Dispositif<B>de</B> proteetion contre les surtensions électriques. La présente invention a pour objet un dispositif de protection contre les surtensions électriques.
Le dispositif de protection suivant l'in vention est constitué parla combinaison d'un condensateur principal avec au moins un li miteur de tension comportant un éclateur d'amorpage shunté par une résistance et au moins une série d'éclateurs montés en série avec des résistances et shuntés par d'autres résistances relies<B>à</B> la terre par l'intermédiaire de condensateurs.
Ce dispositif peut présenter une protec tion efficace aussi bien vis-à-vis des ondes de moyenne et faible fréquence et degrande amplitude ou de fréquence nulle, que vis-à- vis des ondes<B>à</B> front raide, quelle que soit l'amplitude de ces dernières.
Grâce<B>à</B> ce dispositif il est en particulier possible d'écouler<B>à</B> la terre l'onde résultant de l'étalement d'une onde<B>à</B> front raide si elle conserve encore une amplitude dange reuse; son action de protection peut s'éten dre<B>à</B> toutes les surtensions, qu'elles soient radiales ou axiales au conducteur<B>à</B> protéger et quelle que soit leur nature.
Le condensateur principal placé<B>à</B> proxi mité immédiate du limiteur, pourra, en plus de son action protectrice, compléter son effet en facilitant l'amorçage du limiteur, car il constitue, comme on lesait, un point de ré flexion d'ondes.
Des formes d'exécution de l'objet del'in- vention sont représentées<B>à</B> titre d'exemple au dessin annexé dans lequel<B>:</B> La fig. <B>1</B> montre un schéma de connexion du dispositif; Les fig. <B>2, 3</B> et 4 montrent en coupe transversale des élément,, d'un limiteur de tension lequel est représenté en Fig. <B>5</B> en coupe axiale; La fig. <B>6</B> montre une autre foi-me d'exé cution du dispositif et La fig. <B>7</B> en montre le schéma de con nexion.
La fig. <B>1</B> est un schéma explicatif des connexions du dispositif. L représente une partie d'installation que l'on désire protéger (ligne ou appareil d'utilisation).
T est la terre.
<B>1</B> est un condensateur dont l'une des ar matures est reliée a L, l'autre<B>à</B> 1# 2 est le limiteur de. tension, constitué par un- conducteur interrompu par les intervalles <B>5. 6. 7</B> formant éclateurs en vase clos.
Ces intervalles sont shuntés par les résii- tances <B>8, 9, 10.</B>
On voit cri <B>11,</B> 12, 13, les condensateurs dont mie armature est constituée respective- ruent par les parties métalliques des éc <B>-</B> lateurs et dont l'autre armature extérieure est<B>à</B> la terre.
14,<B>15, 16</B> sont des résistances en série avec les éclateurs.
<B>J</B> est tir) éclateur d'amorçage; la distance explobive réglée par une vis<B>à</B> pas millimé trique, correspond<B>à</B> la tension maximum que ne doit pas dépasser L, cet éclateur est shunté lui-même par une forte résistance 4. On emploiera avec avantage pour la consti tuer un filament de carbone brûlant dans le vide.
<B>Il</B> va sans dire qu'au limiteur de tension pourraient être adjoints d'autres organes renfermant le même nombre d'éclateurs 4,<B>5,</B> <B>(3</B> ou nu nombre différent de ces éclateurs selon le but qu'on se. propose; on a repré senté; en 2',<B>2"</B> un certain iioinbre <B>de</B> ces orgaries.
E ri raison des résistances 4,<B>8, 9, 10</B> et dans certains cas, 14,<B>15, 16,</B> le courant traversant le limiteur-<B>de</B> tensions en régime normal sera extrêmement faible.
Lorsqu"une surtension vient<B>à</B> se produire en L. la tension devenant supérieure<B>à</B> celle qui correspond<B>à</B> la distance. explosive<B>3,</B> l'arc jaillit en<B>3</B> et le courant produit s'éli mine dans le circuit<B>3,</B> 4,<B>5, 6, 7,</B> T. un ou plusieurs des éclateurs <B>5, 6, 7,</B> s'ainorcant selon les cas.
Dans le cas du courant continu ou d'on des de faible fréquence, les condensateurs<B>11,</B> 12,<B>13,</B> ont surtout pour but de faciliter l'amorçage et l'extinction des ares. Le dis positif des éclateurs fonctionnant en vase clos ou la foi-nie lenticulaire qu'on pourra donner aux pièces d'éclatement, concourent d'ailleurs air même but.
Dans le cas d'ondes de grande fréquence, les condensateurs ont pour effet de faciliter le passage dur courant cri intervenant pour compenser la self-induction du circuit.
Le réglage du limiteur de tension se fera en agissant sur<B>le</B> nombre des éclateurs, sur <B>le</B> nombre et les valeurs des résistances en série avec eux et sui, la distance explosive de l'éclateur d'amorçage<B>3.</B>
Le condensateur<B>1</B> a pour effet de, réflé chir les ondes qui seront ensuite écoulées<B>à</B> <B>la</B> terre par le limiteur de tension. Soir action, qui est toujours combinée<B>à</B> celle de ce limiteur, quelle que soit la nature des ondes, est surtout efficace vis-à-vis des ondes de grande fréquence, en particulier vis-à-vis des ondes<B>à</B> front raide.
Si la résistance 4 est constituée par un filament de carbone brûlant dans le vide, il sera réglé<B>de</B> façon<B>à</B> être porté air rouge sombre en régime normal. Lors d'une surten sion, sa température et, par suite, son éclat augmenteront et cela d'autant plus que l'am plitude de l'onde sera plus grande.
