Dispositif de protection contre les surtensions. La présente invention a pour objet un dispositif de protection contre les surtensions provenant d'ondes dites à front raide et provoquées, par exemple, par des coups de foudre.
Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend un enroulement inductif monté. en série sur la ligne à protéger, constituant le primaire d'un transformateur et un organe en matière résistante en constituant le secondaire, ce dernier agissant de façon à dissiper l'énergie qu'il reçoit lors d'une surtension dans l'enroule ment primaire.
Diverses formes d'exécution de l'objet de l'invention sont représentés, à titre d'exemple, au dessin annexé dans lequel: La fig. 1 représente schématiquement vue en coupe, une forme d'exécution simple du dispositif de protection; La fig. 2 montre une vue analogue d'une autre forme, et Les fig. 3 et 4 sont respectivement une coupe verticale et un plan d'une troisième forme représentée avec davantage de détails de construction. Dans la fig. 1, le dispositif est de forme tubulaire et consiste en un transformateur ayant comme primaire une bobine d'induction A.
Entourant la bobine A, est prévu titi tube cylindrique ou écran B en matière ayant une résistance convenable, ce tube B constituant un enroulement secondaire à une seule spire du transformateur. Les extrémités du tube B sont fermées par des plaques annulaires B1 ayant chacune une ouverture centrale dans lesquelles des isola teurs C sont montés. Les extrémités de la bobine A sont reliées à des conducteurs Ci, passant à travers les isolateurs C, et ces conducteurs sont reliés à leurs extrémités extérieures à la ligne, de sorte que la bobine .A est montée en série avec la ligne.
La fig. 2 montre une autre disposition dans laquelle l'enroulement primaire D est de nouveau entouré d'un secondaire cylin drique E à une seule spire. Un revêtement cylindrique F, en matière isolante, telle que par exemple de la silice fondue, du mica ou de la porcelaine, est introduit entre l'enroule ment D et le tube E et tout le transfôrnia- teur ainsi formé est monté sur des supports isolants G 1 dans un bac G rempli d'huile.
Le couvercle G du bac G porte deux isola teurs H au travers desquels passent des conducteurs J reliés à leurs extrémités inté rieures aux extrémités de l'enroulement D et à leurs extrémités extérieures à 'la ligne. Dans la construction représentée aux fig. 3 et 4, l'enroulement primaire K est enroulé sur un noyau L en matière isolante.
Ce noyau est monté sui- des supports Ll conve nables dans une enveloppe formant secondaire sensiblement cylindrique, qui, par commodité de construction, est formée en deux parties 16I 1111 boulonnées ensemble au travers des brides _1I <I>2</I> 1113. Sur la face supérieure du cylindre :111111 se trouve à chaque extrémité une ouverture N recouverte par une plaque annu laire Ni à travers laquelle passe un isolateur 0. Les extrémités de l'enroulement K sont reliées à des conducteurs P qui passent à travers les isolateurs 0 et ces conducteurs P sont reliés à leurs extrémités extérieures à la ligne.
Tout l'espace entre le secondaire 1f1 <B>111</B> et le primaire K est rempli avec un composé isolant convenable, par exemple de l'huile.
Dans chacune des constructions décrites, le secondaire est de construction robuste. Il devra être construit en une matière ayant une haute chaleur spécifique, une haute con- ductibilité thermique, un haut point de fusion et une résistance ohmique relativement haute. La fonte moulée s'accommode dans de grandes limites à ces exigences, présente en plus l'avantage d'être peu chère et peut être obtenue facilement. Le secondaire est disposé de manière à avoir une surface radiante de grandeur suffisante pour dissiper sous forme de chaleur l'énergie provenant des surtensions à haute fréquence dans le primaire.
Une grandeur convenable pour le transformateur du dispositif de protection contre les surten sions dans le cas d'une ligne à 66000 volts est d'environ<B>38</B> cm de diamètre et d'environ 1,50 m de longueur. L'enroulement primaire peut avoir, par exemple, 100 spires du calibre d'un conducteur ordinaire de ligne présentant une inductance d'environ 1000 micro-Henry. Puisque le courant de décharge, pour un coup de foudre, est probablement de l'ordre de 2000 ampères, le courait secondaire peut se monter à 200,000 ampères ou plus.
L'énergie disponible, dans une surtension dangereuse, peut être de 10,000 kilo watt-secorides d'où l'on peut déduire que l'énergie instantanée qui doit être dissipée par le secondaire, peut se monter à plusieurs millions de kilowatts, la ligne étant supposée être déchargée en 1/sooo de seconde.
Grâce à sa forme d'onde et à sa haute fré quence, une grande partie de l'énergie d'une décharge ou surtension peut être absorbée et dissipée par le secondaire, sans avoir à relier la ligne à la terre. La fréquence normale de la ligne étant comparativement très basse, la quantité d'énergie du. courant de ligne nor mal transmise au secondaire est négligeable.
Le secondaire étant très amorti, il peut se produire une diminution d'une quantité notable de l'énergie de la surtension de telle manière que la surélévation de tension par réflexion de l'onde est évitée et qu'aucune décharge disruptive n'a lieu, ni par l'éclateur spécial, ni comme crachement sur un isolateur.
Quoique dans toutes les constructions dé crites et représentées à titre d'exemple, le secondaire soit disposé extérieurement par rapport au primaire, le secondaire pourrait être disposé à l'intérieur du primaire.