FR2815762A1

FR2815762A1 - High tension bushing with gas insulation has dielectric screen embedded in elastomer covering

Info

Publication number: FR2815762A1
Application number: FR0013685A
Authority: FR
Inventors: Frederic Leclerc
Original assignee: Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2002-04-26
Also published as: EP1202293A1

Abstract

The bushing consists of a sealed rigid shell of an insulating material, covered with an elastomer insulating layer and surrounding an inner HT conductor set at a distance from the shell's inner surface. The shell has a metal bracket at one end for connecting it to the metal housing of an armoured gas-insulated apparatus, and a sealed plug at the other for connecting the conductor to an exterior overhead HT conductor. It also has a dielectric screen embedded in the elastomer covering and having an end in the shape of a collar, and a current sensor with primary and secondary windings separated by the screen, the secondary winding being in the form of a Rogowsky tore (75) inside a ring (66).

Description

TRAVERSÉE HAUTE TENSION À ISOLATION GAZEUSE

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention est relative à une traversée électrique pour une installation de distribution électrique haute tension, et plus particulièrement à une traversée du type à isolation gazeuse entre une installation électrique haute tension isolée au gaz et un conducteur aérien. HIGH-VOLTAGE GAS INSULATION CROSSING

TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The invention relates to an electrical crossing for a high-voltage electrical distribution installation, and more particularly to a crossing of the gas-insulated type between a high-voltage electrical installation insulated with gas and an overhead conductor.

ETAT DE LA TECHNIQUE Dans le document US 5466 891 est décrit une traversée à isolation gazeuse pour haute tension permettant d'un côté un raccordement à une enveloppe d'appareillage électrique haute tension à isolation gazeuse, et de l'autre à un conducteur aérien. La traversée comprend un conducteur haute tension inséré à l'intérieur d'une enveloppe isolante creuse allongée composite formée d'un corps rigide en résine synthétique renforcée par des fibres de verre, et d'un revêtement externe en silicone. Le corps en résine synthétique confère à la traversée sa rigidité mécanique. Le revêtement externe améliore le comportement mécanique aux chocs ainsi que le comportement de surface face à l'humidité, aux intempéries et à la pollution. L'enveloppe isolante est fermée à son extrémité supérieure par un couvercle étanche, et est munie à son extrémité inférieure d'une bride destinée à son raccordement à une enveloppe d'appareillage électrique. L'enveloppe est remplie d'un gaz à rigidité diélectrique élevée. Un écran diélectrique destiné à protéger la bride inférieure est disposé à l'intérieur de l'enveloppe et est surmonté d'un deuxième écran diélectrique à potentiel flottant, destiné à protéger une portion médiane de l'enveloppe. L'ensemble obtenu est relativement volumineux, du fait des distances à respecter entre l'écran et le conducteur. Aucun capteur de courant n'est prévu dans le dispositif. STATE OF THE ART In document US 5466 891 is described a gas-insulated crossing for high voltage allowing on one side a connection to an enclosure of high-voltage electrical apparatus with gas insulation, and on the other to an overhead conductor. The bushing comprises a high-voltage conductor inserted inside a hollow elongated composite insulating envelope formed by a rigid body of synthetic resin reinforced with glass fibers, and an external coating of silicone. The synthetic resin body gives the crossing its mechanical rigidity. The external coating improves the mechanical impact behavior as well as the surface behavior against humidity, weathering and pollution. The insulating envelope is closed at its upper end by a tight cover, and is provided at its lower end with a flange intended for its connection to an electrical equipment envelope. The envelope is filled with a gas with high dielectric strength. A dielectric screen intended to protect the lower flange is disposed inside the envelope and is surmounted by a second dielectric screen with floating potential, intended to protect a middle portion of the envelope. The assembly obtained is relatively bulky, due to the distances to be respected between the screen and the conductor. No current sensor is provided in the device.

