Appareil pour déterminer les éléments défectueux d'une série d'éléments isolateurs. L inventioii se rapporte<B>à</B> un appareil pour déterminer les éléments défectueux d'une série d*éléments is.olateurs reliés les uns aux autres<B>à</B> l'aide de moyens d'union métalliques ou en une autre matière qui peut être cou- sidérée comme plus ou moins conductrice<B>à</B> une tension élevée.
L'appareil suivant l'invention comporte deux conducteurs isolés l'un de l'autre et un indicateur mobile équilibré relié électrique ment<B>à</B> l'un des conducteurs et disposé de facon que, en rapprochant les conducteurs de la matière reliant l'élément<B>à</B> examiner aux deux autres éléments avoisinants de la série d'isolateurs qui est soumise<B>'à</B> ce but<B>à</B> une tension élevée, les forces électrostatiques qui influent sur l'indicateur mobile l'amènent dans nue position qui indique l'état de l'élément isolateur, l'indicateur reprenant ensuite la position zéro sous l'action d'une force auxi liaire,
De préférence ces deux conducteurs sont disposés de telle facon qu'une de leurs extrémités traverse une plaque<B>à</B> laquelle ils sont fixés, tandis que leurs extrémités libres peuvent être rapprochées jusqu'à entrer en contact avec la matière d'union sur les deux côtés de l'élément isolateur que l'on veut es sayer.<B>Il</B> est avantageux qu'au moins l'un des deux conducteurs est recouvert de ma tière isolante. La plaque qu'ils traversent forme de préférence la base d'une boite qui renferme une des extrémités des deux cou- ducteurs.
La foi-ce auxiliaire servant<B>à</B> ramener l'in dicateur<B>à</B> la position zéro peut être fournie par un petit aimant, un ressort antagoniste ou tout autre dispositif approprié.
La tension élevée,<B>à</B> laquelle l'isolateur<B>à</B> examiner est soumis lors de l'examen, petit être la tension normale de service de l'isola teur, sans que cela soit cependant absolument nécessaire.
L'appareil est basé sur le principe sui- vaut <B>:</B> Lorsqu'une série de deux ou plusieurs éléments isolateurs est soumise<B>à</B> une tension élevée, la tension totale se répartit sur les éléments en bon état, laissant les éléments défectueux avec peu ou point de tension. Dans ces conditions, si les bornes de l'appa reil sont mises en contact avec la matière des moyens reliant les éléments isolateurs entre eux, la différence de potentiel existant entre les deux côtés d'Lin seul et même<B>élé-</B> ment oblige l'indicateur<B>à</B> prendre une posi tion correspondante, indiquant ainsi l'état de l'élément isolateur qui doit être examiné.
Cet appareil n'est pas simplement un voltmètre, puisque la déviation<B>de</B> J'indica- teur ne dépend pas seulement de la<B>diffé-</B> rence de potentiel<B>à</B> ses bornes (excepté lorsque la différence de potentiel avec la terre est constante), mais cette déviation, dans les conditions normales, est causée par Faction combinée des champs électrostatiques qui ré sultent de la différence de potentiel aux bornes d'une part et -entre ces bornes et la terre d'autre part.
Grâce<B>à</B> cet appareil il est possible de faire coopérer les forces de ces deux différences de potentiel agissant sur le même élément indicateur, tout en pouvant ajuster les foi-ces relatives<B>y</B> résultant indé pendamment l'une de l'autre.
La différence fondamentale entre cet ap pareil et les instruments électrostatiques cons truits jusquà ce jour petit être expliquée en considérant la différence entre un ampère mètre et un wattmètre. Un ampèremètre donne une certaine déviation pour un certain courant qui passe par le circuit auquel il est connecté. La déviation du wattinètre n'est pas le résultat d'un certain courant qui passe par le circuit, si ce n'est lorsque la tension du circuit est constante, niais bien de l'ac tion combinée des champs électromagnétiques qui résultent de la différence de tension aux bornes de l'appareil et du courant qui<B>y</B> passe.
L'indication de cet appareil peut être ajus tée suivant les exigences de la série d'iso lateurs<B>à</B> examiner. Par exemple, dans le cas d'essai d'isolateurs ordinaires de suspension pour ligne de<B>150.000</B> volts, on ajuste l'appa reil de faron <B>à</B> obtenir la déviation maximuw <B>à</B> <B>5.500</B> volts environ, lorsque une des bornes de l'appareil est connectée<B>à</B> terre, et<B>à</B> en viron<B>18.000</B> volts lorsqu'une borne<B>de</B> l'ap pareil est connectée<B>à</B> l'isolateur le plus rap- proché <B>de</B> la ligne.
De cette façon, un isola teur défectueux, alors qu'il soit même soumis <B>à</B> nue différence de potentiel de quelques mil liers de volts, mais laquelle ne serait qu'une fraction de la valeur de celle<B>à</B> laquelle il devrait normalement être soumis, sera indi qué comme défectueux, l'appareil donnant dans ce cas une petite déviation, ou même nulle, taudis qu'un isolateur situé plus près de la terre et qui est soumis<B>à</B> la différence de potentiel qui lui parvient par suite de sa position, sera indiqué comme étant en bon état, l'appareil produisant la déviation totale de l'indicateur, môme si cette tension était égale<B>à</B> celle du premier cas.
