CA2153490C - Indicateur de pointes de courant - Google Patents
Indicateur de pointes de courantInfo
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- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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Abstract
The current surge indicator (10) bas a ferromagnetic member (12) beld about a conductor (15) with the ends of the member (12) in proximity and facing each other such that the ends are attracted to one another with a given force as current passes through the conductor (15). When the force exceeds a given threshold, a signal is created to help in locatieg when the current surge took place. The member may be spring loaded to open up, and the signal may be provided by the member being released by the current surge such that the member falls from the conductor. The conductor may be an anchor cable of an insulator or tower beam for a power transmission line.
Description
2I~34~0 INDICATEUR DE POINTES DE COURANT
Domaine de l'invention La présente invention concerne un indicateur de pointes de courant électrique pour un conducteur, tel que des ancrages d'isolateur, des tiges de paratonnerre, le côté à la masse d'un élément soumis à des pointes, ou des câbles électriques. L'invention concerne également un indicateur de pointes de courant électrique installé sur le conducteur et qui est déclenché par une augmentation de l'attraction ferromagnétique résultant de la pointe de courant.
Historique de l'invention Des indicateurs de pointes de courant utilisant un déclencheur magnétique sont connus, tel que dans le brevet soviétique 1,215,068 (86.02.28).
Le brevet US-A-3, 569,880 décrit aussi un dêtecteur de pointes de courant pour un conducteur électrique. Le détecteur, constitué d'un matériau à haute perméabilité
magnétique maintenu autour du conducteur avec ses extrémités rapprochées , présente un champ magnétique dans l'entrefer entre les extrémités du matériau magnétique.
Un signâl est fourni lorsque le champ magnétique dans l'entrefer dépasse un seuil, le champ étant intensifié par des pointes de courant dans le conducteur.
Dans les lignes de transmission électrique aériennes suspendues par des isolateurs connectés à des pylônes reliés à la masse, les mises accidentelles à la terre dues à des contournements ou défaillances d'isolateurs sont courantes. Quand ces mises accidentelles à la terre surviennent, les circuits de protection de surcharge des lignes de transmission peuvent détecter la pointe de courant et délester la ligne entière. Puisque le contournement de l'isolateur peut survenir sans endommager l'isolateur et sans laisser d'indice évident de l'endroit où le contournement est survenu, la ligne électrique peut être rétablie sans que le personnel d'entretien ne puisse 21~39~0
Domaine de l'invention La présente invention concerne un indicateur de pointes de courant électrique pour un conducteur, tel que des ancrages d'isolateur, des tiges de paratonnerre, le côté à la masse d'un élément soumis à des pointes, ou des câbles électriques. L'invention concerne également un indicateur de pointes de courant électrique installé sur le conducteur et qui est déclenché par une augmentation de l'attraction ferromagnétique résultant de la pointe de courant.
Historique de l'invention Des indicateurs de pointes de courant utilisant un déclencheur magnétique sont connus, tel que dans le brevet soviétique 1,215,068 (86.02.28).
Le brevet US-A-3, 569,880 décrit aussi un dêtecteur de pointes de courant pour un conducteur électrique. Le détecteur, constitué d'un matériau à haute perméabilité
magnétique maintenu autour du conducteur avec ses extrémités rapprochées , présente un champ magnétique dans l'entrefer entre les extrémités du matériau magnétique.
Un signâl est fourni lorsque le champ magnétique dans l'entrefer dépasse un seuil, le champ étant intensifié par des pointes de courant dans le conducteur.
Dans les lignes de transmission électrique aériennes suspendues par des isolateurs connectés à des pylônes reliés à la masse, les mises accidentelles à la terre dues à des contournements ou défaillances d'isolateurs sont courantes. Quand ces mises accidentelles à la terre surviennent, les circuits de protection de surcharge des lignes de transmission peuvent détecter la pointe de courant et délester la ligne entière. Puisque le contournement de l'isolateur peut survenir sans endommager l'isolateur et sans laisser d'indice évident de l'endroit où le contournement est survenu, la ligne électrique peut être rétablie sans que le personnel d'entretien ne puisse 21~39~0
2 détecter l'endroit sur la ligne de transmission où la défaillance est survenue. Dans le cas d'une défaillance d'isolateur, il est difficile de localiser l'isolateur défectueux pour le remplacer. Une inspection visuelle détaillée de tous les isolateurs peut être nécessaire.
Dans le cas où la foudre frappe un pylône, il est utile de savoir à quel endroit la foudre a frappé pour vérifier si le pylône, l'isolateur ou la ligne de transmission ont subi un dommage permanent .
Par conséquent, il est important de fournir une façon d'indiquer sur quelle ligne de transmission électrique ou sur quelle ligne d'ancrage d'isolateur une pointe de courant est survenue afin d'indiquer l'endroit où la mise accidentelle à la terre a eu lieu.
Sommaire de l'invention Un des objets de la présente invention est donc de proposer un indicateur de pointes de courant électrique qui peut s'appliquer directement sur un ancrage d'isolateur ou autre conducteur afin d'indiquer qu'une pointe de courant est survenue dans le conducteur.
Puisqu'il est parfois nécessaire de placer les indicateurs à intervàlles réguliers, tel qu'à chaque isolateur le long de lignes de transmission, un objet additionnel de la présente invention consiste à proposer un indicateur de pointes de courant peu coûteux à construire et à
installer.
Selon l'invention, un indicateur de pointe de courant électrique pour un conducteur est proposé. L'indicateur comprenant:
au moins un élément ferromagnétique ayant deux bouts.
des moyens de maintient pour maintenir l'au moins un élément autour du conducteur avec les bouts rapprochés, face à face dans une direction transversale à une direction de circulation de courant dans le conducteur et ayant un entrefer entre eux, un circuit magnétique étant crëé dans l'élément et formant un
Dans le cas où la foudre frappe un pylône, il est utile de savoir à quel endroit la foudre a frappé pour vérifier si le pylône, l'isolateur ou la ligne de transmission ont subi un dommage permanent .