Dans le document US 4 296 274 est décrit une traversée comportant un corps tubulaire en matériau isolant, un conducteur haute tension disposé à l'intérieur de ce corps et une bride métallique inférieure destinée à la fixation du corps tubulaire sur une enveloppe métallique d'une enceinte d'un appareillage électrique haute tension à isolation gazeuse. La traversée, qui est d'épaisseur sensiblement constante sur toute sa longueur, est munie d'un collier en matériau isolant positionné à proximité de la bride et fixé à la traversée avec interposition Document US Pat. No. 4,296,274 describes a bushing comprising a tubular body made of insulating material, a high-voltage conductor arranged inside this body and a lower metal flange intended for fixing the tubular body to a metal casing of a enclosure of high voltage electrical equipment with gas insulation. The bushing, which is of substantially constant thickness over its entire length, is provided with a collar of insulating material positioned near the flange and fixed to the bushing with interposition

d'une interface vulcanisée. Le collier forme une surépaisseur à la base de la traversée, et tend à écarter les surfaces équipotentielles du champ électrique, de sorte que la zone critique à proximité de la bride inférieure est soumise à un champ électrique relativement faible. Afin de diminuer encore la contrainte diélectrique à proximité de la bride, le collier peut incorporer un écran diélectrique constitué d'un anneau métallique au potentiel de la bride. Le collier a une rigidité mécanique élevée et est préférentiellement réalisé en résine époxy.

a vulcanized interface. The collar forms an extra thickness at the base of the bushing, and tends to separate the equipotential surfaces from the electric field, so that the critical zone near the lower flange is subjected to a relatively weak electric field. In order to further reduce the dielectric stress near the flange, the collar can incorporate a dielectric screen consisting of a metal ring at the potential of the flange. The collar has a high mechanical rigidity and is preferably made of epoxy resin.

Dans le document GB 2 289 803 est décrit une traversée haute tension comportant un corps isolant élastomère directement moulé sur le conducteur haute tension, sans interposition de milieu fluide. Un insert rigide annulaire en matériau composite renforcé par des fibres de verre est partiellement noyé dans le corps isolant élastomère. Une partie de l'insert non recouverte par le corps isolant élastomère forme une bride de fixation à une enceinte d'appareillage électrique. L'insert comporte un logement pour recevoir un capteur de courant qui se trouve noyé dans l'isolant élastomère lors de l'opération de moulage. Le corps isolant élastomère est directement moulé sur le conducteur haute tension et se trouve soumis à un champ électrique considérable. Or, il est toujours très difficile de garantir l'absence totale de bulles d'air dans le corps élastomère. Ces bulles forment des inhomogénéités susceptibles d'engendrer des décharges partielles lorsque la tension devient très élevées, et les décharges partielles entraînent à leur tour un vieillissement se traduisant par des fissures qui détériorent rapidement le matériau. C'est pourquoi l'emploi de cette technologie est délicat et en tous cas exclu lorsque la tension du conducteur devient très élevée, au-delà de 36kV. In document GB 2 289 803 is described a high voltage bushing comprising an elastomeric insulating body directly molded on the high voltage conductor, without interposition of fluid medium. A rigid annular insert of composite material reinforced with glass fibers is partially embedded in the elastomeric insulating body. Part of the insert not covered by the elastomeric insulating body forms a flange for fixing to an enclosure of electrical equipment. The insert has a housing for receiving a current sensor which is embedded in the elastomeric insulation during the molding operation. The elastomeric insulating body is directly molded on the high voltage conductor and is subjected to a considerable electric field. However, it is always very difficult to guarantee the total absence of air bubbles in the elastomer body. These bubbles form inhomogeneities capable of generating partial discharges when the tension becomes very high, and the partial discharges in turn lead to aging, resulting in cracks which rapidly deteriorate the material. This is why the use of this technology is delicate and in any case excluded when the conductor voltage becomes very high, above 36kV.

EXPOSE DE L'INVENTION L'invention vise donc remédier aux inconvénients de l'état de la technique, de manière à proposer une traversée haute tension du type à isolateur composite qui soit compacte et qui intègre une fonction de protection diélectrique de la bride de fixation de la traversée à une enveloppe d'appareillage électrique, et qui soit utilisable notamment pour des tensions nominales dépassant 36kV. PRESENTATION OF THE INVENTION The invention therefore aims to remedy the drawbacks of the state of the art, so as to propose a high voltage crossing of the type with composite insulator which is compact and which incorporates a dielectric protection function of the fixing flange. from the crossing to an enclosure of electrical equipment, and which can be used in particular for nominal voltages exceeding 36kV.

