Brevet FR2657470A1 — publié le 19910726

Eclateur haute énergie La présente invention porte sur les éclateurs haute énergie et plus particulièrement sur de tels éclateurs dans lesquels on évite une éventuelle instabilité due à des dépôts métalliques sur l'isolant de l'électrode d'amorçage, après passage de l'arc de décharge. De manière connue, dans un tel éclateur, on provoque le déclenchement d'un arc de décharge entre ses deux électrodes dites principales, par un processus d'amorçage à l'aide d'une électrode auxiliaire dite électrode de commande ou de déclenchement. Cette électrode de commande est associée à l'une des électrodes principales, avec laquelle elle définit un espace inter-électrode d'amorçage sur la face de cette électrode principale, en regard de l'autre. Cette électrode de commande est montée sensiblement centrée dans le corps de l'électrode principale concernée. Elle est isolée de cette électrode principale par un fourreau isolant, à l'exception de son extrémité aboutissant sur la face de cette électrode principale, où est défini le faible espace inter-électrode d'amorçage entre elles. Le déclenchement d'un arc d'amorçage par commande de l'électrode de commande provoque à son tour le déclenchement d'un arc de décharge entre les deux électrodes principales. Ces éclateurs haute énergie sont notamment utilisés pour des générateurs de tension ou de courant, en particulier pour simuler la foudre et permettre de réaliser des tests sur des structures ou équipements tels que des avions susceptibles d'être frappés par la foudre. Selon le type d'éclateurs, la décharge obtenue peut atteindre de 10.000 à 200.000 ampères et plus. Les électrodes principales sont massives et en général réalisées en un alliage bronze ou inox. Lors d'une telle décharge, il arrive fréquemment qu'il y ait fusion locale et ponctuelle du métal constituant les électrodes. Ces vapeurs métalliques donnent lieu après passage de l'arc de décharge à des dépôts métalliques sur l'isolant de l'électrode de commande, dans l'espace inter-électrode d'amorçage, pouvant provoquer un court-circuit entre l'électrode de commande et l'électrode principale qui la porte. Pour minimiser cette formation de vapeurs métalliques et les dépôts qui en résultent dans l'espace inter-électrode d'amorçage, on réalise les parties en regard des électrodes principales en un alliage à base de tungstène, à point de fusion plus élevé que celui de l'alliage bronze ou inox. Ces électrodes sont cependant rendues de réalisation nettement plus complexe. En outre, elles n'évitent pas totalement les risques de court-circuit inhérents aux vapeurs métalliques de moindre importance mais toujours présentes. La présente invention a pour but précisément d'éviter les dépôts métalliques dans l'espace inter-électrode d'amorçage pouvant conduire à un court-circuit de cet espace. Elle a donc pour objet un éclateur haute énergie comportant deux électrodes principales en regard l'une de l'autre et une électrode de commande associée, ladite électrode de commande ayant son corps monté dans une première desdites électrodes principales et isolé d'elle par un fourreau isolant et présentant l'une de ses extrémités, dite extrémité d'amorçage, affleurant exempte d'isolant et sans contact sur la face de ladite première électrode principale, en y définissant un espace inter-électrode d'amorçage, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une chambre formée dans ladite première électrode principale, autour d'une partie terminale de l'électrode de commande et délimitant directement ledit espace inter-électrode d'amorçage autour de ladite extrémité d'amorçage. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après d'un exemple de réalisation illustré dans le dessin ci annexé. Dans ce dessin, la figure unique représente un éclateur haute énergie selon la présente invention. Cet éclateur comporte deux électrodes principales 1 et 2 et une électrode de commande ou de déclenchement 3 qui leur est associée. Les électrodes 1 et 2 sont des électrodes massives, réalisées en un alliage conducteur classique tel qu'un alliage bronze ou inox. Elles sont montées en regard l'une de l'autre et séparées par un diélectrique, elles définissent entre elles un espcace inter-électrode de décharge 4. L'électrode de commande 3 est sensiblement centrée dans l'une des électrodes principales, ici l'électrode 1. Elle est montée isolée dans le corps de l'électrode principale 1, par un fourreau isolant rétractable 5. L'une de ses extrémités 6, dite extrémité d'amorçage affleure sur la face de cette électrode principale 1, en regard de l'autre électrode principale 2. Dans la face de l'électrode 1, cette extrémité non revêtue d'isolant laisse un faible intervalle entre elle et l'électrode 