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Sûreté pour haute tension.
La présente invention a pour objet une sûreté pour haute tension, dans laquelle par une constitution particulière du conducteur fusible on obtient que lors de la combustion de la sûreté, la transformation d'énergie dans la sûreté se produit de telle façon que la cartouche de sûreté n'est pas soumise à une sollicitation mécanique élevée et n'est pas détruite com- me par explosion.
Cette conformation du conducteur fusible est telle, sui- vant la présente invention, que sa section est uniforme sur une longueur choisie pour la mise hors circuit du courant li- mite et augmente en raccordement à cette longueur pour que poux un courant qui est plus grand que le courant limite, une par- tie telle du conducteur fusible disparait par fusion que lors du passage du courant par zéro, faisant suite à la fusion de la partie la plus faible, il y a un intervalle d'interruption
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empêchant la persistance de l'arc.
Le conducteur suivant la présente invention peut consis- ter en un fil ou en un ruban, Sur la fig. I du dessin on a re- présenté à titre d'exemple un conducteur fusible en forme de ruban 10 qui est établi de telle façon qu'il est déforcé pro- gressivement à partir des deux extrémités jusqu'à une partie médiane de grosseur uniforme. II et 12 sont les pôles de la sûreté entre lesquels le conducteur fusible 10 est tendu.
Un semblable conducteur fusible ne fond pas immédiate- ment lors du dépassement du courant limite sur toute sa lon- gueur comme les conducteurs fusibles de minceur uniforme des sûretés à haute tension connues. Seule la longueur partielle établie pour le courant limite fond au contraire tout d'abord.
Ensuite le courant d'arc, par suite de la forme particulière du conducteur fusible, fournit par fusion d'autres parties jusqu'au passage par zéro du courant, faisant suite à la fu- sion de la première longueur partielle, l'intervalle d'inter- ruption nécessaire pour lequel un réallumage de l'arc ne se produit plus après le passage par zéro du courant.
On connait il est vrai des sûretés pour basses tensions dont la section transversale est affaiblie au milieu et augmen- te vers les extrémités. Dans les sûretés connues à basse ten- sion, cette forme avait seulement pour but d'influencer l'é- chauffement jusqu'au commencement de la fusion. Par le simple transport de la même mesure aux sûretés à haute tension, le problème servant de base à la présente invention ne peut être résolu. En effet des sûretés à basse tension se distinguent es- sentiellement, non seulement au point de vue de l'élévation de la tension mais également au point de vue du rapport réci- proque des tensions partielles se produisant dans l'arc, des sûretés à haute tension auxquelles la présente invention se rapporte.
La chute de tehsion se produisant à un arc de compose, comme on le sait, de trois parties, savoir : chute anodique, @
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la colonne et la chute cathodique. La différence entre un arc de haute tension et un arc de basse tension réside dans la participation de la colonne à la tension d'arc tatale. Con- trairement aux conditions de tension d'un arc à basse tension, dans un arc à haute tension, de plusieurs milliers de volts, la chute de tension à la colonne joue le rôle principal tandis que la chute cathodique et la chute anodique,'encore beaucoup plus petite, peuvent être négligées.
Tandis que dans les sû- retés à basse tension, par l'énergie se produisant aux points de pied de l'arc et en particulier à la cathode, une partie considérable de la bande fusible est détruite, dans une sûreté à haute tension la partie ainsi détruite n'a pas d'importance en comparaison de la longueur totale. Pour cette raison il faut, dans une sûreté à haute tension, appliquer un soin par-- ticulier à la constitution correcte de la colonne d'arc.
La chute de tension à la colonne est dépendante de l'in- tensité de courant de produisant. Le gradient de tension se produisant dans la colonne, c 'est à dire la tension par centiè mètre de longueur d'arc, est d'autant plus petit que l'intensi- té de courant est plus grande. Par conséquent par une seule et même tension, pour une intensité élevée, un arc plus long peut être entretenu que par de plus petites intensités de courant.
