CH287687A - Parafoudre à expulsion. - Google Patents

Description

  Parafoudre à expulsion.    La présente invention concerne les para  foudres à expulsion utilisés sur les réseaux       électriques    et destinés à la protection contre       les    surtensions.  



  On connaît déjà de tels parafoudres qui  sont généralement constitués par une élec  trode tubulaire et une électrode pleine fixée  aux extrémités d'un tube de soufflage en ma  tière isolante volatilisable. On a proposé, pour  abaisser la tension d'amorçage aux ondes de  choc, d'adjoindre un écran électrostatique qui  est soit isolé, soit relié à l'une des électrodes.  Ces deux solutions, et surtout la seconde, pré  sentent l'inconvénient de favoriser, pour des       tensions    relativement faibles, la production  d'effluves à l'extrémité de L'électrode pleine.  L'utilisation d'une électrode de gros diamètre  formant contact. avec le tube de soufflage  présente l'inconvénient. de réaliser entre les  électrodes une ligne clé fuite dans une zone  atteinte par l'arc (le coupure.

   D'autre part,  l'écran isolé n'apporte qu'une réduction assez  limitée de la     tension    d'amorçage, et l'écran,  relié à l'une  < les deux électrodes, présente  une caractéristique     tension-temps    relative  ment raide pour les     faibles    retards à l'amor  çage. Enfin, pour les tensions de 2 à 6     kV,     l'efficacité des écrans électrostatiques est tou  jours très limitée.  



  lie parafoudre à expulsion qui fait l'objet  de la présente invention permet de remédier  à ces inconvénients et pour une même distance  entre les électrodes de réduire la tension  d'amorçage sous l'effet d'une onde de choc à  environ 60      /o    (le sa valeur initiale.  
EMI0001.0009     
  
    Ce <SEP> parafoudre <SEP> comporte <SEP> deu <SEP>  <  <SEP> é'1ët <SEP> es       principales, un dispositif producteur de gaz  assurant l'extinction de l'arc qui s'amorce  entre ces électrodes, et un éclateur à deux  électrodes dans l'air, disposé entre l'une des  électrodes principales et la ligne à. protéger.  Il est caractérisé en ce qu'il comporte, en  outre, une électrode auxiliaire disposée sur le  trajet de l'arc et reliée à l'une des électrodes  principales par l'intermédiaire d'une impé  dance.  



  La description qui suit donne des exem  ples de réalisation de ce parafoudre en réfé  rence aux figures du dessin annexé dans le  quel  La     fig.    1. est un schéma d'un exemple  d'exécution du parafoudre à expulsion sui  vant l'invention.  



  Les     fig.    2 et 4 représentent. en coupe ver  ticale deux modes de réalisation d'un tel pa  rafoudre.  



  La     fig.    3 est une vue partielle, en coupe  verticale, d'un parafoudre établi suivant  une variante de réalisation.  



  La.     fig.    5 représente, en coupe verticale.  une variante de réalisation avec dispositif  de fixation.  



  La     fig.    6 représente un mode de réalisa  tion particulier de     l'éclateur    dans l'air.  



  Le- parafoudre dont le schéma est repré  senté sur la     fig.    1 comporte deux électrodes  principales 1 et 3 et un éclateur dans l'air à  deux électrodes 5 et 6 dont l'une est reliée à  l'électrode principale 3 et l'autre à la ligne  à protéger. Une électrode auxiliaire 1.0 est dis-      posée entre les deux électrodes principales 1  et 3. L'intervalle entre l'électrode 3 et l'élec  trode auxiliaire 10 est shunté par une capa  cité 11.  



