Brevet FR2008416A1 — publié le 19700123

i 2008416 La présente invention concerne des éclateurs de para-foudre et plus particulièrement des perfectionnements apportés dans les circuits de contrôle des amorçages déclenchés pour réaliser un amorçage en cascade d'un ensemble d'éclateurs 5 principaux branchés en série dans un parafoudre à limitation du courant. Les parafoudres classiques comportent généralement une ou des résistances non linéaires du type à valve * reliées en série à un éclateur entre deux bornes appropriées montées aux ^0 extrémités opposées d'un boîtier de parafoudre isolé. Pendant le fonctionnement, lorsque de tels parafoudres sont branchés électriquement pour protéger un réseau de distribution d'énergie contre les dégâts dus aux surtensions, le montage série réalisé dans le parafoudre est branché entre le dispositif et la terre ^5 afin de réaliser une voie de décharge vers le sol pour la surintensité. D'une façon fondamentale, les résistances du type à valve du parafoudre présentent une impédance élevée aux tensions de ligne normales, mais une impédance plus faible aux surtensions élevées. Les éclateurs en série, dans leur état non conducteur, 20 servent à isoler de la terre le dispositif de sorte que, dans les conditions normales de fonctionnement, un courant négligeable traverse le parafoudre depuis le réseau protégé jusqu'à la terre. Quand le réseau protégé par le parafoudre est soumis à une surtension élevée, qui est alors appliquée aux bornes du" parafoudre, 25 les éclateurs sont amorcés et la résistance du type à valve oppose une impédance très faible à cette surtension et, donc, décharge cette dernière vers la terre à travers le parafoudre. Après la décharge du courant de surtension, le parafoudre est normalement bloqué ou isolé a nouveau sous l'effet combiné de l'augmentation 30 de la résistance à valve correspondant à un courant de suite plus faible et de l'allongement de l'arc effectué par les éclateurs à cornes adjacents aux différents éclateurs principaux. Récemment encore, les parafoudres classiques de dispositifs à courant alternatif laissaient passer un courant de suite 35 avant passage naturel suivant du courant par zéro consécutivement à la décharge due à une surtension. Cependant, dans les parafoudres modernes utilisant ce qu'on appelle des éclateurs de protection a limitation de courant, une tension inverse est produite dans ces éclateurs, qui réduit le courant dans le para-40 foudre de sorte qu'une annulation du courant et un isolement 69 15472 2 2008416 consécutif du parafoudre se produisent avant un zéro de courant naturel. Dans tous les cas, la capacité d'extinction ou de blocage d'un parafoudre est fonction du nombre d'éclateurs en série qu'il comporte. Ainsi plus le nombre des éclateurs en série 5 est élevé, plus la capacité de blocage est grande. L'apparition de l'éclateur à limitation du courant a permis le développement des parafoudres pouvant fonctionner sur des dispositifs à courant continu étant donné que de tels éclateurs peuvent imposer au courant une valeur nulle même si un zéro de 10 courant naturel n'existe pas. Cependant, étant donné qu'un zéro de courant naturel n'existe pas dans un dispositif à courant continu , il est particulièrement nécessaire de prévoir une capacité de blocage efficace et fiable dans les parafoudres à courant continu. 15 Afin d'obtenir des perfectionnements additionnels dans les niveaux de protection des parafoudres, il a été très encourageant d'améliorer ou d'augmenter le rapport de la capacité de blocage à la capacité d'amorçage des éclateurs en série dans les parafoudres. Un moyen fondamental pour obtenir ce résultat est 20 d'augmenter le nombre des éclateurs en série tout en maintenant cependant un niveau d'amorçage raisonnable de la tension. Dans les réalisation antérieures, des rapports suffisamment élevés de la tension de blocage à la tension d'amorçage ont été obtenus pour des parafoudres à courant continu au moyen de différentes 25 combinaisons de résistances linéaires et non linéaires dans des circuit d'échelonnement des tensions dans les dispositifs à éclateurs des parafoudres pour produire un amorçage en cascade des différents éclateurs du circuit, en abaissant ainsi la tension d'amorçage du circuit à un niveau proche de la tension de blocage 30 propre des éclateurs. Il est également connu d'insérer un éclateur de déclenchement pour abaisser la tension d'amorçage de tels circuits à éclateurs échelonnés à résistances linéaires et non linéaires. Même avec les dispositifs de contrôle des réalisations 35 antérieures, il est difficile d'obtenir efficacement un blocage fiable des parafoudres à un niveau de tension prédéterminé. Ce problème a été en partie résolu par l'échelonnement soigné de la répartition dés tensions aux bornes des différents éclateurs des circuits à éclateurs des parafoudres, mais c'est une méthode 40 coûteuse et; lorsqu'on l'utilise, il est difficile de prévoir avec 69 15472 3 2008416 précision les caractéristiques de blocage pour différents parafoudres. Naturellement il est souhaitable de pouvoir prévoir efficacement ces caractéristiques,* de même que le rapport de la tension de blocage à la tension d'amorçage, pour les parafoudres 5 correspondant à toutes les valeurs nominales, de façon à pouvoir les utiliser avec