Brevet FR2079380A1 — publié le 19711112

i 2079380 La présente invention a trait à un isolateur à haute tension, comportant des ondulations ou ailettes destinées à empêcher les décharges par arcs. Il est connu d'arir sur la répartition de tension le long de la surface d'un isolateur en y appliquant des émaux iii.c stabilisants. Cela augmente serr-ii liment la „er.cion le contourne-ment de l'isolateur affecté d'une. c,ruche de pollution, mais il faut alors accepter une perte de puissance permanente-. Des essais très loncs sont démontré que le centour-0 nement d'un isolateur affecté d'une couche de pollution »st amorcé , sous l'effet de rosée ou d'eau de pluie, par la formation de zones sèches entre les ailettes, du fait qu'à l'état humide de l'isolateur, le courant de fuite présente ici la plus grande densité. Cela conduit d'abord à des effluves qui deviennent rapide-5 ment des aigrettes de forte intensité et amorcent le eontourneinent La présente invention vise un isolateur à haute tension à ailettes présentant une tension de contcurnement sensiblement accrue. Selon l'invention, on obtient ce résultat par le 0 fait que les parties du fût situées entre les ailettes, sont pourvues d'une couche superficielle semiconductrice formée en particulier d'oxydes de métaux. Selon l'invention la couche superficielle peut être formée, par exemple, de TiOg ou de SnO^. 5 Trace à cette caractéristique de.1'invention, la formation des effluves oui amorcent le contournemer.t est empêchée d'avance. Dans le cas d'un isolateur conforme à l'invention, le comportement au contoumement en cas de brouillard ou après 0 une chute de pluie peut être sensiblement amélioré, sans nue l'on ait à accepter une perte de puissance permanente 1ers du séchage subséauent de l'isolateur. En outre, on a constaté qu'il est avantageux, en vue de la commande capacitive du champ sur le pôle de tension et le 5 pôle de terre, de munir la face inférieure et/ou la face supérieur de la première et de la dernière ailettes de façon supplémentaire d'une couche superficielle semiconductrice. Cet effet peut encore e.tre amélioré dans le cas où le porte-à-faux de la première et de la dernière ailettes dépasse d'au moins 5C'$ celui des autres ai-0 lettes. Cette disposition permet de plus d'agir favorablement sur bad original 71 04651 2 2079330 la répartition du champ sur le pôle de tension et le pôle de terre. Cet effet peut même encore être amélioré dans le cas où la couche superficielle pénètre dans le scellement du capot métallique supérieur. 5 II peut également être avantageux de faire en sorte ue le matériau de scellement soit conducteur ou semi-conducteur et soit formé d'un métal ou d'un ciment semiconducteur. Pour réduire la perte de puissance d'un isolateur à surface stabilisante, on peut également, suivant une autre ca-10 ractéristique de l'invention, munir toute la surface de l'isolateur d'une couche semiconductrice ayant une résistance à coefficient de température positif, par exemple en oxydes mixtes de NiO, CdO, FeO. Suivant cette même caractéristique de l'isolateur 15 à haute tension conforme à l'invention, on peut même supprimer les ailettes. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'isolateur à haute tension est constitué par une céramiaue vitreuse ayant un coefficient de dilatation thermique proche de 20 zéro. En effet, on a constaté que sous l'effet de surtensions brusques, des impulsions de courant d'intensité relativement élevée passent par la couche superficielle semiconductrice et provoquent ainsi un échauffement brusoue de l'isolateur. Selon l'invention, on évite ainsi tout endommagement résultant de cet échauP-05 fement. Le dessin annexé représente schématiquernent plusieurs exemples de réalisation non limitatifs de l'isolateur conforme à l'invention; sur ce dessin : la fig. 1 montre un diagramme sur lequel on a porté 30 en ordonnée la tension U et en abscisse la chute de tension A U en ;5 par rapport au chemin de fuite le long de la surface de l'isolateur représenté à côté du diagramme; la fig. 2 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe, d'un isolateur conforme à l'invention; ^5 la fig. 3 est une coupe, à plus grande échelle, d'un détail de l'isolateur de la fig. 2; la fig. k représente un mode de réalisation particulier d'un isolateur conforme à l'invention. Sur le diagramme de la fig. 1, la courbe 1 montre la 4.0 variation de la chute de tension le long de la surface des parties bad original 71 04651 3 2079330 de fut sèches 4 et des ailettes mouillées 5- Le champ élevé conduit à des décharges par effluves sur les parties de fût 4. Dans cet état, la chute de tension est la plus grande le long des ailettes humides du fait que les parties de fût sont court-circuitées. 