EP0678879A1 - Passe-tige, notamment pour transformateur - Google Patents

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EP0678879A1
EP0678879A1 EP95400858A EP95400858A EP0678879A1 EP 0678879 A1 EP0678879 A1 EP 0678879A1 EP 95400858 A EP95400858 A EP 95400858A EP 95400858 A EP95400858 A EP 95400858A EP 0678879 A1 EP0678879 A1 EP 0678879A1
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EP
European Patent Office
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cover
rod
wall
pocket device
diameter
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EP95400858A
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German (de)
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EP0678879B1 (fr
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Olivier Pioch
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Pioch SA
Original Assignee
Pioch SA
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Publication date
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Publication of EP0678879A1 publication Critical patent/EP0678879A1/fr
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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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S174/00Electricity: conductors and insulators
    • Y10S174/10Bushing with current transformers

Definitions

  • the present invention relates to a rod pass device for electrical power apparatus, in particular for transformers.
  • Rod-passing devices are already known in the state of the art, intended to be fixed to a low-voltage output rod of a transformer.
  • Such a component has an electrical function, consisting in bringing the output current of the transformer from the output windings, located inside the carcass of the transformer, to external electrical circuits, while ensuring flawless electrical insulation between the conductive rod and the carcass.
  • a rod-passing device In order to perform this electrical function safely for many years, a rod-passing device must also have mechanical properties, with respect to operating temperatures (up to 250 ° C), vibrations, and static stresses due to the mounting or use of the device.
  • known rod holders generally have a cover made of ceramic or of thermoset material of the epoxy type, in the form of a skirt, provided with an annular zone passing through an orifice provided in the wall of a transformer, and a body. annular located on the other side of the wall relative to the cover, said body cooperating with the cover to enclose the wall of the transformer so as to present a mechanically solid assembly, and electrically insulating with respect to the conductive rod.
  • the cohesion of the assembly is ensured by fixing nuts screwed to the ends of the outlet rod.
  • the known rod holders do not always respond sufficiently to the sometimes contrary constraints which they have to face.
  • the solidity of the assembly pleads in favor of a relatively massive and rigid component. But this is in contradiction with the need to drill into the wall of the transformer only passage openings of limited diameter, or with the need for a certain flexibility to facilitate the mounting of the rod pass device.
  • transformers generally contain a fluid at high temperature, such as oil or a gas, it is necessary to ensure good sealing of the device, and this for a long time. period of use.
  • the rod holders according to the state of the art have a number of drawbacks. Provided with a ceramic body and cover, they withstand high temperatures well, but very poorly against significant mechanical stress, shock or vibration, and all the more so since they are heavy and bulky.
  • known rod holders have visible seals, the resistance of which over time is limited by external attacks of any kind: corrosion, dust, ultraviolet rays, and other agents.
  • the relative flexibility of these seals allows a certain pivoting of the cover of the device with respect to the body and the rod, which risks causing occasional stresses on the porcelain cover and its deterioration, while increasing the risk of penetration. dust or other pollution between the base of the cover and the transformer wall.
  • the invention aims to provide a rod-passing device eliminating the drawbacks mentioned above, and offering a perfectly sealed structure, having improved mechanical strength.
  • the invention relates to a rod-passing device, in particular for an electrical transformer, threaded on a transformer output rod at the level of an orifice provided in its wall, said device comprising a body located on a first side of the wall and a cover located on a second side of the wall and fixing means for clamping said wall between said body and said cover, device characterized in that it comprises means for protection able to limit the pivoting of the cover and / or of the body, and to improve the tightness of the connection between the wall and the cover and / or the body.
  • the cover and / or the body is made of plastic
  • the protection means are produced in the form of an annular rim arranged in the base of the cover and of the body, said annular rim being provided an annular groove capable of receiving respective seals, arranged so as to be isolated from ambient air when the rod-pass device is mounted.
  • the plastic material is in particular a polybutylene terephthalate or a polyamide, in particular a polyamide imide.
  • said cover is made of porcelain
  • said protection means are produced in the form of an attached shim, disposed between the base of the cover and the wall of the transformer.
  • the attached shim has a support tongue inserted between the base of the cover and the wall, and a lip substantially perpendicular to the support tongue and slightly elastic, so as to enclose the lateral face of the base of the cover.
  • the invention is described by way of example in its application to an electric transformer, it being understood that it can find applications in any other field in which it is necessary to pass a conductive rod in isolation from a first medium at high temperature to a second medium.
  • FIG. 1 representing a known rod pass device.
  • a rod-passing device 1 mainly composed of a cover 3 and a body 5 arranged on a rod 7, on either side of a metal wall 9, for example the wall d 'a transformer.