la certitude de protéger les réseaux de distribution ayant des caractéristiques connues de tension de fonctionnement et d'isolement de protection. Cependant, comme cela a été indiqué plus haut avec les techniques de contrôle de 10 l'amorçage des réalisations antérieures, les problèmes du blocage efficace et prévisible dans un rapport suffisamment élevé par rapport à la tension d'amorçage, sont essentiellement résolus dans les applications des parafoudres dans des circuits à courant alternatif étant donné que les niveaux de tension nulle, pério-diques se présentant pour le courant de suite provenant de tels circuits permettent aux parafoudres d'être bloqués pour une tension de ligne relativement élevée, même si ces parafoudres ne peuvent pas être bloqués grâce à ces techniques pour une telle tension de ligne dans le cas d'une tension continue. Un avantage 20 principal de la présente invention réside dans le fait qu'elle fournit un dispositif pour contrôler les tensions d'amorçage et de blocage d'un parafoudre a limitation du courant afin de donner un rapport suffisamment élevé de la tension d'amorçage à la tension de blocage pour le parafoudre lorsqu'on l'utilise pour 25 protéger un réseau de distribution à courant alternatif ou continu. En résumé, suivant un aspect de l'invention, les éclateurs principaux, branchés en série, d'un montage à éclateurs d'un parafoudre sont shuntés par un réseau d'impédances comportant un éclateur de déclenchement branché en parallèle sur un circuit 30 de couplage sensible à la fréquence, aux bornes de la moitié environ des éclateurs principaux du montage. Le réseau d'impédances provoque l'amorçage de l'éclateur de déclenchement à environ la moitié du niveau de tension requis pour l'amorçage des éclateurs principaux non déclenchés. L'amorçage de l'éclateur 35 de déclenchement provoque l'amorçage en cascade des éclateurs principaux de sorte qu'une surtension traverse le parafoudre en direction de la terre. Un dispositif de préconisation est prévu pour améliorer l'efficacité de l'amorçage de l'éclateur de déclenchement. Celui-ci est iJoqué ou s'éteint lorsque les 40 éclateurs principaux sont amorcés et se désionise très rapide 69 15472 4 2008416 ment en raison de la brève durée et de la faible intensité du courant, qui a provoqué cet effet, et ne sera pas réamorcé par la tension développée aux bornes des éclateurs principaux lorsque ceux-ci se bloquent. 5 Un but de la présente invention est de réaliser un parafoudre dans lequel le rapport de la tension de blocage à la tension d'amorçage est amélioré. Un autre but de la présente invention est de réaliser un réseau d'échelonnement des tensions de déclenchement pour un jX) montage d'éclateurs, dans lequel la tension aux bornes de l'éclateur de déclenchement est une fonction linéaire de la tension existant aux bornes dudit montage* Un autre but de la présente invention est de fournir un ensemble d'éclateurs, branchés en série, associé à un réseau ^5 d'impédance déclenchable d'échelonnement des tensions et dont le but pratique est de provoquer un amorçage en cascade des éclateurs branchés en série tout en repartissant uniformément la tension aux bornes des différents éclateurs. Un autre but de la présente invention est de fournir un 20 circuit à éclateurs multiples possédant un niveau de tension d'amorçage effectif, qui n'est pas affecté par de faibles variations dans l'espacement ou les dimensions des différents éclateurs individuels de l'ensemble. D'autres caractéristiques de la présente invention 25 ressortiront de ce qui suit et ladite invention sera mieux comprise par la description suivante d'une forme de réalisation particulière donnée à titre d'exemple et représentée au dessin annexé dans lequel : La figure 1 est un schéma de montage et une illustration 30 d'un exemple de réalisation préféré de JL'invention représenté en association avec un" réseau de distribution. La figure 2 est une élévation latérale d'un exemple de réalisation préféré de l'invention. La figure 3 est un schéma de montage partiel d'un autre 35 exemple de réalisation de l'invention. On a représenté dans la figure 1 un conducteur 1 d'un réseau de distribution à haute tension, relié par un second conducteur 2 à une borne 3. On comprendra que celle-ci et une seconde borne 4 représentent schématiquement les bornes respectives 40 montées aux extrémités opposées d'un boîtier approprié (non re 69 15472 5 2008416 présenté) d'un parafoudre. A l'intérieur de ce boîtier est placée une résistance non linéaire du type à valve, représentée schématiquement par le bloc 5, branchée en série par l'intermédiaire d'un conducteur approprié 6 avec un ensemble de deux 5 circuits à éclateurs, représentés respectivement par les lignes en trait interrompu A et B. Les éléments constitutifs des montages A et B sont sensiblement identiques dans leur constitution et leur fonction ; en conséquence, on emploie les mêmes numéros de repérage pour désigner les éléments similaires des 10 circuits A et B. On comprendra également que, bien que deux circuits à éclateurs seulement soient représentés sur le dessin dans le but de simplifier la description de l'invention, on peut utiliser le nombre, qu'on désire, de tels circuits dans un montage série afin de réaliser des parafoudres possédant des 15 caractéristiques