Brevet FR2614145A1 — publié le 19881021

"Parafoudre à déchar-e aazeuse comprenant trois électrodes". Le domaine de l'invention concerne les parafoudres, et plus spécifiquement les parafoudres tripolaires. Les parafoudres sont les dispositifs connus destinés à protéger les installations électriques contre les surtensions. Les parafoudres connus sont de deux types, bipolaires ou tripolaires. Les parafoudres bipolaires sont composés d'une enceinte cylindrique aux extrémités de laquelle sont disposées deux électrodes, reliées aux deux lignes d'un circuit électrique. Les parafoudres tripolaires possèdent trois électrodes dont deux sont reliées aux lignes et une à la masse. Certains types de parafoudres tripolaires sont déjà connus. Ils sont constitués soit d'un parafoudre de type bipolaire, muni d'une troisième électrode centrale, soit de deux parafoudres bipolaires juxtaposés. Dans ces deux types de dispositifs, l'électrode ou les électrodes centrales sont reliées à la masse, les deux électrodes des extrémités sont reliées aux deux lignes électriques. Ces parafoudres tripolaires ont pour principal inconvénient qu'il ne sont pas symétriques. De plus, les deux parafoudres bipolaires sont impossibles à appareiller complètement. Il en résulte que l'amorçage du parafoudre s'effectue bien entre l'une des deux lignes et la masse, mais mal entre les deux lignes électriques. L'objet de l'invention est de réaliser un parafoudre tripolaire dont les caractéristiques structurelles et fonctionnelles soient les mêmes pour tous les couples d'électrodes. Un autre objet de l'invention est de réaliser un parafoudre dont les électrodes soient recouvertes de revêtement, le plus uniformément possible. Cet objectif, ainsi que d'autres qui apparaitront par la suite sont atteints à l'aide d'un parafoudre à décharge gazeuse comportant trois électrodes, telles que deux électrodes de ligne, et une électrode de masse, caractérisé en ce qu'il comporte une électrode centrale annulaire dont la face intérieure présente une section en V, définissant deux surfaces; deux enceintes cylindriques en matière réfractaire disposées de part et d'autre du plan médian de l'électrode centrale t et deux électrodes latérales identiques, disposées de part et d'autres des enceintes cylindriques, de façon perpendiculaire à l'électrode centrale ; en ce que ces électrodes latérales identiques possèdent une partie intérieure de forme tronconique, ces deux parties intérieures se faisant face; et en re que la surface de la partie intérieure fait face aux dites surfaces de la face intérieure de l'électrode centrale, réalisant ainsi une structure symétrique par rapport au plan médian de ladite électrode centrale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description suivante d'un mode préférentiel de réalisation de l'invention, donné à titre illustratif et des dessins annexés dans lesquels -la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un parafoudre à décharge gazeuse comportant trois électrodes, -la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne AA de la figure 1. Comme il est illustré en figure 2, le parafoudre à décharge gazeuse comporte trois électrodes, une électrode centrale 1, deux électrodes latérales 3 et deux enceintes cylindriques 2. L'électrode centrale est reliée à la masse et les deux électrodes latérales 3 sont reliées aux deux lignes électriques. L'électrode centrale 1 est de forme annulaire, sa face intérieure 4 présente une section en V, dont la pointe est dirigée vers le centre du parafoudre. Les surfaces des sections en V sont référencées 4a et 4b. La face extérieure de l'anneau présente deux épaulements annulaires latéraux 6, définissant entre eux une saillie 7 annulaire, de section rectangulaire. La face intérieure 4 de ladite électrode 1 est pourvue de rainures annulaires 13 parallèles au plan médian de l'électrode 1 et espacées régulièrement entre elles. Ces rainures annulaires 13 présentent une section en V dont la pointe est dirigée vers l'intérieur de l'anneau. Lesdites rainures 13 sont destinées à recevoir le revêtement 12 des électrodes. Une composition d'un tel revêtement 12 est décrit dans la demande de brevet n 87 02 922 appartenant au déposant. Cette électrode peut