5 Cet état est représenté par la courbe 2, le passage de 1 à 2 étant discontinu. La courbe 3 indique la chute de tension le long du trajet de fuite d'un isolateur conforme à l'invention, dans lequel les parties de fût situées entre les ailettes sont pourvues d'une 10 couche superficielle semiconductrice. On suppose ici que la conductibilité de cette couche est à peu près égale à celle de la couche de pollution mouillée selon la courbe 1 dans la zone des ailettes. Dans la supposition théorique d'une uniformité parfaite de la conductibilité de la couche sur les ailettes, la courbe 3 devrait, à 15 l'état humide, suivre la droite indiquée en trait mixte, de même qu'après séchage des surfaces des parties de fût 4, du fait que ces parties conservent leur conductibilité, contrairement à l'isolateur selon la courbe 1. Après le séchage complet de l'isolateur, la droite indiquée en traits mixte se rapproche progressivement 20 de la courbe 3. L'isolateur conforme à l'invention, représenté sur les fig. 2 et 3* comporte des parties de fût 4, des ailettes 5 et des capots métalliques 6. Selon l'invention, les parties de fût 4 sont pour-25 vues d'une couche superficielle semiconductrice 7- Suivant une autre caractéristique de l'invention les faces supérieure et inférieure de la première et de la dernière ailettes sont, de plus, pourvues d'une couche superficielle semiconductrice 8. Ces couches s'étendent chaque fois jusqu'à 30 l'arête d'égouttage 9 de ces ailettes, de sorte que l'arête d'égout-tage reste sans revêtement. Comme le montre en particulier la fig. 3» les couches superficielles semiconductrices 7 s'étendent, à l'extrémité 11 du fût, dans le scellement 10 du capot métallique supérieur 6 et 35 comportent ici une couche métallique 12 de contact. Dans l'isolateur représenté sur la fig. 4, on a supprimé les ailettes du fait que ces dernières n'ont plus de raison d'être pour éviter les décharges par arcs de sorte que l'isolateur se compose uniquement d'un fût 4 et de capots métalliques 6, le 71 04651 4 2079330 fût étant ici également pourvu d'une couche superficielle semi-conductrice J. La couche superficielle 7 pénètre dans le capot métallique 6 et comporte ici une couche métallique 12» 71 04651 5 2079330 - REVENDICATIONS 1. Isolateur- à haute tension comportant des ondulations ou ailettes destinées à empêcher des décharges par arcs caractérisé par le fait que les parties de fût situées entre les 5 ailettes sont pourvues l'une couche superficielle semiconductrice formée en particulier d'oxydes de métaux. 2. Isolateur1 à haute tension suivant la revendication 1, caractérisé par le fait crue la couche superficielle est formée de TiOg. 10 3. Isolateur à haute tension suivant la revendication 1, caractérisé par le fait nue la couche superficielle est formée de SnÛ2• 4. Isolateur à haute tension suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'en vue de la 15 commande capacitive du champ sur le pôle de tension et le pôle de terre, la face inférieure et/ou la face supérieure de la première et de la dernière ailettes sont pourvues, en plus, d'une couche superficielle, semiconductrice. 5- Isolateur à haute tension suivant la revendication 20 4, caractérisé par le fait que le porte-à-faux de la première et de la dernière ailettes dépasse d'au moins 30;5 celui des autres ailettes. 6. Isolateur à haute tension suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la couche 25 superficielle pénètre dans le scellement du capot métallique supérieur. 7. Isolateur à haute tension suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que le matériau de scellement est un métal ou un ciment semiconducteur. 30 8. Isolateur à haute tension suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait eue toute la surface est recouverte d'une couche semiconductrice ayant une résistance à- coefficient de température positif, par exemple en oxydes mixtes de NiO, CdO, et FeO. ^ 9. Isolateur- à haute tension suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 8, caractérisé par le fait que les ailettes sont supprimées. 10. Isolateur à haute tension suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il est formé d'une céramique vitreuse ayant un coefficient de dilatation 40 thermique proche de zéro. BAD ORJGINA!