Domaine scientifique de la Doua
Bâtiment Paul Dirac
4, Rue Enrico Fermi
69622 Villeurbanne Cedex
Accueil Tel: +33 (0) 4 72 43 13 46
Direction : +33 (0) 4 72 44 84 57
Fax: +33 (0) 4 72 43 15 40


Nous contacter


organigramme


annuaire


intranet


Réservations

Nos tutelles

CNRS

Rechercher




Accueil > Support > Soutien technique > Mécanique > Projets > 23.1 DIAM

2.1 DIAM - Plateforme haute tension

20kV - 160kV

DIAM - Plateforme haute tension

Th.Dupasquier[1] ; G.Gelin[1] ; F.Mounier[1] ; A.Eynard[1] ; A.Benoit[1] ; Th.Alliaume[1] ; G.Verdier[1] ; C.Peaucelle[2] ; R.Filliol[2]

[1] Service Etude et Réalisation Mécanique IPNL
[2] Service Accélérateurs IPNL

La plateforme de l’accélérateur contient les alimentations haute tension et HF de la source E.C.R., la source E.C.R., les pompes, vannes d’isolement, alimentations hautes tensions pour les optiques faisceau, les coffrets de mesures, de contrôle/commande pour la commande à distance des boitiers électroniques et électromécaniques, électro-pneumatiques, et toute l’électrotechnique de commande des équipements réclamant de la puissance électrique.

D’autres équipements fournissant les fluides, eau réfrigérée et air comprimé, complètent l’installation interne de la plateforme, reliée à un transformateur d’isolement pour l’alimentation générale en 220V.

Soumise à une tension de 160kV, la caisse montée est isolée du sol par des isolateurs céramiques et est suffisamment éloignée de tout corps avec lequel elle serait susceptible de générer des arcs électriques, protégeant les personnes et les équipements embarqués. La caisse est placée dans une zone de sécurité, protégée par une grille reliée à la terre et dont la continuité électrique des éléments de la cage est assurée par des tresses et des vis de contact.

Contraintes techniques :

  • Isolation électrique entre la tension de pré-accélération, 20kV, et la tension d’accélération, 160kV.
  • Continuité électrique de la caisse
  • Rigidité
  • Modularité en vue de l’intégration des composants électroniques
  • Volumes de circulation d’air pour le refroidissement
  • Encombrement dans la salle machine
  • Accessibilité aux divers éléments de la voix faisceau et de ses composants
  • Sécurité des personnes

Contraintes financières :

  • Veiller au meilleur rapport fonctionnalité / prix

Recherche de solutions :

  • Mécano soudé, tôle inox
  • Profilés aluminium

Parmi ces deux solutions, la structure mécano soudée [Fig 1] restait une solution figée, difficilement évolutive et peu adaptative aux nécessités de l’intégration d’éléments életromécaniques souvent définis à la dernière minute.

La structure en profilés aluminium [Fig 2] est complètement modulaire, adaptable aux situations non prévues, laissant une grande liberté d’action.

Le cout entre les deux versions étant d’un facteur deux, la solution en profilés aluminium reste la plus compétitive. Ce sera elle qui sera retenue en dernier choix.

JPEG - 68.5 ko
Fig 1
Plateforme monobloc mécano-soudée (Conception : Th.Dupasquier)
JPEG - 95.9 ko
Fig 2
Plateforme modulaire en profilés aluminium(Conception : Th.Dupasquier)

Fabrication :

  • Approvisionnement
  • Découpes
  • Usinages
  • Assemblage

La fabrication a été totalement réalisée dans nos ateliers à l’exception des coins sphériques, non disponibles sur le catalogue du fabricant, et qui ont fait l’objet d’une fabrication spéciale par une société privée.

Cette construction nous a permis de mieux comprendre les exigences liées à l’utilisation de ce type de profilés, ainsi que leur mise en oeuvre. Nous nous sommes donc outillés afin d’usiner les passages pour les fixations qui maintiennent les tubes les uns aux autres.

Cet apprentissage a été bénéfique, initiant du même coup, une nouvelle façon de penser les structures de ce type, jusqu’à susciter un intérêt en chaudronnerie.

JPEG - 116.2 ko
Photo 1
Assemblage de la plateforme (Réalisation IPNL)
JPEG - 157 ko
Photo 2
Assemblage de la plateforme (Réalisation IPNL)
JPEG - 80 ko
Photo 3
Assemblage de la plateforme (Réalisation IPNL) - Détail d’un coin sphérique
JPEG - 87 ko
Photo 4
Détail d’un coin sphérique (Réalisation extérieure)

Installation sur site :

  • Installation dans le laboratoire
JPEG - 226 ko
Photo 5
Plateforme assemblée en cours d’intégration (Montage et intégration IPNL)

Tests :

  • Mesures de continuité électrique
  • Essais de montée en tension

Lors des tests de montée en tension, la plateforme a été portée à la tension maximum de 160kV imposée par le cahier des charges.