Isolateur électrique. La. présente invention est relative à. un isolateur électrique tel qu'il est employé pour supporter des conducteurs à haute tension, et elle concerne un isolateur électrique muni d'un revêtement ou émail semi-conducteur, ou dont le corps est fait d'une composition céramique .semi-conductrice, en vue d'assurer un(-, répartition contrôlée de la tension sur l'isolateur ou sur un chapelet d'isolateurs.
Cet isolateur électrique, quoique -semi- conducteur, a néanmoins une résistivité rela tivement élevée, et le but -de l'invention est de créer un isolateur électrique du genre indi qué comportant des moyens permettant au courant électrique de- pénétrer dans le corps semi-conducteur, ou dans l'émail ou le revê tement :semi-conducteur, de telle manière que la. formation d'un arc entre l'isolateur et les armatures métalliques- soit efficacement évitée.
Cette invention est relative à un isolateur éleét:rique comportant une surface extérieure fiel matière semi-conductrice! de l'électricité et au moins une armature métallique.
Cet !isolateur électrique est caractérisé par le fait qu'une couche de matière d'une con ductivité .supérieure à, celle de ladite matière ,semi-conductrice formant la surface de l'iso lateur et ayant une résistivité superficielle iijf < ricure à 10 mégohms par centimètre carré, est intercalée et connectée électrique- ment entre ladite matière semi-conductrice et ladite armature métallique -de l'isolateur,
de manière à conduire le courant électrique de l'armature métallique dans la matière semi-conductrice de l'isolateur.
Dans le dessin annexé, plusieurs formes d'exécution de l'isolateur objet de l'linvention ;sont représentées, à titre d'exemples: Ira fig. 1 est une vue en coupe verticale -d'un isolateur électrique @du type à chapeau et broche selon une première forme -d'eT-jeu- tion.
La. fig. 2 est une vue en coupe d'un iso- lateur de type similaire, selon une deuxième forme d'exécution.
La fig. 3 est une vue cn coupe d'un iso- lateur à chapeau .et broche selon une troi sième forme d'exécution.
La fig. 4 est une vue en coupe d'une variante de la troisième forme d'exécution. La. fig. 5 représente une quatrième forme d'exécution.
La fig. 6 représente une cinquième forme d'exécution.
D'après la fig. 1 du dessin, le corps 1 de l'isolateur qui peut avoir une forme connue ou non, est fait d'une matière céramique iso- lante quelconque, et il est muni sur la tota lité de sa surface extérieure d'un émail ou revêtement semi-conducteur 2,
fait d'une com- position céramique. Le -aorps@ revêtu 1 de l'isodateur est muni de l'armature métallique usuelle 3 en forme de broche qui est encas trée dans un évidement central prati qué dans la face inférieure -du corps de l'isolateur;
ce dernier est, en outre, coliffé du :chapeau mé tallique usuel 4 qui recouvre le :dessus et le pourtour -de la partie centrale supérieure ou couronne du corps, 1 de l'isolateur.
Cette partie centrale supérieure -du -corps de l'iso lateur est séparée de la surface intérieure du chapeau 4 par un espace entièrement rempli d'un ciment 5 qui sert à fixer ou à caler le chapeau métallique sur le corps de l'isola - Leur. D'une manière similaire, l'armature mé tallique 3 est séparée du dessus et des, côtés latéraux du corps 1 de l'isolateur par un invervalle qui est totalement rempli par un ciment 5,
de telle sorte que l'isolateur est solidement fixé sur la broche. Le ciment 5 entre la broche 3 -et le corps 1 de l'isolateur, et entre ce corps et le chapeau métallique 4, se trouve en contact intime avec l'émail ou le revêtement semfi-eonducteur 2 qui recouvre la partie extérieure du corps 1 de l'isolateur, de même qu'avec le chapeau et l'armature métalliques;
mais, au lieu, d'être d'une com position usuelle, ,ce ciment est très conducteur de l'électricité :et a une résistivité superfi cielle inférieure à 10 mégohms par cm\; sa conductivité électrique est supérieure à celle @du ciment normal et à celle de l'émail 2, mais inférieure à celle du chapeau 4 et de la broche 3 métalliques de d'isolateur. Pour cette raison, toute formation d'arc entre les armatures métalliques et. le corps de l'isola teur est évitée.