  • the rod 7 and the lower part of the cover 3 pass through the wall 9 at an orifice 11 arranged therein.
  • the cover 3 has a substantially frustoconical shape in the form of a skirt, and is made of porcelain or ceramic, as is the body 5.
  • the various components are tightened on the rod 7 in particular by means of a nut 13 and d a lock nut 15.
  • the sealing of the assembly of the various components is ensured by elastomer seals 17, 19, 21, 23 and 25.
  • This known rod-passing device has the disadvantage of a certain fragility, in particular because of its ceramic cover which resists vibrations and shocks poorly, and therefore requires frequent replacement.
  • the design of this known rod-passing device means that the base 26 of the cover rests on the metal wall 9 by means of the flat seal 21.
  • the relative flexibility of this seal 21 allows a certain pivoting of the cover. relative to the axis of the orifice 11, under the effect of mechanical stresses on the rod 7. This pivoting corresponds to constraints on the porcelain of the cover 3, liable to damage the latter.
  • the pivoting of the cover has the effect of creating a gap between the side of the base 26 which lifts, and the seal 21 or the wall 9. This gap is conducive to the penetration of dust or other pollutants in the device or in the transformer.
  • the seal 21 has at least one lateral side in contact with the ambient air and the external corrosive agents, and another side in contact with the internal dielectric, which causes the degradation of this seal and limits the lifetime of the assembly.
  • rod holders with ceramic covers are relatively bulky, including in the vicinity of the wall 9, which requires the drilling of orifices 11 of relatively large diameter in this wall.
  • the rod holder device 31 shown in this Figure also includes a body 33 located on a first side of a wall 9 and a cover 35 located on the other side of this wall.
  • the body 33 and the cover 35 are made of a plastic material having good mechanical strength at temperatures up to approximately 250 ° C. To this end, use is made in particular of polybutylene terephthalate (PBT), or a polyamide, in particular a polyamide imide (PAI).
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PAI polyamide imide
  • the body 33 and the cover 35 are arranged on the rod 7 which passes through the wall 9 at the level of an orifice 11 arranged therein.
  • the body 33 and the cover 35 are held together and against the faces of the wall by means of nuts 37, 39 screwed onto the rod 7.
  • the cover 35 has a generally substantially cylindrical shape, with an upper face 41 and a lower face 43, the latter being in contact with the wall 9.
  • the base 26 of the cover 35 and the base 26' of the body 33 are provided with respective protection means 28, 28 ′.
  • These protection means are produced in the form of an annular rim 28,28 'arranged in the base 26,26' of the cover 35 and of the body 33, and provided with a circular groove 55,55 'capable of receiving seals sealing respectively 57.57 '.
  • annular flanges 28, 28 ′ function as wedges bearing against the respective face of the wall 9. It follows on the one hand that the pivoting of the cover or of the body is made very difficult so that the rod-passing device is better protected against mechanical stresses, and on the other hand that the seals 57.57 'are protected against pollutants by the annular flanges 28.28', so that a better seal of the device is obtained.
  • the presence of the base 26.26 'in the form of a rim ensures that the annular grooves 55.55' always keep a practically constant dimension, so that the joints 57.57 'are protected against too strong compressions. .
  • the cover 35 comprises, in the vicinity of its lower wall 43, a cylindrical cavity 45 whose axis coincides with the axis 47 of the rod, and whose diameter is substantially equal to the diameter of the orifice 11 of the wall 9.
  • the cover 35 further comprises, in the vicinity of its upper face 41, a cylindrical opening centered on the axis 47 of the cover or of the rod 7, having a sufficient depth to receive a washer clamp 49, in particular brass, and one or more elastic washers 50 made of steel, or preferably copper-beryllium, preventing overheating for currents greater than 1000 A (for overheating due to currents less than 1000 A it is possible to use a steel washer), and which, because of their elasticity, keep the seals 53, 57, 57 'under pressure, even in the event of thermal expansion of the rod 7.
  • a washer clamp 49 in particular brass
  • one or more elastic washers 50 made of steel, or preferably copper-beryllium
  • the cylindrical opening 49 is in the form of two coaxial cylinders 49a and 49b juxtaposed, namely a first cylinder 49a of relatively large diameter located in the vicinity of the upper face of the cover, and intended to receive the washers 49, 50, and a second cylinder 49b of smaller diameter intended to receive a spacer 51 and a seal 53.
  • the spacer 51 has a radial part 51a extending in the lower part of the first cylinder 49a, and an axial part 51b extending in the second cylinder 49b.