nominales différentes comme cela est bien connu dans les réalisations de parafoudres. Chacun des circuits A et B à éclateurs comporte un ensemble d'éclateurs principaux 7, 8, 9 et 10 et un ou plusieurs éclateurs 11 shuntés par une bobine. Naturellement on pourrait 20 utiliser un a utre dispositif de protection, tel qu'une résistance non linéaire du type à valve, à la place de l'éclateur 11 et de telles variantes entrent dans le cadre de la présente invention. En série avec les éclateurs principaux 7 à 10 et en parallèle avec l'éclateur 11 est branchée électriquement une bobine 25 électromagnétique convenable 12, qui sert à créer un champ électromagnétique sensiblement perpendiculaire à un plan passant par les éclateurs principaux 7 à 10 et les éclateurs à cornes combinés à ces éclateurs, lorsque le courant de suite traverse le parafoudre depuis le réseau de distribution 1 jusqu'à la terre. 30 Les champs magnétiques ainsi crées respectivement par les bobines 12 renforcent par un effet électrodynamique l'action de déplacement de l'arc produite par les éclateurs à cornes respectifs, qui constituent une partie des éclateurs principaux 7 à 10. Afin de fournir une répartition uniforme de la tension 35 aux bornes des circuits A et B à éclateurs dans leur état non conducteur, tout en contrôlant la décharge en cascade des éclateurs principaux respectifs 7 à 10, chacun des circuits A et B est muni d'un réseau d'impédances comportant les composants suivants : un ensemble de dispositifs d'ionisation des éclateurs 40 principaux qui peuvent être des éléments en matériau approprié 69 15472 6 2008416 préionisant' tel que du mica, ou des condensateurs 13, qui sont respectivement branchés en parallèle aux bornes de chacun des éclateurs principaux 7 à 10 et électriquement reliés en série les uns aux autres. (Les condensateurs 13 sont désignés sur 5 la figure 1 par 13a, 13b, 13c et 13d dans le circuit A, et par 13a', 13b', 13c' et 13d' dans le circuit B afin qu'on puisse repérer les éléments individuellement par leurs valeurs représentatives ; cependant on désignera simplement ces condensateurs par la référence 13 dans la description générale de l'invention) ; 10 un second circuit série comportant deux résistances non linéaires 14 et deux résistances linéaires 15 branchées électriquement en série avec un condensateur 16 ; et des conducteurs 17, qui servent à interconnecter les éléments respectifs 14, 15 et 16 en parallèle avec les condensateurs d'ionisation 13 et la bobine j.5 électromagnétique 12, comme cela est représenté sur la figure 1. En outre, les deux premiers éclateurs principaux 7 et 8 du circuit A et les deux derniers éclateurs principaux 9 et 10 du circuit B sont shuntés respectivement par les condensateurs 18 et 19. Conformément à la présente invention, un éclateur de 20 déclenchement 20 est connecté électriquement à une borne 22, comme cela est représenté sur la figure X, par l'intermédiaire d'un dispositif de couplage 21, sensible à la fréquence et comportant un condensateur 21a et une résistance 21b montés en parallèle, cette borne 22 constituant le point de jonction 25 commun entre les circuits A et B. L'éclateur de déclenchement 20 peut être actionné par un circuit d'échelonnement de tension comprenant deux résistances linéaires 23, sensiblement identiques et reliées en série avec deux résistances non linéaires 24, qui sont branchées entre les bornes les plus éloignées descircuits 30 A et B, comme cela est représenté sur la figure 1. Le circuit de contrôle de déclenchement, comme on vient de le décrire, peut |tre ainsi actionné pour réaliser les objectifs de la présente invention ; cependant, afin de garantir l'amorçage, effectif et prévisible avec précision, de l'éclateur 35 de déclenchement 20, dans la forme de réalisation préférée de l'invention, on a placé un éclateur préionisant 25 au voisinage de l'éclateur 20 pour ioniser ce dernier sous une tension inférieure à la tension d'amorçage de l'éclateur de déclenchement non ionisé, lorsqu'une tension prédéterminée est appliquée aux 40 bornes 3 et 4 du parafoudre. Par exemple, une résistance non 69 15472 7 2008416 linéaire 26 est branchée électriquement en série avec une résistance linéaire 27, ces deux composants étant reliés en série à l'éclateur préionisant 25, qui est branché en parallèle aux bornes d'une résistance linéaire 28 pour constituer par consé-5 quent un troisième circuit série, monté en shunt aux bornes les plus éloignées des circuits A et B. Afin de fournir la réaction particulière désirée de l'éclateur préionisant 25 à une surtension, on peut shunter par un condensateur 29 soit l'ensemble des résistances 26 et 27, soit l'une de ces résistances séparé-10 ment. Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, représentée sur la figure 1, seule la résistance 27 est shuntée par le condensateur 29. Bien que le dispositif de déclenchement, qu'on vient de décrire, soit une forme de réalisation préférée de l'invention, 15 on comprendra qu'on peut utiliser un autre dispositif pour préioniser l'éclateur de déclenchement 20. Par exemple, comme cela ëstTreprésenté^sur la figure 3, un éclateur ionisant 20a du type à effet de couronne est shunté par une résitance 20b et est monté en série avec un condensateur de couplage 20c, shuntant un 20 éclateur de déclenchement 20. Dans cette forme de réalisation de l'invention, étant donné qu'on désire avoir une tension de blocage élevée, l'écartement de l'éclateur 20 est plus grand que celui de l'éclateur 20 représenté sur la figure 1. De même, les eempesantï-23~è 29 {représentés sur la figure 1) ne sont pas' 25 nécessaires et ont été supprimés dans cette forme de réalisation simplifiée de l'invention. Naturellement, cet autre montage du circuit de déclenchement préionisé peut être branché à des bornes telles que 22 et 31 du montage à éclateurs représenté sur la figure 1, de même que les circuits A et B, comme cela a été 30 indiqué. Du point de vue du fonctionnement, la succession des opérations de déclenchement dans cette autre forme de réalisation de l'invention est identique à celle obtenue avec le circuit d'ionisation et de déclenchement représenté sur la figure 1. 35 On notera que les composants respectifs des dispositifs 21 de couplage, sensibles à la fréquence, peuvent toujours être choisis de façon a fournir une constante de temps permettant au condensateur 21a de se décharger à travers la résistance 21b dans le plus petit intervalle de temps prévu entre des surtensions 40 successives produites dans la ligne de transmission 1 spéciale- 69 15472 8 2008416 ment protégée, avec laquelle on utilise l'invention. De plus, on appréciera que la valeur de la résistance linéaire 27 doit être suffisante pour limiter le, courant traversant l'éclateur pré-ionisant 25 à la fois lorsqu'une surtension a traversé la ré-5 sistance non linéaire présentant une impédance relativement basse, et lorsqu'une tension inverse apparait aux bornes des circuits A et B à éclateurs, quand ils se bloquent, de sorte que 1.'éclateur 25 n'est pas érodé, ce qui provoquerait une Variation du niveau de sa tension d'amorçage. On appréciera également que, dans la 10 forme de réalisation préférée de la présente invention représentée sur la figure 1, la tension d'amorçage de l'éclateur 20 est préréglée au quart environ de la tension d'amorçage non déclenchée des circuits A et B branchés en série, étant donné que, dans cette forme de réalisation, l'éclateur de déclenchement 20 est 15 branché en parallèle aux bornes de la moitié environ de ce circuit série, c'est-à-dire aux bornes du circuit B. Naturellement, comme cela ressortira dans la description suivante du fonctionnement de la présente invention et dans d'autres formes de réalisation de l'invention, dans lesquelles l'éclateur de 20 déclenchement 20 est branché en parallèle sur une partie différente du circuit série principal comprenant les circuits, branchés en série, à éclateurs principaux du parafoudre, l'éclateur de déclenchement est placé dans un état tel qu'il s'amorce pour un pourcentage différent de la tension totale d'amorçage 25 sans déclenchement des circuits à éclateurs branchés en série. De même, conformément à l'invention, l'éclateur préionisant 25 est destiné à amorcer et ioniser l'éclateur de déclenchement^O lorsqu'environ 25 pour cent de la tension d'amorçage de ce dernier apparait dans la résistance linéaire 28 aux bornes de 30 l'éclateur ionisant 25. Naturellement, on peut faire varier ce rapport d'amorçage entre l'éclateur ionisant 25 et l'éclateur de déclenchement 20 dans.un grand intervalle de valeur, pour différentes formes de réalisation de l'invention. Finalement, pour le reste de la description de l'invention, on supposera que les 35 circuits A et B à éclateurs principaux sont du type à limitation de courant bien qu'il soit évident pour l'homme de l'art que les principes fondamentaux de cette invention pourraient également s'appliquer à toute sorte d'éclateurs montés en série. On insistera ici sur le type d'éclateur à limitation de courant car cette 40 sorte d'éclateur est directement utilisable dans les parafoudres 69 15472 9 2008416 à courant continu, ce qui est l'une des applications les plus avantageuses de l'invention. La compréhension du fonctionnement de la forme de réalisation préférée de la présente invention sera facilitée par la 5 description de la suite des événements se produisant dans le circuit représenté sur la figure 1, lorsqu'une surtension élevée se décharge vers la terre suivie par le blocage consécutif des circuits à éclateurs A et B. En supposant qu'une tension normale de réseau est présente dans la ligne de transmission 1, les 10 éclateurs 7 à 10 ainsi que l'éclateur de déclenchement 20 et l'éclateur ionisant 25 sont tous dans leur état non amorcé, c'est-à-dire qu'ils ne sont pas conducteurs. Par conséquent, étant donné que les résistances non lineaires 14, 24 et 26, disposées respectivement dans les trois circuits série montés en 15 parallèle aux bornes 3 et 4 du parafoudre de protection, présentent une impédance élevée à la tension de ligne, aucun courant appréciable ne traverse le parafoudre ou son réseau d'impédances de la ligne de transmission 1 jusqu'à la prise de terre 4. Dans ces conditions, on comprendra que les composants 12 à 19 du réseau 20 d'impédances sont choisis de façon à échelonner la tension aux bornes des éclateurs extrêmes 7 à 11 de façon que la tension aux bornes des éclateurs les plus éloignés 7 et 10 de chacun des circuits A et B soit légèrement plus élevée que la tension existant aux bornes des éclateurs principaux 8 et 9 situés au mi-25 