Appareil indicateur de haute tension alternative
L'invention a pour objet un appareil indicateur de haute tension alternative destiné à être monté sur un conducteur dont l'état de tension est à vérifier et comprenant un tube à décharge luminescente dont l'une des électrodes est susceptible d'être connectée audit conducteur alors que l'électrode opposée est reliée à une masse destinée à coopérer de façon capacitive avec la terre.
Les appareils connus de ce genre présentent divers inconvénients. Notamment, leur tube luminescent ou un organe transparent qui le protège, lesquels se trouvent à un potentiel élevé par rapport à l'air ambiant, exercent une forte attraction électrostatique sur les poussières suspendues dans cet air, en sorte que le tube ou l'organe transparent se couvrent d'un dépôt de poussière qui obscurcit la lueur du tube.
Pour éviter cet inconvénient, l'appareil selon l'in- vention est caractérisé en ce que ladite masse comprend un élément conducteur espacé de ladite lampe à décharge et du conducteur dont l'état de tension est à vérifier et présentant une ouverture par laquelle cette lampe est visible de l'extérieur, cet élément conducteur étant disposé de telle manière que des particules en suspension s'y déposent électrostatiquemeat et soient ainsi empêchées de se déposer sur la lampe à décharge.
D'autre part, dans beaucoup d'appareils connus, ladite masse destinée à coopérer de façon capacitive avec la terre ne peut être montée qu'à proximité du conducteur dont l'état de tension est à vérifier, en sorte qu'il existe aussi une forte capacité entre cette masse et ce conducteur, ce qui diminue le courant susceptible de passer par le tube à décharge lorsque le conducteur est sous tension. Pour éviter cet autre inconvénient, l'appareil peut, dans une forme d'exécution de l'invention, comprendre une tige de support portant à l'une de ses extrémités un ensemble comprenant la lampe à décharge et ladite masse, et destinée à être fixée par son extrémité opposée audit conducteur.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple une forme d'exécution de l'appareil objet de l'invention.
La Fig. 1 est une vue latérale d'un appareil indicateur de haute tension,
la fig. 2 en est une vue de face,
la fig. 3 en est une vue de dessus, et
la fig. 4 en est une coupe selon la ligne IV-IV de la fig. 2.
la fig. S est une vue latérale d'un dispositif de fixation d'une forme différente de celle du dispositif de fixation que comprend l'appareil selon les figs. 1 à 4, et destiné à fixer l'appareil à un conducteur plat,
la fig. 6 est une vue latérale d'un crochet destiné à être substitué au dispositif de fixation que comprend l'appareil selon la fig. 4, pour suspendre l'appareil à un conducteur,
la fig. 7 est une vue latérale d'encore un autre dispositif de fixation, permettant de fixer l'appareil sur ledit conducteur à l'aide d'une perche, et
la fig. 8 est une vue arrière du dispositif de fixation selon la fig. 7.
L'appareil représenté comprend un corps 1 en matière isolante, comportant une partie 2 en forme d'entonnoir de section rectangulaire plus haute que large, deux éléments cylindriques 3 faisant saillie vers le haut et le bas respectivement sur la partie 2, à l'endroit de sa plus faible hauteur, et une partie 4 en forme d'un boîtier avec le fond duquel se confondent les éléments cylindriques 3 et dans lequel débouche à son arrière l'intérieur de la partie 2 en forme d'entonnoir;
la partie 4 en forme de boîtier contient deux sièges 5 pour les extrémités d'un tube à décharge luminescente 6, et elle est fermée par un couvercle 7
de préférence métallique, ou formé d'une matière isolante à revêtement conducteur appliqué par exemple
sous forme d'une émulsion de graphite dans une résine synthétique, muni d'une garniture élastique 8 moyennant laquelle ce couvercle exerce une faible
pression sur le tube 6 afin de le maintenir en place dans les deux sièges 5.
Dans chacun des éléments cylindriques 3 est noyé un plot métallique 9, 10 solidaire du corps 1 et relié électriquement à l'électrode adjacente du tube à
décharge 6 au moyen d'une vis de raccord, une cosse et un fil (non désignés pour ne pas surcharger le dessin).
Sur le bord antérieur de la partie 2 en forme d'entonnoir est fixé par deux vis 11 un cadre métallique 12. Celui-ci est relié électriquement au plot inférieur 9 par une barrette 13 maintenue d'une part sous le cadre 12 par l'une des vis 1 1 et fixée d'autre part au plot 9 par une vis 14. Le cadre 12 et la partie 2 du corps 1 sont conformés de manière à n'être en contact que par de petites surfaces aux points de fixation par les vis 11, et à laisser partout ailleurs un intervalle, afin de diminuer la transmission de charges électriques entre le corps 1 et le cadre 12.
