<Desc/Clms Page number 1>
ECLATEUR A CHAMBRES MULTIPLES POUE LIMITEUB DE
SURTENSIONS
Pour les limiteure de surtension destinés aux installations à courant tort et comportant une résis- tance fonction de la tension appliquée, on sait que l'on utilise pour 1* étouffèrent des étincelles des 'ci.tours, qui se composent d'un grand nombre d'éclateur* séparés montés en série et qui pour cette raison, sont appelés éclateurs à chambres multiples, Dans un type très répandu d'éclateur de ce genre, les électrodes sont la plus sou- vent constituées par des plaques métalliques de forme cir- cuiaire qui pour provoquer ¯ 'allumage en des pointe bien déterminés,
sont muniao de portubérances rapportées ou bien embouties, les plaques étant ensuite empilées les -unes sur les autres. Les protubérances raccourcissent la
<Desc/Clms Page number 2>
distance entre les plaquée, de telle manière que les Drue s'amorcent entre une des protubérances et. celle qui se trouve juste en face su- ''autre plauqe
Il est également connu, quo portant la durAe d'allumage de l'arc, on veut chacser l'are, du point où il s'est amorcé. en 'disant agir un champ dagnétique.
Par ce procéda, on abtientune augmentation ia a pasio-
EMI2.1
tance de " .c 9} au ft.'J.:tt7rlv 1" *#"#? '.t',.,rt'::..1, bzz .')r..
;'U'9u::' <?.# ' 'arc :lttH¯ ;^ T" (J. ?t: "'u..t<. t.., rL;¯ , "##; 'fi' pied 1 , ' or.. 'se déplace l'"I:1r t!<1. ':'-::'t1''' ## 3 t "r'.."- r" 3. és\':';e une iLtgt,'t"T'; '::'or. du FOZJ'",1 t "¯" "':0: :-,"'-±'1.1- 1 :- '"'- dateur e ;11).8 '}!1 die It'c ln3:. ; H bv.** '('r' p:"..! '..\)}6 .."". sas soue 1 'aCvior. de 1''' c- qu !c''7 . <#:."# i "i " constance de la t.'riP:! Oi7 .;t.,T=JT'C:1(j', i.' #.!*>) '77'L ."1t ainsi une diminution ';,=,: sov3:.":ari? #'# " î> iwuuon ,' omc'.
Çage et de la tension résiduelle du '..jar t'.'l:' a<' tlu.rt'.H1Alo# par rapport à sa tension nominale.
La présente invention se r porte à un éula- teur à chambres multiples avec des éleceroder en forge de plaques et des protubérances, éclateur dans lequel, la champ magnétique de soufflage est produit pa- le courant même qui traverse l'éclateur. Dans ce @ il est connu que l'on peut décaler les protubérant @ sur rapport à l'axe médian de l'éclateur, de telle manière, que le trajet du courant à travers la pile de plaque.- devient sinueux.
Le champ magnétique qui est concentré dans leo différentes boucles à tendance à s'élargir, de sorte que l'arc est forcé de se déplacer vers l'extérieur sur le bord de la @ plaque.
Cependant, dans les éclateurs à plaques du type décrit ci-dessus, par suite de la répartition de l'arc sur de larges surfaces, entre les protubérances, la tendance de l'arc à se déplacer n'est pas très marquée.
<Desc/Clms Page number 3>
Quand les électrodes en forme de plaques pianos ou bien bombées symétriquement par rapport au centre, ou bien oa- dulées, ne portent pas de protubérances, on sait que l'on peut prévoir des fentes disposées raialement qui sugmen- tent la densité du courant sur les plaques entre le pont d'alimentation, qui peut également être le pied d'un arc d'arrivée du courant, et le pied de l'arc de ortie du courant. Cependant, par ce moyen, l'arc n'est pas toujours soufflé avec une puissance suffisante du point où il s'est amorcé.
Le but de l'invention est d'améliorer les propriété@ des éclateurs à plaques du type connu, en par- ticulier d'augmenter leur pouvoir extincteur, de manière à améliorer la tension d'amorçage et la tension résiduelle des limiteurs de surtensions.
Suivant l'invention, ceci est obtenu par une disposition plus favorable; des tentes, de manière à rétrécir fortement le trajet suivi par le courant entre les protubérance, en s'aidant des tentes disposées dans les plaques-électrodes (2) et en plaçant entre les électrodes des disques en métal, en particulier en métal ferromagnétique, disposée suivant des plans pa- rallèles et parallèlement aux électrodes, disques qui pré- sentent une ouverture située sur le trajet suivi par l'arc..
Alors qu'avec les plaques-électrodes du type connu, sans protubérances, par suite de l'indétermination des points d'allumage de l'arc, il n'y a que les filète @ de courant qui se propagent le plus loin sur les électro- des, qui peuvent être interrompus par les fentes - mais il apparaît toujours des fileta de grande largeur - au contraire, en disposant des tentes dans des claques munies i de protubérances, on arrive à obtenir des fileta de cou- rant très étroits, qui sont alignés exactement sur les protubérances. L'efficacité du soufflage est alors forte- .
