Brevet FR2023343A1 — publié le 19700821

i 2023343 La présente invention concerne une prise de terre destinée à protéger un appareil électrique et du matériel électrique et à empêcher la corrosion électrolytique de tubes d'acier, ou analogues, enterrés. 5 D'une manière générale, il est préférable d'enfoncer cette prise de terre à une profondeur à laquelle l'état du terrain, en particulier son degré d'humidité, peut être maintenu constant sans être influencé par le degré d'humidité (ou de sécheresse) du soi superficiel* 10 Un procédé de mise à la terre (ou à la masse) élec trique utilisé sur une grande échelle consiste à enfoncer un par un dans le Sol plusieurs piquets de terre sous forme de "barres ou de tuyaux en métal électriquement conducteur et à les relier entre eux de façon que tout l'ensemble de ces piquets 15 de terre puisse être mis en place à une profondeur considérable. Cependant, des joints à rotule sont nécessaires pour assembler les piquets de terre et le diamètre du joint à rotule est inévitablement supérieur au diamètre extérieur du pi-20 quet de terre si bien que, lorsque le piquet de terre est enfoncé dans le sol, le joint à rotule creuse dans le sol un trou de diamètre supérieur à celui du piquet de terre„ Par conséquent, le piquet de terre est enfoncé dans un trou dont le diamètre est supérieur à celui de ce piquet, 25 si bien que le piquet de terre ne peut être mis en contact étroit avec le .sol environnant, ce qui a pour conséquence une mise à la terre électrique défectueuse ou inefficace. Pour éliminer tout défaut semblable à celui qui est décrit ci-dessus, on a suggéré un procédé dans lequel des tu-30 bes de mise à la terre sont reliés entre eux par l'intermédiaire de raccords tandis que des piquets de terre sont assemblés par des filetages ou d'autres moyens appropriés d'assemblage •la sorte que le diamètre du joint entre les tubes ou les tiges r>e dépasse jamais celui desâits tubes ou tiges. Dans ce proeé-55 dé» la terre peut ê.tre mise eïi contact électrique avec le sol environnant de manière plus satisfaisante mais, dans le cas d'une telle liaison physique ou assemblage comprenant le joint à rotule mentionné en premier, les joints sont sc.eceptible3 de se corroder quand la prise de terre a séjourné pendant long™ 40 temps dans le sol, si bien que la connexion électrique dans 8 ORIGNAL 69 26512 2 2023343 i5assemblage est partiellement détruite* 'Bans le plus mauvais cas, les éléments de 1'assemblage sont totalement séparés électriquement, si bien que la prise de terre ne peut continuer à Jouer son rôle. De plus» le prix de revient de la fa-5 brication devient élevé parce que les assemblages doivent être usinés et que la prise de terre doit avoir de grandes dimensions parce qu'elle est enfoncée profondément. cédé dans lequel, après que la prise de terre a été enfoncée, 10 on verse une solution conductrice de l'électricité dans la prise de terre ou autour de celle-ci, de façon à former une couche de terre à meilleure conductibilité électrique autour de la prise de terre, de manière à réduire ainsi la résistance électrique entre la prise de terre et le sol qui l'entoure» 15 Dans ce procédé» on utilise des '"cubes percés d'un grand nombre de trous et, après que le -tube à été enfoncé, on verse la solution conductrice de l'électricité en passant pas? l'extrémité supérieure ouverte du tube, si bien que la . solution peut filtrer à travers les troiss en direction du :.iû terrain environnant, de façon à former ainsi une couche conductrice de 11 électricité autour du tubes Dans ce cas9 le coût de fabrication augmente, car- il faut usiner les trous. Par conséquent, un tube de mise à la terre de ce genre-ne -satisfait pas aux conditions nécessaires pour la réalisation 25 de prise de terre pour divers appareils électriques plus fa- ' eilement utilisables et moins coûteuses0 Le principal objet de la présente invention est par conséquent la réalisation d'une nouvelle prise de terre qui .. permet de supprimer complètement les Séfsirbs décrits ci-des-sus observés avec les prises de terre classiques. La présente invention est caractérisée par le