  La     fig.    2 représente un parafoudre con  forme au schéma de la     fig.    1, dans lequel  l'électrode principale 1 a une forme tubulaire;  cette électrode 1 est reliée à la terre en T et  fixée sur un tube 2 en matière isolante     vola-          tilisable    qui supporte, à sa partie supérieure,  l'électrode 3 constituée par une tige pleine.  La matière organique du tube 2 est soustraite  à l'application permanente de la tension de la  ligne par un éclateur dans l'air constitué par  les électrodes 5 et 6,  L'électrode auxiliaire 10, qui a pour but  de fixer le potentiel d'un point du trajet de  l'arc entre les électrodes 1 et 3, est réalisée  économiquement par une tige filetée vissée  dans la paroi du tube en matière isolante 2.  



  Les     armatures    de la capacité 11. sont, cons  tituées par     l'.électrode    3, d'une part, et par  une surface conductrice 14, d'autre part, for  mée par un clinquant métallique ou une cou  che métallisée obtenue par projection de mé  tal au pistolet, tel que du zinc, ou du cuivre;  le tube isolant 2 et l'intervalle d'air 16 for  ment le diélectrique. L'armature 14 est reliée  à l'électrode 10 par une connexion 15.  



  Dans la     fig.    3, l'électrode 3 comporte un  renflement 17, laissant subsister     rm    inter  valle d'air 18-19 entre l'extrémité 18 de  l'électrode 3 et le tube isolant 2, et une ligne  de fuite 19-20, à l'abri de l'arc, entre l'ex  trémité 20 de l'électrode 3 qui forme     pare-          étincelles    et la partie 19-21 du tube 2 sou  mise à l'arc.  



  De préférence, la capacité 11 est disposée  entre l'électrode pleine 3 et l'électrode auxi  liaire 10 pour des raisons constructives.  



  La     fig.    4 représente une réalisation du pa  rafoudre, dans laquelle la capacité de     shtur-          tage    est intercalée entre les électrodes 1 et 10.  Une telle disposition permet d'éviter le ren  flement 17     (fig.    3), mais nécessite une aug  mentation de la     ligne    de fuite 22-23 et en  traîne une augmentation de la longueur de  l'électrode creuse 1, ce qui, pour les courants    de grande intensité, accroît. la pression dans  le tube et, pour une même résistance méca  nique du tube abaisse la limite de coupure.  



  La     fig.    5 représente une réalisation d'un  parafoudre permettant le retrait de l'une ou  l'autre des électrodes 1 et 3. Si, par suite  d'une détérioration du tube, la coupure ne se  fait pas, il est. commode de pouvoir remettre  la ligne sous tension après déclenchement du  disjoncteur d'alimentation, sans qu'il soit né  cessaire d'enlever le tube avarié. Le retrait  de l'électrode supérieure 3 peut. être effectué  en prévoyant une fixation 24 de celle-ci peu  résistante.  



  Dans le cas où l'on préférerait retirer  l'électrode inférieure 1, il y aurait lieu de  fixer le tube 2 sur son châssis par un collier  26, la mise à la. terre de l'électrode 1 pouvant  être effectuée par une connexion souple.  



  Lorsque le parafoudre est situé à l'inté  rieur d'un poste, on peut accroître la distance  de sectionnement. par le dispositif de la     fig.    6:  l'électrode 6 de sectionnement dans l'air com  porte un conducteur 27, de diamètre infé  rieur à celui de ladite électrode, ce conduc  teur .étant     terminé    par une pièce 28, le tout  constitué par un métal présentant une capa  cité thermique suffisante pour permettre sans  fusion notable, lors d'un fonctionnement nor  mal, le passage du courant de foudre et de  celui du réseau qui lui succède et dont. la  durée ne dépasse pas deux     derni-périodes.     Mais par contre, lors d'une lion-coupure, le  courant de fuite, dont la durée est alors beau  coup plus longue (il subsiste en effet.

   jus  qu'au fonctionnement des disjoncteurs) pro  voque la fusion du conducteur 27 et de la  pièce 28, ce qui accroît la distance de section  nement et permet, dans la     plupart    des cas, de  remettre la ligne sous tension.  



