Support-chevalet pour lignes électriques. Les supports de lignes électriques aérien nes se divisent en général pour une même ligne en deux catégories 1 La majeure partie, employée dans les parties à peu près en alignement comprend des supports destinés seulement à porter la ligne, et à résister aux efforts transversaux dus au vent, mais aussi prévus le plus sou vent pour résister à la rupture accidentelle d'un fil sur l'une des portées adjacentes; 2 Des supports plus résistants, dit d'ar rêt, placés de distance en distance, notam ment aux changements de direction de la ligne, et qui sont calculés pour résister aux efforts résultant de la rupture totale des fils d'un même côté.
La nécessité de prévoir les supports ou pylônes courants pour résister dans tous les sens à un moment de flexion à la base qui croît rapidement avec la hauteur, conduit, en vue d'en réduire le poids, à accroître leur moment d'inertie, c'est-à-dire leur empatte ment, dans des proportions qui, admissibles pour les pays neufs, soulèvent de graves ob jections dans les régions ou la valeur du -sol cultivable est plus élevée.
Un moyen connu de restreindre l'encom brement à la base des supports, tout en les allégeant, consiste dans l'emploi de pylônes dits élastiques qui, présentant une grande rigidité dans la direction transversale à celle de la ligne, sont au contraire susceptibles de fléchir dans la direction longitudinale en cas de rupture des fils et se dérobent ainsi par tiellement au moment de flexion par la di minution de tension qui résulte, dans la ligne, de leur déformation.
Mais ce procédé est limité dans son effi cacité à des portées relativement faibles, pour lesquelles un déplacement minime du sommet du pylône suffit à déterminer une augmenta tion de flèche et une diminution de tension appréciable dans les fils non rompus.
Le but de l'invention est, en reportant aux supports d'arrêt tout le rôle de main tenir l'ensemble de la ligne en équilibre stable dans le sens longitudinal, de limiter stricte ment les fonctions des supports intermédiaires ou d'alignement aux deux rôles essentiels de porter la ligne, et de résister aux efforts transversaux.
L'invention a pour objet un support-che- valet pour lignes électriques, comportant un ensemble d'éléments individuellement rigides, et caractérisé en ce qu'il présente, au moins dans le voisinage du sol, des articulations lui permettant de tourner autour d'un axe normal à la direction de la ligne qu'il est appelé à supporter de manière qu'il n'offre aucune résistance à un effort s'exerçant sur lui dans le sens de la ligne, mais résiste aux efforts transversaux, et en ce que son équi libre doit être assuré en utilisant uniquement le poids de la ligne, à l'exclusion de tout autre moyen,
notamment sans emploi de haubans agissant dans 'ta direction de l'alignement.
Dans une ligne comportant de tels che valets, une première condition à réaliser est que l'ensemble compris entre deux pylônes d'arrêt et consistant en ri portées égales et (n - 1) supports ou chevalets articules soit stable, c'est-à-dire que le système écarté de sa position d'équilibre d'une manière quel conque tende toujours à revenir à la position normale dans laquelle les supports sont tous verticaux. Le calcul montre que pour les poids usuels des supports et des lignes, cette condition est facile à satisfaire et permettrait d'intercaler entre deux pylônes d'arrêt un nombre très élevé de supports.
Une deuxième condition plus restrictive est, lorsque le vent souffle dans la direction de la ligne, d'une part, que l'effort supplé mentaire qui résulte dans les fils de la trac tion qu'exercent sur eux les chevalets sous l'action du vent n'excède pas les limites cor respondant au coefficient de sécurité admis; et pour lesquelles les pylônes d'arrêt doivent être normalement prévus; d'autre part, que l'augmentation de flèche qui résulte, dans les portées placées sous le vent, de l'inclinaison prise par les chevalets, ne fasse pas descen dre les fils au-dessous du niveau assigné par les règlements.
Enfin, on pourra s'imposer comme troi sième condition que les chevalets puissent résister par exemple à la rupture d'un fil d'un seul côté, mais tandis que cet accident détermine dans le pylône normal à la fois un moment de flexion croissant avec la hau teur et Lui moment de torsion, ce dernier subsiste seul dans le chevalet et est indé pendant de la hauteur, ce qui permettra d'é tablir ce type de support beaucoup plus lé gèrement.
