CA1228394A - Lighting protection of aerial transmission lines - Google Patents
Lighting protection of aerial transmission linesInfo
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Abstract
Disposition de protection des lignes aériennes de transport d'énergie électrique et des installations reliées à de telle lignes. Elle met en oeuvre un élément d'un groupe d'éléments qui est constitué par un éclateur, une prise de terre et un dispositif de raccordement d'un câble électroconducteur à un autre. L'isolateur est du genre comportant un couple d'électrodes supportés par un support solidaire d'un isolateur et séparées l'une de l'autre. Le couple d'électrodes est dit éclateur. L'une des électrodes est reliée à la ligne, l'autre électrode étant reliée à la terre. La prise de terre est du genre comprenant un câble électroconducteur enfoui dans le sol. Un élément de ce groupe d'éléments constitué par un éclateur, une prise de terre, un dispositif de raccordement d'un câble électro-conducteur à un autre, est conformé de manière telle que l'effet de conduction électrique pédiculaire soit maximal, et ledit élément est constitué d'un métal amagnétique.Protection arrangement for overhead power lines and installations connected to such lines. It uses an element from a group of elements which consists of a spark gap, an earth connection and a device for connecting one electrically conductive cable to another. The insulator is of the type comprising a pair of electrodes supported by a support integral with an insulator and separated from one another. The pair of electrodes is said to be a spark gap. One of the electrodes is connected to the line, the other electrode being connected to earth. The earth connection is of the type comprising an electrically conductive cable buried in the ground. An element of this group of elements consisting of a spark gap, an earth connection, a device for connecting an electrically conductive cable to another, is shaped in such a way that the effect of pedicle electrical conduction is maximum, and said element consists of a non-magnetic metal.
Description
~228394 DISPOSITION DE PROTECTION DES LIGNES ELECIRO-CONDU_TR:CCES
AÉRIENNES VIS A VIS DE LA FOUDRE.
La présente invention est du domaine du transport de l'énergie électrique par lignes aériennes et elle a pus précisément pour objet des moyens améliorés de protection contre là foudre de telles lignes et des installations qui leur sont électriquement reliées.
On sait que la foudre peut se présenter sous forme d'une déchargé électrique sous très haute tension entre le sol et des masses nu.~gellses par exemple, en empruntant de prfiférence le chemin le troconducteur offert par des objets s'élevant au-dessus du su tels qu'arbres, constructions et bien entendu installations électriques aériennes. On Slip t Protéger les installations aériennes de transport de énergie électrique au moyen de dispositifs connus sous le nom délateurs et constitués par un couple d'électrodes constituées chacune par une tige d'acier galvanisé coudée à environ 45 ; les électrodes sont disposées au voisinage, et généralement à aplomb d'un groupe d'isolateurs, d'un plain ou d'un poteau, de lagon coplanaire et leur coude en regard l'un de l'autre séparé
par une certaine distance, l'une des électrodes étant reliée à la igné électrique, l'autre étant reliée à à
terre ; l'une des électrodes est supportée par l'intermédiaire d'une potence directement par le câble de ligne, l'autre électrode est aussi supportée par une potence solidaire d'un câble ou tige de fixation des isolateurs aux poteaux ; ce câble de fixation peut aussi servir, étant relié à lia terre, de conducteur de terre pour la seconde électrode ; généralement, les électrodes, leur potence support et le câble de fixation sont en acier. La pratique d'un tel mode de protection a montré
que les installations sous tension, tés que transformateurs par exemple, étaient protégées pour des décharges n'excédant pas 15 kilo-ampères; pour des décharges d'intensité supérieure, la mise à la terre de lia ligne par des clameurs de conception actuelle est insuffisante; un certain nombre de transformateurs e' autres appareils appartenant aux installations sont ainsi endommagés par la foudre chaque année.
S D'autre part, on connait depuis très longtemps des dispositifs de mise à la terre des moyens para foudres, ces dispositifs étant généralement constitués par un conducteur électrique enfoui dans le sol., ou mieux encore, plongeant dans un pli de lagon à, par l~intermédiaire de la nappe phre~.atique, trouver dans le sol un volume électroconducteur ayant une résistance la plus faible possible. Or les prises de terre jusqu'à ce jour proposées, si elles sont tout à fait aptes à dissiper une tension électrique permanente, semblent mal appro-priées à la dissipation de énergie d'une onde é].ectrique de très forte amplitude et de très courte période télé
que celle sous laquelle se présente généralement le phénomène de la foudre.
L'idée-mère de la présente invention repose d'une part sur des connaissances récentes sur la nature et le comportement du courant composant la décharge de la foudre dans des conducteurs et d'autre part sur la prise en compte du fait, plus anciennement connu que les charges électriques se répartissent à lia surface des conducteurs. Des études faites dans les dernières décennies ont montré qu'une décharge atmosphérique comportait une phase d'intensité croissante (front de lia décharge) d'environ 8 micro-seconde, et une phase d'intensité décroissante (queue de décharge) d'environ 20 micro-seconde ; c'est cette onde d'intensité qui se propage le long du "canal de décharge" et dans les con-docteurs rencontrés ; ainsi, alors que les techniques de l'art antérieur ne prenaient pas en compte cet aspect oscillatoire et dynamique aie la décharge, la présente invention va précisément en tenir le plus grand cas en s'attachant à réduire au maximum l'impédance des circuits d'évacuation à la terre, notamment en s'attachant à pro-sevrer l'effet de conduction superficielle, ou pellicu-faire, de ces circuits.
Ainsi, les améliorations proposées par l'inven-lion vont porter sur trois catégories de moyens: en premier lieu, les clameurs et leur mode de raccordement, en second lieu les prises de terre et leur raccordement, en troisième lieu des moyens de raccordement ou de jonction.
Selon la présente invention, il est prévu un dispositif de protection de lignes aériennes de transport d'énergie électrique, selon lequel une ligne transportant lier gis électrique est reliée à une extrémité d'un isolateur, l'autre extrémité étant reliée à un poteau ancré dans le sol, caractérisé:
par une prise de terre enfouie dans le sol;
par deux électrodes séparées l'une de l'autre et fixées sur ledit isolateur par deux supports, chaque support étant constitué d'une partie transversale con duc-triée ayant une entrée et une sortie, les électrodes étant respectivement fixées en saillie des entrées de chacun des supports, lesdites électrodes et lesdites parties transversales étant constituées de métal magnétique pour former une trajectoire d'impédance très faible par rapport aux décharges électriques du type produit par la foudre;
par un premier câble reliant la sortie de la première partie transversale à la ligne en un point de raccordement distant de la première extrémité de lis laveur, et par un second câble reliant la sortie de la seconde partie transversale à ladite prise de terre.
Il résulte d'une telle conception générale de l'éclateur, d'une part que la circulation pelliculaire des charges électriques est favorisée au maximum et que l'impédance, et de ce fait, les phénomènes d'induction, bien particuliers au courant d'onde de la foudre sont y,:
- fa -~228394 réduits au minimum.
Des caractéristiques préférentielles sont décrites ci-après.
Pour des raisons de commodités de montage S et de réglage, il est préconisé que les supports d'élec-troues sont eux-mêmes composés de plusieurs pièces; on notera, toujours en considération de l'aspect ondulatoire à courte longueur d'onde de la décharge, que les contacts surface surface ne sont pas à craindre; la nature composite des supports d'électrodes présente des avantages dans les opérations de mise en place et de réglage.
S Suivant une première forme de réalisation, la partie transversale du porte électrodes est une pièce cylindrique comportant à une de ses extrémités un mandrin du type à pince poussée destiné à
enserrer l'extrémité de électrode tandis que son autre extrémité comporte un organe de raccordement de gable multibrins à portée interne conique et noyau conique alèse axiale ment destiné à enserrer l'extrémité d'un conducteur multibrins du circuit d'évacuation de décharge.