De cette façon il est possible d'obtenir une déviation totale de l'indicateur, pour tous les élément,4 en bon état dans une chaîne d'isolateur quelle que soit leur position dans la chaîne, et (me déviation légèce ou nulle pour tous les éléments défectueux indépen damment de leur position, résultat que l'on ne peut obtenir au moyen d'un voltmètre, mais qui cependant est nécessaire si l'on veut obtenir de l'appareil des indications utiles, même s'il est employé par des per sonnes peu instruites.
En général l'appareil sera de préférence ajusté de façon que la ten sion nécessaire<B>à</B> produire une déviation don née augmente avec la différence de potentiel entre l'appareil et la terre. Cependant en changeant les dimensions et la position rela tive des pièces, on petit arriver<B>à</B> obtenir que la déviation soit indépendante de la dif férence de potentiel<B>à</B> la terre et même obtenir que la déviation diminue lorsque la différence de potentiel<B>à</B> la terre augmente. <B>De</B> cette façon on petit ajuster l'appareil pour l'adapter aux conditions des isolateurs que l'on vent examiner.
Pour employer l'appareil on le monte de préférence<B>à</B> l'extrémité d'une tige isolante <B>ou</B> autre support approprié, de façon que ses bornes soient complètement libres pour qu'on puisse Fappliquer aux isolateurs<B>à</B> examiner. Cette manipulation se fait sans aucun dan ger pour l'opérateur tout en lui permettant d'observer les indications de l'ap pareil. Les indications<B>de</B> l'appareil ne dépen dent pas de l'expérience ou jugement de l'o pérateur, mais simplement de la position qu'occupe l'indicateur sous l'influence des forces électrostatiques auxquelles est soumis l'appareil, par ses deux bornes de contact.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentée<B>à</B> titre d'exemple dans le dessin annexé, dans lequel La fig. <B>1</B> est une section verticale de l'ap pareil<B>-</B> La fig. 2 est une vue par dessous, c'est- à-dire sur la face du couvercle de la boîte de l'appareil; Les fig. <B>3</B> et 4 indiquent la position qu'occupe l'appareil pendant l'essai d'un<B>élé-</B> ment d'un isolateur et d'un isolateur faisant partie d'une chaîne.
L'appareil comporte deux conducteurs métalliques 2-3, par exemple en acier qui traversent avec une de leurs extrémités la base<B>10 à</B> laquelle ils sont fixés, J'autre ex trémité étant libre afin qu'elle puisse être mise en contact avec l'isolateur<B>à</B> examiner.
Le conducteur<B>3</B> est entouré d'un isola teur<B>à</B> ailettes<B>9</B> qui traverse la base<B>10.</B> Le conducteur 2 est fileté<B>à</B> l'extrémité inférieure et fixé<B>à</B> la base<B>10</B> au moyen de deux écrous disposés des deux côtés de la plaque.
Pour faciliter la mise en contact des con ducteurs<B>2-3</B> avec les isolateurs que l'on désire examiner, on petit fixer<B>à</B> l'extrémité libre de chacun des deux conducteurs<B>2-3</B> un ressort<B>à</B> boudin<B>1</B> plus ou moins long suivant les besoins au moyen d'un filetage, Ce ressort petit être fixé<B>à</B> chaque conduc teurs on<B>à</B> l'un d'eux seulement. Au lieu d'un ressort<B>à</B> boudin<B>1</B> on<B>y</B> pourrait aussi fixer un ressort d'une autre forme, ou bien une simple lame élastique avec laquelle on peut établir<B>le</B> contact avec la partie de Fisolateur que l'on veut examiner.
Les conducteurs<B>2-3</B> traversent la base <B>10</B> et font saillie sur la face postérieure de la base<B>à</B> la longueur nécessaire pour port- voir placer entre leurs extrémités l'indicateur <B>5. A</B> cet effet le conducteur 2 porte les plaques de support<B>15</B> laissant l'espace né cessaire entre elles et qui sont fixées au con ducteur au moyen d'écrous. L'extrémité libre de ces supports<B>15</B> est pourvue de contre- pivots <B>8</B> dans lesquels-se meut avec facilité l'axe<B>6.</B> Sur cet axe<B>6</B> est fixé l'indicateur<B>5</B> de forme rectangulaire qui est fait en une matière très légère, et pourrait aussi avoir une forme quelconque.
'Une matière très appropriée<B>à</B> ce but est le papier auquel on donne une section en double T; de cette façon on obtient un indi- caterir extrêmement léger et résistant.
Le dessin représente l'indicateur<B>5</B> com biné avec un petit aimant<B>7</B> fixé<B>à</B> l'axe<B>6</B> et dont le but est de ramener l'indicateur<B>à</B> la position zéro après chaque application de l'appareil, dans quel but le conducteur<B>3</B> est également aimanté. L'effet de l'aimant<B>7</B> pourrait aussi être obtenu au moyen d'un ressort antagoniste ou tout autre dispositif mécanique approprié.
