Isolateur électrique. La présente invention se rapporte<B>à</B> un isolateur électrique qui petit avantageusement servir<B>à</B> supporter des lignes ou conducteurs <B>à</B> haute tension. Elle se base surla considé ration qu'une barre, tige on tube, longue, droite et mince en matière isolante offre une protection de voltage, dans un champ 61ec- trique parallèle uniforme, sensiblement en proportion de sa longueur.
Toutefois, de simples barres<B>'</B> ou tiges isolantes de ce genre n'ont pas donné de résultats heureux dans les conditions d'emploi auxquelles elles étaient soumises, notamment parce que, même avec des longueurs prohibitives, elles donnaient lieu<B>à</B> des effets coronaires,<B>à</B> des détériora- tiens et<B>à</B> des pertes.
<B>Or,</B> l'isolateur électrique qui fait l'objet de l'invention comporte un membre isolant allongé ainsi que des éléments conducteurs terminaux espacés dans<B>le</B> sens de lu Ion- gueur du membre isolant et conformés et disposés clé manière<B>à</B> produire une distribu tion du champ électrique sur une aire relati vement grande et d*intensité moindre<B>à</B> proxi- mité de l'axe du membre isolant qu'à des points plus éloignés de celui-ci.
Les fig. <B>1</B> et 2 du dessin ci-joint repré sentent,<B>à</B> titre d'exemple, deux formes d'exé- cution La de forme l'objet d'exécution de l'invention. de la <B>'</B> fig. <B>1</B> com- porte un membre isolant allongé<B>1</B> en forme de tige cylindrique, des parties terminales 2,
<B>3</B> avec des éléments supérieur et inférieur de distribution de flux électrique 4,<B>5.</B> La tige <B>1</B> est de diamètre relativement petit et peut être pleine ou tubulaire.<B>Elle</B> peut être en bois, fibre moulée ou autre matière isolante et porte<B>à</B> ses extrémités des raccords métal liques<B>6.</B> Le raccord inférieur<B>6</B> est pourvu d'une queue filetée<B>7</B> s'étendant suivant l'axe de la tige<B>1.</B>
L'élément supérieur de distribution<B>de</B> flux électrique 4 présente la forme d'une eu- vette renversée relativement profonde et<B>à,</B> bord arrondi en bourrelet<B>8</B> de relativement grand rayon. Il est pourvu, en son centre, d'une saillie en forme de chapeau<B>9</B> recou vrant le rac-Mud supérieur<B>6</B> de la tige<B>1</B> et par laquelle il est fixé<B>à</B> celui-ci, en<B>10,</B> au moyen d'un ciment de liaison<B>Il.</B> La partie terminale 2 est également cimentée suit- la saillie en chapeau<B>9</B> de l'élément 4.
L'élément inférieur de distribution de flux électrique<B>5</B> présente la forme d'titi anneau<B>à</B> surfaces toroïdales 12 de relativement grand rayon et<B>à</B> ouverture centrale<B>13</B> de plus grand diamètre que la tige<B>1,</B> cet> élément annulaire étant maintenu<B>à</B> une certaine dis tance de celle-ci, en position coaxiale avec elle. Un support en croisillon 14 fixé par son bossage<B>15</B> sur le raccord inférieur<B>6</B> sup porte au moyen de ses bras<B>16,</B> ronds ou tu bulaires, l'élément annulaire<B>5 à</B> la partie inférieure duquel ces bras _e raccordent. Cette construction permet<B>à</B> la pluie ou<B>à</B> de petits corps étrangers solides de passer librement <B>à</B> travers Pouverture <B>13.</B>
Le conducteur électrique<B>17</B> que l'isolateur est destiné<B>à</B> porter est recouvert par une gaine<B>18</B> de longueur et de diamètre relati vement grands pour empêcher une concen tration des contraintes diélectriques sur le conducteur dans le voisinage de l'isolateur et il est fixé<B>à</B> l'i#olat;eur au moyen d'un serre- conducteur en deux parties<B>19,</B> dont la partie supérieure 20 est vissée sur la queue filetée <B>7 du</B> raccord inférieur<B>6,</B> tandis que la partie inférieure<B>21</B> est fixée<B>à</B> la partie su périeure 20 au moyen de vis 22.
Les éléments 4,<B>5</B> sont conducteurs. Ils comportent, chacun, Lin noyau isolant, par exemple en bois, porcelaine, masse compound, fibre etc., recouvert d'une enveloppe métal lique 23 qui peut être formée d'une couche de couleur métallique, d'une couche de métal pulvérisée, d'titi dépôt électrolytique etc.
