CH687486A5

CH687486A5 - Short-circuit indicator for lightning arrester on HV overhead line

Info

Publication number: CH687486A5
Application number: CH03708/92A
Authority: CH
Inventors: Christian Gazzola; Joel Gauchon
Original assignee: Ferraz Sa
Priority date: 1991-07-03
Filing date: 1992-12-03
Publication date: 1996-12-13
Also published as: PT101114B; EP0521805A1; ES2066589T3; EP0521805B1; CZ282376B6; DE69201021D1; DE69201021T2; PT101114A; CZ380792A3; FR2678764A1; FR2678764B1

Abstract

The indicator includes two cylindrical electrodes (1,2) that flank a varistor (3). Electrical contact between the varistor and electrodes is established by two discs (4). The three components are assembled into a tube (5) of insulating material which presents a vertical slit. A resistor (7) mounted in the slit is connected to the electrodes via two conductors (8,9). The tube with all the components is cast in an external envelope (10) surrounded by a cylinder (11). The first electrode is connected to a lighting arrester (13) while the second is connected to earth.

Description

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Description Description

La présente invention a trait aux dispositifs indicateurs de défaut ou de court-circuit, destinés à équiper les parafoudres montés le long des lignes électriques aériennes à haute ou moyenne tension. The present invention relates to fault or short-circuit indicating devices, intended to equip lightning arresters mounted along high or medium voltage overhead electrical lines.

On connaît des dispositifs de ce genre, par exemple celui décrit dans le document FR-A 2 603 418 (FERRAZ) et qui comporte un dispositif visuel incorporé en vue de signaler de manière parfaitement apparente le défaut éventuel d'un para-foudre auquel il est associé. Devices of this type are known, for example that described in document FR-A 2 603 418 (FERRAZ) and which includes a visual device incorporated in order to signal in a perfectly apparent manner the possible defect of a lightning arrester to which it is associated.

Un tel dispositif comprend une bande rectiligne élastiquement déformable dont l'une des extrémités, associée à un verrou, est libérée lorsqu'un défaut apparaît sur le parafoudre associé audit dispositif. Les moyens de libération du verrou sont sous la dépendance d'un filtre formé de deux bobinages en parallèle dont l'un est de type selfique afin d'arrêter le courant résultant des ondes de choc à très fort di/dt, tandis que l'autre est de nature résistive afin de freiner le passage d'un courant éventuel «de court circuit» et qui peut traverser le bobinage selfique en série avec un fil fusible, dont la fusion a pour effet de libérer l'indicateur. Such a device comprises an elastically deformable rectilinear strip, one of the ends of which, associated with a lock, is released when a defect appears in the arrester associated with said device. The means for releasing the lock are dependent on a filter formed by two windings in parallel, one of which is of the inductive type in order to stop the current resulting from the shock waves at very high di / dt, while the another is resistive in nature in order to slow down the passage of a possible “short circuit” current which can pass through the inductive winding in series with a fusible wire, the melting of which has the effect of releasing the indicator.

Un tel indicateur est de faible sensibilité, car il ne fonctionne pas en deçà de 70 ampères. En outre, le système de filtre nécessite une valeur de self difficilement réalisable de façon industrielle et à faible coût. Enfin, le principe de sélection des courants par la relation di/dt présente l'inconvénient de laisser passer tout de même dans le fil des courants de valeur de crête importante en cas d'onde de foudre. La durée de l'onde de foudre n'est pas suffisante pour détruire le fil, mais il peut apparaître un vieillissement prématuré du métal en cas de répétition du phénomène de foudre. Such an indicator is of low sensitivity, because it does not work below 70 amps. In addition, the filter system requires an inductance value which is difficult to achieve industrially and at low cost. Finally, the principle of selecting currents by the di / dt relationship has the drawback of allowing currents of high peak value to pass through the wire in the event of lightning waves. The duration of the lightning wave is not sufficient to destroy the wire, but premature aging of the metal may appear if the lightning phenomenon recurs.

Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier à ces inconvénients et à permettre la réalisation d'un indicateur de défaut de parafoudre qui est actionné en fonction de la valeur d'intensité du courant généré par le réseau après mise en court-circuit du parafoudre. The improvements which are the subject of the present invention aim to remedy these drawbacks and to allow the production of a surge arrester fault indicator which is actuated as a function of the value of the intensity of the current generated by the network after switching on. short circuit of the arrester.

L'indicateur de défaut suivant l'invention est défini à la revendication 1. The fault indicator according to the invention is defined in claim 1.