Par conséquent, il est important de fournir une façon d'indiquer sur quelle ligne de transmission électrique ou sur quelle ligne d'ancrage d'isolateur une pointe de courant est survenue afin d'indiquer l'endroit où la mise accidentelle à la terre a eu lieu.
Sommaire de l'invention Un des objets de la présente invention est donc de proposer un indicateur de pointes de courant électrique qui peut s'appliquer directement sur un ancrage d'isolateur ou autre conducteur afin d'indiquer qu'une pointe de courant est survenue dans le conducteur.
Puisqu'il est parfois nécessaire de placer les indicateurs à intervàlles réguliers, tel qu'à chaque isolateur le long de lignes de transmission, un objet additionnel de la présente invention consiste à proposer un indicateur de pointes de courant peu coûteux à construire et à
installer.
Selon l'invention, un indicateur de pointe de courant électrique pour un conducteur est proposé. L'indicateur comprenant:
au moins un élément ferromagnétique ayant deux bouts.
des moyens de maintient pour maintenir l'au moins un élément autour du conducteur avec les bouts rapprochés, face à face dans une direction transversale à une direction de circulation de courant dans le conducteur et ayant un entrefer entre eux, un circuit magnétique étant crëé dans l'élément et formant un
3 champ magnétique dans l'entrefer lorsque le courant passe à travers le conducteur: et des moyens de signalisation pour fournir un signal lorsque le champ magnétique dans l'entrefer dépasse un seuil prédéterminé.
Cet indicateur est caractérisé par le fait que:
les deux bouts sont mobiles et se rapprochent l'un de l'autre lorsque le champ magnétique dépasse le seuil prédéterminé, et les moyens de signalisation comprennent un ressort pour maintenir les bouts mobiles écartés, et des moyens de gâchette pour empêcher les bouts de s'éloigner sous l'action du ressort, les moyens de gâchette se libérant au moment où le champ magnétique dépasse le seuil, de sorte qu'une pointe de courant dans le conducteur fera augmenter le champ au-dessus du seuil, et provoquera un rapprochement des bouts l'un vers l'autre pour libérer les moyens de gâchette, causant ainsi le décrochage de l'au moins un élément du conducteur lorsque les moyens de gâchette ont été libérés et donnant ainsi le signal qui aide à localiser l'endroit où a eu lieu la pointe de courant.
L'au moins un élément ferromagnétique peut être articulé par charniêre ou être élastique pour permettre aux deux bouts de se rapprocher l'un de l'autre sous l'effet de l'attraction résultant du champ magnétique et fermer au moins partiellement l'entrefer, et les moyens de signalisation peuvent alors être connectés à l'au moins un élément ferromagnétique pour fournir soit un signal électrique ou visuel résultant du déplacement des bouts.
Comme alternative, un transducteur à effet de Hall ou autre détecteur de champ magnétique pourrait être placé
dans l'entrefer et engendrer un signal électrique à partir du champ magnétique apparaissant dans l'entrefer. De préférence, l'attraction des deux bouts due au champ magnétique provoque un rapprochement des bouts l'un vers ~m3~~o
Cet indicateur est caractérisé par le fait que:
les deux bouts sont mobiles et se rapprochent l'un de l'autre lorsque le champ magnétique dépasse le seuil prédéterminé, et les moyens de signalisation comprennent un ressort pour maintenir les bouts mobiles écartés, et des moyens de gâchette pour empêcher les bouts de s'éloigner sous l'action du ressort, les moyens de gâchette se libérant au moment où le champ magnétique dépasse le seuil, de sorte qu'une pointe de courant dans le conducteur fera augmenter le champ au-dessus du seuil, et provoquera un rapprochement des bouts l'un vers l'autre pour libérer les moyens de gâchette, causant ainsi le décrochage de l'au moins un élément du conducteur lorsque les moyens de gâchette ont été libérés et donnant ainsi le signal qui aide à localiser l'endroit où a eu lieu la pointe de courant.
L'au moins un élément ferromagnétique peut être articulé par charniêre ou être élastique pour permettre aux deux bouts de se rapprocher l'un de l'autre sous l'effet de l'attraction résultant du champ magnétique et fermer au moins partiellement l'entrefer, et les moyens de signalisation peuvent alors être connectés à l'au moins un élément ferromagnétique pour fournir soit un signal électrique ou visuel résultant du déplacement des bouts.
Comme alternative, un transducteur à effet de Hall ou autre détecteur de champ magnétique pourrait être placé
dans l'entrefer et engendrer un signal électrique à partir du champ magnétique apparaissant dans l'entrefer. De préférence, l'attraction des deux bouts due au champ magnétique provoque un rapprochement des bouts l'un vers ~m3~~o
4 l' autre contre l' action d' un ressort qui peut soit être obtenu par la flexion de l'élément lui-même ou soit en fournissant un ressort additionnel, et une fois que les bouts sont rapprochés l'un de l'autre, les moyens de gâchette sont libérés, permettant par la suite à
l'élément de décrocher du conducteur une fois que la pointe de courant s'estompe, l'élément ferromagnétique libéré fournissant une indication visuelle qu'il y a eu une pointe de courant.
Description brève des dessins L' invention sera mieux comprise à la lumière de la description non-limitative qui suit de réalisations préférées de l'invention en référence aux dessins annexés dans lesquels:
La figure 1 est une vue de coupe transversale de l'indicateur selon la réalisation préférée en position ouverte suite à une pointe de courant;
La figure 2 est une vue de côté de l'indicateur de pointes selon la réalisation préférée dans en position fermée tel qu'installé sur le conducteur;
La figure 3 est une vue détaillée de l'attache de verrouillage et de la tige de gâchette selon la réalisation préférée;
La figure 4 est une vue en perspective d'une réalisation alternative dans laquelle une feuille ferromagnétique élastique s'enroule autour du conducteur avec des moyens de gâchette comprenant un crochet et une barbe;
La figure 5 est une vue de côté dëtaillée des moyens de gâchette de la figure 4;
La figure 6 est une vue en perspective d'une réalisation comprenant un interrupteur; et La fïgure 7 est une vue de coupe transversale de l'installation de la réalisation de la figure 6.