fait gp. *ian tronçon de bande, tige ou fil conducteurs de -1•électricité est enroulé en îoae d'hélice de diamètre constant on on forme de spirale planes l'extrémité inférieure de ladite pr-ise de terre ayant 55 tua organe de mise en prise qui est conçu de façon à venir en prise avec l'extrémité, antérieure c! d'attaque dans le but d'être enfoncée au-dessous â» Bissau du sol ; et ce s'est çp®après que la prise de tî?z®e a f *;ê enfoncée en même ïesçp s eue la tige d8 attaque au-on eette dernière du soi, de sorte que la prise de terse être maintenue ea On utilise également sur une grande échelle un pro- ÔRfGINAL 69 26512 3 2023343 place à une profondeur prédéterminée. Du fait du mode de réalisation de la prise de terre selon la présente invention, l'opération d'enfoncement et la fabrication de la prise de terre sont grandement facilitées. De plus, les espaces libres 5 entre les pires de la prise de terre enroulée en hélice peuvent servir pour faire passer de l'eau à travers celles-ci de sorte qu'une solution conductrice de l'électricité déversée dans la prise de terre à partir de son extrémité supérieure ouverte peut filtrer en direction du sol entourant la prise de 10 terre, de façon à former une zone conductrice de l'électricité dans le sol qui l'entoure. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. 15 La figure 1 est une vue en bout d'une forme de réali sation d'une prise de terre hélicoïdale selon la présente invention. La figure 2 est une vue de dessus de celle-ci. La figure 3 est une vue en bout d'une variante de 20 la prise de terre hélicoïdale de la figure 1. La figure 4- est une vue de dessus de celle-ci. La figure 5 est une troisième forme de réalisation de la présente invention, dans laquelle la prise de terre est enroulée de façon à forner une spirale plane au lieu d'être 25 enroulée en hélice comme représenté sur la figure 1. La figure 6 est une vue de dessus dé celle-ci. La figure 7 est une vue de l'avant d'une quatrième forme de réalisation de la présente invention, semblable à celle de la figure 5» 30 La figure 8 est une de dessus de celle-ci. La figure 9 est une vue de côté d'une forme de réalisation de tige d'attaque. La figure 10 est une vue de côté d'une autre forme de réalisation de tige d'âttaque. 35 Les figures 11 à 14 sont des vues de côté destinées à expliquer la mise en place de la prise de terre dans le sol. Sur la figure 1 est représentée une prise de terre 20 selon la présente invention comprenant un corps principal 22 constitué par une plaque allongée ou bande enroulée en 40 hélice, un fil conducteur 24- fixé à l'extrémité supérieure du 69 26512 4 2023343 corps principal 22 et une partie à emmanchement 26 formée à la partie inférieure de celle-ci. Le corps principal 22 enroulé en hélice est constitué par une plaque ou bande allongée ayant une longueur et 5 une largeur appropriées et une conductibilité électrique accrue0 La bande est enroulée en forme d'hélice ayant un diamètre extérieur constant sur toute sa longueur, avec un pas approprié pour laisser entre les spires contiguè's des intervalles 28 qui servent de fentes d'évacuation de l'eau. A l'extrémité 10 supérieure du corps principal 22 enroulé en hélice est fixé, par exemple par brasage, le fil conducteur- 24 dans le but d'amener le courant au corps principal 22. L'extrémité inférieure du corps principal 22 est recourbée radialement vers l'intérieur, comme on le voit mieux sur la figure 2, de façon 15 à former ainsi la partie à emmanchement 26 qui comporte un doigt d'encliquetage 30 qui lui est solidement fixé. Dans le cas de la forme de réalisation représentée sur les figures 3 et 4, on utilise un fil au lieu de la bande, pour former le corps principal 22a, en hélice de la prise de 20 terre 20a. Ce fil est enroulé en hélice et son extrémité inférieure est légèrement incurvée radialement vers l'intérieur, et sa partie à emmanchement 26a est réalisée sous la forme d'un cylindre fixé par exemple par brasage. Les autres modes de construction sont semblables à ceux de la forme de réa-25 lisation décrite à propos des figures 1 et 2, en ce que les intervalles 28a sont