lieu. L'échelonnement est choisi de façon à dérégler légèrement la répartition des tensions aux tensions de fonctionnement normales parce qu'il est souhaitable de produire une répartition "uniforme de tension entre les éclateurs 7 à 10 sous la tension d'amorçage du parafoudre, cette dernière étant un peu plus 30 grande que la tension de fonctionnement normale. En même temps, la tension aux bornes de l'éclateur de déclenchement 20 est maintenue constamment égale à la moitié de la tension de ligne normale, étant donné que les deux résistances 23 et 24 sont de même valeur. Une très faible partie de la tension de ligne normale 35 apparait aux bornes de l'éclateur ionisant 25, étant donné que la résistance linéaire 28 constitue une petite partie de l'impédance série du circuit comportant la résistance non linéaire 26 et la résistance linéaire 27. En supposant maintenant que la surtension est transmise 40 à la borne 3 depuis la ligne de transmission 1, la tension aux 69 15472 10 2008416 bornes de l'éclateur ionisant 25 s'accroît rapidement de façon disproportionnée par rapport à l'élévation de la tension aux bornes de l'éclateur de déclenchement 20 et des éclateurs-? -principaux 7 à 9 car le circuit d'échelonnement pour l'éclateur 25 5 n'est pas équilibré. En particulier on notera que l'impédance de la résistance non linéaire 26 décroit rapidement pour un forte élévation de tension alors que l'impédance de la résistance linéaire 28 reste constante ; par conséquent un fort pourcentage de la tension totale apparait aux bornes de la résistance 28 et 10 de l'éclateur ionisant 25 lorsqu'une surtension se produit. Ainsi lorsqu'une tension égale à environ 25 % de la tension de ligne normale apparait aux bornes de l'éclateur ionisant 25, celui-ci s'amorce et, donc, préionise l'éclateur de déclenchement 20. Si la surtension continue a croître jusqu'à un niveau élevé, la 15 tension aux bornes de l'éclateur de déclenchement 20 continue aussi à croître et, lorsque le réseau d'échelonnement de tension, comportant les deux résistances 23 et 24, applique aux bornes de l'éclateur 20 une tension approximativement égale à la tension de ligne normale, cet éclateur s'amorce. Etant donné que le 20 condensateur 21a du dispositif de couplage 21 sensible à la fréquence, ne peut supporter une tension instantanée, l'amorçage de l'éclateur 20 met sensiblement la borne 22, située entre les circuits A et B, au potentiel de la terre et la surtension totale, c'est-à-dire approximativement le double de la tension de ligne 25 normale, apparait soudain aux bornes du circuit A. Les éclateurs principaux du circuit A s'amorçent alors en cascade grâce au réseau d'échelonnement 12 à 19 : l'éclateur 9, l'éclateur 10, l'éclateur 8, l'éclateur 7 et en dernier lieu l'éclateur à bobine 11. L'amorçage complet des éclateurs principaux 7 à 10 30 du circuit A provoque la charge totale du condensateur 21a à la tension alors présente sur la borne 3, soit environ au double de la tension de ligne normale. Cette surtension est suffisante pour que les éclateurs principaux 7 à 10 du circuit B s'amorcent en cascade dans le même ordre que ceux du.circuit A. La surtension 35 traverse ensuite la résistance à valve.5, qui présente une faible impédance à haute tension. Dès que le circuit B est amorcé complètement, il court-circuite.1'éclateur de déclenchement 20 et, donc, coupe rapidement l'arc existant aux bornes de ce dernier. Après la décharge 40 de la surtension vers la terre, le courant de suite provenant de 69 15472 ii 2008416 la ligne de transmission 1" traverse momentanément les éclateurs principaux 7 à 10 amorcés, mais, par suite de la limitation du courant dû à 1'accroissement rapide de la valeur d'impédance présentée par la résistance non linéaire 5 à ces tensions 5 beaucoup plus basses, et par suite de l'allongement de l'arc-produit par les éclateurs à cornes associés à chacun des éclateurs principaux 7 à 10, une tension inverse apparait rapidement aux bornes des circuits A et B. En raison des caractéristiques préréglées du blocage des éclateurs principaux 7 à 10 9, lorsque cette tension inverse atteint 80 % de la tension de déclenchement de l'amorçage des circuits A et B, c'est-à-dire approximativement 150 % de la tension de ligne normale, les éclateurs principaux 7 à 10 s'éteignent et le parafoudre est bloqué. Le réseau d'impédances 13 à 15 et 17 à 18 répartit j.5 uniformément la tension de ligne aux bornes des éclateurs 7 à 10 de sorte qu'aucun d'eux ne peut se rallumer. L'éclateur de déclenchement 20 ne-se rallume- pas quand la-tension inverse atteint une valeur supérieure à la tension de ligne normale au point, où elle rebloque les circuits 1 et B, car ils sont des-20 tinés à ne s'amorcer que lorsque le double de la tension de ligne normale, donc plus que 80 % de cette valeur, apparait sur la borne 3. D'un autre coté, l'éclateur ionisant 25 peut être amorcé par la tension inverse lorsqu'elle dépasse la tension de ligne normale, mais la limitation de courant réalisée par la .... 25 résistance linéaire 27 empêche la détérioration des électrodes de l'éclateur ionisant 25 pendant le court intervalle de temps où il s'amorce précédent l'instant où la tension de ligne se stabilise à sa valeur normale à la suite du réblocage des éclateurs principaux 7 à 9. 