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" Dispositif perfectionné- pour protéger les appareils électriques contre les surtensions ".
La présente invention concerne un dispositif -perfection- né pour protéger des appareils électriques contre les surtensions.
Un des buts de l'invention est de fournir un dispositif perfectionné pour réduire au minimum les surtensions produites dans un circuit électrique quelconque.
Un autre but est de fournir un'dispositif perfectionné pour l'emploi en combinaison avec des coupe-circuits dans lesquels le circuit commandé est induotif-, en vue de réduire au minimum les surtensions résultant de l'interruption d'un semblable circuit inductif.
Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif perfectionné pour l'emploi en combinaison avec des câbles aériens pour réduire au minimum les surtensions provoquées, par exemple, par les décharges de la foudre.
D'autres buts et avantages apparaitront ci-après.
L'invention consiste d'une manière générale en un trajet conducteur de l'électricité, interrompu par un intervalle, ce trajet étant connecté entre deux points en travers desquels .il y a probabilité d'une différence de potentiel élevée par suite d'une surtension, l'intervalle étant tel qu'un arc s'établit en travers de celui-ci avant que la différence de potentiel s'élève à une valeur dangereuse, le trajet conductif étant de nature telle qu'il est immédiatement détruit par cet arc.
Tour que l'invention suisse être clairement comprise, un certain nombre de dispositifs conformes à celle-ci vont maintenant être décrits avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels :
La figure 1-est une vue en perspective d'un dispositif de protection contre les surtensions en combinaison.avec un coupe-circuit du genre décrit dans les brevets anglais N 499816 et 528197, le bottier ou carter étant représenté en coupe.
La figure 8 est une vue développée-de ce dispositif pro- tecteur et du coupe-circuit, le bottier étant supprimé.
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La figure 3 est une vue en perspective, d'un dispositif protecteur pour l'emploi avec un appareil extérieur, le boitier étant enlevé.
La figure 4 est une vue développée de ce dispositif.
La figure 5 est une vue schématique du dispositif repré- santé aux figures 3 et 4 lorsqu'il est employé pour protéger le circuit.d'une coupu-circuit extérieur du type fusible.
La figure 6 est une vue schématique du dispositif représenté aux figures 3 et 4 lorsqu'il est employa pour protéger le circuit d'un coupe-circuit extérieur du type d'un commutateur.
La figure 7 est une vue schématique de deux des dispositifs représentés aux figures 3 et 4 lorsqu'ils sont employés ensemble pour protéger le circuit d'un cable aérien.
Les figures 1 et 2 montrent une forme de réalisation de l'invention appliquée à un coupe-circuit 1 qui peut être le même que ceux décrits aux brevets mentionnés ci-dessus. Ces coupecircuits fonctionnent lors de surcharges pour interrompre le circuit avec une grande rapidité et si le circuit commandé est inductif, ceci provoque des surtensions passagères de valeurs très élevées. Ceci peut provoquer des arcs entre des parties de l'appareillage en dehors du coupe-circuit et ces arcs peuvent avoir des conséquences désastreuses pour l'appareillage.
En vue de protéger les appareillages contre ces surtensions, on monte en parallèle avec le coupe-circuit 1 un protecteur sous la forme d'une couche métallique 2 qui peut être identique à celle constituant le coupe-circuit,sauf qu'elle est munie de l'intervalle G ayant par exemple un pouce. L'effet de ceci est que dès que la surtension atteint une valeur suffisamment élevée, un arc s'établit en travers de cet intervalle G.
Ceci bloque instantanément l'élévation de tension et produit la destruction de la couche métallique 2, ce qui interrompt l'arc. La rapide interruption de l'arc peut provoquer une seconde surtension de violence moindre que la première et pour bloquer cette seconde surtension, un second protecteur sous la forme d'une couche métallique 2a avec un intervalle Gl peut être prévu également en parallele avec le coupe-circuit 1 et de forme identique au premier protecteur contre les surtensions.
Le second protecteur ne fonctionne pas avant que le premier ne soit détruit. Dans certains cas, il peut ètre désirable dtemployer un ou plusieurs protecteurs supplémentaires contre les surtensions, comme par exemple la couche 2b avec l'intervalle G2. Des intervalles de largeurs différentes peuvent être employés pour les différents protecteurs.
Dans la construction, lA coupe-circuit 1 avec les protecteurs peuvent être établis sur une base 3 consistant en une tige d'alumine de section carrée, ayant par exemple sept ou huit pouces de longueur, le coupe-circuit proprement dit 1 étant appliqué sur une faoe de la tige et les trois couches 2, 2a, 2b étant appliquées sur les trois autres faces. Comme dans les eux brevets mentionnés plus haut, la couche constituant le coupe-circuit 1 est tellement mince qu'elle est détruite par l'arc pour moins que le courant de rupture. Les couches 2, 2a, 2b constituant les protecteurs contre les surtensions peuvent avoir la même' épaisseur. L'application des couches 1 et 2, 2a, 2b peut se faire de la manière décrite aux brevets mentionnes.
