autres éléments structuraux ou pour supporter les con- ducteurs ou des isolateurs portant les conducteurs,
D'autres détails et particularités de l'invention resser- tiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple nor limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est une vue en coupe schématique longitudi- nale d'un organe structural de compression.
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Les figures 2 et 3 sont des vues en coupe de variantes de l'un des éléments de l'organe de la figure 1.
La figure 4 est une vue schématique analogue à la figure 1, mais représentant une autre variante.
En se référant à la figure 1, l'on a représenté un organe structural qui peut être utilisé en tant qu'isolateur de poteaux ou en tant qu'élément de compression électriquement isolant, par exemple dans un bras transversal d'un pylone de ligne aérienne. est Cet organe /constitués par un empilage d'éléments tronconiques analogues.Dans la forme de réalisation représentée aux dessins, chaque élément 10 est une partie tronconique d'un cône circulaire 3, avec une paroi d'épaisseur uniforme, A l'extrémité plus étroite, l'élément est totalement fermé par une partie plane 11, d'épaisseur uniforme, qui se situe perpendiculairement à l'axe de 1'élément,
L'épaisseur de paroi et ltangle du cône sont choisis de telle sorte que quand les éléments sont empilés, chaque élément pénètre à peu près à mi-distance dans le suivant. L'angle du cône est aigu et l'épaisseur de paroi réduite par comparaison avec la longueur axiale, de telle sorte qu'il existe un vide important à l'intérieur de chaque élément, entre cet élément et le suivant dans l'empilage, à l'extrémité plus étroite de l'élément. Dans la forme de réalisa- tion particulière représentée, l'espacement axial des 'éléments, lorsqu'ils sont emboîtés, est supérieur à quatre fois l'épaisseur de paroi,
Le nombre d'éléments empilés ensemble peut être choisi de façon à réaliser un assemblage de n'importe quelle longueur requise.
Lors d'une charge en compression, l'empilage d'éléments est rigide, mais si on le désire les éléments peuvent être fixés ensemble par un adhésif. Aux deux extrémités, des terminaisons 12, 13 sont prévues. Elles peuvent être faites de métal et peuvent
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par exemple présente. ' trous pour le boulonnage sur d'autres éléments structuraux .' ,nut- la fixation en position d'un oonduc- :'r.'t,%t' ' 'tif .< : t"'; . ....8, lin conducteur.
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Dans la construction représentée , la figure 1, la terminaison 12 s'adapte étroitement sur la @ extérieure de l'un des éléments 10 à son extrémité plus étroite, tandis que la terminaiset 13 s'adapte étroitement à l'intér ur de la surface interne d'un élément, à l'autre extrémité de l'assemblege.
Chacun des éléments 10 à la figure 1 présente une bide en saillie 14 à l'extrémité plus g, pour former une cloche.
Comme représenté à la figure 2, des jupes 15 peuvent être formées sur la bride.
Afin d'assurer une bonne répartition descontraintes électriques, les vides entre les éléments dans l'empilage peuvent être remplis d'une matière conductrice, telle qu'une matière plastique en mousse ou, comme lepeésenté à la figure 3, une électro-, de métallique 16 peut être noyés éans le corps ou fixée à l'in- térieur ou à l'extérieur de l'article moulé une telle électrode offre l'avantage d'augmenter la rigidité de l'élément.
La figure 4 représente une variante de l'agencement de la figure 1, avec des éléments 20 présentant des pas de vis interne et externe, de telle sorte que les éléments puissent être vissés ensemble pour donner un assemblage ayant une plus grande résistance à la traction. D'autres agencements d'interverrouillage peuvent être utilisés pour obtenir ce résultat, ou bien les cônes peuvent être étagés de façon à les situer' plus précisément dans une dira;- tion axiale.
Les constructions représentées conviennent particulièrement en tant que parties d'un bras transversal isolé sur un pylône destiné à supporter des lignes aériennes ou en tant qu'isolateur de poteaux.
Les éléments 10 des figures 1, 2 et 3 et les éléments 20 de la figure 4 sont utilement façonnés par un processus de moulage en utilisant une matière à base de fibres de verre liées par une résine. Une telle matière a une solidité élevée. Il est importent, avec des matières isolantes à base de polymères, de
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rendre la distance de grimpement importance afin de réduire au minimum l'endommagement électrique de la surface.
Des isolateurs en fibres de r liêes par une résine sont vulnérables à lien- dommagement provoqué par le chemineent de l'eau le long des faces de contact, mais les extrémités fermées 11 des éléments dans les structures empilées à constituants multiples décrites précédemment offrent des barrages contre le cheminement le long des parois intérieures et limitent également l'étendue et l'effet de tout cheminement dans la matière elle-même.