  • This spacer is made in particular from a plastic material reinforced with glass fibers, for example PBT with 20% glass fibers, or polyamide (40% glass fibers) or polyamide imide, such as the body and the cover.
  • the seal 53 is preferably made of a carbon-containing fluorinated elastomer material, resistant to high temperatures (in particular "Viton", manufactured by the Dupont de Nemours company), in Teflon or in silicone.
  • the seal is mounted with a strong tightening, for example a compression coefficient of 25%, so that it is compressed radially between the cover 35 and the rod 47, to provide a seal of very good quality, even in the event of expansion of the rod 7 under the effect of the temperature.
  • the seals 57.57 ' are made of materials with characteristics and coefficient of compression similar to that of the seal 53 mentioned above.
  • the body 33 of the rod-pocket device comprises an annular cylindrical projection 59 of height greater than the thickness of the wall 9, and whose internal diameter corresponds to the diameter of the rod 7, its external diameter being substantially equal to the diameter of the orifice 11 of the wall.
  • the external face of the projection 59 acts as a centering element for the body 33 and the cover 35 relative to the orifice 11 of the wall.
  • the thickness 61 of the cylindrical projection 59 acts as an electrical insulator. To improve the electrical insulation, a person skilled in the art can easily plan to give the cylindrical projection 59 a sufficient height and thickness.
  • the body 33 has at its lower wall 65 a hexagonal recess 67 in which is housed the clamping nut 39, so as to immobilize it in rotation.
  • the rod 7 in order to immobilize the rod 7 relative to the nut 39 to facilitate the mounting and dismounting of the device, it is planned to use between the rod and the nut an anaerobic bonding product, for example dimethecrylate ester.
  • FIGS. 3A, 3B and 3C There is shown in this figure a simplified variant of the invention, intended to adapt the protection means of the rod holder, to a known rod holder provided with a porcelain cover, which makes it possible to confer certain advantageous characteristics of the invention to known or already in use rod pocket devices.
  • the cover 3 of the rod-pocket device is associated with an added wedge 68, intended to be interposed between the base 26 of the cover 3, and the wall 9 of the transformer (not shown).
  • the wedge 68 is in the form of an added wedge, comprising a support tongue 70 oriented parallel to the base of the cover 3, and a lip 72 oriented substantially perpendicular to the support tongue 70.
  • the tongue d support 70 has the function of wedging the base of the cover against the wall 9 of the transformer, and absorbing the axial pressure due to the tightening of the rod pass device against the wall 9.
  • the lip 72 has the function of centering the cover 3 relative to the axis of the rod (not shown), and enclosing the base 26 of the cover 3 by applying elastically against the external surface 74 of the base of the cover, thereby providing a first tight protection against the intrusion of pollutants between the cover 3 and the wall 9.
  • this seal can be improved by interposing between the support tongue 70 and the base 26 of the cover, inside the support tongue 70, a seal tanchéotti standardized ring 75.
  • the wedge 68 is made of a material resistant to high temperatures and compressive strength while having a certain flexibility, such as nylon polyamide, polyethylene or polyurethane.
  • the flexibility of the lip 72 of the wedge 68 makes it possible to use identical wedges for a whole range of porcelain rod pocket covers, which makes it possible to compensate for the manufacturing tolerances of the porcelain covers.
  • the rod pass device according to the invention is designed to solve the drawbacks of rod pass devices according to the state of the art. Indeed, the provision of wedge-shaped protective means makes it possible to considerably increase the resistance of the rod-pocket device to mechanical stresses and to protect it against pollutants, and this, whether it is a conventional device with porcelain lid, or a plastic device.

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Abstract

Dispositif passe-tige (31), notamment pour transformateur électrique, enfilé sur une tige (7) de sortie de transformateur au niveau d'un orifice (11) aménagé dans sa paroi (9), ledit dispositif comprenant un corps (33) situé d'un premier côté de la paroi et un couvercle (35) situé d'un second côté de la paroi et des moyens de fixation (37, 39) pour enserrer ladite paroi entre ledit corps et ledit couvercle, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de protection (28,28';68) aptes à limiter le pivotement du couvercle (3;35) et/ou du corps (5;33), et à améliorer l'étanchéité de la liaison entre la paroi (9) et le couvercle (3;35) et/ou le corps (5;33). <IMAGE>

Description

  • La présente invention concerne un dispositif passe-tige pour appareils électriques de puissance, notamment pour transformateurs.