Suivant une deuxième forme de réalisation, la pièce transversale du support d'électrodes est une pièce cylindrique pourvue à chacune de ses extrémités de deux mandrins à princes poussées, l'un des mandrins enserrant ladite électrode, l'autre mandrin enserrant une tige conductrice droite de même diamètre que l'électrode, l'extrémité de ladite tige est elle- même enserrée dans un mandrin à pinces poussées d'un raccord dont l'autre extrémité comporte un organe de serrage de raccordement de câble mu].tibrins à portée interne conique et noyau conique alésé axiale ment pour enserrer ~25 l'extrémité d'un conducteur multibrins du circuit d'évacuation de décharge.
Suivant une forme de réalisation préférée du pied porte électrodes, celui-ci est constitué
d'une partie supérieure comportant une bague alésée axiale ment pour enserrer ladite partie transversale, ladite bague étant reliée à une tige, d'une pièce de raccordement formant double mandrins à pinces poussées, et d'une tige inférieure solidaire d'un isolateur, une extrémité de la tige supérieure est enserrée dans une pince du mandrin de la pièce de raccordement, tandis qu'une extrémité de à tige inférieure est enserrée dans la pince de l'autre mandrin de cette même pièce.
~2ZE?~3~4 Suivant une autre caractérisé
tique secondaire de l'invention et, en notant qu'il ne servirait à rien d'abaisser l'impédance des supports d'électrodes, si les autres parties du circuit d'évacua-lion devaient présenter une forte impédance, la présente invention propose de disposer les autres éléments de ce circuit de façon telle qu'ils soient le pus rectilignes possibles, tout au plus que leur courbure soit de grand rayon et tout cil Moins qu'aucun élément de ce circuit ne présente de point de rebrousse ment, mais plutôt se raccordent entre eux de façon tangentielle.
Ainsi le câble de raccordement de la première électrode à la ligne é3ectroconductrice est effectué de façon tangentielle, en un point de nec-corde ment, tandis que le câble de raccordement de la seconde électrode à la terre présente un voisinage du poteau un rayon d'environ 50 centimètres.
En deuxième lieu et toujours selon la présente invention, une prise de terre destinée à
la mise à la terre de fortes surcharges, telles que provoquées par la foudre, des lignes électriques aériennes, ladite prise de terre étant du type constitué
par un conducteur électrique enfoui dans le sol, est caractérisée d'une manière générale en ce que ledit conducteur enfoui dans le sol est un conducteur unique refermé sur lui-même en un point de bouclage pour former une boucle et en ce que le conducteur de mise à la terre en provenance de l'installation aérienne est raccordé
tangentielle ment à ladite boucle en au moins un point de raccordement.
De référence, le bouclage sur lui-même du conducteur enfoui est racé au moyen d'un dispositif constitué par un double mandrin à ponces et à
portées coniques coaxiales, tandis que le raccordement tangentiel à la boucle du conducteur de mise à la terre est effectué au moyen d'au moins un cavalier.
De préférence encore le raccord dément du conducteur de mise à La terre comprend en outraient troisième élément conducteur raccordé tangentielle ment à chacune de ses extrémités, d'une part cil dit conducteur de mise à à terre et d'autre part, au conducteur en S boucle, le raccordement de ce dernier à lia boucle étant effectué dans une direction tangentielle opposée à celle du raccordement prit le conducteur aie mise à à terre, le conducteur de la boucle et le troisième conducteur de raccordement formant une sorte de triangle, dit "triangle qui potentiel de raccordement, les côtés de ce triangle étant en fait sensiblement des arcs de cercle.
De préférence ladite boucle a la forme générale d'un rectangle aux angles arrondis suivant sensiblement des ares de cercle.
De préférence enfin, l'un des côtés du "triangle qui potentiel est l'un des angles arrondis de ladite boucle.
En troisième lieu et. toujours selon la présente invention, un dispositif de jonction électrique de câbles éleetro- conducteurs est caractérisée d'une manière générale en ce qu'il incorpore au moins une pièce de forme allongée et recourbée sur elle-même dans le sens de sa largeur pour former à elle seule ; ou en association avec une autre pièce semblable, un manchon destiné à entourer complètement deux câbles électriques parallèles l'un à l'autre dans ledit manchon, ladite pièce étant constituée d'un métal électroconducteur magnétique ; avantageusement les deux bords de coquines adjacents sont pressés l'un contre l'autre en étroit contact électrique.
Il. résulte de ces dispositions que la jonction ainsi formée présente une très faible impédance vis-à-vis des décharges électriques, du genre de celles de la foudre ou induites par elle.
De préférence la ou les acquis-les sus-visées sont bridées par des moyens appropriés autour des conducteurs, ces moyens étant disposés au A
voisinage de chacune des extrémités de la coquille au moins.
De préférence encore, un dispos si tif de jonction conforme à l'invention incorpore en S outre une pièce dite de contact ayant un profil en double berceau et une longueur sensiblement égale à celle d'une coquine le rayon de courbure d'un berceau étant senti-bêlement égal au rayon d'un conducteur.
Un dispositif de jonction con-forme à la présente invention trouvera son application dans la jonction côte à côte de conducteurs électriques, comme de telles jonctions apparaissent dans les demandes de brevets précisés, principalement lorsqu'll s'agira "de mise à La terre" d'une installation para foudre et notamment lorsque la prise de terre de telles installa lions sera constituée de plusieurs conducteurs électrique enfouis dans le sol ; dans ce cas les conducteurs enfouis dans le sol sont reliés les uns aux autres par des segments électro-conducteurs eux-mêmes enfouis, la jonction d'un segment avec un conducteur étant réalisée au moyen dédit dispositif.
Appliqué au cas où deux con duc-leurs de mise à la terre pénètrent dans le sol au voisin nage l'un de l'autre, ces deux conducteurs sont reliés d'une part par au moins un dispositif te] que ci-dessus décrit, et d'autre part par un segment électro-conducteur, le segment électro-conducteur et lesdits conducteurs formant sous terre un triangle de raccordement dit triant gèle qui potentiel La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à
la description qui va être faite d'une part et sommaire-ment de la technique de l'art antérieur et d'autre part de formes préférées de réalisation suivant la technique de l'invention en relation avec les figures des planches annexées dans lesquelles :
- la figé est une illustration schématique d'un montage typique de l'art antérieur, . - la figé est une illustration d'un dispositif de protection antifoudre conforme à in mention, - La figé est un détail en coupe et à plus grande échelle d'un organe de la Figure précédente, - les figé sont des illustra-lions d'autres formes de réalisation, - la figé est une illustration analogue d'une autre variante et. la figea en est un détail en coupe, - la figé illustre diverses applications pour lignes M T, HT et THT, - les figé fa, 7b illustrent un éclater pour la basse tension (BT), - la figé illustre une réagi-station des pieds de support, - la figé est une illustration schématique simplifiée d'une prise de terre conforme à
l'invention, - la fi est un détail en coupe de la figure précédente, - la fi est un détail en coupe de la figé
- la fi est une illustration en perspective d'une application à un terminal de ligne, d'une prise de terre telle que celle de lia figé
- les fi à 16 illustrent de lagon analogue à la figé des cas particuliers plus complexes de réalisation d'une prisse de terre conforme à
l'invention, - la fi illustre un poste de transformation comportant une prise de terre conforme à
invention - la f:ig~17a est un détail à
plus grande échelle de la figure précédente, - la fi illustre la mise à
à terre d'un pylône conformément à invention et faisant application des dispositifs en relevant, - la fig.l9 est une illustration de face et de côté d'un dispositif de jonction à pèze unique de l'invention, - la fi est une illustration analogue d'un dispositif de jonction à deux coquilles, - la fi est une illustration en bout d'une jonction de conducteurs de grosseur piffé-rente, et - les f:;g.22 et a illustrent des dispositifs de jonction incorporant une pièce de contact intermédiaire.