ménagés entre les spires adjacentes de façon à servir de fentes d'évacuation de l'eau et le fil conducteur 24a est fixé, par exemple par brasages à l'extrémité supérieure' du corps principal en hélice 22a c 30 La troisième forme de réalisation de la présente in vention représentée sur les figures 5 et 6 est semblable, du point de vue mode de construction et matière, à la prise de terre représentée sur les figures 1 et 2 . Autrement dit, le corps principal 22b est constitué par une bande métallique 35 conductrice de l'électricité ayant une longueur et une largeur appropriée, mais dans cette troisième forme de réalisation la bande est enroulée de façon à former une spirale plane. Par conséquent, quand les extrémités intérieure et extérieure de ce corps principal 22b sont tirées verticalement 40 en sens opposés, le corps principal 22b s'allonge de façon BAD ORIGINAL 69 26512 5 2023343 à former une hélice, comme dans le cas de la forme de réalisation décrite en. se référant aux figures 1 et 2. A l'extrémité extérieure du corps principal 22b qui devient l'extrémité supérieure quand il est déployé, on a fixé 5 par brasage ou analogue le fil conducteur 24b. L'extrémité intérieure, qui devient l'extrémité inférieure quand le corps est déployé, est recourbée radialement vers l'intérieur de façon à former la partie à emmanchement 26b_ à laquelle est fixé le doigt d'encliquetage 30b. 10 La quatrième forme ,de réalisation de la présente invention représentée sur les figures 7 et 8 est semblable à celle qui a été décrite en se référant aux figures 5 et 6, sauf que le corps principal 22ç de cette prise de terre 20_c est constitué par un fil enroulé en spirale réalisé en un mé-15 tal meilleur conducteur de l'électricité, et à l'extrémité intérieur de ce dernier, qui devient l'extrémité inférieure quand il est déployé, est fixée la partie à emmanchement cylindrique 26c par brasage ou analogue. Comme dans le cas de la troisième forme de réalisation (figures 5 et 6), le 20 fil conducteur 24cï est fixé par brasage ou analogue à l'extrémité extérieure du corps principal qui devient l'extrémité supérieure de ce dernier quand il est déployé. Les figures 9 et 10 représentent des tiges d'attaque destinées à enfoncer respectivement dans le sol les pri-25 ses de terre 20 à 20ç_ réalisées de la manière' décrite en se référant aux figures 1 et 8. La tige d'attaque 40 représentée sur la figure 9 est spécialement destinée à enfoncer dans le sol des prises de terre 20 et 20b représentées sur- les figures 1 et 2 ainsi que sur les figures 5 et 6. Dans ce but, la tige 30 d'attaque 40 comprend une partie en forme de tige 42 dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre extérieur des prises de terre 20 et 20b, une tête 44 façonnée à l'extrémité supérieure de la partie 42, et un sabot conique 46 de guidage formé à l'extrémité inférieure de la partie 42. Le sabot coni-35 que 46 de guidage comporte une rainure 48 dans laquelle sont fixées les parties à emmanchement 26 ou 26b de la prise de terre 20 ou 20b. La tige d'attaque 50 représentée sur la figure 10 est destinée à enfoncer dans le sol les prises de terre 20a. 40 et 20c représentées respectivement sur les figures 3 et 4, bat) orignal 69 26512 6 2023343 7 et 8 et comprend une partie en forme de tige 52 dont le diamètre extérieur est légèrement inférieur à celui des prises de terre 20a et 20c^ une tête 54 formée à la partie supérieure de la tige 52, une partie 58 de diamètre réduit qui est 5 destinée à être mise en place dans la' partie cylindrique à emmanchement 25a ou 26c de la prise de terre 20a ou 20c, ainsi qu'un sabot conique 56 d'enfoncement à pointe aiguë formée à l'extrémité intérieure de la partie 58 cLe diamètre réduit. les deux tiges d'attaque 40 et 50 peuvent être for-1° mées d'une seule pièce, autrement dit chacune des parties en forme de tiges 42 et 52 peut être constituée par une. seule tige. Cependant, suivant la profondeur d'enfoncement de la prise de terre, la partie 42 ou 52 peut être constituée par exemple par trois éléments de tiges 42a, 42b et 42_c ou 52a_, 15 52b et 52ç. Dans ce cas, L'élément dâ tige inférieur 