Dispositif de protection contre les surtensions. La présente invention se rapporte à. un dispositif de protection contre les surtensions, pour installations à courant fort, à extinction d'arc automatique, du genre comportant un corps non-conducteur capable de développer des gaz et ayant une pluralité de passages parallèles longitudinaux,
corps qui est dis- posé à l'intérieur d'une enveloppe tubulaire isolante, des bornes étant disposées aux ex trémités de cette enveloppe.
Dans la distribution et l'utilisation de courants électriques, notamment lorsqu'il s'a git de voltages élevés, il est de coutume de protéger les. lignes de distribution et les ap pareils y reliés contre les surtensions au moyen de dispositifs de décharge automati que.
Parmi les dispositifs qui ont été em ployés jusqu'à présent, la simple distance ex plosive est le moyen le plus efficace au point de vue de l'amorçage et la décharge de sur- voltages. Toutefois, après la décharge ini tiale, au voltage critique, la simple distance explosive présente bien des caractéristiques indésirables, dont la principale est de per mettre au voltage de la ligne de maintenir l'arc, de façon à donner lieu<B>à,</B> un passage de courant de haute intensité à travers le dis positif à ,distance, explosive.
Non seulement ce courant risque d'endommager ledit dispositif, mais il risque aussi de porter préjudice à l'installation électrique à laquelle le disposi tif est associé. Il est extrêmement important de maintenir la continuité de service de l'ins tallation électrique, et, par conséquent, -des dispositifs à simple distance explosive sont rarement employés pour des buts de protec tion.
On a trouvé que certaines substances, étant soumises à l'action .d'un arc électrique, développent de grandes quantités -de vapeurs ou gaz non-ionisés.
On a trouvé, en outre, que lorsqu'un jet de vapeurs non-ionisées est dirigée à travers le chemin à arc, l'arc est rapidement éteint et ne reprend que s'il est réamorcé. Si le voltage à travers l'arc est tombé, entre temps, au- dessous du voltage critique, l'arc restera éteint et le courant de haute puissance ne passera pas par suite.
Le dispositif -de protection suivant l'in vention tire parti -de l'effet de soufflage -de certaines substances, telle que, par exemple, la fibre comprimée à teneur de chlorure de zinc et d'oxyde de silice ou l'acide borique, qui, lorsqu'elles sont soumises à l'action d'un arc électrique, développent de grandes quan tités -de gaz non-ionisés. Il en résulte que lorsqu'une décharge est amorcée par un vol tage anormal, le courant de haute puissance qui est en jeu en raison du voltage normal sera interrompu au moment où le voltage passe par zéro à la fin de la demi-période,
le courant de gaz non-ionisés ayant balayé le chemin à arc ionisé pour rétablir les proprié- tiés d'isolation,du -dispositif, -de sorte que l'arc ne se rétablira pas lorsque le voltage aug mente dans la demi-période suivante.
L'invention vise un dispositif à :décharge électrique -du genre susénoncé, qui se caracté rise par le fait que les passages parallèles longitudinaux sont mis en communication les uns avec les autres par au moins un passage transversal.
Le :dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution -de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale partielle d'une de ces formes -d'exécution; La fig. 2 est une .coupe transversale sui vant la ligne II-II de la fig. 1, cette coupe montrant les passages à arc parallèles s'éten dant dans le corps en matière capable -de dé velopper des gaz;
La fig. 3 est une coupe similaire à celle montrée à la fig. 2, représentant une variante de la première forme -d'exécution; La fig. 4 est une coupe transversale d'une autre forme d'exécution -encore, suivant la ligne IV IV de la fig. 5, cette coupe mon trant .des ouvertures réparties destinées à étaler l'arc, et La fig. 5 est une coupe longitudinale correspondant à la fig. 4.
Les dispositifs à décharge représentés aux fig. 1, 2 et 3, d'une part, et 4 et 5, d'autre part, comportent chacun une électrode métal lique 1 établie pour Hêtre reliée à un conduc teur électrique non représenté. Cette électrode 1 est ,reliée d'une manière rigide à uno en veloppe 2 en matière isolante. On a trouvé que la fibre vulcanisée dure ordinaire est une matière convenable pour cette enveloppe. D'après le dessin, l'électrode 1 est reliée à. l'enveloppe 2 au moyen d'un filetage conve nable 3 pour établir un joint étanche au gaz entre .ces deux pièces.
