Brevet FR2010739A1 — publié le 19700220

i 2010739 La présente invention concerne.^ un parafoudre dont la partie active est constituée par au moins une pile,' en forme de colonne, comprenant des éclateurs et des résistances, logée dans un boîtier fermé, qui est équipée au moins en un endroit, 5 d'un système de décompression, les corps de résistance étant de forme annulaire. En cas .de surcharge" de la partie active d'un parafoudre, le boîtier de ce parafoudre est soumis à de fortes sollicitations thermiques et.mécaniques dues à l'arc.qui se manifeste en son intérieur, ce qui peut dans certaines conditions 10 aboutir à une destruction explosive du boîtier. Il est connu de permettre la détente de l'onde de pressio.n à l'atmosphère grâce à un point de rupture prévu à cet effet, par exemple sous la forme d'une membrane de sécurité, et de protéger le boîtier au moyen d'une couche de séparation calorifuge sous la forme d'un 15 cylindre protecteur en matière isolante organique" ou'inorganique disposé devant la paroi de ce boîtier (brevet suisse n° 289 179) Toutefois, et en dépit du^oint de détente, il se produit encore une brusque et brève sollicitation due à la pression, de sorte que le boîtier-isolateur, et/ou le cylindre protecteur, doivent 20 présenter des dimensions importantes en conséquence, d'où un coût notablement élevé du parafoudre, ce qui influence fortement le prix, en particulier dans le domaine des moyennes tensions. Il est, en outre, connu de faire en sorte que l'are éclate dans un tube central à l'épreuve de la pression, grâce à des con-25 nexions formant coupe-circuit, afin de soustraire les éléments du parafoudre aux sollicitations (brevet suisse n° 391.859). Dans ce cas, les fusibles sont en série avec les éléments du parafoudre. Toutefois, et afin d'empêcher efficacement une détérioration. des parties actives, il faut que la'limite de fonc-30 tionnement des fusibles se situe notablement au-dessous de la limite dé puissance des parties actives du parafoudre,. de. sorte que celles-ci possèdent un coefficient d'utilisation défavorable Finalement, dans un parafoudre formé par des résistances variables avec la tension et des éclateurs en parallèle avec une par-35 tie des résistances, une partie des corps de résistance affectent une forme annulaire, et les éclateurs parallèles sont disposés à l'intérieur des résistances circulaires,eh vue d2un é-clairement mutuel. Le but de cette disposition consiste à faire en sorte que, lors de l'apparition d'une surtension, les écla-40 teurs interviennent successivement, les résistances étant ■« ' ' ' ' : ' ORIGINAL 69 19295 2 ; 2010739. . échelonnées en particulier d'après leur valeur (brevet, d'411e-• 'magne Fédérale n° 696.097)» L'agencement, est. tel que les. corps de résistance annulaires sont logés dans un. cylindre isolant distinct, ensemble .avec les éclateurs .parallèles, tandis, que, d'au-£ très résistances,sous la forme de disques pleins., sont disposées ■ directement dans le boîtier proprement dit du parafoudre, avec - interposition d'écarteurs, de sorte que l'on n'.obt.ient pas dans ce cas une protection efficace contre les explosio.ns0 L'invention se propose dRétablir un parafoudre inex-X0 plosible: plus simple et moins co&teux, dans lequel les sollicitations thermiques et mécaniques sont contrôlées en cas de surcharges, sans que l'on ait recours, à des mesures supplémentaires particulières». La solution proposée par l'invention consiste en ce que les éclateurs, également de forme annulaire, et les corps 15 de résistance sont serrés les uns contre les autres de telle manière que la pile présente un canal continu, à peu près central, et en ce.que le système de décompression est situé à proximité immédiate de l'extrémité du canal. L'invention sera exposée d'une manière plus détail-20 lé.e en. se reportant'au dessin annexé, lequel reproduit un exem-' pie d'exécution de cettf invention® La figure unique représente un parafoudre pour moyenne tension, dans lequel des brides 2 sont fixées au moyen de mastic aux-deux- extrémités d'un bolties.-isolant 1,, constitué en 25 céramique,, par exemple^ A ces brides sont fixées à l'aide de vis .des couvercles 3, avec iatsrpositics- ào garnitures 4,. de. sorte que l'on obtient un boîtier fermé» les couvercles 3 ne sont cependant pas tout à fait pleins,, mais présentent en leur milieu des ouvertures,qui sont obturées par ;des membranes à rupture 5« 30 A l'intérieur du boîtier isolant 1, est logée une pile constituée par des corps da résistance 6 et des éclateurs 7o Lez éléments "formant . les résist&ueea - :t les calât s or s. sont de-forme annulaire, et sont serrés les uns contre les. autres,de telle maniè-;.x'0 que,-dîuûë part,, ilij s* appliquât ■ lss uns .contre les .autres 35 &ans jeu ot, d8autre part, iorient .an .can,al:.8„ q.ui. traverse la ' pile' *en 'son" centre» Le canal 8 aboutit, par ses extrémités, dans des chambres 9, situées immédiatement' d'èvant les méiâbranes 5« . Dans cette construction, il est "essentiel"' que-.le.canal..