Mais il est possible d'aller plus loin en- coi-e et de supprimer même ce moment de torsion, en renonçant à doter le chevalet d'aucune résistance à ce genre d'effort, c'est- à-dire en lui conférant titi degré de liberté supplémentaire permettant à la partie supé rieure, non seulement de se déplacer dans le sens de la ligne, mais encore de tourner au tour d'urr axe vertical.
Les supports intermédiaires deviendront ainsi dune extrême légèreté, du fait que les parties essentielles n'en sont soumises qu'à des efforts de traction ou de compression, tandis que le cube des massifs de fondation, qui n'ont à supporter aucun moment de ren versement, mais seulement des efforts nor maux, sera réduit à sa plus simple expres sion.
Non seulement l'implantation des sup ports sera facilitée par leur moindre encombre ment, mais le nombre en pourra être encore réduit, car la valeur de la portée la plus économique sera accrue du fait que le poids de ce genre de chevalet croît moins rapide ment en fonction de la hauteur que pour des supports ordinaires.
Quant aux pylônes d'arrêt, ils pourront, soit ne différer en rien, même au point de vue dimensionnement, des types ordinaires, soit, plus simplement encore, être constitués par des chevalets du meute type que les sup ports intermédiaires, mais convenablement haubannés dans le sens longitudinal.
Les fig. 1 et 2 du dessin ci-annexé à titre d'exemple représentent deux formes préférées de l'objet de l'invention se rapportant au cas d'une ligne triphasée à très haute tension; la fig. 1 est une, vue de face, la fig. 2 une vue de côté.
Les montants pli N. articulés au niveau du sol par l'intermédiaire de rotules, sur les massifs de fondation 1'i et F, supportent à la partie supérieure, par les. articulations <I>Ri R2,</I> la traverse<I>T</I> à laquelle sont atta chées les chaînes d'isolateurs. Le trapèze ainsi constitué est contreventé dans le sens trans versal par les tirants Hi et H2.
Sous la forme ci-dessus décrite, le sup port est rien seulement libre de s'incliner dans le sens longitudinal, mais n'offre en outre aucune résistance aux efforts de torsion résultant de la rupture d'un fil, et tendant à la gauchir.
La stabilité de la traverse T sur ses ro- biles Ri et R2 pourra être réalisée soit par une attache convenable des tirants se termi nant par exemple à leur extrémité supérieure par unie patte d'oie dont les deux brins vien nent prendre appui respectivement sur les deux membrures de la traverse, soit en rem plaçant (fig. 2) une des rotules genouillères Ri par une charnière Ri R'i ou articulation à un seul degré de liberté ne permettant qu'une rotation autour d'un axe parallèle à la ligne.
Cette grande déforinabilité conduit, bien entendu, au minimum de poids, mais elle ris que de déterminer des efforts exagérés sur le fil central en cas de rupture d'un des fils la téraux, dans le cas par exemple on la ligne ne comporte pas de fils de terre;
pour y parer, le support pourra être raidi, à l'égard des efforts de torsion, en dédoublant chacun des tirants Hi et H2 et en intercalant entre les deux paires de tirants Ri-CF2 et R2 <I>CFi</I> d'une part, et Ri-C'F2 et R2-C'Fi d'autre part, dont les points de croisement C et C' se projettent en C, un poinçon pa rallèle à la ligne. On se rend compte en effet que le degré de liberté que possédait le triangle Ri R2 Fs par rotation autour de l'axe Ri F2 du plan de référence<I>Ri Fi F2</I> est supprimé.
