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Parafoudre.
La présente invention concerne les parafoudres et, plus particulièrement, un éclateur série pour parafoudres du type à expulsion.
Les parafoudres du type à expulsion consistent essen- tiellement en électrodes espacées placées dans une chambre d'arc ventilée qui est alignée avec, ou contient de la matière isolante capable de produire des gaz sensiblement non ionisés quand elle est exposée à un arc électrique. Quand une décharge se produit entre les électrodes,une grande quantité de gaz est produite et expulsée en un jet par l'ouverture, entraînant les gaz de l'arc et désionisant sa trajectoire, de manière à éteindre l'arc, in- terrompant ainsi le passage du courant du réseau qui circule par le parafoudre à la terre, à la suite d'une surtension due à la foudre.
Dans les parafoudres à expulsion du type courant, la
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chambre d'arc'consiste en un tube en fibre dure, ou autre ma- tière produisant des gaz, muni, à ses extrémités, d'électrodes dont une au moins pénètre à l'intérieur du tube, et une au moins est ventilée. Une cartouche ou un bouchon de matière produisant des gaz est habituellement glissé dans le-tube entre les électro- des afin de réduire la section de la trajectoire de l'arc et d'augmenter la quantité de matière pouvant produire des gaz ex- posée à l'arc, de manière à améliorer la capacité de coupure de courant du parafoudre.
Avec des parafoudres du type à expulsion, on utilise toujours un éclateur série pour isoler le parafoudre de la ligne dans les conditions normales, de manière que le tube en fibre ne soit pas continuellement soumis à la tension normale du réseau, ce qui donnerait lieu à des courants de fuite nuisibles à la pa- roi intérieure du tube. On a utilisé habituellement à cet effet des éclateurs ouverts, mais ceux-ci courent le risque d'être pontés par des oiseaux, ou par de la neige fondue ou de la glace, et il arrive aussi qu'on modifie accidentellement leur réglage pendant la manipulation et le montage du parafoudre.
Un autre in- convénient des éclateurs ouverts réside en ce qu'une électrode se trouve au potentiel de ligne et l'autre électrode à un poten- tiel intermédiaire entre la ligne et la terre, et qu'il est contra- indiqué d'avoir des parties chaudes accessibles sur une traverse ou autre partie de ligne. Il a été proposé d'enfermer entière- ment l'éclateur série à l'intérieur du parafoudre, mais ceci n'est pas mieux, puisqu'un éclateur fermé n'est pas accessible pour l'inspection ou pour la vérification du réglage de la distance entre électrodes, et qu'il faut prévoir un moyen pour ventiler l'éclateur, ce qui constitue un problème plutôt difficile.
L'invention a pour but principal de procurer, dans ou pour un parafoudre à expulsion, un éclateur série suffisamment .fermé pour empêcher le pontage accidentel des électrodes, ou un contact fortuit de celles-ci, mais accessible pour l'inspection
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et la vérification du réglage de la distance entre électrodes.
L'invention a aussi pour but de procurer un éclateur série semi-fermé simple et économique pour parafoudres à expul- sion, qui puisse être facilement monté sur l'enveloppe princi- pale du parafoudre, de manière à obturer l'enveloppe et à supprimer le grand capot cimenté habituel utilisé jusqu'ici, ce qui réduit le coût et améliore l'aspect du parafoudre.
Suivant un aspect de l'invention, celle-ci procure un éclateur série semi-fermé, dans ou pour un parafoudre, avec une enceinte entourant une paire d'électrodes espacées constituant un premier éclateur, l'éclateur semi-fermé comprenant une enceinte en matière isolante, avec au moins une ouverture latérale assez grande, une électrode inférieure dans la partie inférieure de l'enceinte à éclateur, et une électrode supérieure montée dans la partie supérieure de cette enceinte, les électrodes se trouvant à l'intérieur de l'enceinte à éclateur et étant espacées entre elles de manière à constituer un éclateur à hauteur de la dite ouvertu- re.
Suivant un autre aspect de l'invention, celle-ci consis- te en un parafoudre comprenant une enveloppe isolante, un tube, à l'intérieur de l'enveloppe, dont la paroi intérieure est en une matière isolante capable d'émettre des gaz quand elle est exposée à un arc électrique, des électrodes aux extrémités du tube, au moins une des électrodes pénétrant à l'intérieur du tube et au moins une électrode étant ventilée, une enceinte à éclateur ayant une partie inférieure s'adaptant sur et obturant le dessus de la dite enveloppe, cette enceinte à éclateur ayant de grandes ouver- tures latérales et étant entièrement fermée au restant, une paire d'électrodes espacées montées dans l'enceinte à éclateur et cons- tituant un éclateur placé à hauteur des dites ouvertures,
et un dispositif traversant la partie inférieure de l'enceinte à écla- teur pour fixer celle-ci sur la dite enveloppe et pour connecter
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électriquement une des électrodes de la dite paire à une des électrodes mentionnées en premier lieu.
Pour que l'invention soit mieux comprise, on se réfère- ra au dessin annexé, dans lequel:
La Fig. 1 est une coupe verticale d'un parafoudre pour- vu d'un éclateur de la présente invention, et
La Fig. 2 est une vue de face de l'éclateur.