©:*n'ait ' pratiquement' aucune communication avec. ,1.^espace, f ortoéjpar l'in-40 tèrstice 10 entre ïe boîtier isolant 1-et.*-ia:.pile',inique,lors BAD ORIGINAL 69 19295 3 2010739 de l'apparition d'arcs perturbateurs, le boîtier 1 isolant soit à l'abri de toute sollicitation à la pression venant de l'intérieur. Les faces en "bout des corps de résistance 6 sont métallisées. Lorsque les faces en bout ne sont pas parfaitement pla-5 nés, il est avantageux de ne pas empiler à contact direct les corps de résistance 6 en forme de disques, mais avec interposition d'anneaux métalliques souples, non représentés en particulier, afin d'obtenir un joint étanche entre les corps de résistance. Il est, en outre, avantageux de munir les corps de 10 résistance 6, sur une ou les deux faces, de chanfreins coniques 6a , de façon que les corps de résistance présentent la plus petite épaisseur à l'endroit de l'orifice 8 qui détermine le canal, afin que les contournements éventuels des corps de résistance, dus à une surcharge thermique, se manifestent à pro-15 ximité du oanal 8, et que les gaz ionisés qui en résultent parviennent de toute manière dans le canal 8 et non dans l'interstice 10. Iiôb éclateurs 7 sont établis de telle manière que les disques isolants 7a ménagent chaque fois entre eux une chambre d'éclatement libre 7b, dans laquelle les électrodes 7c. sont 20 disposées de part et d'autre de l'orifice central. Les disques isolants 7a présentent, sur leur bord 7d, un profil en labyrinthe, pour assurer l'étanchéité. Les électrodes 7ç des éclateurs sont connectées d'étage en étage d'une manière appropriée, à l'aide de connexions 7e, de sorte que l'on obtient un éclateur 25 multiple, connu en soi. Partant de la première et de la dernière électrode, des connexions identiques 7 e. aboutissent aux disques métalliques 7f, qui assurent le raccordement aux corps de résistance 6 voisins de ces électrodes. Grâce au fait que, en cas de surcharge du parafoudre, les ares perturbateurs et les élé- -30 vations de la pression qui en résultent, ne se manifestent,dans cette construction, que dans le canal 8 et que la surpression s'épuise par suite de la rupture des membranes 5* sans que l'isolateur 1 formant boîtier soit sollicité, on obtient un contrôle parfait des surcharges et des sollicitations thermiques et 35 mécaniques qui en découlent. L'invention est également applicable aux parafoudres qui comportent, ainsi qu'il est connu en soi,plusieurs piles en forme de colonnes dans an boîtier isolant. Dans ce cas,chaque pile comporte un canal qui aboutit à des systèmes de décompression appropriés.Dans certains cas, il peut s'avérer avantageux de constituer le dispositif de décompression 40 par une soupape à surpression. 69 19295 4 2010739 REVENDICATIONS lo Parafoudre, dont la partie active est constituée par au. moins une pile en forme de colonne, comportant des éclateurs et des résistances, logée dans un boîtier fermé, 5 qui est équipé au moins en un endroit, d'un système de décompression, les corps de résistance étantde forme annulaire, caractérisé en ce que les éclateurs (7), également dé forme annulaire, et les corps de résistances (6), sont serrés "les uns ; contre les autres de telle manière que la.pile présente un 10 canal continu (8) à peu près central, et en ce que le système de décompression.(5) est situé à proximité immédiate de l'extrémité (9) du canal. 2. Parafoudre suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'épaisseur des corps de résistance (6) pré- «s 15 sente une valeur minimale dans la zone entourant l'orifice (8) qui forme le canal, et va en augmentant dans le sens radial, dans toutes les directions. . 3. Parafoudre suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les corps de résistance (6) s'appliquent 20 les uns contre les autres, côté frontal, avec interposition des "bagues métalliques intermédiaires, situées à proximité du bord, la bague intermédiaire servant à établir le contact électrique et formant d'autre part un joint à peu près étanche entre les corps de résistance (6)<> 25 4o Parafoudre suivant la revendication 1 carac térisé en ce que le système de décompression est constitué par une soupape de surpression» 5» Parafoudre suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le système de décompression est constitué par 30 une membrane à rupture»