30 On notera d'après la description ci-dessus du montage et du fonctionnement du parafoudre dé la présente invention, que la tension aux bornes de l'éclateur de déclenchement 20 est une fonction linéaire de la tension aux bornes du circuit série englobant les circuits A et B. C'est pourquoi l'effet de polari-35 sation, présent normalement lorsque les circuits de contrôle déclenchés, linéaires et non linéaires, sont utilisés pour des circuits d'éclateurs en cascade dans lés parafoudres, est réduit dans la présente invention. Autrement dit, la tension d'amorçage de l'éclateur de déclenchement 20 est sensiblement indépendante 40 du fait que la tension augmente de zéro à sa valeur d'amorçage ou 69 15472 12 2008416 à partir d'une valeur de "polarisation" prédéterminée en courant continu de polarité identique ou opposée à celle de la surtension appliquée à l'éclateur de déclenchement 20. Un avantage important de la présente invention réside dans 5 le fait que les composants nécessaires à la mise en oeuvre de l'invention, sont suffisamment petits pour être placés sous une forme modulaire dans un circuit à éclateurs à l'intérieur d'un boîtier de parafoudre. On appréciera cet état de choses en se référant à la figure 2 sur laquelle on a illustré une forme de 10 réalisation du montage des circuits A et B comportant les composants utilisés, décrits ci-dessus en référence à la figure 1« On a utilisé les mêmes numéros de référence que sur la figure 1 pour désigner les éléments semblables sur la figure 2. C'est ainsi que le circuit A et B à éclateurs comporte deux plaques 15 terminales 30 et 31, montées sur les extrémités opposées d'un empilage de plusieurs disques isolants et poreux 32 à 43. Les éclateurs principaux 7 à 10 sont disposés respectivement entre des couples de disques isolants 32 à 43 dans des chambres d'amorçage d'arcs définies par les faces contigues inférieures 20 et supérieures des disques respectifs, dans toute disposition appropriée. Par exemple, les disques 42 et 43 peuvent être assemblés d'une façon décrite plus complètement dans le brevet américain n° 3 131 273. Bien que les éclateurs principaux 7 à 10 ne soient pas représentés sur la figure 2, leurs emplacements 25 respectifs sont désignées par les numéros 7', 8', 9' et 10' et les éclateurs sont électriquement branchés en série avec des bobines électromagnétiques 12, comme cela est représenté sur le schéma de montage 1. Des barres collectrices 44 et 45 sont connectées respectivement en 44* et 45' aux plaques d'extrémités 30 formant bornes 30 et 31 en établissant une liaison électrique entre elles. Les barres collectrices 44 et 45 sont montées sur les extrémités opposées d'un panneau isolant 46 qui protège les composants du circuit de la présente invention de l'enveloppe des éclateurs A et B. Deux résistances non linéaires 24 et deux 35 résistances linéaires identiques 23 sont branchées électriquement en série entre les barres collectrices 44 et 45. Le circuit de couplage parallèle 21, qui comporte un condensateur 21a et une résistance linéaire 21b, est branché électriquement à une borne 22 et à l'extrémité supérieure d'une électrode de l'éclateur 20, 40 qui possède des électrodes 20' et 20". En parallèle avec le 69 15472 13 2008416 réseau d'impédances à échelonnement de tension pour l'éclateur de déclenchement 20 on a monté un autre circuit série comportant une résistance non linéaire 26, électriquement reliée en série avec une résistance linéaire 27, et une seconde 5 résistance linéaire 28 entre les barres collectrices 44 et 45. Un éclateur ionisant 25, voisin de l'éclateur de déclenchement 20, est branché en parallèle aux bornes de la résistance linéaire 28. Un condensateur 29 est branché électriquement en série avec l'éclateur ionisant 25 et en parallèle avec la résistance 27. 10 Comme cela a été indiqué précédemment, un ensemble de tels circuits à éclateurs peut être utilisé dans tous parafoudres pour en déterminer le régime de fonctionnement, comme cela est bien connu dans le domaine des parafoudres. La caractéristique importante à noter ici est que la présente invention fournit 15 une disposition modulaire idéale qu'on peut adapter aisément pour l'utiliser avec la conception modulaire classique des parafoudres actuels. On comprendra que les valeurs spécifiques6 des résistances et des capacitances des éléments respectifs représentés dans le 20 schéma de la figure 1 et dans l'illustration de la figure 2 sont déterminés par les paramètres de fabrication d'un parafoudre particulier et la tension de fonctionnement du réseau sur lequel le dispositif suivant l'invention est employé. Cependant, afin de faciliter la compréhension de l'invention, les valeurs repré-25 sentatives de ces différents composants sont données plus loin, à titre d'exemple, pour des conditions de fonctionnement particulières arbitrairement choisies et un rapport de la tension de reblocage à la tension d'amorçage d'environ 80 %, et, de plus, en supposant qu'on ait à utiliser deux circuits A et B à 30 éclateurs, chacun d'eux calculé pour s'éteindre à environ six kilovolts en courant continu. On a trouvé que, pour réaliser une telle extinction, les écartements entre électrodes des éclateurs principaux doivent être d'environ 12 millimètres. Avec de tels écartements entre électrodes des éclateurs principaux, en 