1 Selon l'invention, ce problème est résolu grâce à une traversée électrique haute tension à isolation gazeuse comportant : une enveloppe rigide étanche creuse en matériau électriquement isolant, contenant un gaz de rigidité diélectrique élevée, ayant une face interne et une face externe, ladite enveloppe s'étendant longitudinalement le long d'un axe entre une première extrémité axiale et une deuxième extrémité axiale ; un revêtement en matière élastomère isolante recouvrant la surface externe de l'enveloppe ; un conducteur intérieur haute tension disposé axialement à l'intérieur de l'enveloppe, à distance de la face interne de l'enveloppe ; - une bride métallique solidaire de la première extrémité de l'enveloppe, pour le raccordement de l'enveloppe à un caisson métallique d'un appareillage électrique blindé à isolation gazeuse, un bouchon étanche solidaire du conducteur et de la deuxième extrémité de l'enveloppe, pour le raccordement du conducteur à un conducteur aérien haute tension extérieur, un écran diélectrique relié électriquement à la bride et entourant le conducteur intérieur, comportant une extrémité axiale présentant une surface épousant une forme de bourrelet, l'écran diélectrique étant noyé dans ledit revêtement en matière élastomère. Préférentiellement, la traversée comporte en outre un capteur de courant comportant un primaire constitué par le conducteur intérieur haute tension et un enroulement secondaire logé dans ledit revêtement et séparé du conducteur intérieur par l'écran diélectrique. On intègre ainsi à la traversée une fonction de mesure de courant. L'écran diélectrique constitue un blindage du transformateur de courant. 1 According to the invention, this problem is solved by means of a high-voltage electrical crossing with gas insulation comprising: a hollow hollow rigid envelope of electrically insulating material, containing a gas of high dielectric strength, having an internal face and an external face, said envelope extending longitudinally along an axis between a first axial end and a second axial end; a coating of insulating elastomeric material covering the external surface of the envelope; a high voltage internal conductor disposed axially inside the envelope, at a distance from the internal face of the envelope; - a metal flange secured to the first end of the enclosure, for the connection of the enclosure to a metal box of a shielded gaseous insulated electrical appliance, a tight plug integral with the conductor and the second end of the enclosure , for the connection of the conductor to an external high voltage overhead conductor, a dielectric screen electrically connected to the flange and surrounding the inner conductor, comprising an axial end having a surface conforming to a bead shape, the dielectric screen being embedded in said coating in elastomeric material. Preferably, the bushing further comprises a current sensor comprising a primary consisting of the high voltage internal conductor and a secondary winding housed in said coating and separated from the internal conductor by the dielectric screen. A current measurement function is thus integrated into the crossing. The dielectric shield constitutes a shielding of the current transformer.

Préférentiellement, la surface de l'écran diélectrique délimite une portion d'espace interne toroïdale. L'enroulement secondaire est logé dans ladite portion d'espace toroïdale. L'écran comporte une portion non conductrice en forme de couronne, de manière à interdire la circulation d'un courant de boucle dans un plan axial autour de la portion d'espace toroïdale. On profite de la forme arrondie du pourtour de l'écran pour y insérer Preferably, the surface of the dielectric screen delimits a portion of internal toroidal space. The secondary winding is housed in said portion of toroidal space. The screen has a non-conductive portion in the form of a crown, so as to prevent the circulation of a loop current in an axial plane around the portion of toroidal space. We take advantage of the rounded shape of the periphery of the screen to insert it

l'enroulement secondaire du transformateur de courant. La portion non conductrice permet d'éviter que l'écran vienne perturber la mesure électrique du courant. On obtient ainsi une construction particulièrement compacte. the secondary winding of the current transformer. The non-conductive portion prevents the screen from disturbing the electrical measurement of the current. A particularly compact construction is thus obtained.