Description détaillée des réalisations préférées Tel que montré dans les figures 1, 2 et 3, ..._.
l'indicateur de pointes de courant électrique (10) selon la réalisation préférée comprend deux coquilles semi-cylindriques (12) et (12') faites d'acier galvanisé
relativement mince, qui sont retenues ensemble de manière
l'élément de décrocher du conducteur une fois que la pointe de courant s'estompe, l'élément ferromagnétique libéré fournissant une indication visuelle qu'il y a eu une pointe de courant.
Description brève des dessins L' invention sera mieux comprise à la lumière de la description non-limitative qui suit de réalisations préférées de l'invention en référence aux dessins annexés dans lesquels:
La figure 1 est une vue de coupe transversale de l'indicateur selon la réalisation préférée en position ouverte suite à une pointe de courant;
La figure 2 est une vue de côté de l'indicateur de pointes selon la réalisation préférée dans en position fermée tel qu'installé sur le conducteur;
La figure 3 est une vue détaillée de l'attache de verrouillage et de la tige de gâchette selon la réalisation préférée;
La figure 4 est une vue en perspective d'une réalisation alternative dans laquelle une feuille ferromagnétique élastique s'enroule autour du conducteur avec des moyens de gâchette comprenant un crochet et une barbe;
La figure 5 est une vue de côté dëtaillée des moyens de gâchette de la figure 4;
La figure 6 est une vue en perspective d'une réalisation comprenant un interrupteur; et La fïgure 7 est une vue de coupe transversale de l'installation de la réalisation de la figure 6.
Description détaillée des réalisations préférées Tel que montré dans les figures 1, 2 et 3, ..._.
l'indicateur de pointes de courant électrique (10) selon la réalisation préférée comprend deux coquilles semi-cylindriques (12) et (12') faites d'acier galvanisé
relativement mince, qui sont retenues ensemble de manière
5 articulée par une charnière à bande élastique inoxydable (14) faite d'un alliage de cuivre béryllium. Un entrefer (21) est formé entre les bouts des feuilles. La feuille (12) est pourvue d'une tige de gâchette (18) et la feuille (12') d'une attache (16) tel que montré. Les deux feuilles (12) et (12') sont élastiquement déployées par le ressort (14) afin de s'ouvrir et de tomber du conducteur (15) qui peut être une ligne d'ancrage d'isolateur. De préférence, le ressort (14) permet aux feuilles (12) et (12') d'avoir un angle d'ouverture le plus grand possible.
Les feuilles (12) et (12') sont placées autour du conducteur (15) et se referment sous l'action du ressort pour entourer le câble (15). L'attache élastique droite (16) est ensuite repliée vers l'intérieur de sorte que la tige (18) passe à travers le trou (17) de l'attache (16) tel que montré dans la figure 3. Sans relâcher l'attache (16), les feuilles (12) et (12') sont relâchées, et sous l'action du ressort (14), les feuilles (12) et (12') s'écartent, verrouillant ainsi le trou (17) de l'attache sous le rebord de la tige (18). L'attache (16) peut aussi être faite d'un alliage de cuivre béryllium. Lorsque le courant circule dans la ligne de transmission (15), un circuit magnétique est créé, et les feuilles (12) et (12') se magnétisent puisque l'acier est un matériau ferromagnétique. Le champ magnétique crée une attraction entre les bouts des feuilles (12) et (12'). Ä l'extrémité
oû se trouve le ressort (14), aucun déplacement des feuilles (12) et (12') n'est possible, et l'attraction du côté ouvert des feuilles (12) et (12') produit une force contraire à l'action du ressort (14). Les caractéristiques du ressort (14) sont choisies de telles sortes que, pour des dimensions et des matériaux donnés 21~349~
Les feuilles (12) et (12') sont placées autour du conducteur (15) et se referment sous l'action du ressort pour entourer le câble (15). L'attache élastique droite (16) est ensuite repliée vers l'intérieur de sorte que la tige (18) passe à travers le trou (17) de l'attache (16) tel que montré dans la figure 3. Sans relâcher l'attache (16), les feuilles (12) et (12') sont relâchées, et sous l'action du ressort (14), les feuilles (12) et (12') s'écartent, verrouillant ainsi le trou (17) de l'attache sous le rebord de la tige (18). L'attache (16) peut aussi être faite d'un alliage de cuivre béryllium. Lorsque le courant circule dans la ligne de transmission (15), un circuit magnétique est créé, et les feuilles (12) et (12') se magnétisent puisque l'acier est un matériau ferromagnétique. Le champ magnétique crée une attraction entre les bouts des feuilles (12) et (12'). Ä l'extrémité
oû se trouve le ressort (14), aucun déplacement des feuilles (12) et (12') n'est possible, et l'attraction du côté ouvert des feuilles (12) et (12') produit une force contraire à l'action du ressort (14). Les caractéristiques du ressort (14) sont choisies de telles sortes que, pour des dimensions et des matériaux donnés 21~349~
6 des feuilles ( 12 ) et ( 12' ) ainsi que de l' entrefer ( 21 ) entre les feuilles (12) et (12') tel que montré à la figure 3, l'attraction magnétique entre les feuilles (12) et (12') sera assez grande pour provoquer leur rapprochement l'une vers l'autre malgré l'action du ressort (14) lorsque le courant dépasse une limite donnée, lorsque le circuit magnétique sera déformé. Cette limite serait au-dessus du niveau de courant actif maximum du conducteur de la ligne de transmission, ou dans le cas l0 d'un ancrage d'isolateur, la limite peut être toute valeur de courant au-dessous du courant de faute prévu. Lorsque survient une telle pointe de courant , la force d'attraction qui s'exerce entre les feuilles (12) et (12') dépasse un seuil prédéterminé et les force à se rapprocher l' une vers l' autre permettant à la tige ( 18 ) de glisser dans le trou (17) libérant ainsi l'attache élastique (16) de la tige de gâchette (18) laissant l'appareil (10) dans un état où les feuilles (12) et (12') sont refermées autour du câble (15) avec l'attache (16) libérée de la tige (18).