Le nouvel éclateur peut être utilisé avec les para- foudres à expulsion de tout type convenable ou usuel. A titre d'exemple, l'éclateur est représenté sur le dessin, monté sur un parafoudre comprenant un tube ou construction tubulaire 1, qui constitue la chambre d'arc du parafoudre, et qui est fait en fibre dure ou en une autre matière isolante capable d'émettre des gaz sensiblement non ionisés quand elle est exposée à un arc électrique. Une électrode supérieure 2 est disposée à l'extré- mité supérieure du tube 1. L'électrode 2 se présente sous la forme d'un manchon en acier qui s'adapte à serrage dur dans le tube 1 et est vissé dans sa partie supérieure, de manière à maintenir l'électrode en place malgré la forte poussée axiale produite quand le parafoudre fonctionne. Une électrode inférieu- re 3 est prévue à l'extrémité inférieure du tube 1.
L'électrode inférieure 3 est représentée sous la forme générale d'un cylin- dre en acier qui s'adapte contre l'extrémité inférieure du tube 1, et qui est percé de plusieurs trous de ventilation 4 pour l'éva- cuztion des gaz produits dans le parafoudre en fonctionnement.
Un manchon en acier 5 est glissé à serrage sur l'exté- rieur du tube 1 et sert à renforcer mécaniquement le tube contre les pressions explosives élevées produites en cours de fonctionne- ment, ainsi qu'à jouer le rôle d'écran électrostatique à l'effet d'améliorer les caractéristiques de rupture du parafoudre. L'é- cran 5 est fixé au moyen d'emboutis ou sertissages annulaires 6 qui épousent des creux correspondants dans le tube 1, de manière à éviter tout déplacement axial entre le tube et l'écran. L'é-
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lectrode inférieure 3 est pourvue d'un creux ou encoche annu- laire, et le manchon 5 qui entoure l'électrode 3, a son extré- mité inférieure roulée ou sertie dans le creux, comme indiqué en 8, de manière à maintenir l'électrode 3 en place et à faire contact électrique avec celle-ci.
Une cartouche ou bouchon 9 de forme générale cylindri- que faite en une matière isolante produisant des gaz, comme de la fibre dure, est glissée, de préférence, dans le tube 1, entre les électrodes 2 et 3, de manière à resserrer la trajectoire de l'arc.
Tout type convenable de cartouche peut être utilisé. Comme la figure le montre, la cartouche 9, de forme générale cylindrique, est pourvue en surface d'une encoche hélicoïdale 10 allant d'un bout à l'autre de la cartouche. Quand le parafoudre fonctionne, les gaz produits par le tube et la cartouche s'écoulent par l'encoche hélicoïdale et forcent l'arc à suivre cette trajectoire en hélice, allongeant l'arc et augmentant sa tension, ce qui facilite la coupure de l'arc. Quoique cette cartouche à encoche hélicoidale soit préférée à cause de l'amélioration de la caractéristique de rupture et l'allongement de la durée de vie, il est évident qu'on peut utiliser tout autre type de cartouche, mobile ou fixe, si on le désire.
Le tube à expulsion 1 est enfermé dans une enveloppe de forme générale cylindrique 11 en porcelaine, ou une autre matière isolante convenable résistant aux intempéries. L'extrémité infé- rieure de l'enveloppe est fermée par une rondelle en acier 12 qui encercle l'électrode inférieure 3 et s'applique contre un épau- lement extérieur de l'électrode. La rondelle 12 est aussi appli- quée contre un épaulement intérieur de l'enveloppe 11, un joint 13 étant intercalé entre la rondelle et l'enveloppe, et la rondelle 12 est serrée contre l'enveloppe comme décrit ci-dessus. La ron- delle 12 est pourvue d'une patte 14 latérale qui porte une borne 15, de tout type convenable, pour la connexion d'un fil de terre à l'électrode inférieure 3.
La patte 14 est repliée vers le bas,
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comme représenté, de façon que la borne 15 soit en substance en- fermée dans l'extrémité inférieure de l'enveloppe 11, une ouver- ture ou évidement 16 étant pratiqué dans l'enveloppe pour ren- dre la borne 15 accessible.
L'éclateur série qui isole normalement le parafoudre de la tension de ligne, est contenu dans une enceinte à éclateur 17 qui peut être montée sur le dessus de l'enveloppe 11, de manière à obturer son extrémité supérieure. L'enceinte à éclateur 17 a une partie inférieure 18 de forme généralement conique, comme le dessin le montre, avec un trou central 19. L'enceinte à éclateur 17 a aussi une partie supérieure 20, en forme de cuvette, avec des ouvertures relativement grandes 21 de chaque côté allant jusqu'au bord inférieur de la partie 20, comme la Fig. 2 le mon- tre clairement. La pièce supérieure 20 a aussi un trou central 22 à son sommet. Les pièces 18 et 20 sont, de préférence, en porce- laine, quoique d'autres matières isolantes solides puissent être utilisées.
