Brevet FR2354655A1 — publié le 19780106

L'invention concerne un parafoudre avec une voie principale présentant plusieurs éclateurs et des résistances variables montés en série, et avec une voie d'allumage branchée en parallèle avec une partie de la voie principale pour 1' amorçage des éclateurs. Le brevet suisse n 516.878 propose un parafoudre, qui présentc un éclateur de caDmande d'une tension d'excitation constante pour l'amorçage des éclateurs principaux. Ce déchargeur de commande est, d'une part, couteux à la production et donc cher, et présente d'autre part, un retard d'amorçage qui n'est pas souhaitable. C'est pourquoi la capacité de ré-amorçage de ce parafoudre n1 est pas satisfaisante. La disposition du brevet suisse nO 387.152 présente l'inconvénient suivant : le régime de réponse du parafoudre ne peut pas titre adapté à la pente de la surtension. Si le front de la tension appliquée est raide, on obtient des valeurs efficaces de la tension de réponse. n existe encore un autre inconvénient : les résistances de commande branchées en série, qui présentent différents exposants doivent avoir des caractéristiques courant/tension qui se coupent pour donner la tension nominale. Si cette condition n'est pas remplie, la répartition régulière de la tension appui quée par cet arrangement - tension nominale - ne peut cotre atteinte. La fabrication de résistances satisfaisant les exigences mentionnées ci-dessus est très difficile. L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients précités. Le problème est alors de créer un parafoudre du type mentionné précédemment qui offre pro portionnellement, avec un front raide de tension appliquée, une valeur de tension de réponse basse et une bonne capacité de ré-amorçage, et dont le regi- me de réponse dépende de la pente de surtension, et qui puisse Ctre fabriqué le plus simplement possible et de la façon la moins conteuse. Ce problème est résolu avec la présente invention. Elle tient à la sition selon laquelle la voie d'allumage présente au moins un montage en série, branché en parallèle à un ou plusieurs éclateurs, d'une résistance dépendante de la tension et d'un condensateur, et où la voie d'allumage est branchée en parallèle à au moins 10 X et au plus 50 X de tous les éclateurs. Sr ce à cette disposition, le régime de réponse du parafoudre peut cotre rendu dépendant de la pente de la surtension. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description de modes de réalisation donnés à titre d'exemple dans les figures0 Des exemples de l'invention sont expliqués en détail au moyen de dessins. Ces dessins représentent r La Figure 1 représente un parafoudre avec une voie principale et une voie d' allumage, Les Figures 2 et 3 représentent des variantes de réalisation de voies d'allumage La figure 1 représente de façon schématique un parafoudre, dont la voie principale 1 est branchée entre un conducteur de tension 2 et la terre E. La voie principale se compose de plusieurs éclateurs d'extinction d'arc 3 et 3' branchés en série. Un Varistor 4, servant de résistance de décharge, (résistance dépendante de la tension) se trouve en série avec chaque éclateur d'extinction d'arc 3.Parallèlement à chaque montage en série éclateur d'extinctlon 3 / Varistor 4 est branché un élément de centrale 5 pouvant se composer d'une résis- tance, d'un condensateur ou d'un élément R.C. Une voie d'allumage 6 est branchée en parallèle à une partie de la voie principale 1. Dans l'exemple d'exécution représenté dans la figure 1 cette voie d'allumage est composée de deux montages en série, chacun d'entre eux étant formé d'un condensateur et d'un varistor. Chaque montage en série est branché en parallèle à une connexion en série éclateur d'extinction 3 / Varistor 4, de la voie principale. La voie d'allumage 6 doit titre branchée en parallèle à au moins 10 % et au plus 50 % des éclateurs d'extinction pour garantir un bon fonctionnement du parafoudre. La voie d'allumage peut donc se composer d'un ou plusieurs montages en série, lequel peut être branché en parallèle à un éclateur 3 ou plusieurs éclateurs 3. L'équation suivante