La section la plus étroite de la partie 2 en forme d'entonnoir est fermée par une cloison transparente plane 15 protégeant le tube à décharge 6 et portant sur les deux quarts médians de sa hauteur, sur l'une et l'autre de ses faces, des éléments bombés 16 constituant une loupe cylindrique.
L'ensemble qui comprend le corps 1, le tube à décharge 6 et le cadre 12 ainsi que leurs parties annexes est susceptible d'être monté sur Un conducteur électrique, indiqué en traits mixtes en 17, pour lequel on désire pouvoir vérifier à l'aide de l'appareil s'il est sous tension ou non. A cet effet, ledit ensemble est porté par une tige de support comprenant une articulation. Celle-ci est constituée par un premier élément métallique 18 à tige filetée 19 vissée dans un trou taraudé axial du plot supérieur 10. Un écrou à molette 20 permet de bloquer l'ensemble précité 1, 6, 12 dans toute position angulaire voulue après qu'on l'a fait tourner autour de l'axe de la tige filetée 19.
L'élément d'articulation 18 est susceptible de basculer parallèlement à un plan passant par l'axe de la tige 19, autour de l'axe d'une vis 21 par laquelle il est monté sur un autre élément d'articulation métallique 22. Celui-ci est emmanché et fixé par une petite vis 23 dans un tube 24 en matière isolante qui à son tour est porté par une pièce terminale métallique 25, vissée dans l'extrémité opposée du tube 24 et également fixée par une petite vis 23. La partie 26 de la pièce 25 qui dépasse le tube 24 est filetée et porte un écrou de serrage 27; elle est destinée à être vissée dans une pièce de connexion présentant un trou taraudé de dimensions correspondantes et faisant partie d'un dispositif de fixation ou de suspension adapté à la forme et aux dimensions du conducteur 17.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 45 le dispositif de fixation comprend une bride de connexion 50 comportant ledit trou taraudé et une
seconde bride 51 réunies entre elles par deux vis 52 de manière à emprisonner entre elles le conducteur
17.
En faisant tourner l'appareil tout entier autour de l'axe du tube 24 lorsqu'on visse la partie filetée 26 dans la bride de connexion 50, ou en faisant tourner le dispositif de fixation 50, 51, 52, par rapport à l'api pareil avant de le monter sur le conducteur 17, on peut obtenir l'orientation voulue, par rapport à ce conducteur, du plan dans lequel l'ensemble précité 1, 6, 12 peut basculer grâce à l'articulation 18, 21, 22.
L'écrou de serrage 27 permet de bloquer l'appareil dans la position ainsi obtenue.
A l'intérieur du tube isolant 24, une liaison électrique est établie entre la pièce terminale 25, qui est reliée électriquement au conducteur 17 par la pièce de connexion 50, et l'élément d'articulation 18. Cette liaison comprend une résistance de stabilisation 30 filetée extérieurement et vissée dans l'alésage taraudé du tube 24, et reliée à la pièce terminale 25 par un ressort à boudin 31, et un éclateur formé de deux électrodes 32 et 33 emmanchées respectivement dans la résistance 30 et dans l'élément d'articulation 22; l'intervalle entre ces électrodes peut être ajusté lors du montage en vissant plus ou moins loin dans le tube 24 la résistance 30. A l'endroit de cet intervalle, le tube 24 présente une paire de trous d'aération 34.
Aux alentours de ces trous, le tube 24 est muni extérieurement d'un revêtement conducteur 35, appliqué par exemple sous forme d'une émulsion de graphite dans une résine synthétique. Ce revêtement s'étend à la surface du tube 24 jusqu'au contact de la partie 26 de la pièce terminale 25, alors que vers l'extrémité opposée, il reste séparé de l'élément d'articulation 22 par un large intervalle.
Lorsque l'appareil décrit est monté de la façon représentée sur un conducteur 17 et que celui-ci se trouve sous une haute tension alternative, l'électrode supérieure du tube à décharge luminescente 6 reçoit directement cette haute tension par la bride de connexion 50, la pièce terminale 25, le ressort 31, la résistance 30, l'éclateur 32, 33, les éléments d'articulation métalliques 22, 21 et 18, le plot 10 et vis, cosse et fil de raccord correspondant à cette électrode.
