Brevet FR2384371A1 — publié le 19781013

On sait que les parafoudres à gaz, encore dénommés écla =eurs, parasurtensions ou limiteurs de tension, sont en général constitués d'au moins deux électrodes écartées l'une de l'autre d'une distance déterminée, chaque électrode étant reliée à un contact électrique extérieur. Dans une réalisation de type connu, l'une des électrodes est constituée par l'enveloppe extérieure métallique du parafoudre, l'autre électrode étant une tige métallique disposée sensiblement selon l'axe de l'enveloppe précitée, Itextrémité de la tige métallique étant en vis-à-vis de l'une des bases de l'enveloppe. La liaison entre la tige axiale et l'enveloppe doit être d'une part, une liaison étanche pour permettre de maintenir la pression réduite régnant à l'intérieur du parafoudre et d'autre part, une liaison isolante pour ne pas établir de contact électrique entre les deux électrodes.On a déjà proposé de réaliser la liaison entre la tige axiale et l'enveloppe extérieure métallique au moyen d'une perle de verre. La réalisation de cette liaison présente des difficultés non négligeables : le verreS qui eermet la soudure, doit être chauffé in situ à haute température pendait an temps relativement long et ce chauffage entrain des tnovvénients importants. En effet, le volume intérieur que déli rc enveloppe du parafoudre se trouve sous un vide poussé ou rempli d'un gaz sous une pression réduite ; le fond de 11 enveloppe, en vis-à-vis de la tige axiale, comporte en général un réceptacle rempli d'une poudre améliorant l'amorçage de l'arc à l'intérieur du parafoudre.Le chauffage pour la réalisation de la perle de verre de soudure entrain une modification de la composition chimique des poudres, qui altère le fonctionnement du parafoudre, ainsi qu'un dégazage du verre et des poudres du parafoudre et, dans une moindre mesure, un dégazage des métaux constitutifs du parafoudre. Ce dégazage fait apparartre des impuretés dans l'atmosphère interne du parafoudre, impuretés qui sont fonction du chauffage et du matériau employé et qu'il n'est pratiquement pas possible de contrôler. Il est donc hautement souhaitable de pouvoir éviter tout dégazage au moment de la réalisation de la soudure qui forme la liaison entre la tige axiale du parafoudre et l'enveloppe métallique extérieure. On a déjà proposé d'assurer, dans une premire étape, la laiton entre la tige axiale dlun parafoudre et une bague ayant sensibiement la méme section que l'enveloppe du parafoudre au moyeu 'une perle de verre puis, ensuite dans une deuxieme étape, la solidarisation de la bague précitée avec l'enveloppe du parafoudre par une brasure s'étendant sur toute la périphérie du parafoudre.De cette manière, on a pu utiliser un corps de parafoudre réalisé en un métal ferreux quelconque, seule la bague qui supporte la soudure en verre étant réalisée en alliage fer-nickel-cobalt: cette façon de procéder a permis de diminuer le prix de revient des parafoudres et de diminuer également la température à laquelle était soumis le parafoudre au moment de sa fermeture, c'est-à-dire au moment de l'assemblage de la bague avec l'enveloppe extérieure ; par ailleurs, le temps de maintien de la température a également été diminué; enfin, le verre n'est plus porté à sa température de fusion au moment de la brasure ; toutes ces raisons font que le dégazage a déjà été diminué au moment de la fermeture des parafoudres de ce type.Cependant, ce dégazage n'a pas été entièrement supprimé car la température à laquelle est porté le parafoudre au moment de la brasure de la bague sur l'enveloppe extérieure, qui constitue l'électrode opposée à la tige axiale, est toujours très importante, de l'ordre de 600"Cenviron. De plus, la réalisation de la brasure nécessite le maintien de cette température pendant plusieurs secondes. I1 en résulte que, malgré cette amélioration, on ne peut encore contrôler de façon satisfaisante le dégazage à la fermeture des parafoudres, et l'évolution de la composition chimique des poudres, de sorte qu'il subsiste des imperfections dues aux impuretés qui apparaissent par dégazage dans l'atmosphère interne des parafoudres. La présente invention a pour but de permettre l'obtention de parafoudres, dont l'atmosphère interne ne comporte plus d'impuretés dQes au dégazage au moment de la fermeture du parafoudre. L'invention permet, en outre, de