En fait cet indicateur comprend deux électrodes opposées qui sont réunies d'une part en série par un dispositif à caractéristique tension-courant non linéaire tel qu'un éclateur ou une varistance basse tension à travers lequel transitent les éventuelles ondes de foudre, et d'autre part en dérivation par une résistance qui ne réagit pas lors d'une onde de foudre, mais s'élève en température lors du passage du courant généré par le réseau pour détruire au moins en partie un manchon entourant l'indicateur, en cas de mise en court-circuit accidentel du parafoudre branché en série avec cet indicateur. In fact this indicator comprises two opposite electrodes which are joined on the one hand in series by a device with nonlinear voltage-current characteristic such as a spark gap or a low voltage varistor through which any lightning waves pass, and on the other hand in derivation by a resistor which does not react during a lightning wave, but rises in temperature during the passage of the current generated by the network to destroy at least partially a sleeve surrounding the indicator, in the event of accidental short-circuiting of the arrester connected in series with this indicator.

En variante, l'élévation de température de la résistance peut la détruire et provoquer l'élimination d'une bande élastique dont les extrémités sont associées à ladite résistance. As a variant, the rise in temperature of the resistor can destroy it and cause the elimination of an elastic band, the ends of which are associated with said resistor.

Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. The appended drawing, given by way of example, will allow a better understanding of the invention, the characteristics which it presents and the advantages which it is capable of providing.

Fig. 1 est une coupe longitudinale d'un indicateur de défaut établi conformément à l'invention. Fig. 1 is a longitudinal section of a fault indicator established in accordance with the invention.

Fig. 2 est une coupe suivant ll-ll (fig. 1). Fig. 2 is a section along ll-ll (fig. 1).

Fig. 3 représente le schéma électrique de l'indicateur de défaut suivant l'invention. Fig. 3 shows the electrical diagram of the fault indicator according to the invention.

Fig. 4 est une vue de détail en perspective d'une variante de réalisation de l'invention. Fig. 4 is a detailed perspective view of an alternative embodiment of the invention.

On a illustré en fig. 1 et 2 un premier mode d'exécution de l'indicateur de défaut suivant l'invention, qui comprend essentiellement deux électrodes 1 et 2, prévues cylindriques, et entre lesquelles est insérée une varistance à basse tension 3, deux rondelles intercalaires 4 assurant un bon contact entre lesdites électrodes et la varistance. L'assemblage des trois éléments précites est effectué au moyen d'un tube 5 en matière isolante présentant une fente verticale, de telle sorte qu'il affecte en section transversale la forme d'un C inversé (fig. 2). Le tube 5 est associé aux électrodes 1 et 2 au moyen de cales 6. Illustrated in fig. 1 and 2 a first embodiment of the fault indicator according to the invention, which essentially comprises two electrodes 1 and 2, provided cylindrical, and between which a low voltage varistor 3 is inserted, two intermediate washers 4 ensuring a good contact between said electrodes and the varistor. The assembly of the three aforementioned elements is carried out by means of a tube 5 of insulating material having a vertical slot, so that it affects in cross-section the shape of an inverted C (fig. 2). The tube 5 is associated with the electrodes 1 and 2 by means of shims 6.

Il convient d'observer qu'aux lieu et place de la varistance 3, on peut prévoir un éclateur à électrodes circulaires ou tout autre dispositif à caractéristique tension-courant non linéaire. It should be observed that instead of the varistor 3, a spark gap with circular electrodes or any other device with non-linear voltage-current characteristic can be provided.

Une résistance 7 est branchée par des conducteurs 8 et 9, respectivement aux électrodes 1 et 2, ladite résistance étant située dans la fente 5a du tube 5. L'ensemble des éléments précite est placé dans un moule permettant de mouler une enveloppe extérieure 10 réalisée par exemple au moyen d'un élastomère silicone par exemple. On observe que la résistance 7 est tangente à l'une des génératrices extérieures de l'enveloppe 10 pour des raisons qu'on expliquera mieux plus loin. A resistor 7 is connected by conductors 8 and 9, respectively to the electrodes 1 and 2, said resistor being located in the slot 5a of the tube 5. All of the above elements are placed in a mold making it possible to mold an outer casing 10 made for example by means of a silicone elastomer for example. It is observed that the resistor 7 is tangent to one of the external generatrices of the envelope 10 for reasons which will be better explained below.

Autour de l'enveloppe 10 est placé sous tension un manchon tubulaire 11 réalisé en élastomère et qui est mis en place par allongement élastique. Le manchon 11 est de préférence coloré. Around the envelope 10 is placed under tension a tubular sleeve 11 made of elastomer and which is put in place by elastic elongation. The sleeve 11 is preferably colored.

L'électrode 1 est branchée par tous moyens appropriés, par exemple par un conducteur 12 (fig. 3) à un parafoudre 13, tandis que l'électrode 2 est reliée à la terre par un câble 14 (fig. 3). The electrode 1 is connected by any suitable means, for example by a conductor 12 (fig. 3) to a surge arrester 13, while the electrode 2 is connected to earth by a cable 14 (fig. 3).

