Brevet FR2454192A1 — publié le 19801107

Afin de protéger les installations électriques, les édifices, les sous-stations électriques, les transformateurs, les cuves de réservoirs, les installations industrielles, etc, des effets des décharges atmosphériques ou des différences de potentiel, on utilise des systèmes de protection qui sont constitués de paratonnerres, ou simplement de câbles parfaitement reliés d'une part à l'élément à protéger et d'autre part, au moyen de connecteurs, à une pièce que l'on appelle prise de terre, pour aboutir précisément sous la terre, permettant que le courant déchargé sur l'équipement ou l'unité dont il s'agit soit capté par le paratonnerre, ou le câble, ou les systèmes de câbles, en présentant une faible résistance au flux de courant, et conduit à la terre par l'élément conducteur et distributeur de ce même courant déjà mentionné. Or les prises de terre sont généralement en cuivre, matière ayant une très faible résistance spécifique au passage du courant et ont des agencements très divers, en utilisant à cet effet un tronçon de ruban, qu'il soit d'un bloc ou spiralé en fil métallique. L'une des prises de terre parmi les plus modernes et les plus efficaces connues dans le commerce sous le nom de prise Copperwald inclut une barre d'acier comme noyau, avec dépôt électrolytique de cuivre, d'épaisseur calculée spécialement pour tenir compte de la surface de cuivre nécessaire au passage d'une quantité déterminée de courant avec un minimum de résistance.La barre d'acier est utilisée uniquement comme âme ou noyau rigide pour permettre de fixer le cuivre à des profondeurs variables et qui normalement ne dépassent pas 3 mètres, c'est-à-dire que ladite barre est l'élément qui résiste mécaniquement aux forces de compression et de flexion qui se manifestent durant la mise en place, en évitant que k cuivre,qui la recouvre extérieurement et qui est une matière incapable de résister aux forces mécaniques mentionnées, ne se déforme au cours de l'opération et ne puisse pas pénétrer suffisamment. Utiliser exclusivement le cuivre pour la fabrication de la barre serait très coûteux pour les épaisseurs auxquelles il faudrait arriver pour obtenir une résistance mécanique équivalente. I1 est important de noter qu'au cours de la mise en terre des prises de terre connues dans le commerce sous le nom de "Copperwald" ou d'autres, on a constaté que le revetement extérieur de cuivre est détruit en de multiples occasions par les matériaux qu'il rencontre sur son passage, généralement des pierres, avec lesquelles la prise de terre entre en frottement au cours de sa mise en place en perdant un grand pourcentage de son efficacité. Pour lever cette difficulté, on se réserve une grande marge de sécurité du point de vue de la quantité de cuivre utilisée, afin qu'en dépit de la détérioration maximale que la prise de terre est susceptible de subir, elle soit encore suffisamment efficace pour permettre le passage du courant électrique sans grande résistance de sa part. Mais cela coûte cher. L'autre inconvénient que l'on a observé dans ce type de prise de terre est que, comme elle reste simplement fichée en terre, on peut l'en retirer, ce qu'il est facile de faire dans les lieux isolés par exemple à l'emplacement des tours de câbles conducteurs d'énergie électrique, où la prise de terre peut etre extraite illégalement par les habitants de l'endroit, à l'aide par exemple d'un simple attelage de mûles, ce qui laisse l'installation sans protection. L'invention propose une nouvelle prise de terre permettant d'obtenir une fixation efficace, sans que le cuivre puisse subir la moindre détérioration, en économisant la matière employée å la fabrication et en assurant la permanence de son installation, parce qu'il n'est pas possible de la retirer. Le coût de la prise de terre suivant l'invention est inférieur à celui des prises de terre classiques actuellement connues, avec une efficacité équivalente, puisqu'on réduit le poids de cuivre employé, et puisqu'on élimine la barre d'acier qui actuellement reste fixée conjointement avec le cuivre et qui, dans certains cas, donne lieu à une destruction rapide de la prise de terre en établissant des courants galvaniques