réduire le prix de fabrication des parafoudres. La présente invention a donc pour objet un procédé de fabrication d'un parafoudre à gaz comportant une enveloppe extérieure métallique formant une électrode du parafoudre et une tige métallique formant une autre électrode, une partie de ladite tige se trouvant à l'extérieur de l'enveloppe précitée alors que l'autre partie se trouve à l'intérieur de ladite enveloppe, caractérisé par le fait que l'on soude la tige du parafoudre dans la zone centrale d'une bague métallique soudable au verre au moyen d'une perle de verre susceptible d'assurer une liaison étanche entre la tige et la bague ; que l'on met en appui la bague précitée sur 1 1extrémité ouverte de l'enveloppe du parafoudre par où la tige du parafoudre pénètre dans ladite enveloppe, et que l'on assure la liaison entre l'extrémité de l'enveloppe et la bague au moyen d'une soudure électrique annulaire. Dans un mode préféré de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la soudure électrique de la bague sur l'enveloppe s1 effectue par un courant de plus de 5000 ampères maintenu pendant un temps inférieur à 5ms. La présente invention a également-pour objet le produit industriel nouveau que constitue un parafoudre à gaz du type de celui qui est obtenu par le procédé ci-dessus défini. Ce parafoudre comporte une enveloppe métallique constituant l'une des électrodes et une tige disposée partiellement dans l'enveloppe métallique et partiellement à l'extérieur de ladite enveloppe, ladite tige étant reliée par une perle de verre à une bague métallique soudable au verre, et il est caractérisé par le fait que la bague est reliée à l'extrémité de l'enveloppe, par où la tige pénètre dans ladite enveloppe; par soudure électrique sur l'extrémité de l'enveloppe. Dans un mode préféré de réalisation du parafoudre selon l'invention, la bague porte une collerette externe disposée sensiblement p-erpendiculairement à la tige assemblée avec ladite bague, la soudure étant réalisée annulairement entre la collerette et l'extrémité de l'enveloppe ; la collerette et a bague sont obtenues d'une seule pièce ; le formage de la collerette sur la bague peut être obtenu par décolletage ou par matriçage ; la bague peut avantageusement astre cylindrique, la collerette étant plane et perpendiculaire à l'axe de la bague ; la collerette est ménagée à l'une des extrémités de la bague ; l'enveloppe du parafoudre est cylindrique, à base-circulaire. Dans une autre variante, la soudure est réalisée entre l'extrémité de l'enveloppe et l'extrémité de la bague, ces deux extrémités étant disposées bout à bout, en vis-à-vis l'une de l'autre. t On a constaté que lorsqu'on met en oeuvre le procédé de fabrication selon l'invention, le chauffage dt à la soudure électrique de la collerette sur l'enveloppe est extrêmement localisé, de sorte que la température de l'ensemble du parafoudre monte de moins de 50"C pendant toute la durée de la soudure. Il en résulte qu'il n'y a plus de dégazage du tout au cours de l'opération de fermetu re du parafoudre. Par ailleurs, on évite l'utilisation d'une brasure, qui est toujours relativement chère, ce qui pennet de diminuer le prix de revient du parafoudre. Pour mieux faire comprendre objet de l'invention, on va en décrire maintenant à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure unique représente en coupe axiale un parafoudre selon l'invention au moment de sa fabrication. En se référant au dessin, on voit que le parafoudre selon l'invention comporte une enveloppe métallique cylindrique 1 constituant l'une des électrodes du parafoudre. Cette enveloppe cylindrique est ouverte à une de ses extrémités et comporte une base 2 sur la face extérieure de laquelle se raccorde un contact cylindrique 3. L'enveloppe 1, la base 2 et le contact 3 constituent une seule pièce. Sur la face intérieure de la base 2, est ménagé un logement 4 à l'intérieur duquel on a comprimé une poudre 5 d base de baryum. Le parafoudre comporte une deuxième électrode constituée par une tige 6 sensiblement cylindrique disposée selon l'axe de l'espace intérieur délimité par l'enveloppe I. La tige 6 est réalisée en un alliage fer-nickel-cobalt et est soudée au moyen d'une perle de verre 7 dans la zone centrale d'une bague cylindrique 8. La bague cylindrique 8 est réalisée en un alliage fer-nickel-cobalt soudable au verre et