Grâce<B>à</B> la propriété comme de ces filaments, d'au- tarit meilleurs conducteurs qu'ils sont<B>à</B> température plus élevée, la lampe 4 jouera le double rôle d'indiquer par son éclat, l'intensité<B>de</B> la surtension et d'offrir<B>à</B> celle- ci un passage d'autant plus facile qu'elle est <B>plus</B> intense.
Ce sera donc, noir seulement un indica- teur, mais également une sorte devalve. On voit que<B>le</B> dispositif qui vient d*être décrit sera efficace contre toutes les surtensions, quels que soient leur origine, leur nature et le sens dans lequel elles se manifestent.
Le condensateur employé est d'un modèle quelconque.
Les limiteurs de tension qui lui sont combinés sont obtenus par la superposition de pièce en forme de disque, toutes sembla bles de forme, et telles qu'elles puissent s'emboîter les unes dans les autres, la fig. 2 présente une telle forme. Ces pièces sont percées cri leur centre d'un trou<B>1.</B> Elles sont faites d'une matière peu conductrice de lMectricité et peu fusible, le carborundum par exemple.
Certaines pièces sont employées telles quelles et sont destinées<B>à</B> constituer les ré sistances 14,<B>15, 16</B> de la fig. <B>1.</B>
Dans d'autres pièces servant de pièces d'éclatement (fig. <B>3),</B> le trou<B>1</B> est obtura par Lin goujoil métallique 22 (en zinc par exem ple)<B>;</B> les deux fonds de la cuvette sont des couches métalliques on revêtues<B>de</B> dépôts métalliques 23-24 obtenus par ,métallisa tion", notamment par<B>le</B> procédé Schoop, et cri contact intime avec le bouchon 2.
Pour augmenter l'efficacité des pièces d'éclatement, celles-ci peuvent aussi avoir une forme lenticulaire, comme il est repré senté cri fig. 4.
On voit immédiatement qu'en empilant dans un ordre convenable des disques repré- sentés fig. <B>2'</B> et des disques représentés fig. <B>3,</B> on obtient Lui limiteur de tensions semblable <B>à</B> ceux figurés cri 2, 2', 2" (fig. <B>1).</B>
La fic. <B>5</B> représente un tel empilage<B>On</B> <B>y</B> voit les éclateurs 4,<B>5, 6</B> (fig. <B>1)</B> reprèsen- tés par les coupes de sui-face 24,<B>26,</B> '28, <B>30,</B> 04,<B>26.</B> Ces surfaces forment des éclateurs en vase clos<B>à</B> large surface.
Les portions d'éclateur sont représentées par les bouchons, 22,<B>32,</B> 42,<B>52</B> et les résis- tances 14,<B>15, 16</B> (fig. <B>1)</B> par les parties en carborundum, telles que<B>27, 29, 31</B> (résis- tance cri série avec les éclateurs) 31-32 (shunt de l'éclateur 24-26) etc., Les deux pièces extrêmes seront munies de garnitures métalliques et de goujons et constitueront deux pôles reliés,
l'un<B>à</B> l'écla teur à pas (le vis millimétrique<B>3,</B> Pautre <B>à</B> la terre.
La lampe<B>à</B> filament de carbone 4 shuii- tant l'éclateur <B>3</B> et décrite précédemment est employée dans ce dispositif.
Quant aux condensateurs<B>11,</B> 12, 13, ils seront obtenus en entourant la colonne cons- tituée par les divers éléments des fig. 2 et<B>3,</B> d'une couche isolante 40 en papier paraffiné que l'on recouvrira ensuite d'une pellicule métallique 41 obtenue par exemple par <B>,,</B>métallisation<B>"</B> par<B>le</B> procédé Schoop.
Outre les avantages généraux que présente le dispositif décrit celui-ci offre les qua lités suivantes<B>:</B> Interchangeabilité absolue des éléments permettant les montages, les modifications, les remplacements avec la plus grande faci lité.
Construction simple et peu coûteuse des divers éléments.
Production des ai-es en vase clos entre deux surfaces d'éclatement; en donnant aux pièces d'éclatement une forme lenticulaire on facilitele souflage des ai-es et donne au dis positif l'avantage d'une grande facilité d'écou lement.
Emploi<B>de</B> résistances infusibles et dé- POLIPVLies <B>de</B> self-induction.
Une, foi-me d'exécution très commode de ce dispositif est représentée en fig. <B>6,</B> sui vant laquelle le condensateur<B>1</B> et les limi teurs de tension sont montés entre deux pla teaux métalliques<B>18</B> et<B>19,</B> le condensateur de forme appropriée étant placé dans l'axe de l'appareil et les limiteurs en nombre con venable sur le pourtour.
Les plateaux assurent le maintien en place. de tout le système. Le plateau infé rieur<B>19,</B> en contact avec le dernier élément et avec le revêtement métallique de chaque pile, assure la mise<B>à</B> terre.
Enfin le cordensateur <B>1,</B> axe de l'appa reil, peut être combiné<B>à</B> des résistances ou <B>à</B> des selfs pour obtenir Fun quelconque des dispositifs d*étouffeurs d'ondes connus; et en particulier,<B>il</B> est possible de remplacer dans Lin dispositif de protection la capacité par le dispositif représenté fig. <B>6.</B>
La fig. <B>7</B> montre un schéma de cette ap plication.
Dans ces derniers cas,<B>le</B> condensateur joue le rôle connu de réflecteur d'onde et le système de self et de résistances qui lui est adjoint<B>a</B> pour but de diminuer Famplitude (le Foncle directe et<B>de</B> l'onde réfléchie. Comme on l#a <B>déjà</B> fait remarquer, les liiiii- teurs de tension écouleront<B>à</B> la terre les ondes déformées si elles conservent JeLir am plitude dangereuse.