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PERFECTIONNEMENTS AUX PARAFOUDRES A ATMOSPHERE DE GAZ OU DE VAPEURS
La présente invention, due à Monsieur Pierre LEMAIGRE- VOREAUX, est relative aux limiteurs de tension, dénommés ci-après "parafoudres", destinés à protéger des installations électriques contre des surtensions éventuelles amenées par les lignes abou- tissant à ces installations. Lorsque ces parafoudres entrent en fonctionnement, ils dérivent vers la prise de terre un courant suffisant pour faire fondre les fusibles intercalés entre les lignes et les installations.
On connaît un parafoudre constitué par un appareil à décharge électrique dans une atmosphère de gaz ou vapeurs et com- portant un premier contact supporté par une lame bi-métallique fixée à une extrémité de l'enveloppe du parafoudre et un second contaot fixe ou porté par une seconde lame bi-métallique et dont
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le support est fixé à l'autre extrémité de l'enveloppe. Le premier contact, sa lame bimétallique et les parties de leurs arrivées de courant qui sont intérieures a. l'enveloppe constituant une électrode de l'appareil à décharge ; le second contact, son support et les arrivées de courant correspondantes constituant l'autre électrode de l'appareil à décharge.
Lorsque la tension aux bornes d'un tel appareil dépasse sa tension d'amorçage, une décharge y prend naissanoe; l'élévation de température qui en résulte déforme la lame bimétallique portant le premier contact et cette lame déplace ce contact jusqu'à ce qu'il touche le second contact. Le courant dû à la tension ci-dessus passe alors d'une borne à l'autre de l'appareil à décharge sans autre chute de tension que celle due aux résistances bhmiques des différents éléments de l'appareil. Cette chute est faible, donc l'é- lévation de température de l'appareil est faible, mais ne doit pas être nulle parce que la chaleur dégagée doit suffire à maintenir la lame bimétallique à une température telle que les deux contacts se touchent.
Les parafoudres construits suivant cette disposition don- nent satisfaction pendant lespremiers temps de fonctionnement.
Mais on constate ensuite que la température que doit atteindre la lame bimétallique pour réaliser le contact est de plus en plus élevée, d'où une augmentation de la durée pendant laquelle l'ins- tallation est soumise aux surtensions. Cet inconvénient est dû à ce que les taches cathodiques des arcs qui se produisent à chaque amorçage changent la structure du métal généralement utilisé pour la partie la plus dilatable de la lame bimétallique; aussi celle- ci se déforme-t-elle de moins en moins pour une même élévation de tempéra ture.
La présente invention permet de remédier à cet inconvénient.
Elle consiste, pour éviter la détérioration de la lame à forte dilatation, à munir chaque extrémité à laquelle est fixée une lame
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bimétallique d'une lame monométallique, reliée électriquement à cette lame bimétallique et située à peu de distance de cette dernière, vis à vis de la face de cette lame bimétallique qui a le coefficient de dilatation le plus fort.
Un mode de construction préféré consiste à souder chaque lame monométallique directement sur les fils amenant le courant vers le contact considéré, la lame bimétallique correspondante étant soudée à la lame monométallique par son extrémité opposée au contact. Cette lame monométallique empêche les arcs de sur la partie la plus dilatable de la lame bimétallique/ prendre naissance/et de la détériorer; si les aros prennent naissance sur elle, elle communique sa chaleur à la lame bi- métallique qui continue donc à se déformer.
Les figures 1 et 2 représentent, à titre d'exemple, un mode de réalisation de parafoudre selon l'invention, respec- tivement en coupe verticale avivant la ligne 1-1 et en plan.
Dans l'extrémité gauche de l'enveloppe 17 en verre du parafoudre, sont scellées les deux arrivées de courant 2,3 du contact mobile 5, porté par la lame bimétallique 11. Ces arrivées sont réunies à l'extérieur du parafoudre en 13 constituant ainsi une des bornes de l'appareil. A l'intérieur de l'enveloppe, ces arrivées se prolongent sur une certaine distance et sont soudées à une lame de nickel 4, un peu plus large que la lame bimétallique 11, comme on le voit sur la figure 2 où les bords de cette lame 11, cachée par la lame 4, sont dessinés en pointillé. La lame bimétallique 11 est soudée à la lame monométallique 4 à son ex- trémité 12 opposée au contact 5 ; saface à coefficient de dila- tation le plus.élevée est celle qui regarde la lame 4.