A l'intérieur de l'en veloppe 2 est logé un corps de remplissage 5 capable de développer des gaz, par exemple en fibre comprimée à teneur de matières spécifiées plus haut, et ayant -des passages parallèles longitudinaux 6 s'étendant à tra vers ce corps, qui, dans l'exemple représenté à la fig. 1, est légèrement espacé de l'élec trode 1, .de façon à laisser un passage trans versal 7 entre ces deux pièces, qui fait com muniquer les passages longitudinaux 6 les uns avec les autres.
L'extrémité opposée de l'enveloppe 2 est pourvue d'une seconde électrode 10 (lui, ici aussi, est vissée dans l'enveloppe 2. L'élec trode 10 est en contact mécanique avec le corps 5, de façon à constituer un appui pour ce dernier. Elle est pourvue -d'un conduit 11 par lequel les gaz développés par le corps peuvent s'échapper. D'après la fig. 1, l'élec trode 10 est reliée à une tubulure 12 desti née à dévier le cours des gaz ou à empêcher la pluie ou autres substances .de pénétrer dans le dispositif à -décharge.
Le passage transversal 7 (fig. 1) réservé entre .le corps 5 et l'électrode 1 permet à la décharge électrique de se diviser et de pas ser à travers tous les passages à arc 6.
En fonctionnement, on croit pouvoir ad- mettre que la transformation @de la décharge initiale en un arc ne s'effectue que dans un des passages à arc 6. Comme :qu'il en soit, l'arc passant à proximité -de la matière ca pable de développer des gaz provoque le dé- veloppement d'une grande quantité de gaz. Une partie de ces gaz s'échappe dans le pas sage transversal "r entre l'électrode 1 et le corps 5 et de là à travers les passages à arc parallèles 6.
Les gaz en contact avec l'arc s'échappant par les passages à arc parallèles emmèneront avec eux beaucoup d'ions et ai deront ainsi à interrompre l'arc.
Comme on le voit en fig. 2, le corps 5 en matière capable de développer -des gaz est stratifié ou lamellé, les passages à arc 6 étant. formés par des rainures peu profondes fraisées dans l'une -des faces .des lamelles ou minces plaques constituant le corps de rem plissage, de sorte que lesdits passages à arc 6 sont relativement étroits.
Le développement de gaz en présence de l'arc donne lieu à une pression considérable dans le dispositif qui, à son tour, force les gaz à s'échapper à travers les passages et l'ouverture d'échappement avec une grande vitesse. Les gaz se mouvant rapidement en traînent tellement rapidement les ions pro voqués par l'arc que lorsque le voltage anor mal au travers de la distance explosive est dissipé, les propriétés d'isolation de l'espace à arc seront rétablies à la fin de la demi- période, -de sorte que le voltage de la ligne ne réamorcera pas l'art qui maintiendrait un flux de courant après la disparition du vol tage anormal dans l'installation.
Dans la variante montrée à la fig. 3, le corps 5 capable de -développer des gaz a la forme d'un bloc cylindrique 15, dans lequel les passages parallèles longitudinaux sont formés par des entailles 16 découpées en quinconce,dans le bloc, de façon à se chevau cher les unes les autres. Ces entailles sont, ici aussi, en communication les unes avec les autres par l'intermédiaire d'un passage transversal prévu entre l'électrode 1 et le corps de remplissage 5.
Il est évident que les entailles peuvent être formées et disposAes de toute façon convenable et qu'elles peuvent aussi être obtenues par moulage dans le bloc au lieu d'y être fraisées ou découpées. Il est aussi possible de prévoir une pluralité de pe tits trous cylindriques longitudinaux au lieu des entailles, afin de pouvoir à une aire de surface maximum des passages.
La forme d'exécution représentée aux fig. 4 et 5 diffère du dispositif montré aux fig. 1 et 2 en ce que les passages longitudi naux à arc 6 communiquent les uns avec les autres par une pluralité .d'ouvertures trans versales 20 réparties sur toute la longueur des lamelles du corps lamellé 5. Les gaz passant d'une des rainures longitudinales des lamelles du corps 5 à travers les ouvertures 20 laisse ront partir par les rainures adjacentes les va peurs chargées de ions et faciliteront par là la rupture de l'arc.