Avantageusement, le secondaire du capteur de courant comprend un tore de Rogowsky. Le tore de Rogowsky allie un faible encombrement, un faible poids, avec une grande linéarité de la réponse pour une gamme étendue de courants. Advantageously, the secondary of the current sensor comprises a Rogowsky torus. The Rogowsky torus combines a small footprint, a low weight, with a great linearity of the response for a wide range of currents.

Selon un mode de réalisation, la surface de l'écran est constituée par une peinture conductrice couvrant un bloc de matière élastomère dans lequel est logé ledit enroulement secondaire. According to one embodiment, the screen surface is formed by a conductive paint covering a block of elastomeric material in which said secondary winding is housed.

Alternativement, la surface de l'écran est constituée par une surface métallique d'un boîtier annulaire creux formant une cavité dans laquelle est logé ledit enroulement secondaire. Alternatively, the screen surface is constituted by a metal surface of a hollow annular housing forming a cavity in which is housed said secondary winding.

Préférentiellement, l'enveloppe est cylindrique. On minimise ainsi l'encombrement de la traversée et le diamètre de l'écran et du transformateur de courant. L'enveloppe est également plus simple à fabriquer, donc moins onéreuse. Naturellement, l'invention est également applicable à des isolateurs tronconiques tels qu'on les trouve dans l'état de la technique. Toutefois, la forme tronconique ne s'impose pas, puisque l'écran se trouve à l'extérieur de l'enveloppe rigide de la traversée. Preferably, the envelope is cylindrical. This minimizes the size of the bushing and the diameter of the screen and the current transformer. The envelope is also simpler to manufacture, therefore less expensive. Naturally, the invention is also applicable to frustoconical insulators as found in the state of the art. However, the frustoconical shape is not necessary, since the screen is located outside the rigid envelope of the crossing.

Avantageusement, le matériau électriquement isolant de l'enveloppe est une résine époxy chargée en fibres de verre. La matière élastomère du revêtement est une silicone. Advantageously, the electrically insulating material of the envelope is an epoxy resin loaded with glass fibers. The elastomeric material of the coating is a silicone.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'une traversée selon l'invention ; la figure 2 représente un agrandissement de la traversée de la figure 1, dans lequel une partie médiane de la traversée a été omise ; BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Other advantages and characteristics will emerge more clearly from the description which follows of a particular embodiment of the invention, given by way of nonlimiting example, and represented in the appended drawings in which: the figure 1 shows a view in longitudinal section of a crossing according to the invention; Figure 2 shows an enlargement of the crossing of Figure 1, in which a middle part of the crossing has been omitted;

- la figure 3 représente un agrandissement de la figure 2 ; - la figure 4 représente une vue en perspective d'une section axiale d'un écran diélectrique de la traversée de la figure 1.

- Figure 3 shows an enlargement of Figure 2; FIG. 4 represents a perspective view of an axial section of a dielectric screen of the crossing of FIG. 1.

DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION En référence aux figures, une traversée 10 comporte une barre conductrice haute tension rectiligne 11 axiale destinée à être raccordée par une extrémité inférieure à un jeu de barres 12 d'une installation électrique haute tension à isolation gazeuse 14, et par une extrémité supérieure à un conducteur aérien 16. La barre conductrice 11 est un cylindre métallique plein ou creux, disposé à l'intérieur d'un isolateur creux composite 18 suivant un axe géométrique 19. L'isolateur est fixé à un caisson métallique étanche 20 de l'installation électrique par l'intermédiaire d'une bride de fixation 22, et fermé dans sa partie supérieure par un couvercle métallique 24 solidaire de la barre 11 et au potentiel de celle-ci. L'isolateur 18 définit une cavité intérieure 26 communiquant avec l'intérieur 28 du caisson métallique 20. Le caisson 20 et l'isolateur 18 sont remplis d'un même fluide diélectrique, en l'occurrence de l'hexafluorure de soufre. L'étanchéité avec le milieu extérieur est assurée d'une part par la bride 22 à la jonction entre l'isolateur 18 et le caisson 20, et d'autre part par le couvercle 24. DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT With reference to the figures, a bushing 10 comprises a rectilinear high voltage conductive bar 11 axial intended to be connected by a lower end to a busbar 12 of a high voltage electrical installation with gas insulation 14 , and by an upper end to an overhead conductor 16. The conductive bar 11 is a solid or hollow metal cylinder, disposed inside a hollow composite insulator 18 along a geometric axis 19. The insulator is fixed to a box sealed metal 20 of the electrical installation by means of a fixing flange 22, and closed in its upper part by a metal cover 24 secured to the bar 11 and to the potential thereof. The insulator 18 defines an interior cavity 26 communicating with the interior 28 of the metal box 20. The box 20 and the insulator 18 are filled with the same dielectric fluid, in this case sulfur hexafluoride. Sealing with the external environment is ensured on the one hand by the flange 22 at the junction between the insulator 18 and the box 20, and on the other hand by the cover 24.