  • On connaît déjà dans l'état de la technique des dispositifs passe-tige, destinés à être fixés sur une tige de sortie basse-tension d'un transformateur. Un tel composant possède une fonction électrique, consistant à amener le courant de sortie du transformateur depuis les enroulements de sortie, situés à l'intérieur de la carcasse du transformateur, jusqu'à des circuits électriques externes, tout en assurant une isolation électrique sans faille entre la tige conductrice et la carcasse. Afin de remplir cette fonction électrique en toute sécurité pendant de longues années, un dispositif passe-tige doit également présenter des caractéristiques de tenue mécanique, par rapport aux températures de fonctionnement (jusqu'à 250°C), aux vibrations, et aux contraintes statiques dues au montage ou à l'utilisation du dispositif.
  • De ce fait, les passe-tige connus comportent en général un couvercle en céramique ou en matériau thermodurci du genre époxy, en forme de jupe, pourvu d'une zone annulaire traversant un orifice aménagé dans la paroi d'un transformateur, et un corps annulaire situé de l'autre côté de la paroi par rapport au couvercle, ledit corps coopérant avec le couvercle pour enserrer la paroi du transformateur de manière à présenter un assemblage mécaniquement solide, et électriquement isolant par rapport à la tige conductrice. De plus, la cohésion de l'ensemble est assurée par des écrous de fixation vissés aux extrémités de la tige de sortie.
  • Les passe-tige connus ne répondent pas toujours de façon suffisante aux contraintes quelquefois contraires auxquelles ils doivent faire face. Ainsi, la solidité de l'ensemble plaide en faveur d'un composant relativement massif et rigide. Mais cela est en contradiction avec la nécessité de ne percer dans la paroi du transformateur que des orifices de passage de diamètre limité, ou avec la nécessité d'une certaine souplesse pour faciliter le montage du dispositif passe-tige. D'autre part, compte tenu du fait que les transformateurs renferment en général un fluide à haute température, tel que de l'huile ou un gaz, il est nécessaire de s'assurer de la bonne étanchéité du dispositif, et ceci pendant une longue période d'utilisation.
  • Eu égard aux exigences ci-dessus, les passe-tige selon l'état de la technique présentent un certain nombre d'inconvénients. Pourvus d'un corps et d'un couvercle en céramique, ils résistent bien aux températures élevées, mais très mal aux contraintes mécaniques importantes, aux chocs ou aux vibrations, et ce d'autant plus qu'ils sont lourds et volumineux. De plus, les passe-tige connus comportent des joints d'étanchéité apparents, dont la tenue dans le temps est limitée par les agressions externes de toute nature : corrosion, poussière, rayons ultraviolets, et autres agents. En outre, la relative flexibilité de ces joints permet un certain pivotement du couvercle du dispositif par rapport au corps et à la tige, ce qui risque d'entraîner des sollicitations ponctuelles du couvercle en porcelaine et sa détérioration, tout en augmentant le risque de pénétration de poussières ou autres pollutions entre la base du couvercle et la paroi du transformateur.
  • Etant donné cet état de la technique, l'invention a pour but de fournir un dispositif passe-tige éliminant les inconvénients mentionnés ci-dessus, et proposant une structure parfaitement étanche, présentant une résistance mécanique améliorée.
  • A cet effet, l'invention concerne un dispositif passe-tige, notamment pour transformateur électrique, enfilé sur une tige de sortie de transformateur au niveau d'un orifice aménagé dans sa paroi, ledit dispositif comprenant un corps situé d'un premier côté de la paroi et un couvercle situé d'un second côté de la paroi et des moyens de fixation pour enserrer ladite paroi entre ledit corps et ledit couvercle, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de protection aptes à limiter le pivotement du couvercle et/ou du corps, et à améliorer l'étanchéité de la liaison entre la paroi et le couvercle et/ou le corps.
  • Selon une première variante de réalisation avantageuse, le couvercle et/ou le corps est en matière plastique, et les moyens de protection sont réalisés sous la forme d'un rebord annulaire aménagé dans la base du couvercle et du corps, ledit rebord annulaire étant pourvu d'une rainure annulaire apte à recevoir des joints d'étanchéité respectifs, disposés de façon à être isolés de l'air ambiant lorsque le dispositif passe-tige est monté. La matière plastique est notamment un polybutylène-téréphtalate ou un polyamide, notamment un polyamide imide.