<Desc/Clms Page number 4>
ment augmentée.
Sans la prêtent* inventies, le pouvoir ex- tiaséeur est fortement amélioré, en étroite connexion avec l'augmentation de l'efficacité du soufflage, par l'emploi l'un modèle de chambre d'extrinetien, munie aux pointa d'allumage, de tales parallèles pourvues d'une ouverture.
L'are qui est perpendiculaire aux tôles, est fractionné en entrant entre les tôles, fortement refroidi et rapide- ment éteint. Des tôles d'extinction ferromagnétiques, sont particulièrement avantageuses. D'une part, elles étirent l'are entre les tôles et d'autre part, elles empochent l'arc de sortir des tôles d'extinction, ce qui réduirait à néant le fractionnement de l'arc, si les chambres d'ex- tinction n'étaient pas obturées dans la direction du souf- flage, par une matière isolante.
Quoique des tôles de ce genre pour l'extinc- tion de l'arc soient déjà connues dans la construction des interrupteur., et déjà utilisées dans les limiteurs de surtensions avec éclateurs à cornes, leur utilisation dans les éclateurs à plaques ne paraissait pas possible, car dans les réalisations connues jusqu'ici, l'arc ne se déplace pas ou seulement très lentement et sans suivra un trajet bien déterminé. Par conséquent il ne fallait pas s'attendre à voir pénétrer l'arc entre les tôles d'ex- tinction avec force suffisante.
L'invention consiste donc dans la combinaison de plaques-électrodes, munies de pro- tubérances d'amorçage et de fontes judicieusement disposées avec des tôles d'extinction, l'un ou l'autre de ces deux moyens utilisé seul ne pouvant donner qu'une faible frac- tion de l'effet total obtenu.
En ce qui concerne le tracé des fautes dans les électrodes, avec des disques circulaires munis chacun d'une protubérance dirigée vers le bas et d'une autre
<Desc/Clms Page number 5>
dirigée vers le haut, on a trouvé avantageux,! de disposer les tentée perpendiculairement à la ligne qui joint ra- dialement les milieux des protubérances, et de les subdi- viser suivant un T ,dont la branche supérieure est tan- gente aux deux protubérances. De cette manière, les deux moitiés du disque ne sont reliées antre elles que par une bande étroite, limitée par les deux tangentes aux pretu- bérancea, ce qui provoque une forte concentration du cou- rant.
Il est également possible de donner aux fentes d'ar- rêt de l'arc une forme courbée. En disposât d'une manière dissymétrique les tentes par rapport & la droite qui joint les milieux des protubérances, on obtient en outre. que l'arc puisse se déplacer sur une trajectoire courbe à par- tir de protubérance sur laquelle il s'est amorcé, ce qui peut ^tre utilisé pour augmenter la longueur de cette tra- jectoire. Les fentes seront avantageusement recouvertes ou remplies de matière isolante pour que l'arc ne puisse pas, en passant par ces fentes, venir s'allumer dans la chambre suivante.
Une autre extension de l'invention consiste à rétrécir en forme de coin l'ouverture prévue dans lea tôles d'extinction, dans la direction suivie par l'arc au cours de son déplacement (dans le prolongement des milieux des protubérances), et à la continuer par une fente à bords parallèles, qui cependant se termine avant d'arriver au bord du disque. Par suite de la forme donnée à l'ouver- ture, l'arc est tout d'abord chassé des protubérances des électrodes entre lea borda des tôles et finalement éteint quand,à l'extrémité de la fente, il pénètre dans jeu la- .elles d'extinction. La distance entre les lamelles sera avantageusement choisie de telle manière, que ces demie-' res divisent la distance entre les plaques-électrodes en parties égales.
<Desc/Clms Page number 6>
Pour assurer une répartition uniforme de la tension totale appliquée aur les différentes chambres de l'éclateur, on propose en outre, de remplir, au moyen d'une matière isolante à constante diélectrique élevée. l'espace compris entre les plaques-électrodes ou bien en- tre les disques métalliques ou ferromagnétiques correspou- dants,à 2 'exception de la %-,ne qui aéra rraisemblablement balayée' par l'arc.. Oc renforce ainsi notablement. les avan- tages présentée par la nature même de l'éclateur à plaquas.
c'est-à-dire son effet capacitif sur la répartition du po- tentiel, qui se fait sentir surtout dans les limiteurs de surtensions, dont les différentes chambres alternent avec des disques formant résistances. Dans les limiteurs de surtensions, qui sont composés d'éléments indépendants, il est nécessaire de placer entre les électrodes - au lieu d'un diélectrique (ou éventuellement en complément) - des résistances de contrôle.
L'invention va être expliquée en détail à l'aide du dessin.
La fig.1 représente en coupe (suivant la droite AA de la tig.2) une portion de la pile constituée par les chambres d'éclateur et montre deux chambres complètes.
La fig.2 représente en perspective les quatre pièces prin- cipales de l'éclateur suivant l'invention.
La fig.3 est une variante de l'éclateur de la fig.1 avec une modification de la forme des bords. Dans les différen- tes figures, les mêmes pièces portent les mêmes indices de repérage.
