Brevet FR2632066A1 — publié le 19891201

-1- Dispositif de mesure de l'énergie d'un arc électrique La présente invention concerne un dispositif de mesure de l'énergie d'un arc électrique dégagée sous forme de rayonnements lumineux, ultra-violet ou lnfra-rouge. On sait actuellement très mal mesurer l'énergie instantanée dégagée dans un arc électrique par des mesures électriques, car il est difficile de séparer l'énergieconsommée par l'arc de celle consommée par l'échauffement des électrodes. - La présente invention a pour but de permettre une mesure précise et instantanée de l'énergie d'un arc électrique, à l'aide d'un appareillage simple et peu coûteux à remplacer en cas de sa détérioration par la chaleur de l'arc. Le dispositif de mesure selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend a) un support d'au moins une fibre optique disposé sur la tête d'une électrode de l'arc, en une matière plastique d'une rigidité diélectrique suffisante pour ne pas perturber le fonctionnement de l'arc, - b) au moins une fibre optique assujettie sur ce support et d'extrémité arrivant à proximité de la pointe de l'électrode, - c) un connecteur optique recevant d'une part l'autre extrémité de la fibre optique, d'autre part une extrémité d'un câble à fibres optiques de liaison avec une cellule photo-électrique, - d) une cellule photo-électrique disposée à une distance de l'élec- -trode suffisante pour être à l'abri des perturbations dues à celle- ci, - e) un organe électronique relié à la cellule photo-électrique et enregistrant et affichant l'énergie dégagée par l'arc. Il répond en outre de préférence à au moins l'une des caractéris- tiques suivantes: - Le support de la fibre optique est fixé à l'électrode par enclique- tage sur l'extrémité d'un écrou vissé sur le pourtour fileté de l'électrode. - Le support de la fibre optique est percé d'au moins une rainure de logement de la fibre optique. -2- - Il comprend plusieurs fibres optiques réparties régulièrement sur le pourtour du support. - Le support de la fibre optique est en polyphénylsulfone. L'écrou de fixation du support est également en polyphénylsulfone. - L'organe électronique d'enregistrement est relié à une imprimante. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé, un dispositif de mesure de l'énergie d'un arc électrique selon l'invention. La figure 1 représente en élévation vu de face un support de fibres optiques autour d'une électrode formant anode. L. figure 2 représente le support de fibres optiques en coupe selon l'axe II-II de la figure 1 et l'électrode. La figure 3 représente l'ensemble du dispositif. La figure 4 représente les organes auxiliaires de l'organe électronique de mesure et d'analyse de l'énergie. Dans les figures 1 et 2, le support 1 des fibres optiques au voisinage de l'arc est fixé à l'électrode 2 par l'intermédiaire de l'écrou 11, vissé sur le filetage 3 de l'électrode. Le support repose par son bord sur la tête de l'écrou, il est encliqueté par son épaulement 8 sur des cliquets souples 9 du bord de l'écrou. Le support des fibres et l'écrou sont en une matière plastique de rigidité diélectrique suffisante pour ne pas perturber l'arc, telle qu'un polyphénylsulfone. Les fibres optiques telles que 10 sont disposées dans des rainures 4, 5, 6, 7 à 90 les unes des autres, inclinées à 45 par rapport à l'axe de l'élec- trode; elles sont dénudées de leur gaine à proximité immédiate de la pointe de l'électrode, de manière non représentée, Leurs extrémités sont à quelques millimètres de l'arc. La figure 3 représente l'ensemble du dispositif en cours de fonctionnement. L'arc 14 Jaillit entre l'anode 2 et la cathode 13 reliée à la terre. Les fibres optiques, dont seules deux 10 et 12 ont été représentées, parviennent à des connecteurs 15, 16. A partir de ceux-ci des fibres optiques rassemblées dans un câble 17 rejoignent une cellule photo-électrique 18. La distance de cette cellule à l'électrode est de l'ordre de 5 à 10 mètres. Le courant électrique - 3 - fourni par cette cellule, après amplification dans l'amplificateur 19, est transmis à un appareil enregistreur 20 à carte électronique, qui analyse l'énergie reçue par la cellule. L'enregistreur 20 est relié d'une part à un élément d'affichage 21, d'autre part à une imprimante 22 permettant d'enregistrer les énergies de décharges d'arc successives. En cas de destruction par l'arc de l'extrémité des fibres optiques sur le support 1, il suffit de remplacer la ou les fibres optiques détruites à partir du ou des connecteurs correspondants. Afin de mettre à l'abri le dispositif de mesure des perturbations du réseau induites par la décharge de l'arc, l'organe électronique de mesure 20 est alimenté par des accumulateurs rechargeables 24 comme représenté en figure 4. Ceux-ci sont reliés à un contrôleur de tension 25 et à une alimentation par le secteur 26, pour leur recharge en dehors des périodes de fonctionnement de l'arc. L'imprimante 22 est reliée à l'organe de mesure 20 par une interface 23. -4- REVENDICATIONS 1/ Dispositif de mesure de l'énergie d'un arc électrique, caractérisé en ce qu'il comprend: - a) un support (1) d'au moins une fibre optique disposé sur la tête d'une électrode (2) de l'arc, en une matière plastique d'une rigidité diélectrique suffisante pour ne pas perturber le fonction- nement de l'arc, - b) au moins une fibre optique (10) assujettie sur ce support et d'extrémité arrivant à proximité de la pointe de l'électrode, c) un connecteur optique (15, 16) recevant d'une part l'autre extrémité de la fibre optique, d'autre part une extrémité d'un câble à fibres optiques (17) de liaison avec une cellule photo- électrique (18), - d) une cellule photo-électrique (18) disposée à une distance de l'électrode suffisante pour être à l'abri des perturbations dues à celle-ci, et e) un organe électronique (20) relié à la cellule photo-électrique et enregistrant et affichant l'énergie dégagée par l'arc. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (1) de la fibre optique est fixé à l'électrode (2) par encliquetage sur l'extrémité d'un écrou (11) vissé sur le pourtour fileté (3) de l'électrode. 3/ Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le support de la fibre optique est percé d'au moins une rainure (4, 5, 6, 7) de logement de la fibre optique. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs fibres optiques réparties régulièrement sur le pourtour du support (1). / Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le support (1) de la fibre optiSue est en polyphénylsulfone. 6/ Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'écrou (11) de fixation du support est également en polyphénylsulfone. 7/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe électronique d'enregistrement (20) est relié à une imprimante (22).