35 choisissant les valeurs des résistances non linéaires 14 et des résistances linéaires 15 pour réaliser une répartition uniforme de la tension aux bornes des éclateurs principaux sous la tension d'extinction désirée de 6 kilovolts pour chacun des circuits A et B, et en utilisant les valeurs de capacitance indiquées dans 40 le tableau suivant, il est possible d'atteindre un niveau d'amor- 69 15472 14 2008416 çage pour chacun des circuits A et B d'environ 14 kilovolts pour des surtensions élevées à relativement basse fréquence, et un niveau d'amorçage de 11 à 12 kilovolts pour des surtensions à fréquence relativement élevée. Pour obtenir ces valeurs d'amor-5 çage, on peut utiliser les capacitances suivants : Condensateurs 13a 13b 13c 13d 16 18 13a* 13b* 13c»' 13d' 16' 19 Valeurs d'utilisation en picofarads 12 1 4 8 50 20 4 1 1 12 50 10 Avec cette disposition, étant donné qu'on désire avoir un rapport de la tension de reblocage à la tension d'amorçage 10 d'environ 80 %, la tension d'amorçage pour les circuits A et B doit être d'environ 16 kilovolts. Par conséquent, l'éclateur de déclenchement 20 est réglé manuellement pour s'amorcer sous 8 kilovolts. Comme cela a été indiqué ci-dessus, le réseau d'échelonnement de tension, comportant les résistances linéaires j.5 23 et les résistances non linéaires 24, sert à diviser de façon égale la tension appliquée aux bornes des circuits à éclateurs A et B de sorte que la moitié de la tension appliquée apparait aux bornes de l'éclateur de déclenchement 20. Par conséquent, les valeurs des résistances 23 et 24 peuvent varier dans un inter-2o valle étendu, le paramètre important étant qu'elles divisent la tension de façon égale. Il est également souhaitable de fixer la valeur des résistances linéaires 23 suffisamment largement pour limiter le courant d'amorçage de façon que les contacts de l'éclateur de déclenchement 20 ne s'érodent pas assez pour 25 modifier leur niveau d'amorçage. Les valeurs de la résistance du circuit ionisant, comportant l'éclateur ionisant 25, peuvent aussi varier dans un intervalle étendu, car il suffit de choisir les valeurs relatives'des résistances 27 et 28 de sorte qu'au moment où une surtension importante à fréquence élevée apparait 30 aux bornes de ce circuit série, l'éclateur ionisant 25 s'amorce lorsque le niveau de la tension aux bornes des circuits A et B est d'environ 13 kilovolts ou, en gros, de 75 % du niveau de tension nécessaire pour amorcer l'éclateur de déclenchement 20. De plus la valeur de la -résistance linéaire 27 doit être suffisamment 35 élevée afin d'empêcher l'érosion de l'éclateur ionisant 25 lorsque celui-ci s'amorce. Cette caractéristique est particulière- 69 15472 15 2008416 ment importante dans le circuit ionisant car, comme cela a été indiqué ci-dessus, l'éclateur ionisant reste amorcé pendant un intervalle de temps relativement long aussi bien pendant la décharge de la surtension élevée que pendant l'apparition de la 5 tension inverse, qui rebloque les circuits extincteurs A et B. Le résumé suivant est donné pour faciliter une compréhension plus complète de l'invention aussi bien que pour montrer la nécessité de fournir quelques unes des solutions que la présente invention apporte, pour que la technique des parafoudres iO surmonte les obstacles existants et poursuive son développement. Au début on a indiqué que les parafoudres doivent être fabriqués pour un rapport souhaitable donné de la tension de reblocage à la tension d'amorçage, par exemple un rapport de 80 % a été admis dans la description de la forme de réalisation préférée de 15 l'invention. On a ensuite noté que quatre éclateurs montés en série, chacun d'eux présentant un écartement entre électrodes de 12 millimètre^ peuvent généralement s*étendre ou se rebloquer d'une façon fiable pour une tension d'environ 6 kilovolts seulement en courant continu, lorsqu'ils sont échelonnés d'une façon 20 uniforme. C'est pourquoi, afin d'atteindre le rapport voulu de 80 % de la tension de reblocage à la tension d'amorçage, on doit prévoir des dispositifs déclenchant l'amorçage des éclateurs montés en série pour un total d'environ 8 kilovolts, tandis que -la setRme-de l«urs-différentes tensions d'amorçage est d' environ 25 20 kilovolts. On a trouvé qu'en utilsant des techniques classiques à échelonnement de résistances linéaires - non linéaires, on ne peut abaisser la tension d'amorçage des quatre éclateurs, montés en série et ayant des écartements entre électrodes de 12 millimètres 30 qu'à environ 12 à 14 kilovolts, en maintenant un échelonnement de tension uniforme pour une capacité d'extinction à 6 kilovolts. Cependant, conformément à la présente invention, deux groupes série de tels éclateurs eux-mêmesmontés en série, sont commandés au moyen d'un éclateur de déclenchement pour fournir une tension 35 totale d'amorçage de 16 kilovolts (ou les 8 kilovolts voulus par groupe de quatre éclateurs). C'est ainsi qu'un total de huits éclateurs montés en série et possédant une tension d'amorçage totale uniformément échelonnée d'environ 40 kilovolts sont réglés pour fournir une tension d'amorçage totale de 16 40 kilovolts avec un circuit maintenant une répartition de tension 69 15472 « 2008416 uniforme afin d'augmenter la tension d'extinction ou de reblocage du parafoudre à une valeur de 12 kilovolts. 