Le* coupe-circuit 1 est de préférence conf orme à l'une des dispositions décrites au brevet anglais ? 528197 et comme dans la description de celui-ci, sa longueur totale peut être aug-
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montée par la disposition de la couche en zigzag. Les couches 2, 2a, 2b suivent de préférence également un trajet en zigzag, les intervalles G. Gl, G2 étant approximativement au milieu da la longueur, comme on l'a représenté.
Des bornes communes sont prévues aux deux extrémités de la tige 3, ces bornes consistant, d'une.manière analogue à celle décrite aux brevets antérieurs, en des couches 4 déposées électrolytiquement, en cuivre par exemple, entourant la 'tige 3 près de ses deux extrémités et couvrant les extrémités des couches 1, 2, 2a, 2b.
Des fils de connexion 5 sont alors soudés en 6 à oes couches de cuivre 4, et tout Ie dispositif est monté dans un tube isolant 7 pourvu de chapeaux d'extrémités 8 et rempli de sable, le dispositif étant .supporté dans cet enveloppement par le fait que les fils 5 sont fixés aux chapeaux d'extrémités comme on l'a représenté, la connexion des fils au dispositif étant rendue plus sûre au moyen de petits morceaux de oiment 9 attachant les fils à la tige 3, le tout comme on l'a décritaux brevets antèrieùrs.-
Comme dans les brevets mentionnés, la tige 3 sera en une matière inorganique, et de préférence aucune!matière organique n'est combinée aux couches, à part éventuellement un enduit protecteur de vernis comme on l'a expliqué au brevet 528197.
L'invention peut.s'appliquer également à toute autre forme de coupe-circuit et dans toute condition dans laquelle un intervalle de formation d'étincelle peut être avantageux. Les figures 3 et 4 montrent une forme de réalisation de l'invention destinée à l'emploi en combinaison avec un appareil extérieur susceptible de produire des surtensions dans le circuit. Le dispositif représenté à ces figures est le même que celui repr- senté aux figures 1 et 2 sauf que le coupe-circuit 1 est supprimé et que sa place est occupée par un quatrième protecteur' contre les surtensions, consistant en une couche 2c avec un intervalle G3, A part cela, les mêmes chiffres de reférence qu' aux figures 1 et 8 sont appliqués à des pièces semblables.
La figure 5 montre schématiquement le dispositif repré- senté aux figures'3 et 4 monté en parallèle avec un fusible extérieur 10 et la figure 6 montre schématiquement le dispositif représente aux figures 3 et 4 monté en parallèle avec un coupecircuit extérieur 11 du type d'un interrupteur. Lorsque le fusible est brûlé ou que le coupe-circuit est interrompu les pro- tecteurs contre les surtensions fonctionnent de la meme manière qu'on l'a décrit à propos des figures 1 et 2.
L'invention peut être employée en outre pour la protection contre les surtensions dans des dispositifs autres que des coupe-circuit. Dans les câbles aériens, par exemple, supportés par des pylônes, il arrive parfois, que de très fortes surtensions soient produites dans les câbles par des décharges atmos- phériques et ces surtensions peuvent être tellement élevées qu'elles provoquent le percement des isolateurs supportant les câbles.
Un ou plusieurs protecteurs du genre décrit'plus haut pourraient être mis en connexion, en chacun d'un certain nombre de points le long du câble ( par exemple dans le voisinage des isolateurs ) entre le câble et'la terre et lorsque la surtension devient suffisamment élevée, ce ou ces protecteurs fonctionneraient précisément de la même manière qu'on l'a décrit plus haut, la différence résidant simplement dans la manière dont la pointe est produite. La figure 7 montre schématiquement un câble aérien 12 supporté par un pylone 13 comportant deux dispositifs représentés aux figures 3 et 4 montés en parallèles ' . entre le câble et la terrc. en un point voisin du pylone.
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/ Bien que dans les dessins annexas on ait toujours rerésenté une série de protecteurs formant un groupe, il doit etre bien entendu que dans beaucoup de cas un protecteur unique con- tre les surtensions est amplement nécessaire.
REVENDICATIONS.
1.) Un dispositif pour protéger des appareils électriques contre les surtensions, comprenant un trajetconducteur de l' électricité interrompu par un intervalle, ce trajet étant mis en connexion entre deux points en travers desquels il y a pos- sibilité d'une différence de potentiel élevée par suite d'une surtension, l'intervalle étant tel qu'un arc s'établit dans celui-ci avant que la différence de potentiel s'élève à une va- leur dangereuse, et le tra jet conducteurs étant dr. nature telle qu'il est immédiatement détruit par ledit arc.