D'autre part, il s'établit autour de l'appareil un champ électrique quelque peu déformé par la présence des éléments de l'appareil. En particulier, le couvercle 7, électriquement conducteur, forme un écran qui diminue la capacité entre le tube à décharge 6 et le conducteur 17.
Le cadre métallique 12, se trouvant à l'endroit de l'appareil le plus éloigné du conducteur 17, est placé ainsi dans la meilleure situation possible pour écouler, du fait de sa capacité par rapport à la terre, un courant appréciable. A ce cadre 12 est reliée l'électrode inférieure du tube à décharge luminescente 6, par le fil, la cosse et la vis de raccord correspondants, le plot inférieur 9, la vis 14 et la barrette 13.
Le courant de capacité engendré entre le cadre 12 et la terre traverse ainsi le tube à décharge luminescente 6. L'éclateur 32, 33 a pour effet d'intensifier la luminosité de la décharge, car une fois le passage du courant à travers l'éclateur amorcé, celui-ci maintient dans le courant de décharge des composantes de haute fréquence. Cette amélioration de la luminosité d'un tube à décharge au moyen d'un éclateur monté en série avec le tube est connue.
Cependant, dans les applications analogues connues dans lesquelles l'éclateur est renfermé dans une cavité fermée, on observe que des phénomènes complexes, dans lesquels l'ionisation de l'air contenu dans la cavité, le dépôt de particules de métal, etc. ont leur part, rendent progressivement inefficace l'éclateur.
Dans d'autres applications analogues dans lesquelles l'éclateur est en communication avec l'air ambiant, on constate qu'à cause du potentiel élevé auquel se trouvent les électrodes de l'éclateur relié au conducteur sous tension, des poussières se trouvant en suspend sion dans l'air sont attirées par les électrodes et s'y déposent, si bien qu'elles finissent par constituer dans l'intervalle d'éclatement un pont suffisamment conducteur pour laisser passer sans décharge disruptive les faibles courants de capacité qui doivent rendre luminescent le tube à décharge, et que l'éclateur ne remplit plus sa fonction.
Ces inconvénients sont évités par la disposition décrite, car d'une part, la cavité dans laquelle est disposé l'éclateur 32, 33 est bien aérée par les trous 34, et d'autre part, le revêtement conducteur 35, relié électriquement à la pièce terminale 25 et de ce fait maintenu au potentiel du conducteur 17, attire les poussières de potentiel plus faible qui autrement tendraient à pénétrer dans les trous 34; ces poussières se déposent alors à l'extérieur du tube isolant 24 au lieu de s'accumuler sur les électrodes 32, 33.
Le cadre 12 joue un rôle semblable à l'égard des poussières qui tendraient à venir se déposer sur la cloison transparente 1S et l'élément bombé 16 disposé sur la face extérieure de cette cloison, qui seraient ainsi rendus progressivement opaques et diminueraient d'autant le flux lumineux émanant de l'appareil. Ce cadre 12 est en effet porté à un potentiel assez voisin de celui du conducteur 17, car la chute de potentiel dans l'éclateur 32, 33 et dans le tube à décharge 6 est relativement peu importante, sa valeur demeurant en pratique comprise entre 1000 et 2000 volts.
Le potentiel du cadre 12 est donc suffisant pour lui permettre d'attirer les poussières en suspension avant qu'elles n'aient pu pénétrer dans la partie 2 en forme d'entonnoir du corps 1 et par conséquent avant qu'elles n'aient pu se déposer sur la cloison 15 et la loupe cylindrique 16, voire sur le tube à décharge luminescente 6 comme c'est le cas dans certains appareils connus dans lesquels ce tube
est exposé à l'air libre. On évite ainsi que cette cloi
son, cette loupe et la surface du tube à décharge ne soient progressivement rendus opaques et que le flux lumineux émanant de l'appareil tant que le conducteur 17 est sous tension ne soit progressivement diminué par ces poussières.
Le flux lumineux engendré par le tube 6 est concentré par la loupe cylindrique 16 vers la sortie de la partie 2 en forme d'entonnoir du corps 1, dont la surface intérieure est noircie pour bien détacher la vue du tube 6 de l'arrière-plan éventuellement lumineux.
Grâce à la possibilité de faire tourner le tube isolant 24 et sa pièce terminale 25 par rapport à la bride de connexion 50, de faire basculer l'ensemble comprenant le corps 1, le tube à décharge 6 et le cadre 12 autour de l'axe de la vis 21, et enfin de faire tourner cet ensemble autour de l'axe de la tige 19 de l'élément d'articulation 18, il est possible de diriger le flux lumineux sortant de ladite partie 2 en forme d'entonnoir, dans toute direction utile à partir du point de montage de l'appareil sur le conducteur 17, afin que ce flux lumineux puisse bien être perçu à partir d'un endroit accessible à un observateur.