entre la barre d'acier et le cuivre. Dans la prise de terre suivant l'invention, sans possibilité de détérioration de la matière conductrice ou du cuivre pendant la mise en place, on peut utiliser une surface totale de cuivre (fils, tubes, lamelles, barres, etc,) qui correspond précisément aux surfaces minimales de cuivre nécessaires sans qu?il soit nécessaire d'appliquer un facteur complémentaire de sécurité en cas de détérioration possible pendant la mise en place. Ce nouveau type de prises de terre consiste essentiellement en un tube ou en une barre qui se place normalement à l'intérieur du tube, de la spire ou du ruban de cuivre conducteur, et qui, étant disposé (e) à l'intérieur, permet que s'établisse un meilleur contact entre le cuivre et la terre, sans qu'il soit nécessaire d'effectuer ensuite un remplissage (figure lou 2). A la figure 1, "a" représente la barre de cuivre, élément conducteur propre, qui peut être une partie de tube, une spire, des fils, des lamelles, qui adhèrent à l'élément "b". "b" est un élément en acier ou en une autre matière mécaniquement résistante, qui peut pénétrer dans la terre lorsqu'elle reçoit un impact ou une pression par l'intermédiaire de la barre "c". Le grand diamètre du cône "b" est légèrement supérieur à celui de "a", afin de permettre la libre introduction de celui-ci, les deux pièces pouvant être réunies par un procédé classique au moyen de soudures,de vis,d'entailles, de perforations, d'adhésifs, etc. b est en forme de fer de lance. "c" est un élément facilement amovible en un matériau résistant, et qui sert à transmettre l'impact ou la pression qui lui est appliqué à l'extrémité supérieure, en direction de l'élément pénétrant "b", et qui, s'enlèvant à la fin du processus de mise en place, peut être utilisé dans de nombreuses autres opérations. Lorsqu'on rencontre un matériau extrêmement difficile à pénétrer, on peut réaliser préalablement un forage avec un trépan ou quelque autre outil approprié, pour effectuer ensuite la mise en place. La connexion des câbles ou des éléments qu'il s'agit de réunir à la prise de terre peut être de n'importe quel type actuellement utilisé, qu'il s'agisse de colliers, de vis, de fusion d'un matériau adhérent, etc. L'invention ne se limite pas à la disposition de l'élément de poussée ou de mise en place uniquement à l'intérieur de la prise de terre, on peut donc le placer également par l'exté- rieur, quoiqu'il soit plus efficace de la mettre à l'intérieur, grâce à quoi le cuivre ou la prise de terre peut avoir un contact plus étendu ou meilleur avec la terre, en évitant souvent d'avoir à prévoir un remplissage en matériau conducteur pour que s'établisse un contact efficace entre la prise de terre et la terre. I1 est important de noter que le procédé consistant à disposer la barre d'impact "c" (figure 1) à l'intérieur de l'élé- ment de cuivre permet de ltextraire avec un bien plus grande facilité que si on la dispose à l'extérieur. REVENDICATIONS 1. Prise de terre, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un élément tubulaire ou spiralé ou en forme de fil ou de ruban en une matière très conductrice de l'électricité, auquel est relié l'équipement à protéger. 2. Prise de terre suivant la revendication 1, caractérisée en ce que sa partie inférieure s'appuie sur un fer de lance de diamètre légèrement plus grand que celui de l'élément conducteur, ce fer de lance servant à faciliter la mise en place, le tube ou fil devant être relié rigidement à ce fer de lance. 3. Prise de terre suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que pour sa mise en place, on utilise un tube ou une barre qui passe dans la prise de terre pour s'appuyer sur le fer de lance et transmettre la force que l'on applique sur la barre. 4. Prise de terre suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est mise en place au moyen d'une barre qui enfonce le fer de lance relié à l'élément transmetteur de courant vers la terre ou s'appuie sur elle. 5. Prise de terre suivant la revendication 4, dont, après mise en place, on extrait le tube ou la barre qui a servi à la mettre en place et où le tube ou barre de poussée transmetteur de l'impact se trouve au centre de la prise de terre.