Sur la figé à titre illustra-tif de l'art antérieur en la matière, un arrêt de il-gène 101 électroconductrice moyenne tension par exemple, comprend un poteau 102, un raccordement 103 aux installa-lions subséquentes, un ensemble isolateur 104 et uni dispos si tif de protection antifoudre comprenant lui-même un couple d'électrodes 105 et 106 et. un conduit d'évacua-lion 107 vers une prise de terre 10~ ; accessoirement une tige "anti-oiseaux" est disposée entre les électrodes pour éviter l'électrocution de ces animaux. On remarquera que le raccordement de chaque électrode par l'intermédiaire de son support, comprend au moins deux angles droits ; on note que le pied de l'électrode sert de conducteur et qu'en général, l'électrode est raccordée à son pied par le moyen d'un oeilleton et d'un boutonnage à travers l'oeil-toton ; d'une manière générale encore, aussi bien laïc troue que son pied support sont réalisés en fer galvanisé.
Ce dispositif de protection de l'installation subséquente contre les effets de la foudre dit éclater est en général comme cela a été dit plus haut, inefficace pour des décharges excédant 15 fa et il est tout à fait représenta-tif de l'art antérieur connu.
~Z2B394 Sur la figé illustrant un éclat leur amélioré ou perfectionné conformément à invention des électrodes 111 et 112 en cuivre par exemple sont supportées chacune par un support, 113 et 114 respect vivement, ayant une forme générale en T ; chaque support tel que le support 114 est constitué d'une partie transi sale 115 et d'un pied 116. On décrira plus loin la stuc-ivre particulière de ces supports mais on doit déjà noter que la partie transversale a une forme grosso modo câlin-dorique suivant l'axe de laquelle sont raccordés laïc troue 112 d'une part et le câble 117 de raccordement de cette première électrode à la ligne électroconductrice ou de dérivation de la décharge ; on remarquera qu'il en est de même pour l'autre électrode avec le câble de raccorde-ment 118 de la seconde é].ectrode à la terre.
Il appareil bien aussi sur les figures que conformément à ce qui est préconisé par la présente invention, le gâble 117 est relié tangentiel-liment à la ligne 101' en un point 119 à 1,50 mètre mini-mué de l'éclateur et que le câble de raccordement isolé à
1.000 Volts minimum, de la seconde électrode à à terre présente au voisinage du poteau 102' une courbure 120 d'assez grand rayon (de l'ordre de 50 centimètres par exemple).
Sur la figé on a représenté en coupe à plus grande échelle et avec plus de détails un porte électrode tel que le porte électrode 1~4 de la figure précédente ; ce porte électrode est essentiellement constitué d'une partie transversale 115 et d'un pied 116 ;
la partie transversale 115 est une pisse sensiblement cylindrique ou encore de symétrie due 121 ; elle compare-te à une de ses extrémités 122 un mandrin de type à pionce poussée 123 enserrant l'extrémi.té de l'électrode 112 ;
elle comporte à son autre extrémité 127 un organe de raccordement du câble multi-brins 117 comprenant un écrou-124 à portée interne conique et noyau conique 125 alésé
àxialement ; ce type de raccordement des câbles mué
lllZXa3s4 lti-brins est connu en lui-même et on rappelle que le serrage de cru 124 amène l~extrémité interne du noyau et des brins enserrés en contact avec la butée de fond 126. Le mandrin à pince poussée de l'extrémité 122 est également connu en lui-même ; on notera toutefois que la pièce cylindrique, ou partie transversale 115, est pourvue d'un alésage intérieur 128 assez profond pour permettre d'y engager plus ou moins l'électrode.
Suivant invention les pièces constitutives de la partie transversale sont constituées d'un ou plusieurs métaux magnétiques, ou encore non ferro-magnétiques tels que cuivre, laiton, bronze, aluni-nium ou autre à Exclusion des métaux ayant des proprio-tés ferro-magnétiques.
Le pied 116 est relié à la partie transversale 115 par une bague 129 alésée axiale-ment.
Sur la figé un support d'élec-troues 130 est constitué d'une pièce transversale 131 pourvue à chacune de ses extrémités de deux mandrins à
pince poussée analogue aux mandrins à pince poussée 123 de la figure précédente ; un des mandrins sert à enserrer l'électrode 112, l'autre mandrin enserre une tige 32 ci-le-même raccordée au conducteur multi-brins 117 par l'in-termédiaire d'un raccord 133 ayant sensiblement la même structure fonctionnelle que la pièce transversale de la figure précédente ; ce raccord est illustré avec plus de détails sur les figé et fa. Le pied du support d'électro-des 130 est constitué d'une partie supériellre formée par une tige 116 et par une bague 129 alésée axiale ment pour enserrer la partie transversale 131 d'une pièce de raccord dément 134 formant double mandrins à pince poussée et d'une tige 136 solidaire d'une partie d'isolateur 137 à
une de ses extrémités, son autre extrémité étant engagée dans l'un des mandrins de la pièce 134. L'intérêt de ce montage avec pièce intermédiaire 134 est de permettre un réglage facile en hauteur et en orientation de l'électro-lZ28394 de 112.
Sur la figea une variante de montage délateur diffère de la précédente en ce que la pièce transversale 131' comporte à une de ses extrémités S une partie décolletée 132' analogue à la pièce 132 et à
son autre extrémité un mandrin de serrage axial constitué
par un écrou 160 à maraudage intérieur conique et par un filetage extérieur 161, lui-même conique, de l'extrémité
de la pièce transversale 131, cette e.Ytrémité filet comporte plusieurs fentes longitudinales permettant, lors du vissage de l'écrou, le serrage de l'électrode 112'. Les autres parties de ce montage d'électrodes sont analogues à
celles de la figure précédente.
Sur les figé et fa, la pièce de raccordement 133 de la figure précédente est constituée pour une première partie 140, par un mandrin à ponce poussée et pour une deuxième partie 141 pur un organe de raccordement de câble multi-brins comprenant un écrou 142 à portée interne conique et noyau conique 143 as axiale ment; cet organe de raccordement est tout à fait analogue dans son propre à celui comporté par la pièce 127 de la pièce transversale de la f;.g.3.
On notera que la pièce 134 de raccordement de la figé est constituée de deux par-lies 140 de la pièce de la f;.g.3.
On notera que la pièce 134 de raccordement de la figé est constituée de deux par-lies 140 de la pièce de la figé
La f;g.5a rappelle qu'une pince poussée telle que la pince 145 de la figé est une pièce conique alésée axiale ment et fendue le long d'une généra-triée.
Sur la figé divers exemples d'utilisation du dispositif de l'invention sont illustrés appliqués à différentes lignes. On remarquera que le pied de support d'électrodes peut; être doublé, comme c'est le cas pour un pied 150 par exemple, appliqué à à protection 13 ~Z2~3394 antifoudre d'une ligne à très halète tension, et cela en raison de la grande longueur de la ligne d'isolateur.