A l'autre extrémité de la lame 11 est soudé transversalement un morceau 5 de fil de tungstène constituant le premier contact.
Dans l'extrémité droite de l'enveloppe 17 sont scellées deux arrivées de courant 7,10 analogues aux arrivées 2., 3 et, oomme celles-ci, réunies à l'extérieur du parafoudre, en 14, de façon à constituer l'autre borne de l'appareil. A l'intérieur du
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du parafoudre elles se continuent en deux branches divergentes 6, 18, que touche le fil 5 lorsque le passage d'une surtension chauffe et fait courber la lame 11. A froid, ces branches sont distantes de 1 millimètre du fil 5; elles constituent le second contact.
Elles sont incurvées à leur extrémité jusqu'à toucher la face in- terne de l'enveloppe 17, de façon à constituer deux butées pour le second contact; ces butées évitent la déviation du pied portant ces branches par la poussée de la lame bi-métallicue lors du soudage de ce pied sur l'enveloppe.
L'enveloppe du parafoudre est remplie, par exemple, d'un mélange d'argon et d'hydrogène sous une pression de 5 centimètres de mercure.
L'appareil ainsi constitué est muni à chacune de ses extré- mités d'un culot non représenté, soudé respectivement aux soudures 13 et 14 et dont la forme oépend de celle du socle sur lequel sera monté le parafoudre.
Lors de la fabrication, on scelle dans un pied en verre 15 les arrivées de courant 2, 3, puis les pièces qu'elles doivent sup- porter ; on scelle de même dans un pied en verre 16 les arrivées de courant 7, 10 que l'on met ensuite en forme. Le pied 15 est soudé le premier à l'eveloppe 17, le pied 16 est soudé le second:lors du premier soudage la lame bimétallique 11 peut se courber libre- ment ; lors du second soudage, elle appuie par le fil 5 sur les ar- rivées 6, 18, mais le pied 15 étant alors solidement fixé à l'en- veloppe 17, ne bouge pas, tandis que le contact, avec l'enveloppe, des extrémités des fils 6, 18, contrebalance l'action de la lame bimétallique 11 sur ces fils.
Le fonctionnement de ce parafoudre est le suivant: lorsqu'il estsoumis à une tension supérieure à sa tension d'amor- çage, il s'y produit une décharge, en lueur d'abord, puis en arc.
La chaleur dégagée par l'arc sur la lame 4 et sur la lame bi-métal- lique 11 chauffe celle-ci qui se déforme et qui amène le fil 5 au contact des fils 6 et 18. Le parafoudre est alors court-circuité,
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donc il offre peu de résistance à l'écoulement de la surten- sion et il s'y dégage peu de chaleur. Mais cette chaleur peut suffire tout de même à maintenir fermé le contact 5, 6, 18, à moins que la surtension ne disparaisse ou que le débit soit trop faible auxquels cas la lame 11 ouvrira le contact au bout d'un certain temps ; si la surtension persiste, un arc se produit aussitôt après l'ouverture du contact et fait refermer celui-ci; cette fermeture est très rapide car la lame bimétallique 11 est encore chaude lorsque l'arc se produit.
REVENDICATIONS 1 - Parafoudre à atmosphère de gaz ou vapeurs comportant un premier contact supporté par une lame bimétallique fixée à une extrémité de l'enveloppe et un second contact porté par un support fixé à l'autre extrémité de l'enveloppe et éventuelle- ment constitué par une lame bimétallique, caractérisé en ce que chaque lame bimétallique est munie d'une lame monométallique re- liée électriquement à cette lame bimétallique et située à peu de distance de cette dernière, vis à vis de la faoe de cette lame bimétallique qui a le coefficient de dilatation le plus fort.