  • Selon d'autres caractéristiques avantageuses de ce mode de réalisation :
    • le couvercle comporte une cavité cylindrique de diamètre égal au diamètre de l'orifice de la paroi, et ledit corps comporte une projection cylindrique annulaire de hauteur supérieure à l'épaisseur de la paroi, et dont le diamètre interne correspond au diamètre de la tige, le diamètre externe étant sensiblement égal au diamètre de l'orifice de la paroi, de sorte que, lorsque le dispositif est monté de part et d'autre de la paroi, la face externe de ladite projection fait office d'élément de centrage du corps et du couvercle par rapport à l'orifice de la paroi ;
    • le couvercle comporte, dans une face supérieure distante de la paroi, une ouverture cylindrique centrée sur l'axe du couvercle, d'une profondeur suffisante pour recevoir- au moins une rondelle de serrage élastique, notamment en cuivre-béryllium ;
    • l'ouverture cylindrique se présente sous la forme de deux cylindres coaxiaux juxtaposés, à savoir un premier cylindre de fort diamètre situé au voisinage de ladite face supérieure et destiné à recevoir une ou plusieurs rondelles de serrage, et un second cylindre de diamètre plus faible destiné à recevoir un joint d'étanchéité et une entretoise ;
    • ladite entretoise présente une partie radiale s'étendant dans ledit premier cylindre, et une partie axiale située dans ledit second cylindre ;
    • ladite entretoise est en matière plastique, notamment en polytéréphtalate de butylène renforcé par des fibres de verre ;
    • ledit joint d'étanchéité est en matière élastomère fluorée carbonée, en téflon ou en silicone.
  • Selon un autre mode de réalisation simplifié de l'invention, ledit couvercle est en porcelaine, et lesdits moyens de protection sont réalisés sous la forme d'une cale rapportée, disposée entre la base du couvercle et la paroi du transformateur. La cale rapportée comporte une langue d'appui insérée entre la base du couvercle et la paroi, et une lèvre sensiblement perpendiculaire à la langue d'appui et légèrement élastique, de façon à enserrer la face latérale de la base du couvercle.
  • L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels :
    • la Figure 1 est une vue en élévation et en coupe d'un dispositif passe-tige selon l'état de la technique ;
    • la Figure 2 est une vue en élévation et en coupe d'un dispositif passe-tige selon l'invention ;
    • la figure 3A est une vue en perspective d'un dispositif passe-tige pourvu d'une cale à lèvre selon un mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 3B est une vue en élévation du dispositif passe-tige de la figure 3A ;
    • la figure 3C est une vue en plan de la cale à lèvre utilisée avec le dispositif passe-tige de la figure 3A.
  • Il est à noter que l'invention est décrite à titre d'exemple dans son application à un transformateur électrique, étant entendu qu'elle peut trouver des applications dans tout autre domaine dans lequel il est nécessaire de faire passer de façon isolée une tige conductrice d'un premier milieu à haute température vers un second milieu.
  • On se réfère à la Figure 1, représentant un dispositif passe-tige connu. Dans cette Figure, on a représenté un dispositif passe-tige 1 composé principalement d'un couvercle 3 et d'un corps 5 disposés sur une tige 7, de part et d'autre d'une paroi métallique 9, par exemple la paroi d'un transformateur. La tige 7 et la partie inférieure du couvercle 3 traversent la paroi 9 au niveau d'un orifice 11 aménagé dans celle-ci.
  • Le couvercle 3 présente une forme sensiblement tronconique en forme de jupe, et est réalisé en porcelaine ou en céramique, de même que le corps 5. Les divers composants sont serrés sur la tige 7 par l'intermédiaire notamment d'un écrou 13 et d'un contre-écrou 15. L'étanchéité du montage des différents composants est assurée par des joints en élastomère 17, 19, 21, 23 et 25.
  • Ce dispositif passe-tige connu présente l'inconvénient d'une certaine fragilité, du fait notamment de son couvercle en céramique qui résiste mal aux vibrations et aux chocs, et nécessite de ce fait un remplacement fréquent. De plus, la conception de ce dispositif passe-tige connu fait que la base 26 du couvercle repose sur la paroi métallique 9 par l'intermédiaire du joint plat 21. La relative souplesse de ce joint d'étanchéité 21 autorise un certain pivotement du couvercle par rapport à l'axe de l'orifice 11, sous l'effet des sollicitations mécaniques sur la tige 7. Ce pivotement correspond à des contraintes sur la porcelaine du couvercle 3, susceptible d'endommager ce dernier. En outre, le pivotement du couvercle a pour effet de créer un interstice entre le côté de la base 26 qui se soulève, et le joint 21 ou la paroi 9. Cet interstice est propice à la pénétration de poussières ou d'autres polluants dans le dispositif ou dans le transformateur.
  • De plus, le joint d'étanchéité 21 a au moins un côté latéral en contact avec l'air ambiant et les agents corrosifs extérieurs, et un autre côté en contact avec le diélectrique intérieur, ce qui entraîne la dégradation de ce joint et limite la durée de vie de l'ensemble.