être réalisée en cuivre. Les deux enceintes cylindriques 2 sont identiques, aussi n'en décriront nous qu'une seule. L'enceinte 2 a la forme d'un cylindre creux, dont la section longitudinale est de forme rectangulaire, elle est réalisée de façon préférentielle, en céramique. On notera que la profondeur de l'épaulement 6 de l'électrode 1 est égale à l'épaisseur de cette enceinte 2, de façon à ce que chaque enceinte 2 puisse s'encastrer exactement dans le dit épaulement 6. L'électrode latérale 3 possède une partie intérieure 5 de forme tronconique. L'inclinaison de la surface 20 du cône est d'environ 20 par rapport à l'axe de révolution du cône. Ladite surface conique 20 est munie de rainures parallèles 15, perpendiculaires au plan médian de l'électrode latérale 3, lesdites rainures étant espacées régulièrement entre elles. La section de ces rainures 15 est en forme de V. Le plan d'extrémité 10 des parties intérieures tronconiques 5 présente les cuvettes 11. Ces cuvettes possèdent de façon préférentielle une section parallèle au plan 10 de forme carrée, et une section perpendiculaire au plan 10 de forme trapézoïdale isocèle. Ces cuvettes 11 sont mieux représentées en figure 1. Les rainures 15 et cuvettes 11 sont destinées à recevoir le même revêtement 12 que les rainures 13 précédemment décrites. Le revêtement 12 est disposé dans ces petites cuvettes 11 afin d'obtenir une répartition plus homogène de celui-ci. En effet, si les cuvettes 11 étaient. plus larges, on risquerait de déposer le revêtement 12, de façon moins régulière. L'électrode latérale 3 possède une partie extérieure 8 cylindrique, dont le diamètre est supérieur au diamètre de la partie la plus large du tronc de cône 5, et définit ainsi un premier épaulement 18. Cet épaulement 18 est suivi d'un deuxième épaulement 9 dont la profondeur est telle qu'elle correspond & l'épaisseur de l'enceinte 2, de façon i ce que ledit épaulement 9 s'encastre exactement sur l'enceinte 2. Comme on peut le voir sur la figure 2, la disposition des pièces du parafoudre est la suivante l'électrode annulaire 1 est disposée au centre, chacune des deux enceintes en céramique 2 est disposée latéralement dans les épaulements annulaires 6 de l'électrode centrale 1, et les deux électrodes latérales 3 sont disposées aux deux extrémités des enceintes cylindriques 2, et perpendiculairement i 1' électrode 1. Les électrodes latérales 2, 3 viennent au contact des enceintes cylindriques 2 par l'intermédiaire de leurs épaulements 9. Les pièces disposées de cette façon définissent ainsi une structure symétrique dans un plan longitudinal et dans un plan transversal. Ainsi, l'amorçage du parafoudre se réalise de façon aussi homogène entre les deux électrodes latérales 3 reliées aux lignes électriques, qu'entre l'électde centrale 1 reliée à la masse et l'une des électrodes latérales 3. A ce sujet, on notera que l'inclinaison des surfaces 4a et 4b de la partie intérieure en V 4 de la ligne d'annulaire 1, est de l'ordre de 70 par rapport au plan transversal médian du V. Ainsi, les surfaces 4a et 4b sont respectivement parallèles à la surface 20 du cône 5 de chaque électrode 3. De plus, l'intervalle E4 5 entre la surface 20 du cône 5 et l'une des surfaces 4a ou 4b de la partie en V, 4, est égale à l'intervalle E5, 5 entre chaque plan d'extrémité des parties tronconiques 5 des électrodes 3. Ces intervalles E4 5 et E5,5 sont de façon préférentielle, égaux à 0,5mm. En outre, on notera que la distance D entre l'épaulement 18 des électrodes 3 et l'extrémité d'une des surfaces 4a ou 4 est au moins égale à E 4 5 (ou Eu 5), de façon à ce que l'amorçage du parafoudre ne se réalise pas dans cet espace D, mais plutôt entre les parties recouvertes du revêtement 12. La présente électrode tripolaire est réalisée en une seule pièce, ainsi, de façon avantageuse, les conditions de pression et de température du gaz contenu dans le parafoudre sont les mêmes. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit, pour lequel on pourra prévoir d'autres variantes de réalisations sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Parafoudre à décharge gazeuse comportant trois électrodes, telles que deux électrodes de ligne, et une électrode de masse, caractérisé en ce qu'il comporte une électrode centrale annulaire (1) dont la face intérieure (4) présente une section en V, définissant deux surfaces (4a, 4b); deux enceintes cylindriques (2) en matière réfractaire disposées. de part et d'autre du plan médian de l'électrode centrale (1); et deux électrodes latérales (3) identiques, disposées de part et d'autres des enceintes cylindriques (2), de façon perpendiculaire à l'électrode centrale (1); en ce que ces électrodes latérales (3) identiques possèdent une partie intérieure (5) de forme tronconique, ces deux parties intérieures (5) se faisant face; et en ce que la surface (20) de la partie intérieure (5) fait face aux dites surfaces (4a et 4b) de la face intérieure (4) de l'électrode centrale (1), réalisant ainsi une structure symétrique par rapport au plan médian de ladite électrode centrale (1). 2. Parafoudre à décharge gazeuze selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode centrale annulaire (1) présente deux épaulements (6) annulaires, latéraux, dégageant une saillie (7) annulaire, centrale, sur l'électrode (1). 3. Parafoudre à décharge gazeuse selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque électrode latérale (3) possède une partie extérieure (8) cylindrique, présentant un épaulement circulaire (9). 4. Parafoudre à décharge gazeuse selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les épaulements (6) et (9) sont conçus pour recevoir les enceintes cylindriques (2). 5. Parafoudre à décharge gazeuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'inclinaison de la surface (20) de la partie intérieure (5) tronconique des électrodes latérales (3) est de l'ordre de 20 par rapport à l'axe révolution du cône. 6. Parafoudre à décharge gazeuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites surfaces (4a et 4b) de l'électrode centrale annulaire (1) et la surface (20) de la partie intérieure (5) des électrodes latérales (3) sont parallèles. 7. Parafoudre à décharge gazeuze selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'intervalle (E4, 5) entre la surface (20) de lapartie intérieure tronconique (5) de chaque électrode latérale (3) et l'une des surfaces (4a, 4b) de la face intérieure de l'électrode centrale (1) est identique à l'intervalle (E5, 5) entre les deux plans diextrémité (10) des parties intérieures tronconiques (5) des électrodes latérales (3). 8. Parafoudre à décharge gazeuse selon la revendication (7), caractérisé en ce que l'intervalle (E4 5), identique à l'intervalle (E5, 5)'- est de l'ordre de 0,5 millimètres. 9. Parafoudre à décharge gazeuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plan d'extrémité (10) des parties intérieures tronconiques (5) des électrodes (3) possède des cuvettes (11), destinées a recevoir un revêtement (12). 10. Parafoudre à décharge gazeuse selon la revendication 9, caractérisé en ce que la section parallèle au plan (10) des cuvettes (11) est de forme carrée, et en ce que la section perpendiculaire au plan (10) de ces mêmes cuvettes est de forme trapézoidale isocèle. 11. Parafoudre å decharge gazeuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface (20) des électrodes latérales (3) est munie de rainures parallèles (15), perpendiculaires au plan médian de ladite électrode (3), et en ce que ces rainures (15) sont destinées i recevoir le revêtement (12). 12. Parafoudre a décharge gazeuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les surfaces (4a, 4b) de chaque côté en V de la face intérieure (4) sont munies de rainures annulaires (13) parallèles entre elles, et parallèles au plan médian de l'électrode centrale (1), et en ce que lesdites rainures annulaires (13) sont destinées å recevoir le revêtement (12). 13. Parafoudre i décharge gazeuse, selon les revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que les rainures (13) et (15) sont espacées régulièrement entre elles. 14. Parafoudre a décharge gazeuse, selon les revendications 11, 12 ou 13, caractérisé en ce que les rainures (13) et (15) ont une section en V. 15. Parafoudre a décharge gazeuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance D entre l'épaulement (18) des électrodes (3) et l'extrémité des surfaces (4a, 4b) est au moins égale d l'intervalle (E4, 5) ou (E5 5).