Une partie au moins de la surface de l'indicateur<B>5</B> doit être conductrice de l'élec tricité, ce que l'on obtient en appliquant sur la surface désirée une feuille d'or par exem ple. Cette partie conductrice de l'indicateur <B>5</B> est en connexion électrique avec le con ducteur 2 par l'intermédiaire de l'axe<B>6,</B> des contre-pivots <B>8</B> et des supports<B>15.</B> Cette communication électrique avec 2 n'est toute fois pas toujours indispensable, car dans cer tains cas, l'appareil donne de bons résultats lorsque l'indicateur est complètement isolé des deux conducteurs.
La position de lindicateur représentée dans la fig. 2 est celle que prend l'indica teur lorsque les bornes de l'appareil sont mises en contact avec la matière des moyens d'union, dans le cas présenté cri fig. <B>3</B> avec le ciment sur les deux faces opposées dun élément d'isolateur en bon état et en fig. 4, avec les agrafes entre les isolateurs d'une chaîne lorsque l'isolateur<B>à</B> cloche respecti vement<B>la</B> chaîne est soumise<B>à</B> une tension élevée.
Dans la position de zéro de l'indi cateur le long bras de celui-ci se trouve<B>dé-</B> placé de 9011 environ a partir de sa position dans la<B>fi-.</B> 2.
<B>b</B> Pour que le petit aimant<B>7 de</B> l'indica teur<B>6</B> remplisse son rôle et ramène l'indi- eateur <B>à</B> la position zéro après chaque appli cation (le l'appareil il est nécessaire, comme il a<B>déjà</B> été dit, que le conducteur<B>3</B> soit -ai- manté; mais avec un aimant placé en un point déterminé de l'appareil l'on pourrait obtenir le même résultat.
La boite de l'appareil comprend la plaque 1(j d'épaisseur et de résistance suffisante, et qui sert de base à J'appareil, titi corps<B>13</B> fixé<B>à</B> la base<B>10</B> et auquel est fixé titi cou vercle 14 en une matière transparente par exemple en verre, qui permet d'observer<B>le</B> fonctionnement de l'appareil.
Les trous<B>16</B> dans la base<B>10</B> représentés clans la fig. 2 servent<B>à</B> fixer l'appareil<B>à</B> l'ex trémité d'une tige au i1royen d'titi support<B>18</B> pour rendre son emploi plus facile et moins danuereux.
Le fonctionnement de l'appareil est<B>le</B> suivant: On approche l'appareil monté sur une tige de l'isolateur<B>à</B> cloche<B>19</B> dont on veut examiner les éléments de façon que <B>les</B> ex trémités libres des conducteurs<B>2-3</B> arrivent en contact avec le ciment entre les éléments de Fisolateur tel qu'il est représenté dans la fig. au bien encore, comme. représenté clans <B>la</B> fig. 4. on apporte les extréniit#s des con ducteurs 2-3 en contact avec les agrafes entre les isolateurs d'une chaîne d'isolateurs.
L'isolateur que l'on examine étant soumis à titre tension élevée, ou<B>à</B> sa tension de service, l'action de la différence. de potentiel entre les bornes de l'appareil combinée avec celle de la différence de potentiel entre l'ap pareil et la terre amène l'indicateur<B>5</B> à uti,# position déterminée suivant l'état de Félément i,#olateur examiné.
La tension nécessaire<B>à</B> produire titi arc entre les bornes de l'appareil, ou<B>à</B> perforer sa partie isolante au point le plus faible, est sensiblement égale à celle nécessaire<B>à</B> pro duire le même effet, sur un élànient d#isola- tcur en boit état, la valeur<B>de</B> la résistance de la cbaine ou<B>la</B> série (Pisolateurs est donc, presque aussi élevée si l'appareil<B>y</B> est appli qué que sans lui, et par conséquent, les es sais peuvent sWfectuer avec entière sécurité, même aux isolateurs d*une ligne sous tension.
L'appareil décrit présente les avantages suivants<B>:</B> il est si léger qu"il peut être ma- ncerivrà facilement, même s'il est placé à l'extrémité d'une longue tige isolante. Miu- midité de l'air na aucune influence sur soir fonctionnement.
Le degré de sensibilite de l'appareil et le mouvement<B>de</B> l'indicateur -ont absolu ment indépendants de la position de l'appa reil (verticale, horizontale, inversée ou inch- née). L"indicateur est protégé de telle, fa- con qu'une man#uvre bnisque rie peut Fen- àommager, et sort poids faible permet d amor- tir les oscillations, par le frottement de l'air, jusqu'au point que l'on désire.
L'appareil a une capacité électrostatique si faible et une résistance d'isolement si grande que soir ap plication rie change pas, de manière sensible, les relations de tensions entre les éléments isolateurs, ni réduit la valeur isolante de la série.