La partie supérieure-du corps 1 de l'iso lateur qui s'ajuste à l'intérieur du chapeau 4, et la pardi @de l'évidement destiné à rece voir l'armature ou broche 3, sont munies, -de la manière usuelle, d'une surface rugueuse conductrice 6, destinée à permettre l'accro chage du ciment.
Il n'est, en .général, pas né- 'cessaire que l'émail semi-conducteur 2 s'étende entièrement sur la couronne de l'tiso- lateur, à condition qu'il soit recouvert ou en contact, sur une courte étendue, avec le ci- ment conducteur 5 à l'intérieur du chapeau et l'émail 2 peut ne s'étendre que sur une faible profondeur vers l'intérieur du chapeau, par exemple de la. manière représentée.
D'une manière similaire, l'émail 2 peut ne s'éten dre, de la manière représentée, que sur une faible profondeur vers l'intérieur de l'évide ment recevant la broche,<B>à</B> condition que cet émail soit recouvert :ou en contact avec le ci ment conducteur 5. Au lieu d'être entièrement rempli par le ciment conducteur de l'électricité, l'intervalle entre le :
chapeau métallique 4 et le corps 1 de l'isolateur, et entre ce corps et la broche métallique 3, peut être, comme représenté à la fig. 2, rempli en grande partie avec un ciment normal 7, tandis que le reste de cet intervalle est garni d'une couche céramique très :
conductrice 8, ayant une résistivité su perficielle inférieure à 10 mégohms par em2 et interposée entre le ciment normal 7 et le corps 1 de l'isolateur. Cette couche cérami que très conductrice 8 est disposée pour re- -couvrir ou être en-contact avec l'éma'il semi- conducteur 2 qui, comme dans la disposition précédemment décrite,
recouvre la partie exté rieure -du corps de l'isolateur et. la. couche céramique 8 a une conductivité supérieure à -celle dudit émail 2, cette couche 8 permet tant au courant de pénétrer dans l'émail 2 sans former d'étincelles.
Dans la forme d'exécution représentée, dans la fig. 3, l'intervalle entre le chapeau métallique 4 et le corps 1 de l'isolateur, et entre ce corps :et l'armature métallique 3 en forme de broche, :est rempli d'un ciment nor mal 7, et une -co.uc-he métallique conductrice 8 est interposée entre le ciment 7- et la paroi de l'isolateur, de telle manière qu'elle recou vre :ousoit en contact avec l'émail semi-con- duGteur 2 recouvrant le corps isolant.
Les couches métalliques 8 peuvent être appliquées :d'une manière quelconque. Par exemple, on peut les former sur le corps -de l'isolateur par dépôt électrolytique ou par projection. Ces.
couches métalliques 8 peuvent se prolonger jusqu'à une faible distance au-dessous -du z chapeau 4 et au-dessous de l'évidement de la broche de la manière représentée et elles peuvent.. ;'étendre, par exemple, jusqu'à proxi mité du dessus du chapeau et du fond de l'évidement de la broche.
D'autre part, les parties inférieure,. exposées des couches mé talliques 8 peuvent être connectées par les fils conducteurs 9 respectivement au chapeau métallique 4 et à la broche 3, ce qui peut être réalisé par soudure, par exemple.
Ces fils conducteurs peuvent également être sup primés, les couches métalliques 8 se trouvant en contact intime avec le ciment normal et av#\,c l'émail semi-conducteur, et le courant passant du ciment normal .dans. la couche mé tallique 8 et, ensuite, dans la couche semi- conductrice 2, plus facilement qu'il ne passe rait directement dans la couche semi-conduc trice de sorte que toute formation d'étin celles est évitée.
Une variante de cette dernière disposition est représentée par la fig. 4; elle consiste à remplir l'intervalle entre le -chapeau 4 et le corps 1 de l'isolateur, et entre ,ce corps et la broche 3, d'un ciment normal 7, et à recou vrir les parties exposées de ce ciment de cou ches métalliques 10.
Ces couches métalliques constituent des connexions entre l'émail semi- conducteur 2 recouvrant l'isolateur et le chapeau 4, et entre l'émail 2 et la broche 3, et elles se trouvent en contact intime respec tivement avec l'émail et le chapeau, et avec l'émail et la broche, de la manière représen tée. Les couches métalliques 10 peuvent être formées par dépôt électrolytique, par projec- iion ou autrement, et elles peuvent s'étendre sur le pourtour de l'isolateur et de la broche.
