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Dispositif de protection des installations électriques à basse tension.
Les distributions d'énergie électrique à basse tension et plus particulièrement les réseaux ruraux sont fréquemment le siège d'accidents dûs à la foudre.
La foudre peut provoquer des accidents de diverses manie - res ; elle peut frapper soit les circuits à haute tension soit les postes de transformation ou les usines génératrices, soit les lignes, soit les branchements d'abonnés, soit enfin les installations particulières. Dans tous les cas, elle peut amener des dégats matériels très divers et souvent importants et aussi des électrocutions de personnes.
Divers procédés ont déjà été mis en oeuvre pour éviter ou tout au moins limiter les dégâts matériels et les accidents de personnes.
Certains procédés ont pour but de diminuer la probabilité
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de chute de la foudre sur les réseaux : tels sont les para - tonnerres et fils de terre.
D'autres tendent à s'opposer à la propagation de la foudre dans une direction déterminée (bobines d'inductance) et à lui fournir un chemin d'écoulement à la terre (parafou - dres et cardews ou para,surtensions).
Tout ce qui concerne les dangers créés par la foudre s'appliquent également, quoique à un degré différent, aux dangers créés par un contact accidentel entre les installa - tions à basse tension et les installations à haute tension.
Dans la grande majorité des cas, la protection des installations à basse tension est simplement réalisée par la mise à la terre du neutre (courant continu ou alternatif), soit directement, soit par l'intermédiaire d'un cardew .
Quelquefois cette protection est complétée par l'adjonction de parafoudres ou de cardews sur les fils de phases au départ et aussi parfois sur les lignes.
Cette protection est estimée comme suffisante dans la généralité des cas, en ce sens que les accidents dus à la foudre sur les réseaux ainsi équipés sont très rares. Mais dès que la fréquence de la foudre devient considérable, comme c'est le cas dans certaines régions, les accidents deviennent nombreux et démontrent la nécessité de mesures plus efficaces et plus complètes.
Etant donné que le rayon d'action d'un appareil est fort limité, la sécurité ne peut être obtenue que par la multipli - cation des appareils de protection. Mais cette multiplication n'est économiquement possible que si l'on dispose d'un système suffisamment complet pour être efficace tout en restant bon marché.
Le dispositif faisant l'objet de la présente invention est plus particulièrement destiné à la protection des branche - ments d'abonnés, c'est-à-dire qu'il tend à empêcher la foudre
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de pénétrer dans les installations électriques intérieures lorsqu'elle est tombée en un point quelconque du réseau de distribution.
Un tel système, pour être réellement complet, doit com - prendre sur chaque fil (autre que le fil neutre lorsqu'il est relié directement à la terre), suivant le schéma de la fig.l, un parafoudre (ou un parasurtension ) a relié à la terre, une bobine d'inductance b placée entre le point de dérivation du parafoudre et l'installation intérieure, et accessoirement, un fusible 0 placé avant ou aprèsla bobine pour isoler éventuellement l'installation intérieure.
Ce système déjà employé dans les installations de quelque importance ne peut guère être réalisé, en l'état actuel des choses, qu'au moyen d'appareils du type industriel qui, dans le cas de branchements d'abonnés de faible puissance, conduit à un ensemble coûteux, encombrant et inélégant.
La présente invention a pour but de remédier à ces in - convénients. Sa caractéristique est de condenser en un appa - reil unique l'ensemble du schéma de la fig.l, l'appareil étant peu encombrant, quoique proportionné à l'importance des ins - tallations à protéger et à leur tension de fonctionnement.
Un tel dispositif de protection doit, pour être pratique, n'apporter par lui-même aucun élément de perturbation dans le réseau protégé. Cette considération conduit à adopter pour le parafoudre a un intervalle explosif suffisant plutôt qu'un intervalle trèsfaible (comme dans un parasurtension). En effet, un tel parafoudre a moins de chances de s'amorcer intempestivement, créant ainsi un court-circuit à la terre ayant pour effet d'entraîner la mise hors service d'une frac - tion du réseau. Par contre, il en résulte une diminution de sensibilité du parafoudre qui peut même devenir inefficace dans le cas d'une surélévation relativement faible (quoique dangereuse pour l'usager) du potentiel du réseau de distribution
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par rapport au sol.
Dans ces conditions il est intéressant de placer chez l'abonné, et non sur le réseau ou le branchement, un appareil très sensible tel qu'un parasurtention (de préférence celui décrit dans le brevet français N . 684. 785). Cet appareil sera placé de préférence sur le panneau de compteur entre celui-ci et le branchement. (D'autres appareils identiques peuvent être placés en nombre quelconque dans l'installation intérieure pour la réunir au sol). On arrive ainsi au schéma de la fig.2 dans lequel d représente le parasurtenaion et e le fusible placé sur le panneau du compteur Co .
Ainsi donc l'appareil le plus sensible étant placé chez l'abonné, c'est-à-dire à l'intérieur des bâtimentset à l'abri des intempéries, il y a moins de risques qu'il fonctionne intempestivement. Et s'il vient à fonctionner, il ne met hors circuit qu'un abonné et non plus tout une fraction du réseau.
L'avantage qu'il y a à placer cet appareil sur le panneau de compteur est , qu'en cas de fonctionnement, ni le compteur ni son fusible calibré (ou disjoncteur) ne participent au court - circuit.
Si la foudre vient à frapper le réseau, elle sera écoulée au sol, pour chaque abonné, par le parafoudre a du protecteur de branchement, c'est-à-dire en dehors de l'habitation.