L'appareil décrit présente des dimensions relativement petites, en sorte qu'il peut être utilisé dans des installations dans lesquelles le faible espace laissé libre entre les conducteurs ne permet pas de loger les appareils plus volumineux connus jusqu'ici.
Le dispositif de fixation représenté à la fig. 5 est destiné à remplacer celui de la fig. 4 comprenant les brides 50, 51 et les vis 52, lorsque le conducteur 17 est de section plate comme indiqué en 17A à la fig. 5, comprend une mâchoire métallique 37 percée d'un trou taraudé 39 destiné à recevoir la partie filetée 26 de la pièce 25, et d'un second trou taraudé dans lequel est vissée une vis 38 qui vient s'appuyer sur le conducteur 17A de manière à immobiliser l'appareil par rapport audit conducteur.
L'appareil décrit est surtout destiné à être monté en permanence sur un conducteur, avant sa mise en circuit, pour pouvoir en tout temps vérifier s'il est sous tension. Cependant, en remplaçant le dispositif de fixation représenté à la fig. 4 ou à la fig. 5 par un autre, il est possible d'utiliser cet appareil pour être suspendu, à l'aide d'une perche isolante, à un conducteur pouvant être sous tension en un endroit auquel on veut détecter la présence ou l'absence de tension.
Le crochet de suspension représenté à la fig. 6, est destiné à accrocher temporairement l'appareil à un conducteur 17 tel qu'un conducteur de ligne à haute tension, par exemple pour une vérification de son état de tension momentané seulement. Ce crochet comprend un corps métallique 40 percé d'une large
ouverture 41 et présentant un trou taraudé 42 destiné
à recevoir la partie filetée 26 de la pièce 25. Lorsque l'appareil est muni de ce crochet de suspension, il peut être accroché par celui-ci au conducteur 17 et décroché de ce dernier au moyen d'une perche isolante à tête fourchue engagée dans l'ouverture 41.
Le dispositif de suspension que montrent les figs. 7 et 8 est destiné à fixer l'appareil sur un con ducteur 17 pendant que celui-ci est sous tension, par exemple pour surveiller celui-ci pendant un temps plus ou moins long, et il permet également de démonter l'appareil de ce conducteur sans mettre hors circuit ce dernier. Dans ce dispositif également, la pièce de connexion 63 présente un trou taraudé 64 dans lequel se visse la partie filetée 26 de la pièce 25 supportant l'appareil. En face d'un siège 65 destiné à venir se placer sur le conducteur 17, la pièce 63 com porte un autre trou taraudé 66 dans lequel est vissée une tige filetée 67 se terminant par une tête 68 à six pans effilée vers le bas. La tige 67 porte à son extrémité supérieure un patin 69 susceptible de coulisser dans la pièce 63.
En faisant tourner la tige 67 par rapport à cette pièce 63, il est possible de faire avancer le patin 69 vers le siège 65 pour fixer le dispositif sur le conducteur 17 passant entre ces éléments 65 et 69.
On se sert à cet effet d'une perche isolante 70 à tête métallique 71 dans laquelle est ménagé un logement hexagonal pour la tête à six pans 68. Un bouton 73 susceptible de coulisser transversalement dans la pièce 63 et sur lequel agit un ressort à boudin 74 s'engage dans une rainure circonférentielle 75 de la tête 71 pour retenir amoviblement le dispositif sur cette tête dans la position voulue.
Pour monter sur le conducteur 17 l'appareil muni de ce dispositif de fixation, la pièce 25 portant l'appareil étant vissée dans le trou taraudé 64, on introduit la tête à six pans 68 dans le logement correspondant de la tête de perche 71 et l'on engage le bouton 73 dans la rainure 75 de celle-ci, solidarisant ainsi amoviblement le dispositif et la perche isolante 70.
Au moyen de cette derniére, le corps 63 est alors accroché au conducteur 17 de manière que celui-ci vienne se loger dans le siège 65. Par rotation de la perche autour de son axe, on fait ensuite tourner la tige filetée 67 jusqu'à ce que le patin 69 serre le conducteur 17 contre le siège 65. La perche 70 peut alors être retirée de la tête à six pans 68, mais grâce à la forme effilée de celle-ci, il n'est pas difficile de remettre la tête de la perche en prise avec elle pour desserrer le patin 69 et enlever l'appareil du conducteur 17, sans mettre celui-ci hors circuit.