Inversement on peut dire que pour l'extinction d'un arc de haute intensité, il faut un intervalle d'interruption plus long que pour l'extinction d'un arc de petite intensité de courant, lorsque la tension est égale dans les deux cas.Par le fait que suivant la présente invention, la section trans- versale du conducteur fusible d'une sûreté à haute tension est rendue uniforme sur une longueur mesurée pour la mise hors circuit du courant limite, on obtient que lorsque se produit le courant limite, on produit par la fusion du tronçon de con- ducteur de section uniforme, un intervalle d'interruption qui n'est pas plus grand que ce qui est nécessaire pour l'extinc- tion de l'arc brûlant avec l'intensité de courant limite.
Dans @
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le cas de plus grandes intensités de courant, la longueur cor- recte de l'intervalle d'interruption s'établit par la fusion, succédant immédiatement, de partiés voisines du conducteur fu- sible de plus grande section. Si, au contraire, par la fusion simultanée d'une plus grande partie de conducteur fusible, un plus long intervalle d'interruption se produisait que ce n'est nécessaire, il se produirait une diminution brusque de l'in- tensité de courant et par conséquent la tension existant entre les extrémités de l'intervalle d'interruption croîtrait au-delà de la tension de réseau, et cela dans la même mesure que l'in- tervalle d'interruption effectif est plus gfand que ce qui est nécessaire. Il se produit donc une surtension.
Cette surten- sion est produite par la variation brusque de courant dans les inductivités se trouvant dans le circuit. Si, comme c'est u- suel jusqu'à présent, les conducteurs fusibles sont réalisés avec une section uniforme sur toute leur longueur (qui doit tre mesurée suivant le courant maximum se présentant qui est plusieurs fois plus grand que le courant limite) il est à re- douter que déjà pour des courants qui se trouvent d'une petite quantité au-dessus du courant limite, le conducteur fonde sur toute la longueur immédiatement, de sorte que la surtension s'établissant par suite de la longueur de l'intervalle d'inter- ruption vaut un multiple de la tension du réseau. Il se pro- duit alors brusquement une très grande puissance de sorte qu'u- ne action en explosion est provoquée.
On évite ceci, suivant la présente invention, par le fait que la longueur de la partie du conducteur exécutée avec une section uniforme est mesurée seulement pour la mise hors circuit du courant limite et que la section dans le raccordement à cette longueur augmente.
La section peut se modifier par gradins sur la longueur du conducteur fusible. Il en résulte des possibilités de fabrica- tion plus simple pour les bandes fusibles, tandis que les poin- tes de tension se présentant par suite de la diminution de cou- rant se produisant en gradins restent tout à fait dans des li-
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mites supportables. Le fait principal reste que tout le conduc- teur ne fond pas avec un choc dans toute sa longueur. Comme les expériences l'ont montré, la subdivision de l'opération de fu- sion en deux parties seulement suffit déjà dans beaucoup de cas pour diminuer les pointes de tension à une valeur non dan- gereuse. Par conséquent, la section du conducteur fusible peut dans ces cas avec avantage présenter un seul gradin.
La disposition en gradins peut être produite par renforce- ment ou affaiblissement électrolytique d'un morceau de fil ou da ruban ou bien également par application mécanique de matière supplémentaire au semi-fabricat (fil, ruban) qui forme la matiè- re première.
Les fig. 2 et 3 montrent deux autres exemples de réalisa- tion de l'invention. La fig. 2 montre un conducteur fusible 10 en forme de ruban à un seul gradin, la fig. 3 un conducteur fu- sible 10 en fil, dans lequel une partie est renforcée par en- roulement d'un fil 13 (ou d'un ruban).
La constitution du conducteur fusible suivant la présente invention a encore l'avantage que pour des courants qui sont un peu en-dessous du courant limite, la sûreté s'échauffe moins que celles comportant un conducteur fusible uniformément mince.
Dans le conducteur fusible suivant la présente invention, la cha leur produite dans la partie faible est en effet petite, car cette partie n'a qu'une longueur qui ast nécessaire pour la mise hors circuit du courant limite, tandis que la longueur d'un con- ducteur fusible uniformément mince doit être établie pour le plus grand courant de mise hors circuit se produisant.Les par- ties de plus grande section transversale s'échauffent moins for- tement par suite de leur plus petite résistance et sont notable- ment mieux refroidies par suite de leur plus grande surface.Par conséquent la chaleur se produisant dans la partie faible du con ducteur fusible peut s'évacuer non seulement par les parties im- médiatement voisines de la sûreté mais aussi par l'environnement des parties renforcées du conducteur fusible, vers lasurface de la süreté.