En aucun endroit<B>à</B> l'intérieur du champ entre les extrémités de l'isolateur, il n'y a d'arêtes, de bords aigus, d'angles ou de pointes. Grâce<B>à</B> la conformation et<B>à</B> la disposition relative des éléments 4,<B>5,</B> on voit que, dans l'élément<B>5,</B> les parties de surface tournée vers la tige<B>1</B> et écartée de celle-ci vont en s'éloignant graduellement de l'élément 4, le quel va en s'éloignant graduellement de l'élé- nient <B>5</B> jusque vers le coude 24 se trouvant <B>à</B> proximité de la tige<B>1.</B> De cette facon, les parties de surface courbes des éléments 4,<B>5</B> s'éloi.nent l'une de l'autre vers l'intérieur dans la direction de la tige<B>1</B> depuis une distance de.
la plus petite longueur entre elles jusqu'à un écartement tel qu'il s'établisse un champ électrique comme indiqué par des lignes pointillées dans la moitié de gauche de la fig. <B>1,</B> qui est distribué latéralement sur une aire relativement grande, et aussi rendu <B>le</B> plus faible dans sa zone centrale par<B>la-</B> quelle passe le membre isolant de support<B>1.</B> En dehors de cet affaiblissement du champ dans<B>le</B> voisinage du membre isolant<B>1,</B> le champ reçoit, dans sa zone centrale, une di rection presque parallèle au membre isolant <B>1</B> ou<B>à</B> sa surface cylindrique latérale. Le membre isolant<B>1</B> pourrait, bien entendu, être conformé de façon<B>à</B> présenter une forme s'adaptant exactement aux lignes adjacentes du champ.
Mais, de toute façon, l'affaiblisse ment du champ dans le voisinage. du membre isolant<B>1,</B> précisément<B>là</B> où il est d'habitude très puissant, sinon le plus puissant, rentre dans les avantaûes de cet isolateur, si bien que l'écart<B>de</B> la forme du membre isolant <B>1</B> par rapport<B>à</B> celle du champ n'entre pas en ligne de compte, eu égard<B>à</B> cette large distribution des contraintes et<B>à</B> leur affaiblis sement dans le voisinage du membre isolant<B>1.</B>
Les proportions de grandeur des parties <B>1</B> et 4 sont telles que le membre isolant<B>1</B> n'est ordinairement pas exposé<B>à</B> la pluie au- dessus d'titi certain point<B>25,</B> qui, comme l'indique la ligne en traits mixtes<B>26,</B> se trouve<B>à</B> une distance de l'élément 4 égale ou inférieure<B>à</B> celle existant entre les éléments 4 et<B>5</B> suivant la ligne<B>9-7,</B> le long de la quelle le champ entre ces éléments présente la plus grande densité pour devenir moins dense en allant vers l'axe vertical de l'isola teur, axe dans le voisinage duquel les lignes de champ prennent une direction sensiblement parallèle<B>à</B> l'axe sur presque toute la longueur du membre isolant<B>1.</B> En dehors<B>de</B> la ligne <B>27,
</B> ou de l'enveloppe géométrique déterminée par celle-ci comme génératrice, le champ prend un épanouissement de courbure con- vexe et devient de moins en moins dense<B>à</B> mesure qu'on s'en écarte.
Un isolateur électrique construit sensible ment d'après les données de la fig. <B>1,</B> avec une distance suivant la ligne<B>27</B> égale<B>à 18</B> pouces et les autres parties établies en rap port avec cette distance, présente une tension de rupture,<B>à</B> l'état sec, de 375,000 volts et avec une distance de<B>9</B> pouces suivant la ligne<B>27,</B> il présente une tension de rupture de 242,000 volts.
Un arc électrique se formant suivant la ligne<B>27</B> n'a absolument pas de tendance<B>à</B> se porter sur la surface du membre isolant <B>1</B> et ne peut pas être forcé de prendre ce parcours sous l'effet du plus violant coup de vent. Soumis<B>à</B> une pareille pression de vent, l'arc électrique sera soufflé autour du membre isolant<B>1</B> suivant un cercle et éteint ensuite pendant qu'il s'étend encore entre les portions extérieures des éléments 4,<B>5.</B>
Dans la forme d'exécution - de la fig. 2, le membre isolant de support<B>1</B> este enfermé dans un tube<B>28</B> insensible aux intempéries, établi par exemple en verre ou porcelaine, et les éléments conducteurs terminaux 4,<B>5</B> sont formés de pièces de tôle.
La combinaison de la caractéristique de diriger d'une facon définie et de distribuer largement le champ électrique avec celle de bien utiliser le principe de l'étendue du flux de lignes distingue les foi-mes d'exécution<B>dé-</B> crites des constructions usuelles connues. Des cornes ou anneaux<B>à</B> ares, tout en imposant une direction, n'empêchent pas une concen tration des contraintes le long des membres isolants et le champ entre eux se trouve généralement dans une condition de contrainte élevée.
De même, des boucliers distributeurs de contraintes ont été employés principale ment pour empêcher une concentration des contraintes sans se préoccuper de donner au champ une direction définie déterminée. C'est- à-dire que, quand la condition de contrainte élevée entre de petites bornes était reconnue, on avait trouvé que si le champ était distri bué latéralement, on obtenait de meilleurs résultats.
Dans les isolateurs sus-décrits, le champ est très largement distribué sur une relative ment grande aire et on se rapproche par suite de la puissance diélectrique maximun de l'air dans Lin champ uniforme tout en s'adap tant<B>à</B> une forme commerciale pour la cons truction et en empêchant l'endommagement des parties isolantes.