Brevet FR2199214A1 — publié le 19740405

Les limiteurs de tension connus, que l'on utilise dans des installations électriques à haute tension, comprennent des éclateurs et des résistances variant avec la tensionS placés dans un bottier isolant. Le processus de limitation commence par l'amorçage d'un arc électrique pour une tension d'amorçage déterminée dans les éclateurs. Les résistances variant avec la tension, montées en série avec les éclateurs, limitent le courant de circulation en désamorçant de nouveau la décharge. I1 est essentiel pour l'effet de protection des limiteurs de tension que la tension d'amorçage des éclateurs varie aussi peu que possible pendant la durée de service du limiteur I1 s'est avéré que cela est favorisé par un remplissage par de l'azote de l'ensemble du limiteur. D'autre part, on souhaite aussi réduire les dimensions des i m . t eu": de tenz os et augmenter leur puissance. On peut y parvenir dn partie en remplissant le limiteur de tension d'un gaz de résistance disruptive élevée, par exemple d'un gaz électronégatif comme l'hexafluorure de soufre (brevet des Etats Unis d'Amérique n0 2.757.261). I1 s'est cependant avéré que lton ne peut obtenir que difficilement, en atmosphère d'hexafluorure de soufre, les propriétés d'amorçage des éclateurs souhaitées, et que des décharges d'arc électrique entre les électrodes décomposent l'hexafluorure de soufre. Les produits de décomposition ainsi formés peuvent détériorer les composants du limiteur de tension. On peut certes supprimer les difficultés du type décrit au moyen d'un agencement selon le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3.099.770 selon lequel les éclateurs d'un limiteur de tension sont logés dans un blindage séparé, auquel n'a pas accès l'hexafluorure de soufre contenu dans le volumé restant du limiteur de tension. Cependant, la séparation des compartiments des gaz implique une augmentation de prix de revient. L'invention part d'un limiteur de tension comportant un bottier dans lequel sont contenus les éléments actifs, rempli d'un gaz de forte résistance disruptive, différent de l'faire Elle vise à réaliser un limiteur de tension de réalisation plus simple que les limiteurs connus, exploitant le fort pouvoir-isolant des gaz électronégatifs, en par ticulier de l'hexafluorure de soufre. Selon l'invention, les éléments actifs du limiteur de tension sont formés par des résistances à base d'oxyde de zinc. Ces résistances varient fortement en fonction de la tension, de sorte qu'il n'y a plus lieu de faire appel à un éclateur pour amorcer et pour interrompre le courant de cir Aai:ion.Du fait que la suppression des surtensions s'effectue ai ors purement sous la forme d'un processus de conduction électrique dans les résistances, il ne se forme aucun arc électrique, non plus. Par suite, on peut utiliser des gaz isolants de fort pouvoir isolant, par exemple de l'hexafluorure de soufre, sans restrictions, pour des limiteurs de tension, du fait qu'il n'y a plus lieu de craindre qu'il se décompose. On peut empiler les résistances à base d'oxyde de zinc en colonne, ce qui est connu en soi pour des résistances au carbure de silicium dans les limiteurs de tension courants. Cette colonne peut etre logée dans un boTtier qui peut être en porcelaine ou en une autre matière isolante, par exemple, comme également dans le cas des limiteurs courants. On obtient ainsi un limiteur de tension ressemblant apparemment aux limiteurs connus, mais dont le fonctionnement et les dimensions présentent des avantages considérables. Les nouveaux limiteurs de tension s'appliquent particulièrement avantageusement au domaine des installations à haute tension à blindage métallique dans lesquelles on utilise de l'hexafluorure de soufre comme gaz isolant. Grâce à leurs dimensions plus faibles, on peut mieux incorporer les limiteurs de teneion selon l'invention dans ces installations, et mebme les brancher en des points auxquels on souhaitait le faire pour assurer l'effet de protection, mais où on ne pouvait ie faire jusqu'à présent, pour des raisons d'encombrement. On peut placer les résistances à base d'oxyde de zinc dans un boT- tier métallique réalisé sous la forme de partie constitutive de l'installation à haute tension à blindage métallique et rempli du gaz isolant utilisé pour l'installation à haute tension. La description détaillée qui va suivre, et le dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple non limitatif feront bien comprendre comment l'invention peut & re réalisée. Sur le dessin annexé les figures 1 et 2 représentent, en coupe, une installation à haute tension à blindage métallique à laquelle est associé un limiteur de tension, suivant des agencements différents. L'installation à haute tension représentée sur la figure 1, calculée pour une tension de, par exemple, 150 kV, comprend deux agencements de barres collectrices 1 et 2 logées dans les bottiers 3 et 4. Au-dessus de ces bottiers se trouvent des sectionneurs de barres collectrices 5 et 6 auxquels se raccordent à droite un transformateur d'intensité 7, un dispositif de mise à la terre 10 et un disjoncteur de puissance 11. A gauche et près de la borne supérieure du disjonc teur de puissance 11, se trouvent un autre dispositif de mise à la terre 12, un transformateur de tenson 13 et un dispositif 14 de mise à la terre de la borne 15. Un cule ou une ligne aérienne peut aboutir à cette borne. Un limiteur de tenon 16 comportant un blindage 17 est disposé horizontalement à c6té du sectionneur 5. Grâce à ses faibles dimensions, que l'on obtient par la suppression des éclateurs et par le remplissage par de l'hexafluorure de soufre de l'installation de distribution tout comme du bottier du limiteur de tension, on peut monter le limiteur de tension dans la position avantageuse représentée. I1 n'y-a pas lieu de prévoir de traversée étanche aux gaz et à la pression entre le limiteur de tension et le blindage de l'installation de distribution, du fait qu'il n'y a pas à craindre de décomposition du gaz isolant par des arcs électriques, dans le limiteur de tension. Cependant, si cela s'avère approprié pour le montage et l'entretien, on peut isoler le blindage 17 du limiteur de tension 16 de façon courante au moyen d'une traversée. L'installation de distribution selon la figure 2 a sensiblement la même structure que l'installation représentée sur la figure 1. Les mêmes références numériques désignent des éléments qui se correspondent sur les deux figures, A la différence du premier exemple de réalisation, le limiteur de tension est monté verticalement sur la connexion 15 Comme on l'a décrit précédemment, il n'y a pas de traversée pour séparer le limiteur de tension du blindage de l'installation de distribution, mais on peut en prévoir une en cas de besoin Le limiteur d'intensité 16 contient une colonne de disques 20 d'oxyde de zinc, avec addition d'autres oxydes métalliques. Une composition d'oxydes métalliques appropriée pour le présent objet peut autre trouvée par exemple, dans le brevet allemand nO 1.765.097. REVENDICATIONS 1. Limiteur de tension comportant un boT- tuner dans lequel sont enfermés les éléments actifs, rempli d'un gaz de forte résistance disruptive différent de l'air, caractérisé en ce que les éléments actifs sont des résistances à base d'oxyde de zinc. 2. Limiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites résistances sont empilées en colonne 3. Limiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les résistances sont placées dans un boT- tier métallique conformé en partie intégrante d'une installation à haute tension à blindage métallique, et rempli du gaz isolant utilisé pour cette installation à haute tension. 4. Limiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boTtier est-rempli d'hexafluorure de soufre