  • Par ailleurs, les passe-tige avec des couvercles en céramique sont relativement volumineux, y compris au voisinage de la paroi 9, ce qui impose le perçage d'orifices 11 de diamètre relativement fort dans cette paroi.
  • On se réfère à la Figure 2, qui correspond à un exemple du mode de réalisation préféré de l'invention. Le dispositif passe-tige 31 représenté dans cette Figure comporte également un corps 33 situé d'un premier côté d'une paroi 9 et un couvercle 35 situé de l'autre côté de cette paroi. Le corps 33 et le couvercle 35 sont réalisés en une matière plastique présentant une bonne tenue mécanique aux températures allant jusqu'à 250°C, environ. A cet effet, on utilise notamment du polytéréphtalate de butylène (PBT), ou un polyamide, notamment un polyamide imide (PAI). Le corps 33 et le couvercle 35 sont disposés sur la tige 7 qui traverse la paroi 9 au niveau d'un orifice 11 aménagé dans celle-ci. Le corps 33 et le couvercle 35 sont maintenus ensemble et contre les faces de la paroi par l'intermédiaire d'écrous 37, 39 vissés sur la tige 7.
  • Le couvercle 35 présente une forme générale sensiblement cylindrique, avec une face supérieure 41 et une face inférieure 43, cette dernière étant en contact avec la paroi 9. Afin de protéger le couvercle 35 et le corps 33 contre le pivotement, et de protéger les joints d'étanchéité 57,57' contre les agents corrosifs provenant respectivement de l'extérieur et de l'intérieur du transformateur, la base 26 du couvercle 35 et la base 26' du corps 33 sont pourvues de moyens de protection 28,28' respectifs. Ces moyens de protection sont réalisés sous la forme d'un rebord annulaire 28,28' aménagé dans la base 26,26' du couvercle 35 et du corps 33, et pourvu d'une rainure circulaire 55,55' apte à recevoir des joints d'étanchéité 57,57' respectifs. Ces rebords annulaires 28,28' fonctionnent comme des cales prenant appui contre la face respective de la paroi 9. Il en résulte d'une part que le pivotement du couvercle ou du corps est rendu très difficile de sorte que le dispositif passe-tige est mieux protégé contre les sollicitations mécaniques, et d'autre part que les joints d'étanchéité 57,57' sont protégés contre les agents polluants par les rebords annulaires 28,28', de sorte qu'une meilleure étanchéité du dispositif est obtenue. En outre, la présence de la base 26,26' en forme de rebord fait en sorte que les rainures annulaires 55,55' gardent toujours une dimension pratiquement constante, de sorte que les joints 57,57' sont protégés contre des compressions trop fortes.
  • Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, le couvercle 35 comporte au voisinage de sa paroi inférieure 43 une cavité cylindrique 45 dont l'axe est confondu avec l'axe 47 de la tige, et dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre de l'orifice 11 de la paroi 9. Le couvercle 35 comporte en outre, au voisinage de sa face supérieure 41, une ouverture cylindrique centrée sur l'axe 47 du couvercle ou de la tige 7, présentant une profondeur suffisante pour recevoir une rondelle de serrage 49, notamment en laiton, et une ou plusieurs rondelles élastiques 50 en acier, ou de préférence en cuivre-béryllium évitant un échauffement pour des courants supérieurs à 1 000 A (pour un échauffement dû à des courants inférieurs à 1 000 A on peut utiliser une rondelle en acier), et qui permettent du fait de leur élasticité, de maintenir les joints d'étanchéité 53, 57, 57' en pression, même en cas de dilatation thermique de la tige 7. De préférence, l'ouverture cylindrique 49 se présente sous la forme de deux cylindres coaxiaux 49a et 49b juxtaposés, à savoir un premier cylindre 49a de relativement fort diamètre situé au voisinage de la face supérieure du couvercle, et destiné à recevoir les rondelles 49, 50, et un second cylindre 49b de diamètre plus faible destiné à recevoir une entretoise 51 et un joint d'étanchéité 53. De préférence, l'entretoise 51 présente une partie radiale 51a s'étendant dans la partie inférieure du premier cylindre 49a, et une partie axiale 51b s'étendant dans le second cylindre 49b. Cette entretoise est réalisée notamment en une matière plastique renforcée en fibres de verre, par exemple du PBT à 20% de fibres de verre, ou du polyamide (40% de fibres de verre) ou polyamide imide, comme le corps et le couvercle.
  • Le joint d'étanchéité 53 est de préférence en une matière élastomère fluorée carbonée, résistant aux hautes températures (notamment du "Viton", fabriqué par la Société Dupont de Nemours), en téflon ou en silicone. Le joint d'étanchéité est monté avec un fort serrage, par exemple un coefficient de compression de 25%, de façon à ce qu'il soit comprimé radialement entre le couvercle 35 et la tige 47, pour fournir une étanchéité de très bonne qualité, même en cas de dilatation de la tige 7 sous l'effet de la température.