Dû à la grosseur du câble (15), les feuilles (12) et (12') ne'peuvent se rapprocher davantage qu'à la distance nécessaire pour la libération de l'attache de la tige.
Toutefois, des butées (19) ou un élément d'arrêt non-magnétique (19) (voir les figures 4 et 5) sont placés à
l'un de bouts des feuilles afin de les empêcher de trop se rapprocher, dans le cas où l'indicateur (10) est installé
sur un conducteur légèrement plus petit. Puisqu'il est possible que la pointe de courant crée une magnétisation permanente dans les feuilles (12) et (12'), l'élément d'arrêt (19) peut être utilisé pour empêcher les feuilles de se bloquer ensemble. Lorsque le courant de ligne retourne à la normale ou à zéro, ou lorsque le courant de décharge ou de faute s'arrête, selon le cas, l'action du ressort (14) fait en sorte que les feuilles (12) et (12') s'ouvrent, leur permettant de tomber du câble (15) en tant 21~34~0 qu'indication visuelle qu'une pointe de courant a eu lieu dans la ligne de transmission à l'endroit où était situé
l'indicateur (10).
Dans la réalisation préférée, l'indicateur (10) est aussi pourvu d'un cordon ( 22 ) ainsi que d'un ancrage de cordon (20) de sorte que l'indicateur (10) ne puisse tomber qu'à une distance sécuritaire du câble (15).
Aussi, lorsque l'indicateur (10) est suspendu au câble (15) par le cordon (22), une indication visuelle de l0 l'endroit oü est apparue la pointe de courant devient visible à de grandes distances, ce qui est spécialement utile lors d'utilisation sur un support de pylône pour des lignes de transmission électrique aériennes.
Comme on peut le comprendre, l'action du ressort (14) se combine avec l'attache (16) et la tige (18) pour procurer une bondition initiale pour résister â la force d'attraction magnétique entre les bouts ouverts des feuilles (12) et (12'). L'entrefer (21) entre les bouts ouverts des feuilles (12) et (12') est réglé de sorte que la surcharge provoquera une attraction magnétique suffisante pour attirer les feuilles ensemble malgré la force de rappel initial du ressort (14). Une fois le seuil de force atteint, le rapprochement des feuilles (12) et (12') se fait facilement et rapidement, permettant ainsi à l'attache (16) de se libérer rapidement.
On peut aussi constater que dans la réalisation préférée, la construction de l'indicateur (10) comprend seulement quatre parties qui sont assemblées ensemble par soudure, liens par embrèvement, points de soudure ou rivets pour fabriquer une unité peu coûteuse. La réduction des coûts est particulièrement importante lorsque de nombreux indicateurs de pointes de courant sont utilisés pour des lignes de transmission parcourant de longues distances, ayant de nombreuses lignes d'ancrage d'isolateur. L'indicateur (10) est réutilisable, et une fois déclenché par une surcharge, l'indication fournie, en l'occurrence l'ouverture, la chute et la suspension de l'indicateur (10), produit une indication ou signal visuel clair qu'une pointe de courant a eu lieu. Afin de réduire les coûts d'assemblage, la charnière (14) et l'attache (16) peuvent être faits à partir de la même bande d'alliage de cuivre béryllium, plastique, ou tout autre matériau inoxydable approprié.
Il est de plus possible de prévoir dans l'arrangement de la réalisation préférée un emballage ou une couche mince d'un matériau coloré ou réflecteur autour du câble (15) gui est normalement recouvert par les feuilles (12) et (12'), et ensuite mis à découvert une fois que la pointe de courant survient, de façon à ce que la couche donne une indication visuelle claire à de grandes distances. Les équipes de travail peuvent ensuite repérer l'endroit oü la surcharge est survenue, et ensuite accomplir les réparations nécessaires et réinstaller les indicateurs de pointes de courant (10). Bien entendu, le matériau attirant l'attention peut être placé à
l'intérieur des feuilles (12) et (12').
Tel que montré dans les figures 4 et 5, l'indicateur (10) peul alternativement comprendre une seule feuille en forme de C (12) suffisamment flexible et élastique pour s'ouvrir et se refermer lorsque placée autour du conducteur (15). L'attache (16') est recourbée à son extrémité pour former un crochet. Une bout de la feuille (12) est poinçonnée afin d'en faire une barbe relevée (18'). Comme dans la réalisation préférée, l'attraction magnétique entre les bouts de la feuille (12) induite par le courant circulant dans le conducteur un provoquera rapprochement des bouts l'un vers l'autre une fois que l'attraction dépasse un seuil. La bande de rebord en plastique (19) sert de moyen de butée afin d'empêcher les bouts de trop se rapprocher. L'attache (16') est ensuite libérée (montré en lignes pointillées) de la barbe (18'), et la feuille (12) s'ouvrira par son propre "ressort" ou 2~~3490 force élastique une fois que la pointe de courant s'atténue. La feuille (12) est suspendue verticalement et est connectée par un cordon (22) à un ancrage (20) enroulé
autour du conducteur (15). S'il n'y a pas assez d'élasticité dans la feuille de métal de la seule feuille (12), une bande de renforcement en forme de C peut être ajoutée (faite de plastique ou de métal). Tel que montré, l'intérieur de la feuille (12) peut être peint d'une couleur fluorescente afin qu'elle soit plus perceptible l0 visuellement. L'isolateur_ (11) peut supporter une ligne de transmission de courant (non illustrée), et un conducteur (15) relie l'isolateur (11) à un pylône (non-illustré).