Sur les figé et fa un éclater applique également les principes de invention en ce que le support d'électrodes est constitué d'une pièce transi vernale telle que 152 enserrant a~ialement une le troue 153 et raccordée toujours de façon axiale au con duc-leur 117'. Des pieds tels que 54 sont réalisés en un matériau isolant tel que la porcelaine et sont fixés sur une plaque support 155 qui peut être en aluminium. Le raccordement des électrodes au câble multi-brins 117' est réalisé par exemple par l'intermédiaire d'une pièce 133 analogue à celle de la figé et par un mandrin 158 d'extrémité de la pièce transversale 152. Sur la figea le mandrin 154 de la figure précédente est remplacé par un serrage à vis transversale 156.
On a représente sur la fi.g.7b une variante de réalisation de la figé dans laquelle les électrodes 153 de la figure précédente sont remplacées par des électrodes à sphères 157. De telles électrodes à
sphères qui. sont légèrement plus coûteuses que les le troues à cornes jusqu'ici décrites, peuvent aussi bien équiper tous les clameurs précédemment décrits et être substituées aux électrodes à cornes ; les électrodes à
sphères sont en principe légèrement plus efficaces que les électrodes à cornes mais on notera que cette augmentation de l'efficacité est tout à fait minime en regard de celle supporté par le montage des électrodes quelles qu'elles soient, préconisées par l'invention.
Sur la figé on a représenté un montage délateurs anti-foudre conforme à l'invention assez semblable à celui représenté en figé à 4 (les organes équivalent y sont affectés des mêmes références) ;
on note cependant que SIII` cette figure, les pieds support délateurs tels que 161 et 162 sont des barres, ou. me-plats, de section rectangulaire, visibles respectivement dans les encarts 163 et: 164 ; Ira partie inférieure du ~2Z8394 pied 161 est raccordée par le moyen d'un boulon 164 à uni organe de liaison 165 de la ligne 101 à un premier isolateur 166 tandis que la partie inférieure du pied 162 est fixée à un second isolateur 167 paf un boulon 168.
On remarque aussi sur cette fui-gère qu'un dispositif anti-oiseau 170 est lui aussi cons-tiqué par un méplat dont la section rectangulaire est visible dans l'encart 171 ; ce mêla est torsadé d'un quart de tour au voisinage de sa partie inférieure pour être fixé par l'intermédiaire d'un boulon 172 sur la partie de raccordement de deux isolateurs voisins 166 et 167.
On remarque occis sur cette fi-gère la gaine désolation 175 du cèle 120 qui est une gaine d'isolation à 1.000 Volts minimum.
Sur la figé un conducteur électrique unique est refermé su] lui-même en une bout aie 202 par un dispositif de bouclage 201 ; la boucle a une forme sensiblement rectangulaire dont les parties droites ont des longueurs supérieures à 1 mètre et de préférence d'au moins S mètres ; le conducteur est un câble de cuivre nu de 25 à 150 mm2 de section ; les côtés de la boucle se raccordent les uns aux autres suivant des parties courbes d'un rayon d'environ 0,5 mètre.
Un conducteur 203 aie mise à If terre, par exelnple délateurs ou de dispositifs para-foudres à résistance variable de l'installation aérienne, est un conducteur électrique de mêmes caractéristiques que celui de la boucle 202 mais il est de préférence isolé au moins sur sa partie aérienne ; ce conducteur de mise à La terre est raccordé tangentielle ment une première fois à la boucle 202 en un premier point de raccordement 204 au moyen daigne dispositif de raccordement ; il est encore raccordé une seconde fouis tangentielle ment à lia boucle en un second point de raccordement 204 aile moyen d'un troisiè-me conducteur 208 qui est raccordé lui-même tangentielle-ment, à chacune de ses extrémités au conducteur 203 et à
15 lZ28394 la boucle 202 en un troisième point de raccordement 204 ;
les premier et deuxième points de raccordement 204 sur la boucle ont des directions tangentielles opposées ; les conducteurs 202, 203 et 208 sont recourbés cil voisinage de leur point de raccordement et ils forment une sorte de triangle 210, dit triangle qui potentiel ; les côtés cour-bées de ce triangle sont sensiblement des arcs de cercle ayant un rayon d'environ 0,5 moire ; le troisième con duc-leur 208 est bien entendu analogue allô autres conducteurs de la prise de terre.
Sur la fi le dispositif 201 de bouclage est constitué par un double mandrin à pinces et portées coniques coaxiales, connu en lui-même dans les raccordements de conducteurs électriques ; dans l'applica-lion qui en est faite dans l'invention, les éléments constitutifs à savoir, corps 211, pince 212 et écrous 213 sont en métal magnétique et de préférence en bronze.
Sui la f:ig.ll, un dispositif de raccordement 204 est constitué par un cavalier 215 à deux écrous 216 et plaque de serrage 217, lui aussi de type connu, dont les éléments constitutifs, conformément à
invention sont constitués de motel amagnetique.
Sur la fig.l2, on a illustré de façon schématique un poteau 220 de bout de ligne coma portant un poste de transformation 221 et des moyens para foudres constitués par un éclater 222 mis à la terre par un conducteur isolé 203 ; la boucle 202 située à une distance d'environ 1 mètre ou 2 au-dessous de la surface du sol et autour du pied du poteau, est par exemple analogue à celle représentée en fig.l6 ; on y remarque notamment un conducteur 223 de mise à la terre de la masse de l'installation aérienne itou du neutre du réseau ; ce conducteur 223 est lui-même raccordé de façon tangentielle à la boucle 202.
Sur les f;g.l3, 14, 15 et 16 des prises de terre ont une structure itou une géométrie sensiblement différente de la prise de terre de la figé
~ZZ8394 ces prises de terre sont destinées à des installations aériennes plus importantes qu'un simple poteau ; par exemple les prises de terre des fi 14 et 15 pourront être destinées à ] a mise à la terre d'installations de S transformation tandis que à prise de terre de la fi conviendra par exemple pour un pylône de ligne à liante tension. On notera que plus l'installation aérienne est haute, plus la boucle 202 doit et ne étendue; pour une protection optimale, les dimensions de la boucle seront de préférence supérieures à lia plus grande dimension de l'installation protégée, et la boucle devra de préférence entourer la trace au sol de 1 ' installation. On notera toutefois que ces prises de terre conviennent d'une manière générale pour toutes les installations de haute, moyenne et basse tension. On reconnaît dans leur structure des éléments énoncés à à description de la mise à fa terre de la figé : un organe de bouclage 201, une ou plusieurs boucles à conducteur unique 202, des triangles de raccordement qui potentiels 210, des organes de raccord dément tels que 204 et divers conducteurs de mise à La terre tels que 203 et 223.
On remarquera enfin sur lancent bic des figures 9 à 16, le raccordement tangentiel itou coaxial des conducteurs; par raccordement coaxial du conducteur, on entend le raccordement du conducteur dans le prolongement de lui-même, cette caractéristique haussent-tigelle de l'invention ayant pour effet de diminuer lump danse des conducteurs vis-à-vis de onde électrique de la foudre.
Sur à fi qui. illustre de lagon schématique un poste de transformation 326 de type HT/MT ou THT/HT des dispositifs des figures précédentes sont symbolisés par les petits rectang] es 320 pontant deux câbles côte à côte. On remarque sur cette figure que les conducteurs tels que 321 et 322 de mise à la terre de l'installation para foudre aérienne ne subissent aucune interruption mécanique dans leur partie enfouie dans le 7 ~Z28394 sol ; on remarquera aussi que dans le sol. ils sont raccordés grâce à des dispositifs de jonction par un segment tel que 323 pour former des triangles de raccorde-ment 324 dits triangles qui potentiels ; on remarquera enfin que la partie enfouie dans le sol ayant la forme générale d'un rectangle, un conducteur 325 dit de pont interne relié du côté du rectangle au environs de leur milieu.