Si une partie pénètre quand même dans l'installation intérieure, elle peut s'écouler par le parasurtension d (et par les parasurtensions placés dans l'installation). S'il se produit une surélévation de potentiel par suite d'un contact entre les installations à haute et basse tension, le parasur - tension d relie l'installation à la terre et provoque la fusion du coupe-circuit c, isolant l'installation intérieure du ré - seau. Il n'y a donc plus de danger pour l'usager.
La protection ainsi réalisée par combinaison du protec - teur de branchement réalisant le schéma de la fig.l et d'un (ou plusieurs) parasurtension placé dans l'installation inté -
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rieure, de préférence sur le panneau du compteur est donc plus complète, plus efficace, plus sensible et plus pratique que celle réalisée par l'emploi d'un simple parafoudre sur le branchement et même que celle réalisée par le schéma de la fig.l. Cette combinaison fait partie de la présente invention.
Le protecteur répondant au schéma de la fig.1 peut être réalisé de différentes manières qui toutes font partie de la présente invention. A titre d'exemple sont décrits ci-après deux modes de réalisation.
Dans la première réalisation représentée sur les figures 3 et 4 l'appareil est bi-polaire, mais il est évident que l'on peut constituer d'une manière identique un appareil comprenant un nombre quelconque de pôles.
Un coffret A métallique de préférence (fonte ou tôle emboutie) ayant la forme d'une boite constitue l'armature extérieure de l'appareil et sert de support et de protecteur contre les intempéries aux appareils de protection proprement dits. Ce carter est fixé sur la façade extérieure du bâtiment à peu près à l'endroit où le branchement pénètre à l'intérieur.
La fixation s'opère de l'intérieur de toute manière voulue, par exemple par des vis B, qui sont ainsi à l'abri de toute intervention lorsque l'appareil est fermé. Une prise C est équipée pour la jonction de l'appareil à une prise de terre.
Le carter est fermé à sa partie supérieure par un couver - cle également métallique maintenu par une ou plusieurs vis plombables D qui assurent l'inviolabilité de l'appareil lorsqu'il est en place. Un joint E assure l'étanchéité du carter.
La figure 3 représente l'appareil couvercle enlevé. La figure 4 représente une coupe suivant l'axe x x, le couvercle étant en place.
Des pipes en porcelaine F placées latéralement servent l'entrée et à la sortie des fils suivant une pratique cou - rante.
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Le dispositif d'écoulement éventuel à la terre G placé immédiatement après l'entrée du fil, dans le carter, et avant la bobine, peut être quelconque. On peut notamment le placer entre deux mâchoires H fixées sur une plaque isolante I et reliées par des bornes, l'une à l'arrivée du fil et à l'ex - trémité de la bobine J, l'autre à la masse K. La plaque iso - lante I est fixée dans le carter sur un bossage ménagé à cet effet.
La bobine d'inductance peut être quelconque et être constituée par un conducteur nu ou isolé. Mais le plus simple et le plus économique est de la constituer par un conducteur nu enroulé en hélice L et de la fixer par ses deux extrémités aux bornes J et M. Elles se trouvent ainsi isolées du carter sans qu'aucune précaution spéciale soit prise. Au cas où la foudre la déformerait dangereusement, elle viendrait en con - tact avec la masse et assurerait ainsi la protection.
Le coupe-circuit à fusible 0 dont les extrémités sont réunies d'une part à l'extrémité de la bobine par la borne M, d'autre part par la borne N au conducteur de sortie peut être constitué d'une manière quelconque. On peut le consti - tuer par une plaquette isolante amovible P portant deux con - tacts Q s'enfonçant dans des mâchoires H portées par une plaque isolante I fixée au carter. Les contacts Q portent des vis servant à immobiliser le fusible.
L'avantage de ce procédé oonstructif est de donner des pièces identiques pour le parafoudre (ou le parasurtension) et le fusible. Il est possible de changer ces appareils sans toucher une pièce sous tension et par conséquent sans qu'il soit nécessaire d'interrompre le courant. De plus, l'encom - brement est minimum et le montage est très facile car il suffit d'assembler les éléments hors du carter, d'introduire le tout dans celui-ci et d'y fixer les plaquettes I.
Cet appareil peut, bien entendu, comporter un certain
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nombre de variantes sans cesser de faire partie de la présente invention.
Dans la seconde réalisation représentée sur les figures 5 et 6 , l'appareil est disposé pour être monté sur le potelet supportant les isolateurs du branchement ou sur une ferrure.
Une pièce circulaire isolante A en porcelaine, traversée par une tige filetée B servant de pièce de fixation et de masse, sert de support au parafoudre F, à la bobine de self - induction H et au fusible G, fixés et reliés au moyen des bornes C D et E. Le tout est recouvert par une cloche protec - trice I métallique ou isolante qui, dans ce dernier cas, peut porter latéralement un téton servant à l'amarrage du fil de branchement.
Dans la représentation des figures 5 et 6, le parafoudre est du type à disques à intervalles multiples ; il est réuni d'une part à la borne C d'arrivée de la ligne, d'autre part à la masse B. La bobine H est à deux couches concentriques de manière à ne pas avoir un trop grand encombrement ; elle est reliée aux bornes D et E. Le fusible G d'un type quelcon - que est placé à la partie inférieure du support entre les bornes C et D et peut donc être vérifié aisément. Chaque élément est aisément remplaçable. La tige filetée B peut être placée de manière à permettre indifféremment la fixation inférieure ou supérieure de l'appareil.
REVENDICATIONS.
Je revendique, comme faisant partie de la présente inven - tion :
1 - un protecteur de branchement réunissant en un appareil unique un parafoudre (ou un appareil quelconque de décharge à la terre) une bobine d'inductance et un fusible.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.