Comme on peut le constater, l' indicateur ( 10 ) peut être fabriqué à partir d'une seule feuille d'acier galvanisé flexible préalablement coupée et poinçonnée, dans laquelle l'attache (16') est de préférence une attache étroite qui se projette d'un bout de la feuille (12) et est coupée de manière à plier autour du point d'attache montré. Tel qu'illustré dans la figure 3, les moyens de butée comprennent des bandes de rebord (19) qui sont des~butées étroites. Tant que les bouts des feuilles (12, 12') ne sont pas complètement en contact, la possibilité qu'elles se bloquent suite à une pointe de courant est éliminée.
Bien que les moyens pour fournir une indication visuelle d'une surcharge aient été décrits ci-dessus selon la réalisation préférée comme étant l'ouverture et la chute des feuilles semi-cylindriques, il est sous-entendu que l'invention ne se limite pas seulement à ces moyens de signalisation.
Par exemple, la bande articulée (14) peut être attachée directement au câble (15) grâce aux ancrages (20). De cette façon, l'appareil (10) ne pourra tomber du câble (15). Il est aussi possible de loger l'appareil (10) dans un boîtier étanche ou sous un auvent ou une 2I~~49Q
toiture approprié pour le protëger des intempéries et prévenir une défaillance due au gel.
Les moyens pour fournir un signal, selon l'invention, peuvent aussi comprendre tout signal visuel déclenché par 5 le rapprochement des feuilles ferromagnétiques lorsque la force d'attraction dépasse un seuil prédéterminé. Par exemple, le rapprochement des feuilles peut actionner une tige pointue qui déchire une membrane lorsque la force d'attraction dépasse un seuil prédéterminé, la membrane 10 isolant différents fluides qui , lorsque mélangés, fournissent une indication visuelle claire. Ces fluides peuvent être contenus dans des récipients translucides en surface des feuilles. Comme alternative, lé rapprochement des feuilles ferromagnétiques peut être opposé par l'action d'un ressort qui devient dénaturé lors d'un tel rapprochement, devenant alors irréversible ou d'autres moyens tel un loquet qui fait en sorte que le rapprochement devienne irréversible, et ce rapprochement des feuilles ferromagnétiques peut produire une indication visuelle de celui-ci. Une telle indication visuelle peut être obtenue par le dévoilement d'un motif de couleur vive, ou encore en permettant aux feuilles de se rapprocher l'une vers l'autre à l'intérieur d'un boîtier transparent dans lequel les feuilles déplacent une multitude de plaquettes allongées pour dévoiler une multitude correspondante de bandes de couleur vive.
Dans la réalisation préférée décrite plus haut, l'indicateur est installé sur un câble d'ancrage d'isolateur (15). Bien entendu, l'indicateur peut être utilisé sur une tige de paratonnerre, sur n'importe quelle ligne dans un réseau électrique ou du côté de la mise à la terre de tout appareil de protection de pointes de courant. Dans le dernier cas, le seuil de la "pointe de courant" peut être nominalement bas. Toutefois le courant forme habituellement une pointe élevée de courant allant de zéro jusqu'au courant de faute.
21~349Q
Dans la réalisation illustrée dans les figures 6 et
Dû à la grosseur du câble (15), les feuilles (12) et (12') ne'peuvent se rapprocher davantage qu'à la distance nécessaire pour la libération de l'attache de la tige.
Toutefois, des butées (19) ou un élément d'arrêt non-magnétique (19) (voir les figures 4 et 5) sont placés à
l'un de bouts des feuilles afin de les empêcher de trop se rapprocher, dans le cas où l'indicateur (10) est installé
sur un conducteur légèrement plus petit. Puisqu'il est possible que la pointe de courant crée une magnétisation permanente dans les feuilles (12) et (12'), l'élément d'arrêt (19) peut être utilisé pour empêcher les feuilles de se bloquer ensemble. Lorsque le courant de ligne retourne à la normale ou à zéro, ou lorsque le courant de décharge ou de faute s'arrête, selon le cas, l'action du ressort (14) fait en sorte que les feuilles (12) et (12') s'ouvrent, leur permettant de tomber du câble (15) en tant 21~34~0 qu'indication visuelle qu'une pointe de courant a eu lieu dans la ligne de transmission à l'endroit où était situé
l'indicateur (10).
Dans la réalisation préférée, l'indicateur (10) est aussi pourvu d'un cordon ( 22 ) ainsi que d'un ancrage de cordon (20) de sorte que l'indicateur (10) ne puisse tomber qu'à une distance sécuritaire du câble (15).
Aussi, lorsque l'indicateur (10) est suspendu au câble (15) par le cordon (22), une indication visuelle de l0 l'endroit oü est apparue la pointe de courant devient visible à de grandes distances, ce qui est spécialement utile lors d'utilisation sur un support de pylône pour des lignes de transmission électrique aériennes.
Comme on peut le comprendre, l'action du ressort (14) se combine avec l'attache (16) et la tige (18) pour procurer une bondition initiale pour résister â la force d'attraction magnétique entre les bouts ouverts des feuilles (12) et (12'). L'entrefer (21) entre les bouts ouverts des feuilles (12) et (12') est réglé de sorte que la surcharge provoquera une attraction magnétique suffisante pour attirer les feuilles ensemble malgré la force de rappel initial du ressort (14). Une fois le seuil de force atteint, le rapprochement des feuilles (12) et (12') se fait facilement et rapidement, permettant ainsi à l'attache (16) de se libérer rapidement.
On peut aussi constater que dans la réalisation préférée, la construction de l'indicateur (10) comprend seulement quatre parties qui sont assemblées ensemble par soudure, liens par embrèvement, points de soudure ou rivets pour fabriquer une unité peu coûteuse. La réduction des coûts est particulièrement importante lorsque de nombreux indicateurs de pointes de courant sont utilisés pour des lignes de transmission parcourant de longues distances, ayant de nombreuses lignes d'ancrage d'isolateur. L'indicateur (10) est réutilisable, et une fois déclenché par une surcharge, l'indication fournie, en l'occurrence l'ouverture, la chute et la suspension de l'indicateur (10), produit une indication ou signal visuel clair qu'une pointe de courant a eu lieu. Afin de réduire les coûts d'assemblage, la charnière (14) et l'attache (16) peuvent être faits à partir de la même bande d'alliage de cuivre béryllium, plastique, ou tout autre matériau inoxydable approprié.