42a_ ou 52a comporte le sabot d'attaque conique 46 décrit ci-dessus qui comprend la fente 48 ménagée dans son intérieur, ou bien la partie 58 de diamètre réduit qui comprend le sabot d'attaque 56 formé à son extrémité inférieure. Ces tiges individuelles 20 42a,, 42b et 42c ou 52a., 52b et 52c sont reliées entre elles de manière amovible de façon à former un ensemble solidaire à l'aide de filetages 60 ou 62. Il est également préférable que la tête 44 ou 64 soit reliée de façon sélective et amovible à l'une des extrémités supérieures des éléments de tiges 25 42a, 42b et 42jç ou 52_a, 52b et 52c par les filetages 60 ou 62. Quand la tige d'attaque 40 ou 50, constituée par plusieurs. éléments de tiges comme décrit ci-dessus, est utilisée pour enfoncer la prise de terre dans le sol, la tête 44 ou 54-est vissée-sur les filetages 60 ou 62 à l'extrémité supérieure 30 des éléments de tiges inférieurs 42_a ou 52a. et ensuite la tige d'attaque est enfoncée dans le sol. Avant d'enfoncer la tête 44 ou 54 dans le sol, on sépare celle-ci de l'élément de tige 42a ou 52a..puis on relie les seconds éléments de tiges 42b 52b par les filetages 60 ou 62 à l'extrémité supérieure des 35 premiers éléments de tiges 42_a ou 52a., tandis que la tête 44 ou 54 est fixée à l'extrémité supérieure des seconds éléments . de tiges 42b ou 52b . Ensuite, on enfonce à nouveau la tige d'attaque dans le sol. On peut allonger de manière semblable la tige d'attaque 40 ou 50 jusqu'à ce qu'elle atteigne la Ion-40 gueur désirée. BAD original 69 26512 7 2023343 Par conséquent, quand la prise de terre 20 représentée sur les figures 1 et 2 ou la prise de terre 20b représentée sur les figures 5 et 6 est enfoncée dans le sol, la tige d'attaque 40 est tout d'abord fixée à la prise de terre et 5 la rainure 48 à l'extrémité antérieure de celle-ci est fixée à la partie à emmanchement 26 ou 26b de la prise de terre 20 ou 20b. Dans ces conditions, on enfonce la tige d'attaque 40 dans le sol en appliquant un choc à la tête 44, de sorte que la tête 20 ou 20b s'enfonce également dans le sol. Dans ce 10 cas, la prise de terre 20 enroulée en hélice, ayant un diamètre constant sur toute sa longueur, s'enfonce dans le sol lorsque l'on enfonce la tige d'attaque 40 dans le sol, mais la prise de terre 20b enroulée en spirale se déroule de son extrémité intérieure vers son extrémité extérieure lorsqu'on 15 enfonce la tige d'attaque 40 dans le sol, parce que la prise de terre 20b déroulée s'enroule autour de la tige 40 d'attaque et s'allonge en même temps que celle-ci, formant ainsi les intervalles ou espacements 28b qui servent de passage pour l'eau. Il convient de noter que, dans ce cas, la tige 20 d'attaque extensible 40 du type décrit ci-dessus peut évidemment être utilisée en raccordant entre elles les éléments de tiges 42.a, 42b, 42c, etc. Quand la prise de terre est enfoncée dans le sol à la profondeur désirée comme représenté sur les figures 11 et 25 12, on peut retirer la tige d'attaque 40 en appliquant un effort de traction à sa tête, si bien que la rainure 48 de la tige d'attaque 40 se sépare de la partie à emmanchement 26 ou 26b de la prise de terre 20 ou 20b, alors que ladite prise de terre est mise en place à la profondeur désirée, en con-30 servant la forme en hélice désirée. On voit par conséquent que les parties extérieures de la surface latérale de la prise de terre peuvent effectivement être en contact avec le terrain environnant, réalisant ainsi une parfaite mise à la terre ou à la masse. Par conséquent, quand on verse une solu-35 tion conductrice de l'électricité, qui sert à réduire la résistance électrique entre la prise de terre et le terrain environnant, par l'extrémité supérieure ouverte de la prise de terre 20 ou 20b, cette solution pénètre à travers les intervalles 28 ou 28b dans le terrain environnant, formant ainsi 40 une couche parfaitement conductrice de l'électricité autour BAD ORIG'NAI 69 26512 8 2023343 de la prise de terre. Lors de l'enfoncement des prises de terre 20a et 2Cte représentées sur les figures 3 et 4 ainsi que 7 et 8, respectivement, on utilise la tige d'attaque 50 représentée 