Sur la fi on rappelle qu'une prise de terre du genre de celle représentée à fa figure précédente est associée de manière avantageuse à des clameurs tels qu'éclateur 330 dit éclater à grand pou-voir d'écoulement, tels que ceux-ci sont définis dans la , première demande de brevet citée plus haut.
On trouvera sur ès fi et; 18 les mêmes éléments que ceux cités en relation avec les figures suivantes avec les mêmes références. On notera que les rayons de courbure r des conducteurs aussi bien aériens qu'enterrés, sont au minimum de y m.
Sur la fi un dispositif de jonction de conducteurs des deux câbles électriques panai-tètes 301 et 302 est essentiellement constitué d'une pièce allongée 303 recourbée sur elle-même pour former un manu con entourant les conducteurs ; il est remarquable que les deux bords adjacents des coquilles sont pressés un contre loutre en une surface 304 de contact électrique étroit ; des brides 305 sont disposées au voisinage des extrémités de la coquille 303.
Sur la fi le manchon enfer-rani les câbles 301 et 302 est constitué par un couple de coquilles identiques 306 et 307 dont les bords longitude-Baux sont maintenus en trot contact électrique au moyen de brides 305.
Sur la fi la jonction le trique de conducteurs 308 et 309 de diamètres différents est assurée par des coquilles 310 et, 311, elles-mêmes de rayons de courbure différents pour épouser la surface des conducteurs.
Sur les fi et a des dispos si tifs de jonction électrique analogues à ceux des figures précédentes en diffèrent toutefois par lia présence entre les conducteurs de pièces de contact 312 ou 313 ayant un profil en doublée berceau ; ces pièces de contact, de même que les brides sont réalisées en un métal ou alpage ama~nétique bon conducteur de l'électricité.
Bien que l'on ait décrit et représenté plusieurs éléments (éclater, prise de terre et dispositif de raccordement) de la présente invention sous une ou plusieurs formes de réalisation, il doit être compris que la portée de cette dernière n'est pas limitée à ces éléments pris isolément ou en combinaison, ou à eu forme de réalisation décrite ou représentée, mais qu'elle s'étend à tous les dispositifs de protection contre la foudre, ainsi qu'aux installations électriques mettant en oeuvre ces derniers, comportant les caractéristiques gène-fates sus-énoncées en vue de diminuer au maximum lump danse des circuits d'évacuation de sur tension notamment en favorisant au maximum l'effet de conduction pediculaire. ~ 228394 PROTECTION PROVISION FOR ELECIRO-CONDU_TR LINES: CCES
AERIALS OVERLOOKING LIGHTNING.
The present invention is field of electric power transportation by lines aerial and it was specifically aimed at means improved lightning protection for such lines and installations which are electrically connected to them.
We know that lightning can present in the form of an electric discharge under very high voltage between the ground and naked masses. ~ gellses by example, preferably taking the path troconductive offered by objects rising above the su such as trees, constructions and of course overhead electrical installations. On Slip t Protect overhead power transmission facilities electric by means of devices known as informers and consisting of a couple of electrodes each consisting of a bent galvanized steel rod at around 45; the electrodes are arranged at the neighborhood, and generally plumb with a group insulators, a plain or a post, lagoon coplanar and their elbow facing each other separated by a certain distance, one of the electrodes being connected to the electrical igneous, the other being connected to Earth ; one of the electrodes is supported by via a bracket directly by the cable line, the other electrode is also supported by a bracket attached to a cable or rod for fixing post insulators; this fixing cable can also serve, being connected to earth, as earth conductor for the second electrode; usually the electrodes, their support bracket and the fixing cable are in steel. The practice of such a mode of protection has shown that live installations, very transformers for example were protected for landfills not exceeding 15 kilo-amps; for some higher intensity discharges, earthing line by clamor of current design is insufficient; a number of transformers e ' other devices belonging to the facilities are as well damaged by lightning every year.
S On the other hand, we have known since earthing devices for a very long time lightning strikes, these devices generally being consisting of an electrical conductor buried in the sol., or better yet, plunging into a lagoon fold at, through the water table, find in the ground an electroconductive volume having resistance the as low as possible. Or earth connections until proposed days, if they are entirely capable of dissipating a permanent electrical voltage, seem to be ill-suited prayed for the dissipation of energy of an electric wave very large amplitude and very short TV period than the one under which the lightning phenomenon.
The parent idea of this invention is based on one hand on recent knowledge on the nature and behavior of the current composing the lightning discharge into conductors and secondly on taking into account the fact, more formerly known that the electric charges are distributed on the surface conductors. Studies done in the last decades have shown that an atmospheric discharge included a phase of increasing intensity (front of lia discharge) of approximately 8 micro-seconds, and a phase decreasing intensity (discharge tail) of about 20 micro-second; it is this intensity wave which is propagates along the "discharge channel" and in the con-doctors met; so while the techniques of the prior art did not take this aspect into account oscillatory and dynamic have discharge, the present invention will precisely hold the greatest case in striving to minimize circuit impedance evacuation to the earth, in particular by focusing on pro-wean the surface conduction effect, or film-do, of these circuits.
Thus, the improvements proposed by the invention lion will focus on three categories of means:
first, the clamors and their connection method, secondly the earth connections and their connection, thirdly, connection or junction means.
According to the present invention, there is provided a protection device for overhead transport lines of electrical energy, whereby a line carrying tie electric gis is connected to one end of an insulator, the other end being connected to a pole anchored in the soil, characterized:
by an earth plug buried in the ground;
by two electrodes separated from each other and fixed to said insulator by two supports, each support consisting of a cross section con duc-sorted having an input and an output, the electrodes being respectively projecting from the entrances of each of the supports, said electrodes and said transverse parts being made of magnetic metal to form a very low impedance path by compared to electric discharges of the type produced by lightning;
by a first cable connecting the output of the first part transverse to the line at a point remote connection from the first end of the lily washer, and by a second cable connecting the output of the second part transverse to said earth connection.
It follows from such a general conception of the spark gap, on the one hand that the film circulation electrical charges is favored to the maximum and that impedance, and therefore, induction phenomena, very particular to the lightning wave current are y ,:
- fa -~ 228394 minimized.
Preferred features are described below.
For reasons of mounting convenience S and adjustment, it is recommended that the electrical supports holes are themselves made up of several parts; we note, always taking into consideration the wave aspect short wavelength of the discharge, that surface to surface contacts are not to be feared; the composite nature of the electrode supports presents advantages in setting up and setting.
S According to a first form of realization, the transverse part of the electrode holder is a cylindrical part comprising at one of its ends a chuck of the collet type intended for grip the end of the electrode while its other end has a gable connection member multi-strand with conical internal reach and conical core axially designed to grip the end of a conductor discharge strand multi-strand.
According to a second form of realization, the transverse part of the electrode holder is a cylindrical piece provided with each of its ends of two mandrels with pushed princes, one of the mandrels enclosing said electrode, the other mandrel enclosing a straight conductive rod of the same diameter as the electrode, the end of said rod is itself clamped in a collet chuck pushed from a fitting the other end of which has a clamping member mu] cable connection.
and axially bored conical core for clamping ~ 25 the end of a stranded conductor of the circuit discharge evacuation.
According to an embodiment preferred of the electrode holder foot, this consists an upper part with a reamed ring axially to enclose said transverse part, said ring being connected to a rod, of a piece of connection forming double mandrels with pushed pliers, and a lower rod secured to an insulator, a end of the upper rod is enclosed in a collet chuck clamp while that one end of the lower rod is enclosed in the clamp of the other mandrel of this same part.