Le fonctionnement est le suivant: lors d'un coup de foudre, la crête d'intensité est conduite à la terre en traversant la varistance 3, le courant dévié dans la résistance 7 ne provoque pas un échauffement significatif de cette dernière du fait de la très faible durée du coup de foudre. The operation is as follows: during a lightning strike, the intensity peak is conducted to earth by crossing the varistor 3, the current deflected in the resistor 7 does not cause a significant heating of the latter due to the very short duration of the lightning strike.

Par contre, si pour une raison ou une autre, le parafoudre 13 est détruit un courant est généré par le réseau, et se maintient jusqu'à l'intervention des protections du réseau. La durée qui en résulte provoque un échauffement de la résistance suffisant pour faire fondre le manchon 11 à son niveau étant donné la proximité de la résistance et du manchon. Ainsi, tout surveillant peut voir que l'indicateur de défaut à fonctionné (par disparition du manchon 11 ) de telle sorte qu'il sait que le parafoudre correspondant est hors d'usage. On the other hand, if for one reason or another, the arrester 13 is destroyed, a current is generated by the network, and is maintained until the intervention of the network protections. The resulting duration causes heating of the resistor sufficient to melt the sleeve 11 at its level given the proximity of the resistor and the sleeve. Thus, any supervisor can see that the fault indicator has operated (by disappearance of the sleeve 11) so that he knows that the corresponding arrester is out of order.

Dans la variante de fig. 4, le manchon est réalisé sous la forme d'une bande 11' qui n'occupe pas toute la périphérie de l'enveloppe 10, de telle sorte In the variant of fig. 4, the sleeve is produced in the form of a strip 11 ′ which does not occupy the entire periphery of the envelope 10, so that

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qu'entre ses extrémités il existe un espace 15. Chacune des extrémités de la bande 11' est pourvue d'une borne métallique 11'a, 11'b à chacune desquelles est fixée l'extrémité correspondante de la résistance 7 qui constitue ainsi un moyen de retenue en place de la bande interrompue 11'. Les bornes 11'a et 11sont respectivement réunies aux conducteurs 8 et 9. that between its ends there is a space 15. Each of the ends of the strip 11 'is provided with a metal terminal 11'a, 11'b to each of which is fixed the corresponding end of the resistor 7 which thus constitutes a means for retaining the interrupted strip 11 'in place. The terminals 11'a and 11 are respectively joined to the conductors 8 and 9.

Lorsque le réseau émet un courant après mise en court-circuit du parafoudre correspondant à l'indicateur de défaut considéré, l'intensité de ce courant fait fondre la résistance 7 qui libère ainsi les deux extrémités de la bande 11' qui, du fait de son élasticité, se sépare de l'indicateur de défaut. Là encore, le surveillant constate visuellement l'absence de la bande 11' et en déduit que le parafoudre correspondant est hors d'usage. When the network emits a current after short-circuiting of the arrester corresponding to the fault indicator considered, the intensity of this current melts the resistor 7 which thus releases the two ends of the strip 11 'which, due to its elasticity, separates from the fault indicator. Again, the supervisor visually notes the absence of the strip 11 ′ and deduces therefrom that the corresponding arrester is out of order.

On a ainsi réalisé un indicateur de défaut qui répond particulièrement bien aux desiderata de la pratique et qui permet en particulier, du fait des caractéristiques courant/tension des deux composants en parallèles, que pratiquement tout le courant de fuite du parafoudre 13 passe à travers la résistance 7, de telle sorte que la varistance 3 ne vieillit pas en fonctionnement normal. A fault indicator has thus been produced which responds particularly well to the wishes of the practice and which allows in particular, owing to the current / voltage characteristics of the two components in parallel, that practically all of the leakage current of the arrester 13 passes through the resistor 7, so that the varistor 3 does not age in normal operation.

On notera que l'élévation en température de la résistance 7 peut agir sur un circuit de signalisation à distance facilitant le constat de destruction de l'indicateur de défaut. Note that the rise in temperature of the resistor 7 can act on a remote signaling circuit facilitating the finding of destruction of the fault indicator.

Claims

1. Fault indicator for a surge arrester (13) placed on an overhead high or medium voltage power supply network, characterized in that it comprises two electrodes (1, 2) joined on the one hand in series by a device (3) with non-linear voltage-current characteristic and on the other hand bypassing by a resistor (7) which, without reacting during a lightning wave, rises in temperature when the current generated by the network following this wave, ensuring by fusion the release of a visual signaling member (11, 11 ') surrounding an envelope (10) of the assembly.

2. Indicator according to claim 1, characterized in that the resistor (7) retains the two ends of an elastic band (11 ') constituting the signaling member engaged around the envelope (10).

3. Indicator according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the rise in temperature of the resistor (7) acts on a remote signaling circuit.

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