L'isolateur creux 18 est constitué d'un tube 30 en résine époxy renforcé de fibres de verre, recouvert d'un revêtement en matière silicone élastomère 31. Le tube 30 constitue une enveloppe cylindrique rigide étanche isolante, coaxiale avec la barre 11 et présentant une face interne 32 et une face externe 33. Un espace est constitué entre la face interne 32 de l'enveloppe 30 et la barre métallique 11, qui est destiné à être rempli d'un fluide à haute résistivité diélectrique, en l'occurrence du SF6. Le revêtement 31 en matière silicone forme une protection du tube 30 à la fois contre les chocs et contre les agressions chimiques ou physico-chimiques du milieu extérieur. Les propriétés hydrophobes de la silicone sont par ailleurs particulièrement intéressantes pour améliorer la résistance électrique de surface en atmosphère humide. Le revêtement 31 comprend est muni d'ailettes 3la destinées à allonger la ligne de fuite entre la bride 22 et le bouchon 24, et vient s'adapter sur le tube 30. The hollow insulator 18 consists of a tube 30 of epoxy resin reinforced with glass fibers, covered with a coating of elastomeric silicone material 31. The tube 30 constitutes a rigid cylindrical insulating waterproof envelope, coaxial with the bar 11 and having an internal face 32 and an external face 33. A space is formed between the internal face 32 of the casing 30 and the metal bar 11, which is intended to be filled with a fluid with high dielectric resistivity, in this case the SF6. The coating 31 made of silicone material forms a protection for the tube 30 both against impact and against chemical or physicochemical attack from the outside environment. The hydrophobic properties of silicone are also particularly advantageous for improving the electrical surface resistance in a humid atmosphere. The coating 31 comprises is provided with fins 3la intended to lengthen the line of flight between the flange 22 and the plug 24, and comes to fit on the tube 30.

La bride métallique inférieure 22 comporte un chambrage cylindrique 40 au diamètre extérieur du tube 30, et un épaulement 42 assurant une butée de positionnement axial pour le tube 30. La bride 22 est fixée au tube 30 par tout moyen approprié, notamment par collage et/ou frettage. The lower metal flange 22 has a cylindrical recess 40 with the outside diameter of the tube 30, and a shoulder 42 ensuring an axial positioning stop for the tube 30. The flange 22 is fixed to the tube 30 by any suitable means, in particular by gluing and / or hooping.

Le couvercle métallique 24 comporte quant à lui une bride supérieure 46 sensiblement identique à la bride inférieure 22, une plaque métallique de fermeture 48 et un raccord de connexion 50 pour réaliser le branchement au conducteur aérien 16. La plaque 48 est fixé à la bride par tout moyen approprié assurant l'étanchéité, notamment par soudage ou vissage avec le cas échéant interposition d'un joint d'étanchéité (non représenté). The metal cover 24 comprises an upper flange 46 substantially identical to the lower flange 22, a closing metal plate 48 and a connection fitting 50 for making the connection to the overhead conductor 16. The plate 48 is fixed to the flange by any suitable means ensuring sealing, in particular by welding or screwing with, if necessary, the interposition of a seal (not shown).