  • On observe que la nouvelle conception des rondelles de serrage 49, des rondelles élastiques 50 et de l'entretoise 51, permet de protéger le joint d'étanchéité 53 des poussières et autres agents polluants, du fait qu'il est disposé à l'intérieur du couvercle 35 dans le logement 49b.
  • Les joints d'étanchéité 57,57' sont réalisés en des matériaux de caractéristiques et de coefficient de compression similaires à ceux du joint d'étanchéité 53 mentionnés précédemment.
  • Le corps 33 du dispositif passe-tige selon l'invention comporte une projection cylindrique annulaire 59 de hauteur supérieure à l'épaisseur de la paroi 9, et dont le diamètre interne correspond au diamètre de la tige 7, son diamètre externe étant sensiblement égal au diamètre de l'orifice 11 de la paroi. Ainsi, lorsque le dispositif passe-tige est monté de part et d'autre de la paroi, la face externe de la projection 59 fait office d'élément de centrage du corps 33 et du couvercle 35 par rapport à l'orifice 11 de la paroi. En outre, l'épaisseur 61 de la projection cylindrique 59 fait office d'isolant électrique. Pour améliorer l'isolation électrique, l'homme du métier pourra aisément prévoir de donner à la projection cylindrique 59 une hauteur et une épaisseur suffisantes.
  • De plus, le corps 33 présente au niveau de sa paroi inférieure 65 un renfoncement hexagonal 67 dans lequel vient se loger l'écrou de serrage 39, de façon à l'immobiliser en rotation. En outre, afin d'immobiliser la tige 7 par rapport à l'écrou 39 pour faciliter le montage et le démontage du dispositif, il est prévu d'utiliser entre la tige et l'écrou un produit de collage anaérobie, par exemple du diméthécrylate ester.
  • On se réfère aux figures 3A, 3B et 3C. On a représenté dans cette figure une variante simplifiée de l'invention, destinée à adapter les moyens de protection du passe-tige, à une passe-tige connu pourvu d'un couvercle en porcelaine, ce qui permet de conférer certaines caractéristiques avantageuses de l'invention à des dispositifs passe-tige connus ou déjà en service. A cet effet, au lieu de comporter un rebord annulaire 28 en forme de cale comme expliqué plus haut en relation à la figure 2, le couvercle 3 du dispositif passe-tige est associé à une cale rapportée 68, destinée à être intercalée entre la base 26 du couvercle 3, et la paroi 9 du transformateur (non représentée). La cale 68 se présente sous la forme d'une cale rapportée, comportant une langue d'appui 70 orientée parallèlement à la base du couvercle 3, et une lèvre 72 orientée de façon sensiblement perpendiculaire à la langue d'appui 70. La langue d'appui 70 a pour fonction de caler la base du couvercle contre la paroi 9 du transformateur, et d'encaisser la pression axiale due au serrage du dispositif passe-tige contre la paroi 9. La lèvre 72 a pour fonction de centrer le couvercle 3 par rapport à l'axe de la tige (non représenté), et d'enserrer la base 26 du couvercle 3 en s'appliquant de façon élastique contre la surface externe 74 de la base du couvercle, pour ainsi fournir une première protection étanche contre l'intrusion d'agents polluants entre le couvercle 3 et la paroi 9. Il est à noter que cette étanchéité pourra être améliorée grâce à l'interposition entre la langue d'appui 70 et la base 26 du couvercle, à l'intérieur de la langue d'appui 70, d'un joint d'étanchéité torique normalisé 75. La cale 68 est réalisée en un matériau qui résiste bien aux températures élevées et à la compression, tout en présentant une certaine souplesse, comme par exemple le nylon polyamide, le polyéthylène ou le polyuréthane. La souplesse de la lèvre 72 de la cale 68 permet d'utiliser des cales identiques pour toute une gamme de couvercles de passe-tige en porcelaine, ce qui permet de compenser les tolérances de fabrication des couvercles en porcelaine.
  • Il résulte de ce qui précède que le dispositif passe-tige selon l'invention est conçu pour résoudre les inconvénients des dispositifs passe-tige selon l'état de la technique. En effet, la fourniture de moyens de protection en forme de cale permet d'augmenter considérablement la tenue du dispositif passe-tige aux sollicitations mécaniques et de le protéger contre les agents polluants, et ceci qu'il s'agisse d'un dispositif classique à couvercle en porcelaine, ou d'un dispositif en matière plastique.
