Brevet FR2339267A1 — publié le 19770819

La présente invention est relative aux dispositif à éclateurs intégrés, notamment pour des éléments soumis à haute tension et cathoscopes équipés de tels dispositifs. Un éclateur est un appareil comprenant deux électrodes séparées par un diélectrique, par exemple de l'air et entre lesquelles une étincelle jaillit lorsque la diffférence de potentiel atteint une certaine valeur. Un éclateur destiné à protéger des éléments soumis à haute tension contre les surtensions est désigné par éclateur de protection. L'invention concerne de tels éclateurs, plus particulièrement utilisés montés sur les culots de cathoscopes du type à image polychrome. Dans ce domaine technique il est connu d'utiliser des éclateurs comportant chacun deux électrodes fixes, par exemple de forme sphérique, isolées entre elles et maintenues à une distance d'amorçage d'étincelles dans un montage moulé ou bien à l'intérieur d'une ampoule de verre remplie d'un fluide isolant Les deux connexions d'un éclateur sont respectivement connectées l'une au point de haut potentiel à protéger et, l'autre, à la masse, par exemple par soudure ou par sertissage. De plus, il est connu que la valeur de la tension crête, dynamique et/ou statique, pour le jaillissement des étincelles entre électrodes dépend de plusieurs facteurs relatifs - aux électrodes, tels que matière , forme, dimensions, montage, usure, - à l'environnement tels que éléments avoisinants, pression et humidité de l'air, température, - et aux caractéristiques de la tension appliquée, tels que durée, fréquence, forme d'onde. L'utilisation d'éclateurs unitaires, lorsque plusieurs éléments sont à protéger, s'avère être conteuse en raison du nombre important de différentes pièces à assembler et à raccorder et de plus la fiabilité n'est pas parfaite. Par ailleurs, l'intervalle définissant la distance explosive, est étroit et précis ; cet intervalle est souvent obtenu par usinage d'un conducteur enrobé d'isolant ce qui crée des effets de pointe sur le conducteur et l'isolant trop proche comporte alors des traces de cheminement de la matière brulée, ainsi que l'érosion des électrodes. Il en résulte que la valeur de la tension d'isolement diminue, s'écarte de sa valeur nominale et varie dans le temps en fonction des décharges d'étincelles qui se sont produites. Pratiquement les mêmes inconvénients sont à considérer lorsque, afin de diminuer le coût, plusieurs éclateurs sont réalisés avec des conducteurs déposés sur un circuit imprimé, découpés aux distances explosives désirées et raccordés respectivement à l'élément à protéger et à la masse. Un des objets de la présente invention est de réaliser un dispositif à éclateurs intégras de protection qui est exempt des inconvénients sus-mentionnés, est de fabrication simplifiée et, en outre, est d'un coût avantageux. Suivant une des caractéristiques de la présente invention un dispositif à éclateurs intégrés de protection contre les surtensions, réalisé sur un mEme support isolant de manière à présenter un chemin de décharge défini pour chaque élément protégé, est principalement caractérisé en ce qu'une zone périphérique dudit support est partiellement équipée d'un corps conducteur qui forme une électrode unique, con nectàble au point commun de bas potentiel des éclateurs et, de plus comporte des électrodes isolées formant chacune un éclateur séparé en coopération avec ladite électrode unique, ces électrodes isolées étant respectivement connectables aux éléments à protéger des surtensions. Différents autres Caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple en se référant aux figures annexées qui représentent La figure 1 : une vue en coupe perspective partielle La figure 2 : un agrandissement d'une vue particulière suivant une ligne aa de la figure 1. Le dispositif objet de l'invention, désigné par "multiéclateur" pour simplifier, sera décrit dans sa réalisation préférée pour l'utilisation avec un tube cathoscope à image en couleurs dont les broches de sortie, latéralement disposées sur la base du tube, reçoivent les tensions prévues sur les électrodes du cathoscope, par exemple d'environ 5kV sur la grille de focalisation. L'ensemble du dispositif, figure 1, comporte un boîtier en forme d'un anneau réalisé en matériau isolant, par exemple en plastique moulé tel que du polyphényloxyde et, constitué par un corps formant support 1 avec son équipement et par un couvercle 9. Ce boîtier est partagé en deux compartiments concentriques, périphérique extérieur comportant le/les éléments passifs, tels des résistances et/ou des inductances appliquant les tensions d'alimentation sur les broches 3 correspondantes du cathoscope par l'intermédiaire de l'électrode isolée 4, des éclateurs respectifs montés dans le compartiment se trouvant vers le centre du boîtier. Un éclateur du dispositif sera décrit en considérant les figures 1 et 2. A partir du culot 14 du cathoscope sur lequel sont latéralement disposées les broches de sortie, on voit qu'une broche 3 est mise en