La traversée 10 est équipée d'un écran diélectrique supérieur métallique 52 mis au potentiel du couvercle 24 et constitué de deux tores 54,56 reliés par des colonnettes 58 réparties sur toute la circonférence des tores 54,56, de manière à constituer une zone de champ nul autour du couvercle supérieur 24 de la traversée. The bushing 10 is equipped with a metallic upper dielectric screen 52 set to the potential of the cover 24 and made up of two toroids 54,56 connected by balusters 58 distributed over the entire circumference of the toroids 54,56, so as to constitute a zone of zero field around the upper cover 24 of the crossing.

Le revêtement silicone 31, au niveau de la partie inférieure de la traversée 10, à proximité de la bride inférieure 22, présente un bourrelet 60 dans lequel est noyé un sous-ensemble 62 réalisant à la fois un capteur de mesure du courant circulant dans la barre haute tension, et un écran diélectrique. The silicone coating 31, at the lower part of the bushing 10, near the lower flange 22, has a bead 60 in which is embedded a sub-assembly 62 providing both a sensor for measuring the current flowing in the high voltage bar, and a dielectric screen.

Ce sous-ensemble, visible en détail sur les figures 3 et 4, comporte un anneau 66 en résine époxy. L'anneau 66 est muni d'une structure de support formée par des tiges de fixation métalliques 68 qui sont fixées dans la bride inférieure 22. La surface externe de la résine d'enrobage 66 est partiellement recouverte d'une peinture métallique ou semi-conductrice, de manière à former une portion de surface conductrice 70 interrompue par une portion de surface non conductrice 72 qui a une forme de couronne autour du conducteur 11. La portion conductrice 70 se prolonge jusqu'aux tiges métalliques de positionnement 68, de sorte que la bride inférieure 22, les tiges 68 et la portion de surface conductrice 70 sont à un même potentiel électrique. Les tiges 68 sont au nombre de 4 et réparties autour du périmètre de la bride, de sorte que les tiges 68 et la portion de surface conductrice 70 This sub-assembly, visible in detail in FIGS. 3 and 4, comprises a ring 66 made of epoxy resin. The ring 66 is provided with a support structure formed by metal fixing rods 68 which are fixed in the lower flange 22. The outer surface of the coating resin 66 is partially covered with a metallic or semi-painted conductive, so as to form a conductive surface portion 70 interrupted by a non-conductive surface portion 72 which has a crown shape around the conductor 11. The conductive portion 70 extends to the metal positioning rods 68, so that the lower flange 22, the rods 68 and the conductive surface portion 70 are at the same electrical potential. The rods 68 are 4 in number and distributed around the perimeter of the flange, so that the rods 68 and the portion of conductive surface 70

constituent ensemble un écran diélectrique inférieur 74 au potentiel de la bride 22. La portion de surface conductrice 70 constitue un rebord d'extrémité axiale de l'écran diélectrique, épousant une forme de bourrelet. Un tore de Rogowsky 75 est noyé à l'intérieur de l'anneau 66, donc à l'intérieur d'une portion d'espace toroïdale délimitée par la surface 70. Le tore 75 constitue un circuit secondaire d'un capteur de courant dont le primaire est constitué par la barre haute tension 11. Une liaison électrique basse tension 76 relie le tore 75 à une borne de sortie 78 permettant la lecture du signal fourni par le capteur. together constitute a dielectric screen 74 lower than the potential of the flange 22. The portion of conductive surface 70 constitutes an axial end flange of the dielectric screen, conforming to a bead shape. A Rogowsky torus 75 is embedded inside the ring 66, therefore inside a portion of toroidal space delimited by the surface 70. The torus 75 constitutes a secondary circuit of a current sensor whose the primary consists of the high voltage bar 11. A low voltage electrical connection 76 connects the toroid 75 to an output terminal 78 allowing the reading of the signal supplied by the sensor.

L'anneau 66, les tiges 68 et la liaison 76 sont enrobés par le revêtement silicone 31d, qui réalise une liaison mécanique avec le tube 30. The ring 66, the rods 68 and the connection 76 are coated with the silicone coating 31d, which makes a mechanical connection with the tube 30.