~ 2ZE? ~ 3 ~ 4 According to another characteristic secondary tick of the invention and, noting that it does not it would be pointless to lower the impedance of the supports electrodes, if the other parts of the evacuation circuit lion should have a high impedance, the present invention proposes to have the other elements of this circuit so that they are the straightest pus possible, at most that their curvature is of great radius and all eyelashes Less than any element of this circuit does has a turning point, but rather connect them tangentially.
Thus the connection cable from the first electrode to the electroconductive line is performed tangentially, at a point of nec-cord while the cable connecting the second electrode to earth has a vicinity of the post a radius of about 50 centimeters.
Second and always according to the present invention, an earth connection intended for the grounding of heavy overloads, such as caused by lightning, power lines aerial, said earth connection being of the constituted type by an electrical conductor buried in the ground, is generally characterized in that said conductor buried in the ground is a single conductor closed in on itself at a loop point to form a loop and in that the grounding conductor from the overhead installation is connected tangential to said loop at least one point of connection.
For reference, the closure on himself of the buried driver is racy by means of a device consisting of a double chuck with pumice and coaxial tapered seats, while the connection tangential to the grounding conductor loop is performed using at least one jumper.
Preferably still the fitting dementia of the earthing conductor further comprises third conductive element tangentially connected at each of its ends, on the one hand, the eyelash says conductor to the earth and on the other hand, to the conductor S loop, the connection of the latter to the loop being performed in a tangential direction opposite to that of the connection took the conductor to earth, the loop conductor and the third conductor of connection forming a kind of triangle, called "triangle which connecting potential, the sides of this triangle being in fact substantially arcs of a circle.
Preferably said loop has the general shape of a rectangle with rounded corners along substantially circular ares.
Preferably finally, one of the sides of the "triangle which potential is one of the angles rounding of said loop.
Third and. always according to the present invention, a junction device electric of electrically conductive cables is characterized generally speaking in that it incorporates at least one piece of elongated shape and curved on itself in the sense of its width to form on its own; or in association with another similar part, a sleeve intended to completely surround two electric cables parallel to each other in said sleeve, said piece consisting of a magnetic electroconductive metal ; advantageously the two adjacent rascals edges are pressed against each other in close contact electric.
He. results from these provisions that the junction thus formed has a very low impedance with respect to electric shocks, the kind of lightning strikes or induced by it.
Preferably the knowledge (s) the above are restrained by appropriate means around the conductors, these means being arranged at AT
vicinity of each end of the shell at less.
More preferably, a device if tif of junction according to the invention incorporates in S in addition to a so-called contact part having a duplicate profile cradle and a length substantially equal to that of a naughty the radius of curvature of a cradle being felt bleating equal to the radius of a conductor.
A connecting device form to the present invention will find its application in the junction side by side of electrical conductors, as such junctions appear in requests of specified patents, mainly when it comes to "
earthing "of a lightning installation and especially when the earth connection of such installa lions will consist of multiple electrical conductors buried in the ground; in this case the buried conductors in the ground are connected to each other by buried electrically conductive segments, the junction of a segment with a conductor being carried out at medium dedit device.
Applied in case two con duc-their grounding penetrate the ground to the neighbor swim one from the other, these two conductors are connected on the one hand by at least one device te] that above described, and on the other hand by an electrically conductive segment, the electrically conductive segment and said conductors forming underground a connecting triangle called sorting freezes that potential The present invention will better understood and details of it will appear at the description which will be made on the one hand and summary-prior art technique and secondly of preferred embodiments according to the technique of the invention in relation to the figures of the plates annexed in which:
- frozen is an illustration schematic of a typical assembly of the prior art, . - frozen is an illustration a lightning protection device conforming to in mention, - The frozen is a detail in section and larger scale of an organ of the Figure former, - the frozen ones are illustra-lions of other embodiments, - frozen is an illustration analog of another variant and. figea is one sectional detail, - the frozen illustrates various applications for MV, HV and THT lines, - the frozen fa, 7b illustrate a burst for low voltage (LV), - the frozen illustrates a reaction support feet station, - frozen is an illustration simplified diagram of an earth connection in accordance with the invention, - the fi is a detail in section of the previous figure, - the fi is a detail in frozen section - the fi is an illustration in perspective of an application to a line terminal, a grounding such as that of frozen lia - fi to 16 illustrate lagoon similar to frozen special cases more complexes for making a ground connection in accordance with the invention, - the fi illustrates a post of transformation comprising an earth connection in accordance with invention - the f: ig ~ 17a is a detail to larger scale of the previous figure, - the fi illustrates the updating ashore from a pylon according to the invention and making application of the relevant devices, - fig. 19 is an illustration front and side of a Pèze junction device unique of the invention, - the fi is an illustration analog of a junction device with two shells, - the fi is an illustration at the end of a junction of conductors of piffer-annuity, and - the f:; g.22 and a illustrate junction devices incorporating a piece of intermediate contact.
On the frozen as an illustration tif of the prior art in the matter, a judgment of il-gene 101 medium voltage electroconductive for example, includes a pole 102, a connection 103 to the installations subsequent lions, an isolator assembly 104 and uni dispos if a lightning protection device including a couple of electrodes 105 and 106 and. an evacuation pipe lion 107 to an earth connection 10 ~; incidentally a "anti-bird" rod is placed between the electrodes to avoid electrocution of these animals. We will notice that the connection of each electrode via its support, comprises at least two right angles; we note that the base of the electrode serves as a conductor and that in general, the electrode is connected to its foot by the with eyecup and buttoning through the eye-toton; still generally speaking, as well secular hole that its support leg are made of galvanized iron.
This subsequent installation protection device against the effects of lightning says burst is usually as mentioned above, ineffective for discharges exceeding 15 fa and it is quite representative tif of the known prior art.
~ Z2B394 On the frozen illustrating a burst their improved or perfected according to invention copper electrodes 111 and 112 for example are each supported by a support, 113 and 114 respect strongly, having a general T shape; each support such that the support 114 consists of a transi dirty 115 and a 116 foot. We will describe below the stucco drunk particular of these supports but one should already note that the cross section has a roughly cuddly shape Doric along the axis of which lay lay hole 112 on the one hand and the cable 117 for connecting this first electrode to the electroconductive line or discharge diversion; we will notice that there is the same for the other electrode with the connecting cable ment 118 of the second é]. electrode to the earth.
It also works well on figures that in accordance with what is recommended by the present invention, the gable 117 is tangentially connected file at line 101 'at point 119 at 1.50 m minimum molten from the spark gap and the insulated connection cable to 1000 Volts minimum, from the second electrode to earth has a curvature 120 in the vicinity of the post 102 ′
fairly large radius (of the order of 50 centimeters per example).
On the frozen one is represented in cut on a larger scale and with more details a electrode holder such as the electrode holder 1 ~ 4 of the previous figure; this electrode holder is basically consisting of a transverse part 115 and a foot 116;
the transverse part 115 is a piss substantially cylindrical or else of symmetry due 121; she compares te at one of its ends 122 a chuck type chuck thrust 123 enclosing the extremity of the electrode 112;
it has at its other end 127 a member for connection of the multi-strand cable 117 comprising a nut 124 with internal conical bearing and conical core 125 bored axially; this type of moulted cable connection lllZXa3s4 lti-strands is known in itself and it is recalled that the vintage tightening 124 brings the inner end of the core and strands clamped in contact with the stopper bottom 126. The end collet chuck 122 is also known in itself; however, note that the cylindrical part, or transverse part 115, is has an inner bore 128 deep enough to allow to engage more or less the electrode.
According to invention the parts constitutive of the transverse part are constituted one or more magnetic metals, or not ferromagnetic such as copper, brass, bronze, alumi-nium or other to Exclusion of metals having proprietary ferro-magnetic tees.
The foot 116 is connected to the transverse part 115 by a ring 129 axially bored-is lying.