69 15472 2008416 - REVENDICATIONS - 1. Circuit à éclateurs pour parafoudre comprenant plusieurs éclateurs principaux reliés électriquement dans un premier circuit série, caractérisé par un éclateur de déclenche- 5 ment monté en parallèle avec une première partie de ce circuit série, qui possède un nombre prédéterminé desdits éclateurs principaux, des impédances électriquement reliées en série avec l'éclateur de déclenchement considéré, dans ce montage en parallèle, ce qui fait apparaître aux bornes de l'éclateur de déclen- 10 chement un accroissement proportionnel prédéterminé de la tension aux bornes de ce premier circuit série, ledit éclateur de déclenchement ayant une tension d'amorçage sensiblement supérieure à la tension d'amorçage de l'un des éclateurs principaux et sensiblement inférieure à la tension d'amorçage du premier circuit 15 série lorsqu'il n'est pas déclenché. 2. Circuit à éclateurs pour parafoudrè suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le nombre prédéterminé d'éclateurs principaux est au moins égal à deux. 3. Circuit à éclateurs pour parafoudre suivant la 20 revendication 1, caractérisé par le fait que le nombre prédéterminé d'éclateurs principaux dans ledit premier circuit est approximativement la moitié du nombre total de 1'ensemble des éclateurs des circuits. 4. Circuit à éclateurs pour parafoudre suivant la 25 revendication 3, caractérisé par le fait que la tension d'amorçage de l'éclateur de déclenchement est approximativement égale au quart de la tension d'amorçage dudit premier circuit série lorsqu'il n'est pas déclenché. 5. Circuit à éclateurs pour parafoudre suivant la 30 revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte des impédances destinées à échelonner la tension aux bornes dudit premier circuit série afin de faire apparaître des tensions sensiblement égales aux bornes de chaque éclateur principal pour le régime choisi de leur tension de reblocage. 35 6. Circuit à éclateurs pour parafoudre suivant la re vendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif pour préconiser l'éclateur de déclenchement et une impédance pour exciter le dispositif préionisant sous l'effet d'une tension telle aux bornes dudit premier circuit série que l'éclateur 69 15472 18 2008416 de déclenchement est ionisé à une tension inférieure à sa tension d'amorçage. 7, Circuit à éclateurs pour parafoudre suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que le dispositif préio-5 nisant comporte un éclateur préionisant, voisin de l'éclateur de déclenchement et destiné à amorcer celui-ci sous une tension inférieure à sa tension d'amorçage, et un dispositif branchant électriquement ledit éclateur préionisant en parallèle aux bornes dudit premier circuit série. 10 8. Circuit à éclateurs pour parafoudre suivant la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend, en association avec le boîtier isolant du parafoudre, une résistance non linéaire disposée à l'intérieur de ce boîtier, des moyens pour monter l'ensemble des éclateurs dans ce boîtier, des bornes 15 électriques adjacentes aux extrémités opposées dudit boîtier et un dispositif branchant électriquement entre lesdites bornes ledit premier circuit série du circuit à éclateurs en série avec ladite résistance non linéaire. 9. Circuit à éclateurs pour parafoudre suivant la re- 20 vendication 8, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif électromagnétique pour déplacer les arcs formés entre les éclateurs principaux vers la périphérie des chambres de passage d'arcs des éclateurs situées dans ledit boîtier. 10. Circuit à éclateurs pour parafoudre suivant la 25 revendication 9, caractérisé par le fait que le dispositif électromagnétique comporte au moins une bobine conductrice entourant le circuit à éclateurs et reliée électriquement en série avec ledit premier circuit série par l'intermédiaire du circuit d'ensemble, et un dispositif de protection en parallèle aux bornes 30 de ladite bobine pour éviter qu'une surtension ne la détériore. 11. Circuit à éclateurs pour parafoudre suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que lesdites impédances sont sensibles à la tension et destinées à offrir une impédance relativement faible aux hautes tensions et relativement élevée 25 aux basses tensions. 12. Circuit à éclateurs pour parafoudre suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que le dispositif d'échelonnement de tension comprend un réseau d'impédances comportant plusieurs capacitances ionisantes montées en série, dont chacune 40 est branchée en parallèle aux bornes d'un desdits éclateurs 69 15472 2008416 principaux. 13. Circuit à éclateurs pour parafoudre suivant la revendication 11, caractérisé par le fait que les impédances forment un circuit de couplage sensible à la fréquence, branché 5 électriquement en série avec l'éclateur de déclenchement, qui est monté en parallèle avec la première partie du circuit série. 14. Circuit à éclateurs pour parafoudre suivant la revendication 13, caractérisé par le fait qu'il est combiné avec un dispositif de montage modulaire dans chacun des circuits pour 10 le montage dudit éclateur de déclenchement et de son dispositif d'excitation, dans une relation prédéterminée à peu près fixe par rapport audit premier circuit série à l'intérieur du parafoudre.