Les écrans 52, resp. 74 sont destinés à lisser les surface équipotentielles à proximité des parties métalliques conductrices 24, resp. 20,22, afin d'une part de limiter le champ électrique dans ces régions et d'autre part de limiter les émissions radioélectriques perturbatrices. The screens 52, resp. 74 are intended to smooth the equipotential surfaces near the conductive metal parts 24, resp. 20,22, in order on the one hand to limit the electric field in these regions and on the other hand to limit the disturbing radioelectric emissions.

Lorsque la traversée 10 est en fonction, la barre conductrice haute tension 11, le couvercle 24 et l'écran supérieur 52 sont à un même potentiel très élevé, alors que la bride inférieure 22 est au potentiel du caisson 20 de l'installation électrique, qui est reliée à la terre. When the bushing 10 is in operation, the high-voltage busbar 11, the cover 24 and the upper screen 52 are at the same very high potential, while the lower flange 22 is at the potential of the box 20 of the electrical installation, which is connected to the earth.

Les surfaces équipotentielles forment des portions de cylindres entre la barre 11 et la bride inférieure 22, qui s'évasent et s'épanouissent au-dessus de l'écran inférieur 74. Le rebord supérieur de la bride 22 est situé dans une zone ou le champ électrique est relativement faible grâce à l'écran inférieur 74. The equipotential surfaces form portions of cylinders between the bar 11 and the lower flange 22, which flare and open out above the lower screen 74. The upper edge of the flange 22 is located in an area where the electric field is relatively weak thanks to the lower screen 74.

La portion non conductrice 72 de la surface externe de la résine d'enrobage 66 interdit toute circulation de courant électrique en boucle dans l'écran inférieur 74, de sorte que l'écran 74 ne perturbe pas la mesure de courant par le tore de Rogowsky 64. The non-conductive portion 72 of the external surface of the coating resin 66 prevents any circulation of electric current in a loop in the lower screen 74, so that the screen 74 does not disturb the current measurement by the Rogowsky torus 64.

Naturellement, diverses modifications sont possibles. Naturally, various modifications are possible.

L'invention n'est pas limitée à des traversées cylindriques. L'isolateur peut avoir une forme tronconique. The invention is not limited to cylindrical bushings. The insulator may have a frustoconical shape.

L'hexafluorure de soufre peut être remplacé par tout fluide ayant une bonne résistivité, liquide ou gazeux. Sulfur hexafluoride can be replaced by any fluid with good resistivity, liquid or gaseous.

L'invention n'est pas limitée à des traversées dont l'enveloppe rigide est en résine époxy chargée de fibres de verre. Elle est notamment applicable avec les mêmes avantages à d'autres matériaux composites, et à des enveloppes en céramique. The invention is not limited to bushings in which the rigid envelope is made of epoxy resin loaded with glass fibers. It is notably applicable with the same advantages to other composite materials, and to ceramic envelopes.

Le tore de Rogowsky peut être remplacé par tout autre type d'enroulement secondaire de transformateur de courant. The Rogowsky toroid can be replaced by any other type of secondary current transformer winding.

Les tiges de support peuvent être remplacées par d'autres structures de support, par exemple un cylindre métallique muni de perforations permettant le remplissage par la silicone ou bien par une grille ou un treillis cylindrique métallique. Dans tous les cas, il est important que la structure de support permette une bonne insertion de la silicone lors de l'opération de moulage. The support rods can be replaced by other support structures, for example a metal cylinder provided with perforations allowing filling with silicone or else by a grid or a metallic cylindrical mesh. In all cases, it is important that the support structure allows good insertion of the silicone during the molding operation.

L'écran diélectrique peut être formé par un boîtier contenant l'enroulement secondaire de mesure et comportant deux portions de surface conductrices séparées par une portion de surface non conductrice. Le boîtier peut être métallique. The dielectric screen can be formed by a housing containing the secondary measurement winding and comprising two conductive surface portions separated by a non-conductive surface portion. The housing can be metallic.

En règle générale, l'écran diélectrique est au potentiel de la bride inférieure. Toutefois, la surface métallique de l'écran peut servir d'électrode à un capteur de tension. Dans ce cas, l'écran est relié électriquement à la bride par l'intermédiaire d'un pont diviseur. As a rule, the dielectric shield is at the potential of the lower flange. However, the metal surface of the screen can serve as an electrode for a voltage sensor. In this case, the screen is electrically connected to the flange via a divider bridge.

