Appareil pour la recherche des pertes de courant dans les lignes électriques à courant alternatif. On connaît déjà des appareils pour la re cherche des pertes de courant dans les lignes électriques à courant alternatif au moyen d'un tube à gaz rare tel que le néon, l'une des électrodes de ce tube étant connectée au chemin de perte recherché, le circuit du tube à gaz rare excitant un écouteur téléphonique.
Ces appareils comportent des perches de mesure constituant un condensateur fixe à armatures métalliques intérieures réparties sur toute la longueur de la perche, ce conden sateur fige étant monté en série avec un con densateur variable, gradué en volts et shunté par une lampe à gaz rare en série avec un écouteur téléphonique, de telle façon que la maneeuvre du condensateur variable produise une augmentation progressive de la tension aux bornes de la lampe à gaz rare jusqu'à obtention de l'allumage brusque de la lampe, ce qui a lieu pour une tension de 80 volts.
L'observation visuelle de la lampe étant diffi cile en plein soleil, le téléphone doit permettre d'observer acoustiquement l'instant précis où se produit le choc dû au courant d'allumage.
Cette méthode de contrôle de la différence de potentiel entre un élément d'isolateur et le sol est donc basée sur l'observation visuelle d'une lampe à gaz rare ou l'observation acous tique d'un choc dû au courant au moment où la lampe s'allume en manoeuvrant un conden sateur variable.
Cette méthode, comme toutes les méthodes analogues consistant à toucher successive ment, avec une boule métallique fixée à l'ex trémité d'une perche, les diverses armatures d'une chaîne d'isolateurs ou les diverses clo ches d'un isolateur rigide, présente certains dangers. Notamment l'opérateur peut provo quer sur un isolateur ou sur une chaîne d'iso lateurs, une mise à la terre par amorçage d'arc. Par ailleurs, cette méthode nécessite des perches isolantes parfaitement sèches; il faut, par conséquent, que l'équipe chargée de la vérification soit accompagnée d'une étuve. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients.
Elle concerne un appareil pour la recher che des pertes de courant dans les lignes élec triques à courant alternatif au moyen d'un tube à gaz rare qui excite un écouteur télé phonique et dont on connecte une des élec trodes au circuit de fuites présumé, appareil caractérisé par ce que le circuit du tube à gaz rare est combiné à une boucle d'induction contrôlée par un interrupteur, l'écouteur télé phonique rendant ainsi, suivant la position de l'interrupteur, soit un son de contrôle dû au courant d'induction témoin de la boucle, soit un son indicateur dû au courant de fuite.
Le dessin annexé représente, schématique ment et à titre d'exemple, une forme d'exécu tion de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est un schéma de l'appareil en position d'utilisation.
La fig. 2 est un diagramme de l'intensité du courant qui traverse le tube à gaz rare.
La fig. 3 est une coupe axiale d'un iso lateur perforé.
La fig. 4 est un schéma montrant un autre mode de réalisation du tube à gaz rare. L'appareil selon la fig. 1 comprend essen tiellement un tube 1 qui contient un gaz tel que le néon à l'état raréfié; dans ce tube 1 sont logées deux électrodes 2, 3 connectées à un circuit 4 comportant, en série, un interrup- teur 5 et l'enroulement primaire 6, d'un trans formateur 6 à noyau magnétique 6g.
Le circuit 4 est relié, d'autre part, électri quement à un crochet conducteur 7 porté par une perche isolante 8.
Enfin, l'enroulement secondaire 62 du transformateur 6 est connecté à un écouteur téléphonique 9, avec interposition d'une résis- tance 10.
L'étude du fonctionnement de cet appareil exige quelques explications préliminaires. Le passage d'un courant dans un tube au néon produit des effluves à. l'intérieur de ce tube.
Une tension alternative A (fig. 2) déter mine l'ionisation des molécules gazeuses com prises entre les électrodes 2, 3 raccordées res- pectivement aux bornes 12 et 11; il s'établit alors un très faible courant i entre ces deux électrodes 2, 3.
L'ionisation devient insuffisante pour maintenir ce courant lorsque la tension alter native passe par la valeur B, inférieure à A.
Dans ces conditions, à chaque alternance, le tube su néon vibre pendant un temps très court, le courant se rétablissant dans ce tube lorsque la tension aux bornes des électrodes reprend la valeur limite A.