Il est de plus possible de prévoir dans l'arrangement de la réalisation préférée un emballage ou une couche mince d'un matériau coloré ou réflecteur autour du câble (15) gui est normalement recouvert par les feuilles (12) et (12'), et ensuite mis à découvert une fois que la pointe de courant survient, de façon à ce que la couche donne une indication visuelle claire à de grandes distances. Les équipes de travail peuvent ensuite repérer l'endroit oü la surcharge est survenue, et ensuite accomplir les réparations nécessaires et réinstaller les indicateurs de pointes de courant (10). Bien entendu, le matériau attirant l'attention peut être placé à
l'intérieur des feuilles (12) et (12').
Tel que montré dans les figures 4 et 5, l'indicateur (10) peul alternativement comprendre une seule feuille en forme de C (12) suffisamment flexible et élastique pour s'ouvrir et se refermer lorsque placée autour du conducteur (15). L'attache (16') est recourbée à son extrémité pour former un crochet. Une bout de la feuille (12) est poinçonnée afin d'en faire une barbe relevée (18'). Comme dans la réalisation préférée, l'attraction magnétique entre les bouts de la feuille (12) induite par le courant circulant dans le conducteur un provoquera rapprochement des bouts l'un vers l'autre une fois que l'attraction dépasse un seuil. La bande de rebord en plastique (19) sert de moyen de butée afin d'empêcher les bouts de trop se rapprocher. L'attache (16') est ensuite libérée (montré en lignes pointillées) de la barbe (18'), et la feuille (12) s'ouvrira par son propre "ressort" ou 2~~3490 force élastique une fois que la pointe de courant s'atténue. La feuille (12) est suspendue verticalement et est connectée par un cordon (22) à un ancrage (20) enroulé
autour du conducteur (15). S'il n'y a pas assez d'élasticité dans la feuille de métal de la seule feuille (12), une bande de renforcement en forme de C peut être ajoutée (faite de plastique ou de métal). Tel que montré, l'intérieur de la feuille (12) peut être peint d'une couleur fluorescente afin qu'elle soit plus perceptible l0 visuellement. L'isolateur_ (11) peut supporter une ligne de transmission de courant (non illustrée), et un conducteur (15) relie l'isolateur (11) à un pylône (non-illustré).
Comme on peut le constater, l' indicateur ( 10 ) peut être fabriqué à partir d'une seule feuille d'acier galvanisé flexible préalablement coupée et poinçonnée, dans laquelle l'attache (16') est de préférence une attache étroite qui se projette d'un bout de la feuille (12) et est coupée de manière à plier autour du point d'attache montré. Tel qu'illustré dans la figure 3, les moyens de butée comprennent des bandes de rebord (19) qui sont des~butées étroites. Tant que les bouts des feuilles (12, 12') ne sont pas complètement en contact, la possibilité qu'elles se bloquent suite à une pointe de courant est éliminée.
Bien que les moyens pour fournir une indication visuelle d'une surcharge aient été décrits ci-dessus selon la réalisation préférée comme étant l'ouverture et la chute des feuilles semi-cylindriques, il est sous-entendu que l'invention ne se limite pas seulement à ces moyens de signalisation.
Par exemple, la bande articulée (14) peut être attachée directement au câble (15) grâce aux ancrages (20). De cette façon, l'appareil (10) ne pourra tomber du câble (15). Il est aussi possible de loger l'appareil (10) dans un boîtier étanche ou sous un auvent ou une 2I~~49Q
toiture approprié pour le protëger des intempéries et prévenir une défaillance due au gel.
Les moyens pour fournir un signal, selon l'invention, peuvent aussi comprendre tout signal visuel déclenché par 5 le rapprochement des feuilles ferromagnétiques lorsque la force d'attraction dépasse un seuil prédéterminé. Par exemple, le rapprochement des feuilles peut actionner une tige pointue qui déchire une membrane lorsque la force d'attraction dépasse un seuil prédéterminé, la membrane 10 isolant différents fluides qui , lorsque mélangés, fournissent une indication visuelle claire. Ces fluides peuvent être contenus dans des récipients translucides en surface des feuilles. Comme alternative, lé rapprochement des feuilles ferromagnétiques peut être opposé par l'action d'un ressort qui devient dénaturé lors d'un tel rapprochement, devenant alors irréversible ou d'autres moyens tel un loquet qui fait en sorte que le rapprochement devienne irréversible, et ce rapprochement des feuilles ferromagnétiques peut produire une indication visuelle de celui-ci. Une telle indication visuelle peut être obtenue par le dévoilement d'un motif de couleur vive, ou encore en permettant aux feuilles de se rapprocher l'une vers l'autre à l'intérieur d'un boîtier transparent dans lequel les feuilles déplacent une multitude de plaquettes allongées pour dévoiler une multitude correspondante de bandes de couleur vive.
Dans la réalisation préférée décrite plus haut, l'indicateur est installé sur un câble d'ancrage d'isolateur (15). Bien entendu, l'indicateur peut être utilisé sur une tige de paratonnerre, sur n'importe quelle ligne dans un réseau électrique ou du côté de la mise à la terre de tout appareil de protection de pointes de courant. Dans le dernier cas, le seuil de la "pointe de courant" peut être nominalement bas. Toutefois le courant forme habituellement une pointe élevée de courant allant de zéro jusqu'au courant de faute.