5 sur la figure 10. La tige d'attaque 50 est fixée à la prise de terre 20_a ou 20c- de telle sorte que la partie 58 de diamètre réduit de la tige d! attaque puisse venir en prise dans la partie à emmanchement 26a ou 26c: de la prise de terre 20a ou 20.C. Ensuite, on applique l'effort d'enfoncement à la tête 10 de telle manière que l'extrémité supérieure de la partie à emmanchement 26_a ou 26ç de la prise de terre 20a ou 20c reçoive l'énergie du choc transmise par l'épaulement 64 entre la tige 52 et la partie 58 de diamètre réduit, ce qui permet d'enfoncer la prise de terre 20st dans le sol. Dans le cas de 15 la prise de terre 20c;, on déroule la jrise de terre enroulée en spirale à partir de son extrémité intérieure on l'enroule autour de la tige 50 d'attaque de manière à enfoncer la prise de terre dans le sol tout en formant des intervalles appropriés 2qç qui servent de passages pour l'eau. Quand la prise 20 de terre est mise en place de la manière représentée sur les figures 13 ou 14, on applique la force à la tête dé la tige d'attaque 50, de façon à la retirer du sol. La prise de terre 20a_ ou 20c. est alors fixée à la profondeur désirée tout en conservant sa forme hélicoïdale et en assurant un contact 25 parfait avec le terrain environnant. Ensuite, on verse par l'extrémité supérieure ouverte de la prise de terre une solution conductrice de l'électricité qui sert à réduire la résistance électrique entre la prise de terre et le terrain environnant. La solution pénètre à travers les intervalles 28a. et 28ç dans 30 le terrain environnant, formant ainsi tout autour une couche de terre conductrice de l'électricité. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, 35 sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. v BAD original 69 26512 9 2023343 REVENDICATIONS 1 - Prise de terre, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps principal constitué par un tronçon de bande né-tallique conductrice de l'électricité ayant une longueur, me 5 épaisseur et une largeur appropriées ou bien une barre ou un fil ayant une longueur et un diamètre appropriés, et enroulés en hélice, un fil conducteur fixé à 1*extrémité supérieure dudit corps principal et une partie à emmanchement formée à l'extrémité inférieure dudit corps principal pour venir en 10 prise avec une tige d'attaque afin d'enfoncer ladite prise 'de terre dans le sol. 2 - Prise de* terre selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'hélice a un diamètre extérieur constant sur toute sa longueur, et en ce que la partie à emmanchement 15 est formée à la partie inférieure de ladite pièce principale en pliant radialement vers l'intérieur l'extrémité inférieure dudit corps principal, un doigt d'encliquetage étant fixé à cette extrémité. 3 - Prise dé terre selon les revendications 1 et 2, 20 caractérisée en ce que la partie à emmanchement est formée par un cylindre fixé à l'extrémité inférieure dudit corps principal. 4 - Prise de terre, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps principal constitué par un tronçon d'une bande 25 métallique conductrice de l'électricité ayant une longueur, une épaisseur et une largeur appropriées ou bien une tige ou un fil ayant une longueur et un diamètre appropriés et enroulés de façon à former une spirale plane, un fil conducteur fixé à l'extrémité extérieure dudit corps principal, qui de-30 vient l'extrémité supérieure de ladite prise de terre quand le corps principal enroulé en spirale est déployé, et une partie à emmanchement formée à l'extrémité intérieure dudit corps principal, qui devient l'extrémité inférieure de ladite prise de terre quand elle est déployée, ladite partie à emmanchement 35 à laquelle est fixé un doigt d'encliquetage étant formée en repliant radialement vers l'intérieur l'extrémité intérieure dudit corps principal. 5 Prise de terre selon la revendication 4, caractérisée en ce que la partie à emmanchement a la forme d'un cy= 40 lindre fixé à l'extrémité intérieure dudit corps principal gui devient l'extrémité inférieure de ladite prise de terre quand elle est déployée. 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