La pièce supérieure 20 pose dans une encoche circulai- re 23 pratiquée dans la pièce inférieure 18, et les deux pièces sont réunies de façon permanente par glaçage, ou par tout autre moyen, de manière à constituer une enceinte à éclateur d'une pièce.
Une tige filetée 24 traverse le trou central 19 de la pièce inférieure 18, et une électrode 25 est vissée sur la tige 24 à l'intérieur de l'enceinte à éclateur 17, un joint 26 étant, de préférence, intercalé entre l'électrode et l'enveloppe. Un écrou 27 sur la tige 24 serre l'électrode 25 sur la pièce d'enve- loppe 18, et la maintient fixe. L'électrode supérieure,de l'écla- teur série est pourvue d'une tige 28 qui traverse le trou central 22 de la pièce d'enceinte supérieure 20. La tige 28 est mainte- nue en place avec précision, de manière à déterminer exactement l'écartement des électrodes, par une pièce de retenue 29 en forme de U, qui est engagée d'un côté dans une encoche dans la tige 28 et de l'autre côté dans un creux de la pièce 20.
Un écrou 30
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est vissé sur la tige 28 de manière à localiser la tige par serrage. Une borne 31 de tout type convenable est prévue sur la tige 28 au-dessus de l'écrou 30 pour serrer un fil de ligne à la tige 28. On remarquera que l'éclateur constitué par les électrodes 25 et 28 est enfermé dans l'enceinte 17, mais reste accessible pour l'inspection et la vérification par les ouvertures 21.
L'enceinte à éclateur 17 peut être montée sur l'enve- loppe principale 11 du parafoudre de manière à obturer le dessus de l'enveloppe, et elle remplace donc le capot habituel en porce- laine de grandes dimensions utilisé jusqu'ici. L'enceinte à écla- teur 17 peut être montée et fixée sur l'enveloppe 11 du para- foudre, de toute manière appropriée ou voulue. Dans la forme d'exé- cution préférée de l'invention représentée au dessin, l'enceinte à éclateur est mise en place très simplement en vissant l'extré- mité inférieure de la tige 24 dans un trou taraudé de l'extrémité supérieure de l'électrode 2. Un joint 32 est intercalé entre le bas de l'enceinte à éclateur 17 et le dessus de l'enveloppe 11 du parafoudre, de manière à sceller l'intérieur de l'enveloppe du parafoudre.
On peut voir que la tige 24 étant vissée dans l'élec- trode 2 et bloquée, l'enceinte à éclateur 17 est fermement fixée, et le dessus de l'enveloppe 11 du parafoudre est obturé et scel- lé, l'électrode 25 de l'éclateur étant connectée directement à l'électrode 2 au point de vue électrique. La tige 24 tire le tube à expulsion 1 vers le haut et serre donc la rondelle 12 contre l'enveloppe 11, de sorte que l'ensemble est parfaitement réuni par serrage.
La description précédente montre que l'invention procure un éclateur semi-fermé pour parafoudres à expulsion, qui n'a pas les inconvénients et ne présente pas les difficultés des écla- teurs utilisés auparavant. Par exemple, l'enceinte à éclateur 17 enferme complètement l'éclateur série à l'exception des ouvertu- res 21, de sorte que l'éclateur est suffisamment enfermé pour éviter tout pontage et tout contact accidentels des électrodes de l'éclateur.
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L'éclateur est cependant accessible par les ouvertures 21 pour inspection visuelle et pour vérification du réglage de l'écar- tement des électrodes, ce qui supprime les inconvénients d'un éclateur entièrement fermé. Les électrodes de l'éclateur sont montées directement sur de la matière isolante rigide de sorte qu'il est facile, en cours de fabrication, de déterminer facile- ment et avec précision la position et l'écartement des électrodes, qui peuvent donc être maintenues fermement. La forme conique de la pièce d'enveloppe inférieure 18 permet à l'eau de pluie qui pénètre dans l'enceinte, de s'évacuer immédiatement par les ouver- tures 21 qui s'étendent jusqu'au bord inférieur de la pièce d'en- veloppe 20, de sorte qu'il n'y a pas de danger que l'éclateur soit court-circuité de cette manière.
L'enceinte à éclateur même est relativement simple et de fabrication peu coûteuse, puisqu'elle consiste en deux pièces de porcelaine qui peuvent être facilement moulées à la dimension et à la forme voulues, et être réunies par glaçage. L'utilisation de cette enceinte à éclateur montée direc- tement sur le dessus de l'enveloppe principale du parafoudre, supprime la nécessité du grand capot en porcelaine cimenté à l'enveloppe du parafoudre qui a été habituellement indispensable jusqu'ici, et réduit donc sérieusement le prix du parafoudre tout en améliorant son aspect.
Une forme d'exécution particulière de l'invention a été représentée et décrite à titre d'exemple, mais il est évident que diverses autres formes d'exécution et modifications sont possibles sans sortir du cadre de l'invention, et il est donc entendu que l'invention n'est pas limitée aux détails particuliers de construction représentés et décrits, mais, dans ses aspects les plus larges, elle comprend toutes formes d'exécution et modifications équivalentes.