La courbe C de la fig. 2 représente l'in tensité du courant traversant un tube au néon. Il est nécessaire de rappeler, d'autre part, que le son dans tout écouteur téléphonique est fonction non seulement de la fréquence fondamentale du courant qui le traverse,
mais également de la fréquence des harmoniques supérieures de ce courant. Ces harmoniques supérieures peuN\at ^Pea-es être fonction des caractéristiques du générateur et des ré cepteurs des différents circuits alimentés, alors que la fréquence fondamentale ne dé pend, elle, que des caractéristiques du géné rateur.
En particulier, un circuit électrique com prenant une boucle d'induction en série avec un tube au néon et une source de courant sinusoïdal est parcouru par un courant dont la forme de courbe est différente d'une sinu soïde (fig. 2).
Or, une fonction périodique de forme quelconque peut toujours et d'une seule manière être considérée comme la superposi- tion d'une fonction sinusoïdale fondamentale de même période et de ses harmoniques, en général en nombre infini (série de Fourier).
Après ces considérations préliminaires, il est plus facile de comprendre le fonctionne ment de l'appareil dont l'utilisation se fait de la façon suivante: <B>10</B> Contrôle de l'état de tension de la ligne 14.
Dans ce but, l'interrupteur 5 étant fermé,, l'opérateur met l'écouteur 9 à ses oreilles et saisit le crochet 7 sans l'appliquer sur le sup port 13. Il se crée ainsi un courant induit dans l'ensemble du circuit 7--4-5-6,. Le courant induit dû à l'influence, à dis tance appréciable, de la ligne 14, possède la même fréquence que le courant de cette ligne.
Le téléphone 9 rend donc un son correspon dant à la fréquence de ce courant.
L'opérateur ouvre ensuite l'interrupteur tous les autres éléments de l'appareil restant dans leur position. Dans ces conditions, le seul chemin possible du courant vers l'enrou lement primaire 6, conduit par le circuit 4 et par le tube au néon 1, dont la résistance interne, sans excitation suffisante, est très grande et dont la capacité entre électrodes est très petite. Un simple effet d'induction, ob tenu avec un couplage électromagnétique aussi lâche, ne crée aux bornes du tube au néon qu'une tension évidemment infime, tota lement insuffisante pour provoquer une vi bration du néon.
Par suite, le son entendu dans l'écouteur s'affaiblit considérablement au moment où l'opérateur ouvre l'interrupteur 5.
Si malgré tout, par des effets -de capacité, un certain. courant subsiste encore dans le cir cuit ouvert, l'opérateur pourra toujours orien ter l'appareil de telle façon que le flux des lignes d'induction émanant de la ligne 14 soit aussi faible que possible.
L'opérateur peut donc pratiquement an nuler le son dans l'écouteur 9 pour la position d'ouverture de l'interrupteur 5 et sans que la perche soit appliquée sur le support 13.
20 Contrôle de l'existence d'un courant de fuite.
Le contrôle de l'état de tension de la ligne étant terminé, l'opérateur met en contact le crochet 7 de la perche isolante 8 avec un point du poteau 13 de la ligne où il présume une fuite de courant qui se produit, par exem ple, en 25.
Etant donné que la surface extérieure d'un poteau exposée aux intempéries présente une résistivité moindre que le caeur de ce po teau, le courant de frite s'écoule dans le sol par la surface de ce poteau, dans le sens des fibres, c'est-à-dire suivant la flèche<B><I>f,;</I></B> ces fibres constituent, en effet, un chemin de moindre résistance. Il est certain qu'en appliquant sur le che min du courant de fuite un collecteur métal lique embrassant une bande de surface exté rieure du poteau 13 et qu'en reliant ce collec teur électriquement à l'appareil, on peut diri ger la majeure partie du courant de fuite dans cet appareil.
On utilise avantageusement à cet effet le dispositif à pointes 15 qui empêche l'escalade du poteau; il suffit d'accrocher le crochet 7 à ce dispositif à pointes. Cette liai son étant réalisée, une partie du courant de fuite emprunte le chemin suivant: 7-4-11-3-2-61-terre, l'écoulement vers la terre se faisant par effets capacitifs tels que: effet de capacité entre le transformateur 6 et le sol, effet de capacité entre le transformateur 6, l'opérateur et le sol, etc.