On the frozen an electric support holes 130 consists of a transverse piece 131 provided at each of its ends with two mandrels pliers similar to the 123 pliers the previous figure; one of the mandrels is used to enclose the electrode 112, the other mandrel encloses a rod 32 below the same connected to the multi-strand conductor 117 by the through a fitting 133 having substantially the same functional structure as the cross piece of the previous figure; this fitting is illustrated with more details on frozen and fa. The foot of the electro- support of the 130 consists of an upper part formed by a rod 116 and by a ring 129 axially bored for grip the transverse part 131 of a connecting piece demented 134 forming double mandrels with pushed collet and a rod 136 secured to an insulator part 137 to one of its ends, its other end being engaged in one of the cores of part 134. The interest of this fitting with intermediate piece 134 is to allow easy height and orientation adjustment of the electro-lZ28394 of 112.
On the figea a variant of mounting editor differs from the previous one in that the transverse piece 131 'has at one of its ends S a low-cut part 132 'similar to part 132 and to its other end an axial clamping mandrel constituted by a nut 160 with tapered internal marauding and by a external thread 161, itself conical, from the end cross piece 131, this thread end e.
has several longitudinal slots allowing, when tightening the nut, tightening the electrode 112 '. The other parts of this electrode assembly are analogous to those of the previous figure.
On frozen and fa, the piece of connection 133 of the previous figure consists for a first part 140, by a pumice mandrel thrust and for a second part 141 pure an organ of multi-strand cable connection including a nut 142 with internal conical bearing and conical core 143 as axially; this connecting member is completely similar in its own to that comprised by exhibit 127 of the transverse part of f; .g.3.
Note that Exhibit 134 from connection of the frozen consists of two parts lies 140 of the piece of f; .g.3.
It will be noted that the connecting piece 134 of the frozen image consists of two parts lees 140 of the frozen piece The f; g.5a recalls that a clamp thrust such that the clamp 145 of the frozen is a piece taper axially bored and split along a gener-sorted.
On the frozen various examples of use of the device of the invention are illustrated applied to different lines. Note that the foot electrode holder can; to be doubled, as is the case for a 150 foot for example, applied to protective 13 ~ Z2 ~ 3394 lightning protection of a line with very heavy gasoline, and that in because of the great length of the insulator line.
On the frozen and a burst also applies the principles of invention in that the electrode holder consists of a transi vernal such as 152 enclosing a ~ ialement the hole 153 and always connected axially to the con duc-their 117 '. Feet such as 54 are made in one insulating material such as porcelain and are fixed on a support plate 155 which can be made of aluminum. The connection of the electrodes to the 117 'multi-strand cable produced for example by means of a piece 133 similar to that of the frozen and by a mandrel 158 end of the transverse part 152. In the figea the mandrel 154 of the previous figure is replaced by a transverse screw tightening 156.
We have represented on fi.g.7b an alternative embodiment of the frozen in which the electrodes 153 of the previous figure are replaced by sphere electrodes 157. Such electrodes with spheres that. are slightly more expensive than the previously described horn holes, may as well equip all the clamors previously described and be substituted for horn electrodes; the electrodes to spheres are in principle slightly more efficient than horn electrodes but note that this increase efficiency is quite minimal compared to that supported by mounting any electrodes are recommended by the invention.
In the frozen image a lightning arrester mounting according to the invention quite similar to that shown in frozen in 4 (the equivalent bodies are assigned the same references);
note however that SIII` in this figure, the support feet informers such as 161 and 162 are bars, or. me-flat, of rectangular section, visible respectively in inserts 163 and: 164; Will go to the bottom of the ~ 2Z8394 foot 161 is connected by means of a bolt 164 to solid connecting member 165 of line 101 to a first insulator 166 while the lower part of the stand 162 is fixed to a second insulator 167 by a bolt 168.
We also notice on this leak manages that an anti-bird device 170 is also ticked by a flat whose rectangular section is visible in insert 171; this mingled is twisted with a quarter turn near its lower part for be fixed by means of a bolt 172 on the connection part of two neighboring insulators 166 and 167.
We notice occis on this fi-manages the desolation sheath 175 of the cele 120 which is a insulation sheath at 1,000 Volts minimum.
On the frozen a conductor single electric is closed on itself at one end have 202 by a loop device 201; the loop has a substantially rectangular shape whose parts straight lines have lengths greater than 1 meter and preferably at least S meters; the driver is a bare copper cable from 25 to 150 mm2 in cross-section; the sides of the loop are connected to each other according to curved parts with a radius of about 0.5 meters.
A driver 203 has set to If earth, for example informers or similar devices variable resistance lightning strikes from the overhead installation, is an electrical conductor with the same characteristics as that of loop 202 but it is preferably isolated at less on its aerial part; this Launcher earth is tangentially connected a first time to the loop 202 at a first connection point 204 at means of connection device; he is still connected a second wire tangentially to the loop in a second connection point 204 middle wing of a third me conductor 208 which is connected tangentially itself-ment, at each of its ends to the conductor 203 and to 15 lZ28394 the loop 202 at a third connection point 204;
the first and second connection points 204 on the loop have opposite tangential directions; the conductors 202, 203 and 208 are bent in the vicinity of their connection point and they form a kind of triangle 210, said potential triangle; the short sides openings of this triangle are substantially arcs of a circle having a radius of about 0.5 moire; the third con duc-their 208 is of course analogous hello other drivers earth connection.
On the fi the device 201 loop consists of a double collet chuck and coaxial conical bearings, known in itself in electrical conductor connections; in the application lion made of it in the invention, the elements components namely, body 211, clamp 212 and nuts 213 are made of magnetic metal and preferably bronze.
Sui la f: ig.ll, a device for connection 204 consists of a jumper 215 to two nuts 216 and clamping plate 217, also of the type known, the components of which, in accordance with invention consist of non-magnetic motel.
In Fig. 12, we have illustrated schematically a post 220 of coma end of line carrying a transformer station 221 and means lightning strikes consisting of a grounded 222 burst by an insulated conductor 203; loop 202 located at a distance of about 1 or 2 meters below the surface from the ground and around the base of the post, is for example similar to that shown in fig.l6; we notice in particular a grounding conductor 223 aerial installation or network neutral; this conductor 223 is itself tangentially connected at loop 202.
On f; g.l3, 14, 15 and 16 des earth connections have a structure or a geometry noticeably different from the grounding of the frozen ~ ZZ8394 these earth connections are intended for installations more important than a simple pole; by example the earth connections of fi 14 and 15 could be intended for] the earthing of S transformation while at earth of the fi suitable for example for a binder line pylon voltage. Note that the more the aerial installation is the higher, the more the loop 202 must and does not extend; for a optimal protection, the dimensions of the buckle will be preferably greater than the largest dimension of protected installation, and the loop should preferably surround the ground trace of the installation. We will note However, these earth connections agree on a generally for all high installations, medium and low voltage. We recognize in their structure elements set out in description of the update land of the frozen: a looping member 201, one or multiple single conductor loops 202, triangles which potential 210, connecting members denies such as 204 and various La earth such as 203 and 223.
We will finally notice on launch bic of figures 9 to 16, the tangential connection itou coaxial conductors; by coaxial connection of conductor means the connection of the conductor in the extension of itself, this characteristic increase-tigelle of the invention having the effect of decreasing lump conductors dance against electric wave of the lightning.