Le revêtement peut être constitué de plusieurs parties, avec des ailettes individuelles, qui sont moulées et vulcanisées ensemble ou par parties en plusieurs étapes. The coating may consist of several parts, with individual fins, which are molded and vulcanized together or in parts in several stages.

Le revêtement peut être constitué d'une silicone chargé en particules lui conférant une permittivité diélectrique élevée, de manière à participer au lissage des équipotentielles. La résine de silicone peut être remplacée par tout autre matériau isolant élastomère ou à comportement élastique adéquat. The coating may consist of a silicone loaded with particles giving it a high dielectric permittivity, so as to participate in the smoothing of the equipotentials. The silicone resin can be replaced by any other elastomeric insulating material or with adequate elastic behavior.

La bride inférieure peut être remplacée par un bouchon inférieur constituant une cloison formant un isolateur étanche, auquel cas l'intérieur de l'enveloppe constitue un compartiment étanche rempli d'un fluide diélectrique sans rapport avec l'installation électrique à laquelle est raccordée. The lower flange can be replaced by a lower plug constituting a partition forming a sealed insulator, in which case the interior of the envelope constitutes a sealed compartment filled with a dielectric fluid unrelated to the electrical installation to which it is connected.

Plaque et bride supérieure peuvent être remplacées par une seule pièce. L'écran supérieur peut n'être constitué que d'un tore. Il peut également être omis.Plate and upper flange can be replaced by a single piece. The upper screen may consist only of a torus. It can also be omitted.

Claims

1-High voltage electrical crossing with gas insulation comprising: - a hollow waterproof rigid envelope (30) of electrically insulating material, containing a gas of high dielectric strength, having an internal face (32) and an external face (33), said envelope (30) extending longitudinally along an axis (19) between a first axial end and a second axial end; a coating (31) of insulating elastomeric material covering the external surface (33) of the envelope; a high voltage internal conductor (11) disposed axially inside the envelope (30), at a distance from the internal face (32) of the envelope (30); - a metal flange (22) secured to the first end of the casing (30), for connecting the casing to a metal casing (20) of a shielded gaseous insulated electrical apparatus, - a tight plug (24 ) integral with the conductor (11) and the second end of the casing (30), for the connection of the conductor (11) to an external high-voltage overhead conductor (16), - a dielectric screen (74) electrically connected to the flange (22) and surrounding the inner conductor, having an axial end having a surface conforming to a bead shape; characterized in that the dielectric screen (74) is embedded in said coating of elastomeric material (31).

2-High voltage electrical bushing according to claim 1, characterized in that the bushing further comprises a current sensor comprising a primary consisting of the high voltage internal conductor (11) and a secondary winding (75) housed in said

coating (31) and separated from the inner conductor (11) by the dielectric screen (74).

3-High voltage electric bushing according to claim 2, characterized in that: said surface delimits a portion of toroidal internal space,

- the secondary winding is housed in said portion of toroidal space, - the screen comprises a non-conductive portion (75) in the form of a crown, so as to prevent the circulation of a loop current in an axial plane around the portion of toroidal space.

4-High voltage electrical bushing according to claim 3, characterized in that the secondary of the current sensor comprises a Rogowsky torus (75).

5-High voltage electrical bushing according to any one of claims 3 or 4, characterized in that said surface consists of a conductive paint covering a block of elastomeric material (66) in which is housed said secondary winding (75).

6-High voltage electrical bushing according to any one of claims 3 to 5, characterized in that said surface is constituted by a metal surface of a hollow annular housing forming a cavity in which is housed said secondary winding.

7-High voltage electrical crossing according to any one of the preceding claims, characterized in that the envelope is cylindrical.

8-High voltage electrical bushing according to any one of the preceding claims, characterized in that the electrically insulating material of the envelope is an epoxy resin loaded with glass fibers.

9-High voltage electrical bushing according to any one of the preceding claims, characterized in that the elastomeric material of the coating is a silicone.