Dans la disposition que montre la fi-. 5, le ciment céramique garnissant l'intervalle entre le chapeau 4 et le corps 1. de l'isolateur, et entre ce corps et la broche 3, est remplacé par un alliage métallique 11 qui se trouve en,
contact intime avec le chapeau 4 ou la broche 3 et avec le corps 1 de cet alliage métallique étant disposé de manière qu'il recouvre ou vienne en contact avec la couche conductrice de l'électricité 2 qui re- couvre le -corps de l'isolateur, sur une ,distance convenable.
L'alliage métallique est tel qu'il établisse un bon contact avec le corps de l'isolateur et avec la surface émaillée, grâce à son coefficient de dilatation et à sa d6for- mation plastique.<B>Il</B> a été trouvé qu'un al lliage métallique convenable est constitué par 84% de plomb et<B>16%</B> d'antimoine.
Dans la disposition que montre la fig. 5, on peut éga lement remplacer l'alliage 11 par un rem plissage en métal comprimé, intercalé entre le corps 1 de l'isolateur et le .chapeau 4 et entre ce corps et la broche 3, la garniture étant -en contact .et recouvrant l'émail conduc teur 2 de la même ma.nlière. Ce remplissage métallique peut être pressé sous forme de poudre tout autour -du corps 1 de l'isolateur, ,et on peut ensuite le faire fondre pour sa liaison intime avec le corps. de l'isolateur, d'une part, et avec le chapeau 4 ,et la broche 3, d'autre part.
On peut également prévoir un remplissage métallique obtenu, pair d'au tres moyens. L'emploi id'un alliage métallique ou d'un remplissage métallique réalisé de cette manière assure un contact intime avec le revêtement semi-conducteur 2, et il ne serait pas possible de mouler ou de presser de la même manière autour du corps de l'iso lateur la cloche 4, qu)i est généralement faite de fer malléable et a une résistance élevée à la traction.
La disposition que montre la fig. 6 est similaire à celle que montre la fig. 1. Un ciment très conducteur 5 est intercalé entre le corps 1 de l'isolateur et le chapeau métal lique 4. et entre ce corps et la broche 3.
Mais au lieu d'être muni d'un émail ou d'un revê tement semi-conducteur, comme dans la dis position d'après la fig. 1, cet émail du corps 1 de l'isolateur est supprimé et ce corps est entièrement fait d'une matière céramique s,emi-condu@ctrlice. Le Giment conducteur de l'électricité 5 se. trouve en contact intime avec les armatures métalliques de l'isolateur, de même qu'avec le corps semi-conducteur 1.
D'une manière similaire, les dispositions que montrent les fig. 1 à 6 peuvent être mo- difiées par l'emploi d'un corps d'isolateur fait -d'une matière céramique semi-conduc trice, au lieu de munir le corps de l'isolateur d'un émail ou d'un revêtement semi-conduc teur, les dispositions desdites figures étant par ailleurs les mêmes, les couches c6rami- ques conductrices ou métalliques,
ou l'alliage ou remplissage métalliques, entre le chapeau ou la broche et le corps de l'isolateur, étant en contact intime avec ce corps.
Toutes les -dispositions décrites sont des tinées à empêcher la formation d'étincelles entre le corps de l'isolateur et le chapeau et la broche métalliques de l'isolateur. Dans tous les cas, le corps de l'isolateur peut être muni des surfaces rugueuses et conduetrtices usuelles.
On entend par "corps semi-conducteur", un corps dont la résistivité est inférieure à <B>10"</B> ohms par centimètre cube, mais supé- rieure à 102 ohms par centimètre cube, à 20 C et en présence d'une humidité relative égale à 25%. D'une manière similaire, un émail ou revêtement semi-conducteur désigne un émail ou un revêtement,
dont la r6sisti- vité est (inférieure à 1011 ohms par centimètre carré, mais supérieure à 103 ohms par centi mètre carré, à 20 C et en présence .d'une humidité relative égale à 25 7o. En indiquant que la partie intercalée possède une résisti- oité qui est inférieure à 10 mégohms par centimètre carré, il est évident que cette indi cation concerne une couche présentant une épaisseur d'au moins 4 mm,
Quoique l'in vention ait été décrite en particulier dans son application à un isolateur électrique du type à chapeau et broche, elle est également applicable à d'autres isolateurs du type indi qué, une couche ou partie très conductrice étant kterc;alée entre le conducteur et le corps de l'isolateur (lorsque ce dernier est fait d'une composition semi-conductrice), ou entre le conducteur et l'émail ou le revête ment semi-conducteur.