On to who. illustrates of schematic lagoon type 326 transformer station HT / MT or THT / HT of the devices of the previous figures are symbolized by the small rectang] es 320 bridging two cables side by side. We note in this figure that the grounding conductors such as 321 and 322 the aerial lightning installation does not undergo any mechanical interruption in their part buried in the 7 ~ Z28394 ground ; we will also notice that in the ground. they are connected by means of junction devices by a segment such as 323 to form connecting triangles ment 324 so-called triangles which potential; we will notice finally that the part buried in the ground having the form general of a rectangle, a conductor 325 said of bridge internal connected from the side of the rectangle around their middle.
On the fi we recall that a earth connection of the kind shown in the figure previous is advantageously associated with clamor such as spark gap 330 said to burst out with great power see flow, as these are defined in the , first patent application cited above.
You will find on ès fi et; 18 the same elements as those cited in relation to following figures with the same references. Note that the radii of curvature r of the conductors as well aerial than buried, are at least y m.
On the fi a device junction of conductors of the two panama electric cables heads 301 and 302 essentially consists of one piece elongated 303 curved on itself to form a manu con surrounding the conductors; it is remarkable that the two adjacent edges of the shells are pressed one against otter in an electrical contact surface 304 narrow ; flanges 305 are arranged in the vicinity of the shell ends 303.
On the fi the sleeve rani the cables 301 and 302 consists of a couple of identical shells 306 and 307 whose longitude-Leases are maintained in electrical contact trot by means of flanges 305.
On the fi the junction the block of conductors 308 and 309 of different diameters is provided by shells 310 and, 311, themselves of different radii of curvature to match the surface of conductors.
On the fi and has dispos if tifs of electrical junction similar to those of the figures however, differ in the presence of conductors of contact parts 312 or 313 having a cradle-lined profile; these contact pieces, likewise that the flanges are made of metal or alpine ama ~ netic good conductor of electricity.
Although we have described and represented several elements (burst, earth and connection device) of the present invention under one or more embodiments, it must be understood that the scope of the latter is not limited to these elements taken individually or in combination, or to have embodiment described or shown, but that it extends to all protective devices against lightning, as well as electrical installations work these, comprising the characteristics gene-aforementioned fates to minimize lump dance of the evacuation circuits of over voltage especially in maximizing the pedicle conduction effect.
Claims (12)
par une prise de terre enfouie dans le sol ;
par deux électrodes séparées l'une de l'autre et fixées sur ledit isolateur par deux supports, cha-que support étant constitué d'une partie transversale conductrice ayant une entrée et une sortie, les électrodes étant respective-ment fixées en saillie des entrées de chacun des supports, lesdites électrodes et lesdites parties transversales étant cons-tituées de métal amagnétique pour former une trajectoire d'impé-dance très faible par rapport aux décharges électriques du type produit par la foudre ;
par un premier câble reliant la sortie de la première partie transversale à la ligne en un point de raccor-dement distant de la première extrémité de l'isolateur, et par un second câble reliant la sortie de la seconde partie transversale à ladite prise de terre ; 1.- Protection device for overhead power transmission lines electrical engineering, whereby a line carrying energy electric is connected to one end of an insulator, the other end being connected to a post anchored in the ground, character-laughed:
by an earth ground buried in the ground ;
by two separate electrodes one of the other and fixed on said insulator by two supports, each that support consisting of a conductive transverse part having an input and an output, the electrodes being respective-ment protruding from the entrances of each of the supports, said electrodes and said transverse parts being cons-lined with non-magnetic metal to form an impe-very low dance compared to electric discharges of the type produced by lightning;
by a first cable connecting the output of the first part transverse to the line at a connection point far from the first end of the insulator, and by a second cable connecting the output of the second part transverse to said earth connection;
en ce que cahque support a la forme d'un T composé de la partie transversale et d'un pied à angles droits, le pied du premier support étant fixé à une extrémité
de l'isolateur et le pied du second support à l'autre extrémi-té ; 2.- Device according to claim 1, characterized:
in that each support has the form of a T made up of the transverse part and an angled foot straight, the foot of the first support being fixed at one end of the insulator and the foot of the second support at the other end tee;
en ce que le premier câble est relié
tangentiellement au dit point de raccordement et, en ce que le second câble a une courbure dont le rayon est d'environ 50 cm dans le voisinage du poteau, lesdits câbles formant de très faibles trajectoires d'impédance pour les décharges électriques transportées ; 3.- Device according to claim 2, characterized:
in that the first cable is connected tangentially to said connection point and, in that the second cable has a curvature whose radius is about 50 cm in the vicinity of the post, said cables forming very low impedance paths for transported electric shocks;
en ce que chaque partie transversale pré-sente sensiblement une symétrie circulaire autour de son axe oongitudinal, et en ce que lesdites entrée et sortie desdi-tes parties sont prévues avec des moyens de serrage destinés à rendre solidaire l'électrode et le câble ; 4. Device according to claim 1, characterized:
in that each transverse part pre-substantially feels a circular symmetry around its axis longitudinal, and in that said input and output desi-your parts are provided with clamping means intended securing the electrode and the cable;
en ce que lesdits moyens de serrage présen-tent un mandrin du type à pince poussée ; 5.- Device according to claim 4, characterized:
in that said clamping means present try a chuck of the pliers type;
en ce que ledit pied est constitué d'une bague alésée axialement qui enserre la partie transversale du support, ladite bague étant reliée à une tige liée à l'isola-teur ; 6.- Device according to claim 2, characterized:
in that said foot consists of a axially bored ring which encloses the transverse part of the support, said ring being connected to a rod linked to the isola-guardian;
en ce que ladite tige est constituée par une bague alésée axialement qui enserre la partie transversale du support, la bague étant reliée à une tige ayant une section transversale rectangulaire qui est vissée à l'isolateur ; 7.- Device according to claim 2, characterized:
in that said rod is constituted by a axially bored ring which encloses the transverse part of the support, the ring being connected to a rod having a section rectangular cross which is screwed to the insulator;
par, en outre, un dispositif anti-oiseaux disposé entre les électrodes, le dispositif étant constitué
par une tige pourvue d'une section transversale rectangulaire qui est torsadée d'un quart de tour sur elle-même et vissée à
l'isolateur ; 8.- Device according to claim 1, characterized:
by, in addition, an anti-bird device disposed between the electrodes, the device being constituted by a rod provided with a rectangular cross section which is twisted a quarter turn on itself and screwed to the insulator;
en ce que ladite prise de terre est cons-tituée par un conducteur sous forme de boucle fermée, le second câble étant relié tangentiellement à la boucle ; 9. Device according to claim 1, characterized:
in that said earth connection is cons-with a conductor in the form of a closed loop, the second cable being connected tangentially to the loop;
par un fil reliant de façon tangentielle le second câble à la boucle en une direction opposée à celle du raccordement tangentiel du second câble à la boucle, les deux raccordements tangentiels formant un triangle équipotentiel ; 10.- Device according to claim 9, characterized:
by a tangentially connecting wire the second cable to the loop in a direction opposite to that of tangential connection of the second cable to the loop, both tangential connections forming an equipotential triangle;
en ce que ladite boucle a la forme généra-le d'un rectangle ; 11. Device according to claim 9, characterized:
in that said loop has the general form the of a rectangle;
en ce que les dimensions de la boucle sont au moins égales à la dimension la plus longue du dispositif de protection. 12.- Device according to claim 9, characterized:
in that the dimensions of the loop are at least equal to the longest dimension of the device protection.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA000455602A CA1228394A (en) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | Lighting protection of aerial transmission lines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA000455602A CA1228394A (en) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | Lighting protection of aerial transmission lines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CA1228394A true CA1228394A (en) | 1987-10-20 |
Family
ID=4127985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CA000455602A Expired CA1228394A (en) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | Lighting protection of aerial transmission lines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA1228394A (en) |
-
1984
- 1984-05-31 CA CA000455602A patent/CA1228394A/en not_active Expired
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