La résistance à la terre du tronçon de sup port, compris entre le point d'application 15 de la perche 7 et le sol, n'est pas négligeable. Donc, dans le cas d'un courant de fuite f 1 possédant une valeur telle que sa recherche présente un intérêt pratique pour l'exploita tion, la différence de potentiel qui existe entre le point d'application 15 du crochet 7 et le sol, est telle que la tension aux bornes du tube au néon 1 provoque l'ionisation des molécules gazeuses. La résistance interne du tube au néon se trouve alors considérablement réduite.
ce qui modifie le rôle de ce tube, qui d'une simple capacité devient maintenant un récep teur particulier produisant dans le circuit considéré (7-4--11-3-2-6ï terre) des harmoniques de fréquence supérieure à la fré quence fondamentale du courant de la ligne 14.
Or, étant donné que le timbre,d'un son est défini précisément par le nombre d'harmoni- ques supérieures du son fondamental, le son entendu dans le circuit d'écoute après ouver ture de l'interrupteur 5, c'est-à-dire après in sertion du tube au néon dans le circuit de re cherche, présente obligatoirement une diffé rence de timbre avec le son obtenu lors du contrôle de l'état de tension @de la ligne.
Ce nouveau son, indicateur d'un courant de fuite, est aussi différent du premier (son d'induction) en ce qui concerne son intensité. En effet, le courant dans le primaire du transformateur est, dans le premier cas (in- terrupteur ouvert, crochet 7 non accroché),
le résultat d'un couplage électromagnétique très lâche du circuit 7-4-5-61 et tube au néon avec la ligne 14, le tube au néon 1 inséré dans le circuit d'induction ci-dessus équiva lent au surplus à une très forte résistance.
Dans le second cas (interrupteur ouvert, crochet 7 accroché au chemin de perte), au contraire. le couplage est électrostatique et le plus serré possible. De plus, la résistance du circuit a été considérablement diminuée, du fait que le néon du tube 1 a pu entrer en vibration sous l'effet d'un courant de valeur suffisante.
En définitive, le son de contrôle <B>dû</B> au courant d'induction- témoin de la boucle 7-4-5-61, et le son dû au courant de fuite différent à la fois par le timbre et par l'intensité, le son de contrôle pouvant d'ail leurs aisément être annulé.
Ce qui importe surtout, c'est qu'au moment où l'interrupteur 5 est ouvert et où le crochet 7 n'est pas encore en contact avec le support 13, l'opérateur n'entende aucun son dans l'écouteur. Si le support 13 ne présente aucune fuite, ce silence persiste; au contraire, s'il existe un courant de fuite, un nouveau son réapparaît.
L'appareil selon l'invention permet donc à l'opérateur de distinguer les effets d'un courant normal d'induction et ceux d'un cou rant de fuite.
Cela est tri important dans la pratique, car l'intérêt d'un appareil à rechercher les fuites de courant est considérablement dimi nué si l'opérateur n'a pas la possibilité de vérifier au préalable l'état de tension de la ligne.
Les flèches f 2, f ï et<I>f 4</I> montrent les che mins d'écoulement vers le sol des courants de capacité de la ligne triphasé 14 en cas de l'existence d'une perte à la terre 25 au po teau 13.
L'appareil permet de déceler notamment les fuites provenant d'une perforation 26 ou d'une félure débouchant au droit de la gorge 27 d'un isolateur (fig. 3), défaut qui serait resté caché à l'opérateur par suite de 1a pré sence du fil de ligne 28 et du fil de ligature, même si l'opérateur examinait de près la ligne après avoir interrompu le courant.
Aucune source de courant auxiliaire n'est nécessaire, ce qui simplifie beaucoup l'appa reil qui est rendu ainsi très portatif. De plus, on réduit au minimum les dépenses d'en tretien.
L'opérateur peut aussi utiliser un support isolant pour s'isoler du sol, ce qui augmente sa sécurité pendant la recherche des défauts.
On peut apporter de nombreuses modifi cations à l'appareil ci-dessus, décrit à titre d'exemple, sans sortir de l'esprit de l'inven tion; en particulier, an lieu de faire usage d'un tube à gaz rare avec électrodes parallèles <B><U>,</U></B> 3 (fig. 1), on peut utiliser un tube avec <B><U>'</U> 2</B> électrodes 2, 3 bout à bout (fig. 4).