Les exemples d'exécution décrits ci-dessus comportent l'emploi de tirants; on pourra, bien entendu, utiliser le mode de construc tion usuel des pylônes métalliques ne com portant pas de tirants, mais uniquement des éléments rigides de forme appropriée, d'ail leurs quelconque, soit solidaires, soit reliés entre eux par des articulations; celles-ci pour ront être établies, soit comme les pièces ana logues utilisées dans les ponts métalliques, soit au moyen de galets roulant sur des che mins de roulement de forme appropriée;
mais les organes de roulement pourront aussi être remplacés par des organes de liaison, tels que biellettes, jumelles, lames élastiques, etc., ou encore par des organes de glissement quel conques, également connus en eux-mêmes, ces organes déterminant, entre les parties qu'elles relient, des axes virtuels ou des cen tres instantanés de rotation convenablement disposés suivant les règles classiques de la cinématique, en vue de concilier la stabilité nécessaire avec l'obtention des degrés de li berté supplémentaires désirés. On se bornera à décrire un exemple d'exécution de ce genre comportant des organes de liaison, en l'espèce des biellettes.
Aux fig. 3 et 4, les deux montants ni et na' articulés entre eux par la genouillère g supportent par quatre biellettes bi b'i b2 b'2 la partie supérieure du pylône à laquelle sont attachées les chaînes d'isolateurs. On s'assure aisément que ces liaisons; tout en maintenant en équilibre, sous l'influence des poids, l'en semble dans sa position normale, ne s'oppo sent pas à une certaine rotation de la partie supérieure du pylône autour de son axe ver tical de symétrie.
Easel support for power lines. The supports of overhead electric lines are generally divided for the same line into two categories 1 The major part, used in the parts almost in alignment includes supports intended only to carry the line, and to resist the transverse forces due to wind, but also most often designed to resist the accidental breakage of a wire on one of the adjacent spans; 2 More resistant supports, known as stop, placed from distance to distance, in particular to changes in direction of the line, and which are calculated to resist the forces resulting from the total breakage of the wires on the same side.
The need to provide current supports or pylons to resist in all directions a bending moment at the base which increases rapidly with the height, leads, in order to reduce the weight, to increase their moment of inertia, c That is to say, their footprint, in proportions which, admissible for new countries, raise serious objections in regions where the value of cultivable soil is higher.
One known means of limiting the size at the base of the supports, while reducing them, consists in the use of so-called elastic pylons which, having great rigidity in the direction transverse to that of the line, are on the contrary liable to flex in the longitudinal direction in the event of breakage of the yarns and thus escape partially at the bending moment by the reduction in tension which results, in the line, from their deformation.
But this method is limited in its effectiveness to relatively small spans, for which a minimal displacement of the top of the pylon is sufficient to determine an increase in deflection and an appreciable decrease in tension in the unbroken wires.
The aim of the invention is, by transferring to the stop supports all the role of maintaining the whole line in stable equilibrium in the longitudinal direction, to strictly limit the functions of the intermediate supports or of alignment to the two essential roles of carrying the line, and resisting transverse forces.
The subject of the invention is a saddle support for electric lines, comprising a set of individually rigid elements, and characterized in that it has, at least in the vicinity of the ground, articulations allowing it to rotate around it. 'an axis normal to the direction of the line that it is called upon to support so that it offers no resistance to a force exerted on it in the direction of the line, but resists transverse forces, and in that its balance must be ensured using only the weight of the line, to the exclusion of any other means,
especially without the use of shrouds acting in the direction of alignment.
In a line comprising such che valets, a first condition to be fulfilled is that the assembly comprised between two stop pylons and consisting of ri equal spans and (n - 1) supports or articulated trestles is stable, that is to say -to say that the system removed from its position of equilibrium in a way which always tends to return to the normal position in which the supports are all vertical. Calculation shows that for the usual weights of supports and lines, this condition is easy to satisfy and would allow a very high number of supports to be inserted between two stop pylons.
A second more restrictive condition is, when the wind is blowing in the direction of the line, on the one hand, that the additional force which results in the wires from the traction exerted on them by the bridges under the action of the wind does not exceed the limits corresponding to the accepted safety coefficient; and for which the stop pylons must be normally provided; on the other hand, that the increase in deflection which results, in the staves placed downwind, from the inclination taken by the trestles, does not cause the wires to descend below the level assigned by the regulations.