  • L'utilisation d'une matière plastique appropriée pour la fabrication du corps et du couvercle permet encore d'améliorer le dispositif passe-tige, tout en réduisant son encombrement. En outre, la structure particulière du corps et du couvercle permet dans ce cas d'assurer un montage aisé et auto-centré par rapport à la tige 7. Enfin, l'ensemble des joints d'étanchéité est disposé à l'intérieur du corps et du couvercle du dispositif, sans aucun contact avec l'air ambiant ou les agents corrosifs, de sorte que l'étanchéité de ce dispositif se trouve considérablement améliorée.

Claims (12)

  1. Dispositif passe-tige (31), notamment pour transformateur électrique, enfilé sur une tige (7) de sortie de transformateur au niveau d'un orifice (11) aménagé dans sa paroi (9), ledit dispositif comprenant un corps (33;5) situé d'un premier côté de la paroi et un couvercle (35;3) situé d'un second côté de la paroi et des moyens de fixation (37, 39) pour enserrer ladite paroi entre ledit corps et ledit couvercle, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de protection (28,28';68) aptes à limiter le pivotement du couvercle (3;35) et/ou du corps (5;33), et à améliorer l'étanchéité de la liaison entre la paroi (9) et le couvercle (3;35) et/ou le corps (5;33).
  2. Dispositif passe-tige selon la revendication 1, caractérisé en ce que, ledit couvercle (35) et/ou corps (33) étant en matière plastique, lesdits moyens de protection (28,28') sont réalisés sous la forme d'un rebord annulaire (28,28') aménagé dans la base (26,26') du couvercle (35) et du corps (33), ledit rebord annulaire étant pourvu d'une rainure annulaire (55,55') apte à recevoir des joints d'étanchéité (57,57') respectifs, disposés de façon à être isolés de l'air ambiant lorsque le dispositif passe-tige est monté.
  3. Dispositif passe-tige selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite matière plastique est un polytéréphtalate de butylène.
  4. Dispositif passe-tige selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite matière plastique est un polyamide, notamment un polyamide imide.
  5. Dispositif passe-tige selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit couvercle comporte une cavité cylindrique (45) de diamètre égal au diamètre de l'orifice (11) de la paroi (9), et en ce que ledit corps (33) comporte une projection cylindrique annulaire (59) de hauteur supérieure à l'épaisseur de la paroi, et dont le diamètre interne correspond au diamètre de la tige (7), le diamètre externe étant sensiblement égal au diamètre de l'orifice de la paroi, de sorte que, lorsque le dispositif (31) est monté de part et d'autre de la paroi, la face externe de ladite projection (59) fait office d'élément de centrage du corps et du couvercle par rapport à l'orifice de la paroi.
  6. Dispositif passe-tige selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit couvercle (35) comporte, dans une face supérieure (41) distante de la paroi, une ouverture cylindrique (49) centrée sur l'axe (47) du couvercle, d'une profondeur suffisante pour recevoir au moins une rondelle de serrage élastique (50), notamment en cuivre-béryllium.
  7. Dispositif passe-tige selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite ouverture cylindrique se présente sous la forme de deux cylindres coaxiaux juxtaposés, à savoir un premier cylindre (49a) de fort diamètre situé au voisinage de ladite face supérieure (41) et destiné à recevoir une ou plusieurs rondelles de serrage (50), et un second cylindre (49b) de diamètre plus faible destiné à recevoir un joint d'étanchéité (53) et une entretoise (51).
  8. Dispositif passe-tige selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite entretoise (51) présente une partie radiale (51a) s'étendant dans ledit premier cylindre, et une partie axiale (51b) située dans ledit second cylindre.
  9. Dispositif passe-tige selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ladite entretoise (51) est en matière plastique, notamment en polytéréphtalate de butylène renforcé par des fibres de verre.
  10. Dispositif passe-tige selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ledit joint d'étanchéité (53) est en matière élastomère fluorée carbonée, en téflon ou en silicone.
  11. Dispositif passe-tige selon la revendication 1, caractérisé en ce que, ledit couvercle (3) étant en porcelaine, lesdits moyens de protection (68) sont réalisés sous la forme d'une cale rapportée (68), disposée entre la base (26) du couvercle (3) et la paroi (9) du transformateur.
  12. Dispositif passe-tige selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite cale rapportée (68) comporte une langue d'appui (70) insérée entre la base (26) du couvercle (3) et la paroi (9), et une lèvre (74) sensiblement perpendiculaire à la langue d'appui (70) et légèrement élastique, de façon à enserrer la face latérale (74) de la base (26) du couvercle (3).
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