donne, pour les varistors 9, la dépendance du courant i de la tension appliquée U i = kU' où k et sont des constantes. La constante k dépend surtout des dimensions de la résistance, alors que la constante dépend-de la composition de la matière dont est fabriquée la résistance. On choisit les varistors de préférence avec 5 Chaque éclateur d'extinction 3 présente une tension de réponse qui correspond proportionnellement à 1,3 fois la tension de réponse du parafoudre. Cette tension de réponse des éclateurs, qui peut titre élevée, signifie une longueur d'étincelle relativement grande et par conséquent une capacité de ré-amorçage élevée, ainsi qu'unie influence simplement minime de la tension de réponse du parafoudre complet, à la suite de la brasure. En cas de surtension, la résistance des varistors 9 diminue en raison de la haute tension appliquée. L'élévation de tension en résultant provoque un allumage des éclateurs 3' non shuntés à la voie d'allumage 6, suivi presque immédiatesent par l'allumage des autres éclateurs, Les varistors 9 provoquent un raccourcissement du retard d'allumage dans la voie principale. Les figures 2 et 3 représentent d'autres exemples d'exécution de la voie d'allumage, dans lesquels en rapport avec la figure 1 toujours un varistor 9 et un condensateur 8 sont représentés. Dans l'exemple d'exécution de la figure 2, une résistance ohmique 10 est branchée en parallèle t un condensateur 8. Cette résistance ohmique 10 sert de résistance de décharge pour le condensateur. Dans l'exemple d'exécution de la figure 3, la résistance ohmique 10 branchée en parallèle au condensateur 8 existe aussi, ainsi qu'une résistance ahmi- que 17 branchée en parallèle au varistor 9. Les deux résistances ohmiques servent à la distribution de potentiel. Bien que, dans le cas du parafoudre cité, le niveau de réponse soit proche de la tension nominale du parafoudre, sa capacité de ré-amorçage est bonne. REYENDICATIONS 1/ Parafoudre avec une voie principale présentant plusieurs éclateurs et des résistances variables montés en série, et avec une voie d'allumage branchée en parallèle avec une partie de la voie principale pour amorcer les éclateurs, caractérisé par le fait que la voie d'allumage (6) possède au moins un montage en série (7) d'une résistance variable (9) et d'un condensateur (8) branché en parallèle avec un ou plusieurs éclateurs (3) et que la voie d'allumage est branchée en parallèle avec au moins 10 % des éclateurs et au plus 50 % d'entre eux. 2/ Parafoudre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la voie d'allumage (6) présente plusieurs montages en série (7) d'une résistance variable (9) et d'un condensateur (8), de telle sorte que chaque montage en série est branché en parallèle avec un éclateur (3) ou bien avec un dispositif comportant en série au moins un éclateur (3) et une résistance variable (4). 3/ Parafoudre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on choisit la résistance variable (9) du montage en série (7) dans la voie d'allumage (6), de telle façon que, dans l'équation i = kU 8 qui exprime la dépendance du courant i circulant dans cette résistance (9) par rapport à la tension U appliquée à cette résistance (9) et dans laquelle k et * est supérieure à 5 et inférieure å 20. 4/ Parafoudre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, la résistance variable (9) située dans la voie d'allumage (6) comprend du carbure de silicium. 5/ Parafoudre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la résistance variable (9) située dans la voie d'allumage (6) comprend un oxyde métallique. 6/ Parafoudre selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la résistance variable comprend de l'oxyde de zinc. 7/ Parafoudre selon la revendication 1,caractérisé par le fait qu'une résistance ohmique (10) est branchée en parallèle avec le condensateur (8) du montage en série (7) dans la voie d'allumage (6). 8/ Parafoudre selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'une résistance ohmique (11) est branchée en parallèle avec la résistance variable (9) du montage en série (7) dans la voie d'allumage (6).