contact dans l'ouverture centrale 12 du boîtier avec une électrode isolée 4 du multiéclateur lorsqu'il est mis en position opérationnelle. Cette électrode est de forme repliée et présente un contact souple 11, par exemple partagé en deux dans le sens de sa longueur, contre la broche 3. L'autre partie de l'électrode, montée dans un logement, prend appui sur une face d'épaulement 10 d'une couronne du support 1, sa mise en une position définie étant provoquée par la tension élastique de déformation de l'électrode 4. La face de l'autre côté de l'épaulement 10 sert au montage et au positionnement dune électrode unique 2 de l'éclateur connectable à la masse par une languette 8. Cette électrode comporte un même nombre d'avancées arrondies 6 que des éclateurs complets. Les avancées se trouvent être disposées dans un dégagement 7 de l'épaulement 10 et en face de l'électrode isolée 4 ; l'écartement 15 entre les électrodes coopérantes d'un éclateur correspond à une distance prédéterminée qui définit la tension maximum admissible sur l'élément à protéger, toute surtension provoquent le jaillissement d'étincelles entre les électrodes de l'éclateur et l'écoulement d'énergie vers la masse par l'intermédiaire de l'électrode 2. Cette disposition, électrode 4, dégagement évasé 7 et avancée 6, fournissent un passage défini et court pour les étincelles évitant ainsi de bruler ou de former des traces importantes de charbon sur l'isolant et en définissant mieux L'emplacement de l'érosion du métal par les étincelles, ce qui permet d'utiliser localement un métal plus résistant, par exemple du nickel ou > plus simplemcnt, de prévoir à cet endroit une partie massive de métal. L'électrode unique 2 est réalisée en forme d'arc de couronne 5 en un métal présentant une certaine élasticité au montage, avantageusement en une seule pièce découpée, par exemple en laiton Dans certains cas, l'avancée arrondie 6 de l'électrode 2 fait partie d'une pièce indépendante en métal déterminé et comporte une fente de guidage et de fixation permettant de la positionner sur la couronne 5 ou de la changer si nécessaire. Il n'est pas exclu de fabriquer l'électrode 2 en plusieurs pièces assemblables réalisées par usinage, découpe ou moulage. Le multiéclateur réalisé conformément à l'enseignement donné par la présente invention présente en plus notamment les avantages suivants - aaptabilité sur la quasi-totalité des culots des tubes à rayons cathodiques existants, - dimensions compactes, - montage, raccordement et maintenance éventuelle faciles, et - protection améliorée des éléments susceptibles d'être détériorés par une surtension produite, ainsi que la sécurité accrue d'un utilisateur par le capot du bottier. Ce multiéclateur est applicable dans les cas ou plusieurs éléments à protéger des surtensions sont groupés, comme par exemple les électrodes des grilles et des cathodes dans des tubes à rayons cathodiques, notamment des tubes à image en couleurs du type télévision. REVENDICA?IONS 1. Dispositif à éclateurs intégrés de protection contre les surtensions, réalisé sur un même support isolant de manière à présenter un chemin de décharge défini pour chaque élément protégé, caractérisé en ce qu'une zone périphérique dudit support (1) est partiellement équipée d'un corps conducteur qui forme une électrode unique (2) connectable au point commun de bas potentiel et, de plus, comporte des électrodes isolées (4) formant chacune en coopération avec ladite électrode unique un éclateur séparé, ces électrodes isolées étant respectivement connectables aux éléments (3) à protéger des surtensions. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode unique (2),en forme d'arc de couronne (5) monté contre un côté d'un épaulement (jo) dudit support (1),renferme la totalité desdites électrodes isolées (4) et comporte, en face de chacune d'elles positionnée dans un dégagement (7),une avancée arrondie (6) du support (1), le pourtour extérieur dudit-support comportant au moins une languette de raccordement (8). 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque électrode isolée (4) est en métal élastique de forme repliée, sa partie coopérant avec une avancée (6) de ladite électrode unique (2) prenant appui sur un coté d'un épaulement (10) dudit support (I) et étant connectable à une source de tension, l'autre partie repliée formant un-contact souple (tri) qui pénètre dans l'ouverture centrale (12) dudit support et entre en contact avec ltéldment (3) à protéger dans la position opérationnelle dudit dispositif. 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit support isolant (t) comporte un couvercle (9), l'ensemble constituant un boîtier en forme d'un anneau partagé en deux compartiments concentriques, l'intérieur comprenant les éclateurs et l'extérieur comportant les composants passifs (13) respectivement connectés aux électrodes isolées (4) et connectables à la source de la tension d'alimentation. 5. Appareil ou organe, et notamment cathoscope, comportant un dispositif selon l'une des revendications 1 à 4.