21~349Q
Dans la réalisation illustrée dans les figures 6 et
7 et non revendiquée, un élément à barre droite ferromagnétique (12) est relié par charnière à un élément à barre ferromagnétique s'étendant autour du conducteur en forme de L (15) qui selon la réalisation des figures 6 et 7 est une structure de support conductrice pour une ligne de transmission électrique. Les éléments à barres ferromagnétiques vont produire un champ magnétique induit par le courant (30) circulant vers le bas dans le conducteur (15) jusqu'à une base en béton (36). Le champ magnétique induit provoque dans l'entrefer (21) une attraction entre les éléments de bouts opposés ( 12 ) qui est suffisante pour abaisser un bouton de contact (33) d'une boîte d'interrupteur de signal (32) pour fournir un signal d'indication sur la ligne (34). La charnière (14) est conçue pour permettre au flux magnétique de passer à
travers celle-ci de sorte qu'il y a un circuit magnétique dans les éléments (12) avec un seul entrefer (21). Afin de simplifier l'illustration, les moyens de maintient qui retiennent les éléments (12) et (12') autour du conducteur (14) ne sont pas illustrés dans les figures 6 et 7. En pratique, les moyens de maintient peuvent comprendre n'importe quel support ou collier de fixation pour retenir les élément (12) et (12') en position, soit connectés au conducteur ( 15 ) ou à la base ( 36 ) . Dans le cas où les éléments (12) et (12') formeraient un parcours conducteur de courant (30) de telle sorte que trop peu de courant traverserait le conducteur (15) et induirait par conséquent un champ magnétique dans les éléments ferromagnétiques ( 12 ) et ( 12' ) , des moyens peuvent être prévus afin d'assurer que le courant (30) demeure dans le conducteur (15). Par exemple, les moyens de maintient peuvent isoler les éléments (12) et (12') de la surface du conducteur (15).
On peut donc constater que l'utilisation d'un 'interrupteur (32) et (33), soit électrique, soit électro-2I~349~
optique ou à effet de Hall peut servir à fournir un signal en réponse au champ magnétique concentré dans l'entrefer (21). Dans le cas d'un interrupteur à effet de Hall, l'interrupteur est placé dans l'entrefer pour subir le plus grand champ magnétique.
Bien entendu, l'entrefer (21) n'est pas nécessairement un espace d'air mais peut être rempli avec un matériau spongieux et peut quand même commander un bouton interrupteur (33) ou un mécanisme de libération l0 ( 16 ) , ( 18 ) , ou il pourrait être rempli avec un matériau solide à l'exception d'un interrupteur à commande magnétique pourvu que 1e matériau spongieux ou solide ne provoque pas une interférence substantielle avec le champ magnétique.
travers celle-ci de sorte qu'il y a un circuit magnétique dans les éléments (12) avec un seul entrefer (21). Afin de simplifier l'illustration, les moyens de maintient qui retiennent les éléments (12) et (12') autour du conducteur (14) ne sont pas illustrés dans les figures 6 et 7. En pratique, les moyens de maintient peuvent comprendre n'importe quel support ou collier de fixation pour retenir les élément (12) et (12') en position, soit connectés au conducteur ( 15 ) ou à la base ( 36 ) . Dans le cas où les éléments (12) et (12') formeraient un parcours conducteur de courant (30) de telle sorte que trop peu de courant traverserait le conducteur (15) et induirait par conséquent un champ magnétique dans les éléments ferromagnétiques ( 12 ) et ( 12' ) , des moyens peuvent être prévus afin d'assurer que le courant (30) demeure dans le conducteur (15). Par exemple, les moyens de maintient peuvent isoler les éléments (12) et (12') de la surface du conducteur (15).
On peut donc constater que l'utilisation d'un 'interrupteur (32) et (33), soit électrique, soit électro-2I~349~
optique ou à effet de Hall peut servir à fournir un signal en réponse au champ magnétique concentré dans l'entrefer (21). Dans le cas d'un interrupteur à effet de Hall, l'interrupteur est placé dans l'entrefer pour subir le plus grand champ magnétique.
Bien entendu, l'entrefer (21) n'est pas nécessairement un espace d'air mais peut être rempli avec un matériau spongieux et peut quand même commander un bouton interrupteur (33) ou un mécanisme de libération l0 ( 16 ) , ( 18 ) , ou il pourrait être rempli avec un matériau solide à l'exception d'un interrupteur à commande magnétique pourvu que 1e matériau spongieux ou solide ne provoque pas une interférence substantielle avec le champ magnétique.
Claims (16)
1. Un indicateur de courant électrique (10) pour un conducteur (15), l'indicateur comprenant:
au moins un élément ferromagnétique (12) ayant deux bouts;
des moyens de maintient pour maintenir ledit au moins un élément autour du conducteur (15) avec les bouts rapprochés face à face dans une direction transversale à
une direction de circulation de courant dans le conducteur (15) et ayant un entrefer (21) entre eux, un circuit magnétique étant créé dans l'élément (12) et formant un champ magnétique dans l'entrefer lorsque le courant circule dans le conducteur; et des moyens de signalisation pour fournir un signal lorsque le champ magnétique dans l'entrefer (21) dépasse un seuil prédéterminé:
caractérisé par le fait que:
les deux bouts sont mobiles et se rapprochent l'un vers l'autre lorsque le champ magnétique dépasse le seuil prédéterminé, et les moyens de signalisation comprennent un ressort (14) pour maintenir les bouts mobiles écartés, et des moyens de gâchette (16, 18) pour empêcher les bouts de s'éloigner sous l'action du ressort, les moyens de gâchette se libérant au moment où le champ magnétique dépasse le seuil, de sorte qu'une pointe de courant dans le conducteur fera augmenter le champ au-dessus du seuil, et provoquera un rapprochement des bouts l'un vers l'autre pour libérer les moyens de gâchette (18), causant ainsi le décrochage de l'au moins un élément (12) du conducteur (15) lorsque les moyens de gâchette ont été libérés, et donnant ainsi le signal qui aide à localiser l'endroit où a eu lieu la pointe de courant.