son diamètre extérieur lui permet de rentrer à l'intérieur de l'enveloppe 1. A l'une des extrémités de la bague 8, on a prévu une collerette 9 : la collerette 9 est plane et perpendiculaire à l'axe de la bague 8 ; elle est obtenue par décolletage. Lorsque l'on a préparé l'enveloppe 1 et le sous-ensemble que constitue la tige 6 soudée par la perle 7 à sa bague 8, on assure la fermeture du parafoudre en introduisant la bague 8 d l'intérieur de l'enveloppe 1, de-façon que la collerette 9 vienne en appui sur l'extrémité libre de l'enveloppe 1. Cette opération permet de positionner avec une précision suffisante l'extrémité de la tige 6 par rapport à la base 2 de l'enveloppe, 1. La solidarisation des deux parties ainsi assemblées est effectuée au moyen d'une électrode de soudage annulaire 10, qui réaliste un soudage électrique de la collerette 9 sur l'enveloppe I au moyen d'un courant de 10.000 ampères maintenu pendant une milliseconde. La réalisation du soudage ci-dessus indiqué ne crée qu'un chauffage très localisé du parafoudre ce qui provoque une augmentation générale de température d'environ 250C pour des parafoudres de 40 mm de long et de 10 mm de diamètre. I1 ne se produit donc aucun dégazage au cours de cette opération de soudure, ce qui évite toute présence d'impureté dans l'atmosphère interne du parafoudre. Il est bien entendu que le mode de réalisation ci-dessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra dorner lieu à toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'in invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication d'un parafoudre à gaz comportant une enveloppe extérieure métallique formant une électrode du parafoudre et une tige métallique formant une autre électrode, une partie de ladite tige se trouvant à l'extérieur de l'enveloppe précitée alors que l'autre partie se trouve à l'intérieur de ladite enveloppe, caractérisé par le fait que l'on soude la tige du parafoudre dans la zone centrale d'une bague métallique, soudable au verre, au moyen d'une perle de verre susceptible d'assurer une liaison étanche entre la tige et la bague ; que l'on met en appui la bague précitée sur l'extrémité ouverte de l'enveloppe du parafoudre par où la tige du parafoudre pénètre dans ladite enveloppe ; et que l'on assure la liaison entre l'extrémité de l'enveloppe et la bague au moyen d'une soudure électrique annulaire 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le soudure électrique de la collerette sur l'enveloppe s'effectue par un courant de plus de 5000 ampères maintenu pendant un temps inférieur à 5 ms. 3 - Parafoudre à gaz du type de celui qui est obtenu par le procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, ce parafoudre comportant une enveloppe métallique constituant l'une des électrodes et une tige disposée partiellement dans l'enveloppe métallique et partiellement à l'extérieur de ladite enveloppe, ladite tige étant reliée par une perle de verre à une bague métallique soudable au verre, caractérisé par le fait que la bague est reliée à l'extré- mité de l'enveloppe, par où la tige pénètre dans ladite enveloppe, par soudure électrique sur l'extrémité de l'enveloppe. 4 - Parafoudre selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les extrémités de la bague et de l'enveloppe viennent bout à bout et sont reliées par soudure électrique. 5 - Parafoudre selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la bague porte une collerette externe disposée sensiblement perpendiculairement à la tige assemblée avec ladite bague, la soudure étant réalisée annulairement entre la collerette et l'extrémité de l'enveloppe. 6 - Parafoudre selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la collerette et la bague sont obtenues d'une seule pièce. 7 - Parafoudre selon la revendication 6 > caractérisé par le fait que le formage de la collerette sur la bague est obtenu par décolletage ou par matriçage. 8 - Parafoudre selon l'une des revendications 5 à 7, carac- térisé parle fait que la bague est cylindrique, la collerette étant plane et perpendiculaire à l'axe de la bague. 9 - Parafoudre selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait que la collerette est ménagée à l'une des extrémités dé la bague. 10 - Parafoudre selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé par le fait que son enveloppe est cylindrique, à base circulaire.