1, constituant l'espace inter-électrode d'amorçage 7. Selon l'invention, la partie terminale de l'électrode de commande 3, qui est attenante à son extrémité d'amorçage 6, s'étend à l'intérieur d'une chambre 10 réalisée à son effet dans l'électrode principale 1. Cette chambre 10 est cylindrique, elle est ouverte sur la face 1 de l'électrode 1, où elle délimite directement l'espace inter-électrode d'amorçage 7 autour de l'extrémité d'amorçage 6. Cette chambre 10 constitue un piège pour les vapeurs métalliques lors d'une décharge entre les électrodes principales et pour les dépôts qui en résultent. On a désigné par la référence 13 cette partie terminale de l'électrode de commande 3, intérieure à la chambre et dont le bout définit l'extrémité 6. L'extrémité d'amorçage 6 est saillante latéralement sur cette partie terminale 13 et forme un épaulement 11 sur elle. Cette partie terminale présente elle-même un autre épaulement 12 intermédiaire sur la hauteur de la chambre. Cet épaulement 12 est montré sensiblement à mi-hauteur de la chambre 10. Sur cette partie terminale 13, la portion terminale attenante à l'extrémité 6 et désignée par la référence 13A est ainsi elle-même saillante sur l'autre portion inférieure 13B dans la chambre. Cette portion 13B et le corps de l'électrode de commande 3 retenu dans le corps de l'électrode 1 sont de même section. Le fourreau isolant 5 s'étend jusqu'à l'épaulement 12, pour recouvrir également la portion 13B, sans interruption au niveau du fond de la chambre 10. La portion 13A reçoit elle-même son propre fourreau isolant rétractable 15. Ce fourreau vient sous l'épaulement 11 et s'étend à l'opposé au-delà de l'épaulement 12, vers le fond de la chambre 10. Il garantit, avec le fourreau 5, une bonne isolation de toute la partie terminale 13 de l'électrode de commande, intérieure à la chambre 10 qui piège les vapeurs métalliques lors de chaque passage d'arc de décharge et les dépôts qui en résultent. L'éclateur haute énergie selon la présente invention permet d'éviter tout risque de court-circuit entre l'électrode de commande et l'électrode principale qui la porte, en particulier au niveau de l'espace inter-électrode d'amorçage ouvert sur la chambre 10. En outre, la réalisation de son électrode principale 1 reste très simple et résulte directement d'usinage. En outre également, par l'extrémité d'amorçage 6 et la portion terminale 13A attenante, rendues toutes deux plus importantes que dans les réalisations connues, on obtient une amélioration de "durée de vie" de l'électrode de commande, qui est elle-même soumise aux chocs thermiques et donc à l'effet d'arrachement de matière, à chaque décharge entre les électrodes principales. Revendications: 1) Eclateur haute énergie comportant deux électrodes principales en regard l'une de l'autre et une électrode de commande associée, ladite électrode de commande ayant son corps monté dans une première desdites électrodes principales et isolé d'elle par un fourreau isolant et présentant l'une de ses extrémités, dite extrémité d'amorçage, affleurant exempte d'isolant et sans contact sur la face de ladite première électrode principale, en y définissant un espace inter-électrode d'amorçage, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une chambre (10) formée dans ladite première électrode principale (1), autour d'une partie terminale (13) de l'électrode de commande (3), et ouverte sur ledit espace inter-électrode d'amorçage (7) qu'elle délimite directement autour de ladite extrémité d'amorçage (6). 2) Eclateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie terminale (13) de l'électrode de commande (3), intérieure à ladite chambre (10), présente un épaulement intermédiaire (12), rendant saillante la portion terminale (13A) attenante à ladite extrémité d'amorçage (6) sur l'autre portion terminale inférieure (13B) dans le bas de la chambre. 3) Eclateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit fourreau isolant (5), entourant le corps de l'électrode de commande (3) monté dans la première électrode principale (1), s'étend également dans ladite chambre (10) autour de ladite portion terminale inférieure (13B), cette portion terminale inférieure et le corps de l'électrode de commande étant de même section. 4) Eclateur selon la revendication 3, caractérisé en ce la portion terminale (13A), attenante à ladite extrémité d'amorçage (6), est elle-même revêtue de son propore fourreau isolant (15), ce fourreau (15) d'une part aboutissant sous ladite extrêmité d'amorçage (6) et d'autre part s'étendant au-delà dudit épaulement intermédiaire (12). 5) Eclateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite extrémité d'amorçage (6) est saillante latéralement sur la portion terminale (13A) qui lui est attenante.