Finally, we can impose as the third condition that the trestles can withstand for example the breaking of a wire on only one side, but while this accident determines in the normal pylon at the same time an increasing bending moment with the height and the torsion moment, the latter remains alone in the bridge and is independent of the height, which will allow this type of support to be established much more lightly.
But it is possible to go further en- coi-e and even eliminate this moment of torsion, by giving up providing the bridge with any resistance to this kind of effort, that is to say by giving it titi additional degree of freedom allowing the upper part not only to move in the direction of the line, but also to turn around the vertical axis.
The intermediate supports will thus become extremely light, owing to the fact that the essential parts are only subject to tensile or compressive forces, while the cube of the foundation blocks, which do not have to withstand any moment of renewal. payment, but only normal effort, will be reduced to its simplest form.
Not only will the installation of the supports be facilitated by their less encumbrance, but the number can be further reduced, because the value of the most economical span will be increased because the weight of this type of easel increases less rapidly. as a function of height than for ordinary supports.
As for the stop pylons, they can either not differ in any way, even from a dimensioning point of view, from the ordinary types, or, more simply still, be constituted by trestles of the standard pack as the intermediate supports, but suitably guyed. in the longitudinal direction.
Figs. 1 and 2 of the accompanying drawing by way of example represent two preferred forms of the object of the invention relating to the case of a three-phase line at very high voltage; fig. 1 is a front view of FIG. 2 a side view.
The uprights fold N. articulated at ground level by means of ball joints, on the foundation blocks 1'i and F, support at the upper part, by the. articulations <I> Ri R2, </I> the crosspiece <I> T </I> to which the insulator chains are attached. The trapezoid thus formed is braced in the transverse direction by the tie rods Hi and H2.
In the form described above, the support is nothing only free to tilt in the longitudinal direction, but additionally offers no resistance to the torsional forces resulting from the breakage of a wire, and tending to warp it. .
The stability of the cross member T on its rollers Ri and R2 can be achieved either by a suitable attachment of the tie rods terminating for example at their upper end by a united crow's feet, the two strands of which come to rest respectively on the two ribs of the cross member, either by replacing (fig. 2) one of the knee joints Ri by a hinge Ri R'i or articulation with a single degree of freedom allowing only rotation around an axis parallel to the line .
This great deforinability leads, of course, to a minimum of weight, but it risks determining exaggerated forces on the central wire in the event of a breakage of one of the lateral wires, in the case, for example, that the line does not include son of earth;
to deal with this, the support can be stiffened, with regard to torsional forces, by splitting each of the tie rods Hi and H2 and by inserting between the two pairs of tie rods Ri-CF2 and R2 <I> CFi </I> d 'on the one hand, and Ri-C'F2 and R2-C'Fi on the other hand, of which the crossing points C and C' project into C, a punch parallel to the line. One realizes in fact that the degree of freedom which the triangle Ri R2 Fs possessed by rotation around the axis Ri F2 of the reference plane <I> Ri Fi F2 </I> is deleted.
The embodiments described above include the use of tie rods; one can, of course, use the usual method of construction of metal pylons not comprising tie rods, but only rigid elements of appropriate shape, of any kind, either integral or interconnected by joints; these can be established either like the similar parts used in metal bridges, or by means of rollers running on suitably shaped raceways;
but the running gear could also be replaced by connecting members, such as connecting rods, binoculars, elastic blades, etc., or even by any sliding members, also known in themselves, these determining members, between the parts that they connect, virtual axes or instantaneous centers of rotation suitably arranged according to the classical rules of kinematics, with a view to reconciling the necessary stability with obtaining the desired additional degrees of freedom. We will limit ourselves to describing an example of an embodiment of this type comprising connecting members, in this case connecting rods.
In fig. 3 and 4, the two uprights ni and na 'articulated together by the toggle g support by four connecting rods bi b'i b2 b'2 the upper part of the pylon to which the insulator chains are attached. It is easy to ensure that these connections; while maintaining equilibrium, under the influence of the weights, it seems in its normal position, does not oppose a certain rotation of the upper part of the pylon around its vertical axis of symmetry.