  Le parafoudre selon les     fig.    1 et 2, par  exemple,     fonctionne    de la façon suivante:  La répartition de la tension entre les inter  valles en série est définie par les     capacités,     Si la capacité 11 aux     bornes    de l'éclateur  3-10 est grande devant les capacités pro  pres des éclateurs 5-6 et 1-10 qui, en géné  ral, ne dépassent, guère quelques dixièmes de           micromicrofarad,    la tension est appliquée sur  l'ensemble des éclateurs 5-6 et 1-10 qui  amorcent dès que la tension atteint la tension  d'amorçage au choc des éclateurs 5-6 et  1-10 mis en série. Les deux éclateurs étant  alors court-circuités, toute la tension est  appliquée sur l'éclateur 3-10 qui amorce  alors immédiatement.

   Après l'écoulement à la  terre de la surtension, l'arc de puissance qui       suit    l'onde de choc provoque la volatilisation  d'une faible épaisseur de matière et le souf  flage qui en résulte assure l'extinction de  l'arc au premier passage à zéro.  



  L'amorçage se produisant en deux temps,  d'abord sur la somme des distances non shun  tées 5-6 et 1-10, puis sur la distance shun  tée 3-10, ces distances sont réglées de façon  que la tension d'amorçage au choc de l'ensem  ble des distances non shuntées 5-6 et 1-10  soit du même ordre de grandeur que celle de  la distance shuntée 3-10; on adopte donc  une distance shuntée 3-10 supérieure à. la  distance 1-10.  



  La valeur optimum de la capacité de       shuntage    est de l'ordre de quelques     micro-          microfarads.    Une capacité de l'ordre du di  xième de     micromicrofarad    abaisse peu la ten  sion d'amorçage, tandis qu'au-delà de quel  ques dizaines de     micromicrofarads,    l'encom  brement et le prix varient proportionnelle  ment., et l'amélioration due à l'augmentation  de la capacité devient négligeable.

Claims (1)

1. REVENDICATION Parafoudre à expulsion comportant deux électrodes principales, un dispositif produc teur de gaz assurant l'extinction de l'arc qui s'amorce entre ces électrodes, et un éclateur à deux électrodes dans l'air, disposé entre une des électrodes principales et la ligne à pro téger, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une électrode auxiliaire disposée sur le trajet de l'arc et reliée à l'une des électro des principales par l'intermédiaire d'une im pédance. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Parafoudre suivant la revendication, caractérisé en ce que la distance de coupure shuntée par l'impédance est plus grande que la distance de coupure non shuntée. 2.

   Parafoudre suivant la revendication, ca-, ractérisé en ce que le dispositif producteur de gaz est un tube isolant aux extrémités du quel sont fixées les électrodes principales. 3. Parafoudre suivant la revendication et la sous-revendication 2, caractérisé en ce que l'électrode auxiliaire est constituée par une tige filetée de diamètre inférieur à celui du- dit tube, cette tige étant vissée dans la paroi de celui-ci. Parafoudre suivant la revendication,, caractérisé en ce que l'impédance disposée entre l'électrode auxiliaire et l'une des élec trodes principales est constituée par une ca pacité. 5.

   Parafoudre suivant la revendication et les sous-revendications 2 et 4, caractérisé en ce que l'une des armatures de la capacité de shuntage est constituée par une des électrodes principales, et en ce que l'autre armature est formée par un revêtement métallique disposé sur la paroi externe du tube. 6. Parafoudre suivant la revendication et la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'une des électrodes principales présente un renflement dans la zone où elle est utilisée pour former une des armatures de la capacité de shuntage. 7.

   Parafoudre suivant la revendication, caractérisé en ce qu'une des électrodes de l'éclateur dans l'air comporte, à son extré mité, une pièce destinée à supporter sans fu sion notable, lors d'un fonctionnement nor mal, le passage du courant de foudre et celui du réseau qui lui succède, mais à fondre lors d'une non-coupure du parafoudre, afin que cette fusion provoque une augmentation de la distance de sectionnement et de la rigidité diélectrique nécessaires lors de la remise sous tension du parafoudre.