au moins un élément ferromagnétique (12) ayant deux bouts;
des moyens de maintient pour maintenir ledit au moins un élément autour du conducteur (15) avec les bouts rapprochés face à face dans une direction transversale à
une direction de circulation de courant dans le conducteur (15) et ayant un entrefer (21) entre eux, un circuit magnétique étant créé dans l'élément (12) et formant un champ magnétique dans l'entrefer lorsque le courant circule dans le conducteur; et des moyens de signalisation pour fournir un signal lorsque le champ magnétique dans l'entrefer (21) dépasse un seuil prédéterminé:
caractérisé par le fait que:
les deux bouts sont mobiles et se rapprochent l'un vers l'autre lorsque le champ magnétique dépasse le seuil prédéterminé, et les moyens de signalisation comprennent un ressort (14) pour maintenir les bouts mobiles écartés, et des moyens de gâchette (16, 18) pour empêcher les bouts de s'éloigner sous l'action du ressort, les moyens de gâchette se libérant au moment où le champ magnétique dépasse le seuil, de sorte qu'une pointe de courant dans le conducteur fera augmenter le champ au-dessus du seuil, et provoquera un rapprochement des bouts l'un vers l'autre pour libérer les moyens de gâchette (18), causant ainsi le décrochage de l'au moins un élément (12) du conducteur (15) lorsque les moyens de gâchette ont été libérés, et donnant ainsi le signal qui aide à localiser l'endroit où a eu lieu la pointe de courant.
2. L'indicateur selon la revendication 1, comprenant de plus un pivot (14) connectant deux desdits éléments ferromagnétiques (12, 12').
3. L'indicateur selon la revendication 1, dans lequel les moyens de gâchette (16, 18) comprennent une attache élastique (16, 16') sur la surface extérieure d'un desdits bouts, l'attache (16, 16') étant dirigée extérieurement par rapport au conducteur (15).
4. L'indicateur selon la revendication 3, dans lequel les moyens de gâchette (16, 18) comprennent de plus une tige de gâchette (18) disposée sur une surface extérieure d'un autre desdits bouts, ladite attache (16) étant pourvue d'un trou (17) pour recevoir la tige de gâchette (18), de sorte que l'attache (16) est retenue par la tige de gâchette (18) sous l'action du ressort (14), et lorsque ladite force dépasse le seuil, l'attache élastique (16) est libérée de la tige de gâchette (18) alors que les bouts se rapprochent ensemble, permettant ainsi aux bouts de se s'écarter par la suite lorsque la force diminue sous le seuil.
5. L'indicateur selon la revendication 3, dans lequel l'attache (16', figure 5) a un bout en forme de crochet, et les moyens de gâchette comprennent de plus une barbe (18') disposée sur un autre des bouts, le bout en forme de crochet engageant ladite barbe (18'), de sorte que le bout en forme de crochet est maintenu contre la barbe (18') sous l'action dudit ressort, et lorsque ladite force dépasse ledit seuil, l'attache élastique (16') est libérée de la tige de gâchette pendant que les bouts se rapprochent ensemble, permettant ainsi aux bouts d'ensuite se séparer lorsque la force d'attraction diminue sous le seuil.
6. L'indicateur selon la revendication 3 , 4 ou 5, dans lequel ledit au moins un élément comprend deux feuilles (12, 12'), lesdits bouts étant un bout de chacune des deux feuilles, les feuilles étant connectées ensemble par une charnière (14) disposée entre d'autres bouts des feuilles.
7. L'indicateur selon la revendication 6, dans lequel le ressort (14) est une bande de matériau élastique inoxydable pour connecter lesdits autres bouts des feuilles ensemble.
8. L'indicateur selon une des revendications 1 à 7, comprenant de plus des moyens de butée (19) connectés entre lesdits bouts pour empêcher lesdits bouts de se rapprocher si près que la force demeure supérieure à
l'action du ressort (14) même si le courant descend sous un niveau qui a initialement provoqué ledit champ dépassant le seuil, de sorte que si le conducteur (15) véhicule habituellement un courant nominal ou si le matériau ferromagnétique se magnétise en réponse audit courant, le champ ne demeurera pas au-dessus du seuil après la pointe de courant.
l'action du ressort (14) même si le courant descend sous un niveau qui a initialement provoqué ledit champ dépassant le seuil, de sorte que si le conducteur (15) véhicule habituellement un courant nominal ou si le matériau ferromagnétique se magnétise en réponse audit courant, le champ ne demeurera pas au-dessus du seuil après la pointe de courant.
9. L'indicateur selon la revendication 8, dans lequel les moyens de butée (19) comprennent au moins un élément d'arrêt en plastique disposé sur au moins un rebord des bouts.
10. L'indicateur selon une des revendications 1 à
9, comprenant de plus un cordon (22) connecté à
l'indicateur (10) et des moyens (20) pour attacher le cordon au conducteur (15).
9, comprenant de plus un cordon (22) connecté à
l'indicateur (10) et des moyens (20) pour attacher le cordon au conducteur (15).
11. L'indicateur selon une des revendications 1 à
10, dans lequel le dit au moins un élément (12) est fait d'acier galvanisé.
10, dans lequel le dit au moins un élément (12) est fait d'acier galvanisé.
12. L'indicateur selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un élément (12) est une feuille élastique enroulée autour du conducteur (15).
13. L'indicateur selon la revendication 12, dans lequel les moyens de gâchette comprennent une attache en forme de crochet (16', figure 5) et une barbe d'engagement (18'), l'attache et la barbe étant formées intégralement avec la feuille (12).
14. L' indicateur selon la revendication 12 ou 13, dans lequel la feuille est faite d'acier galvanisé.
15. L'indicateur selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l'attache (16) est faite de plastique.
16. L'indicateur selon une des revendications 1 à
15, dans lequel un intérieur dudit au moins un élément (12) est pourvu d'une surface attirant visuellement l'attention.
15, dans lequel un intérieur dudit au moins un élément (12) est pourvu d'une surface attirant visuellement l'attention.
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|---|---|---|---|
| US545693A | 1993-01-19 | 1993-01-19 | |
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Effective date: 20130121 |