Dans la fig.1, les plaques-électrodes, en laiton, cuivre ou matière analogue, sont repérées par le chiffre 2. Entre deux de ces plaques, on a chaque fois deux tôles d'extinction 3, qui sont maintenues à distance les unes des autres au moyen des anneaux d'écartement 4,
<Desc/Clms Page number 7>
en matière Isolante, par exemple du presspahn. Tout l'em- pilage est entouré d'un cylindre isolant 1, qui sert éga- lement à assurer le centrage. Pour augmenter :La capacité, on prévoit entre les plaques-électrodes ou bien entre les tôles d'extinction, un isolant 10 A constante ! diélectrique élevée, (par ex. un matériau céramique) en laissant vide la surface qui vraisemblablement sera balayée'par l'are.
La fig.2 représente les pièces détachées, les unes au-dessus des autres, dans l'ordre où elles doi- vent se placer. La couche intercalaire en matière isolante, a à peu près la forme d'un talon de soulier d'homme. La plaque-électrode présente deux protubérances obtenues par .abouti.sage. dont l'une est dirigée vers le haut et l'au- tre 15, vers le bas, Les tentes sont repérées en 16 et 17 et sont dirigées de l'extérieur vers l'intérieur, suivant la perpendiculaire élevée au milieu de la droite qui joint les centres des protubérances,
puis se subdivisent en deux branches de manière à obtenir des formes en T dont les barres supérieures sont parallèles entre elles et sont tangentes aux deux protubérances L'arc passe ainsi d'une protubérance à l'autre, tout en étant obligé de rester sur la bande délimitée par les deux tangentes. La fig.2 montre en outre la forme de l'ouverture dans la tôle d'ex- tinction 3. Dans la direction du prolongement de la droite qui joint les centres des protubérances, l'ouverture se rétrécit en forme de coin puis se prolonge par une fente
18.
Le fonctionnement va être expliqué en s'aidant de la fig.1; dans celle-ci, le courant pénètre dans la pi- le d'éclateurs par la protubérance marquée par la flèche 5 et en sort suivant la flèche 9. Les arcs qui éclatent aux pointa d'amorçage sont marqués 6 et l'on obtient ainsi une boucle de courant dans chaque chambre de l'éclateur. Peu
<Desc/Clms Page number 8>
de tempe après l'amorçage, les arcs sont chassés des pro- tubérances et s'allongent comme on peut le voir en 7. En pénétrant dans les talon d'extinction, les arcs sont frac- tionnés en trois parties égales 8, ce qui provoque leur extinction.
La variante représenté* par la fig.3 se dis- tingue du modèle de la fig.1 par une augmentation de la distance de fuite entre les différentes talon métalliques* Les anneaux d'écartement ont ici une largeur plus grande et un diamètre extérieur qui dépasse celui des plaques métalliques. Autour des plaques-électrodes et des tôles d'extinction, on place des anneaux isolants 11 et 12 de môme diamètre extérieur, de telle sorte que vue de l'exté- rieur, on obtient des anneaux séparés qui forment un cy- lindre isolant. Le cylindre isolant est ensuite avanta- geusement entouré d'un tube de centrage 1.
La chambre d'extinction de l'arc peut égale- ment être ouverte suivant la direction du soufflage de l'arc, 31 les tôles d'extinction sont réalisées en un ma- tériau ferromagnétique, ce qui empêche l'arc de sortir des tôles d'extinction. On peut également prévoir des ou- vertures de passage dans le tube de centrage Il. aux en- droits où se fait le soufflage.
Les différentes pièces qui constituent l'écla- teur doivent, au moment du montage, être maintenues de ma- nière à les empêcher de tourner, l'une par rapport à l'au- tre, autour de l'axe de l'éclateur. Ceci peut se faire au moyen de deux tiges, que l'on introduit au montage dans des trous disposés l'un en face de l'autre et qui sont prévus dans les tôles 2 et 3 qui servent d'électrodes ou pour l'extinction de l'arc (diamètre des troua 1 - 2 mm).
Il est également possible de prévoir sur les brods des tôles métalliques 2 et 3, des entailles où viennent se
<Desc/Clms Page number 9>
loger des tenons disposés sur les anneaux isolant! 11 et 12, ces anneaux isolante portant alors des marques de re- pérage sur leur bord extérieur.
REVENDICATIONS
1.- Eclateur à chambres suitiples pour liai- teur de surtensions, à résistance fonction de la tension, constitué par un empilage d'électrodes en forze de plaques, qui portent des fentes et des pointa d'amorcée bien défi- nis formés par des protubérances, de manière à obtenir pour le passage de l'arc un parcours sinueux à travers la pile d'éclateur.
et ainsi un effet de soufflage de l'arc, caractérisé en ce que, le trajet suivi par l'arc, entre les protubérance., est fortement rétréci à l'aide des fontes prévues dans les plaques-électrodes (2) et en ce que, on dispose entre les plaques-électrodes,parallèle- ment à celles-ci et dans des plans parallèles entre eux des disques (3) en métal - en particulier en un métal ferromagnétique - qui, dans la zone où se produit l'amor- çage, présente une ouverture.