EP0135572B1 - Dispositif de protection des lignes electro-conductrices aeriennes vis-a-vis de la foudre - Google Patents

Dispositif de protection des lignes electro-conductrices aeriennes vis-a-vis de la foudre Download PDF

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EP0135572B1
EP0135572B1 EP84901079A EP84901079A EP0135572B1 EP 0135572 B1 EP0135572 B1 EP 0135572B1 EP 84901079 A EP84901079 A EP 84901079A EP 84901079 A EP84901079 A EP 84901079A EP 0135572 B1 EP0135572 B1 EP 0135572B1
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electrode
connection
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Jean-Paul Schaff
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/10—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
    • H01T4/14—Arcing horns

Definitions

  • the present invention is in the field of the transport of electrical energy by overhead lines and it relates more specifically to improved means of lightning protection of such lines and of the installations which are electrically connected to them.
  • lightning can be in the form of an electrical discharge under very high voltage between the ground and cloudy masses for example, preferably taking the electrically conductive path offered by objects rising above the ground such as trees, constructions and of course overhead electrical installations.
  • aerial installations for transporting electrical energy by means of devices known as spark gaps and consisting of a pair of electrodes each consisting of a galvanized steel rod bent at about 45 °; the electrodes are arranged in the vicinity, and generally plumb with a group of insulators, a pylon or a pole, in a coplanar fashion and their bend facing each other separated by a certain distance, one of the electrodes being connected to the power line, the other being connected to earth; one of the electrodes is supported by a bracket directly by the line cable, the other electrode is also supported by a bracket secured to a cable or rod for fixing the insulators to the posts; this fixing cable can also serve, being connected to earth, as a grounding conductor for the second electrode generally, the electrodes, their support bracket and the fixing
  • Overhead lightning protection means forming the closest prior art known to the Applicant, are described in publication FR-A-2 094 512 which discloses a device for hanging electrical lines combining a spark gap constituted by a pair of electrodes supported by supports having a general T-shape, the electrodes being connected one to the line, the other to an earth connection by tangential junction means; sometimes, the aim of this invention not being that of the optimal flow of the electric wave that constitutes lightning, its connection means are not described in detail, any more than the nature of the metal constituting them does is specified.
  • devices for earthing surge protective devices have been known for a very long time, these devices generally being constituted by an electrical conductor buried in the ground, or better still, plunging into a well so as to through the water table, find an electroconductive volume in the soil with the lowest possible resistance.
  • the earth connections proposed to date if they are perfectly capable of dissipating a permanent electric voltage, seem ill-suited to dissipating the energy of an electric wave of very high amplitude and very short period such as that under which the phenomenon of lightning generally occurs.
  • the main idea of the present invention is based on the one hand on recent knowledge of the nature and behavior of the current composing the discharge of lightning in conductors and on the other hand on taking into account the fact, more anciently known that the electric charges are distributed on the surface of the conductors.
  • an atmospheric discharge comprises a phase of increasing intensity (front of the discharge) of approximately 8 microseconds, and a phase of decreasing intensity (tail of discharge) of approximately 20 micro-seconds; it is this intensity wave which propagates along the "discharge channel" and in the conductors thus encountered, while the techniques of the prior art did not take into account this oscillatory and dynamic aspect of the discharge, the present invention will precisely hold the greatest case by endeavoring to reduce to the maximum the impedance of the evacuation circuits to the ground, in particular by endeavoring to preserve the surface, or film, conduction effect of these circuits .
  • the improvements proposed by the invention will relate to three categories of means: first, the spark gaps and their method of connection, secondly the earth plugs and their connection, thirdly means of connection or junction .
  • a spark gap of the kind comprising a pair of electrodes supported by a support integral with an insulator and separated from each other, said pair of electrodes being said spark gap, one electrodes being connected to said line, the other electrode being connected to earth, is mainly characterized in that said electrode support has the general shape of a T composed of a transverse part and a foot, in that at least said transverse part has substantially circular symmetry about a longitudinal axis, and in that it is provided at each of its ends with an axial clamping means intended to make it integral on the one hand said electrode, on the other hand of a cable, or electroconductive rod, and in that said transverse part at least, and its clamping means are made of a non-magnetic electroconductive metal.
  • the electrode supports themselves consist of several parts; it will be noted, still in consideration of the short wave wavelength aspect of the discharge, that surface / surface contacts are not to be feared; the composite nature of the electrode supports has advantages in the positioning and adjustment operations.
  • the transverse part of the electrode holder is a cylindrical part comprising at one of its ends a mandrel of the type with pushed clamp intended to grip the end of the electrode, while its other end comprises a member for multi-strand cable connection with conical internal reach and axially bored conical core intended to clamp the end of a multi-strand conductor of the discharge discharge circuit.
  • the transverse part of the electrode support is a cylindrical part provided at each of its ends with two mandrels with pushed pliers, 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 enclosed in a mandrel with pushed pliers of a connector, the other end of which has a clamping member for multi-strand cable connection with conical internal reach and core taper axially bored to enclose the end of a stranded conductor of the discharge discharge circuit.
  • this consists of an upper part comprising a ring axially bored to grip said transverse part, said ring being connected to a rod, of a connecting piece forming double mandrels with clamps pushed, and a lower rod secured to an insulator, one end of the upper rod is clamped in a clamp of the mandrel of the connecting piece, while one end of the lower rod is clamped in the clamp of the another mandrel from this same part.
  • the present invention proposes to arrange the other elements of this circuit in such a way that they are as straight as possible, at most that their curvature is of large radius and at least that no element of this circuit has a cusp, but rather, they connect tangentially.
  • the cable for connecting the first electrode to the electrically conductive line is made tangentially, at a connection point, while the cable for connecting the second electrode to earth has a vicinity of the pole a radius of about 50 centimeters. .
  • an earth connection intended for the earthing of heavy overloads, such as caused by lightning, of overhead electric lines said earth connection being of the type constituted by a buried electrical conductor in the ground, is generally characterized in that said conductor buried in the ground is a single conductor closed on itself at a loop point to form a loop and in that the ground conductor in coming from the aerial installation is tangentially connected to said loop at at least one connection point.
  • the buried conductor is looped back on itself by means of a device constituted by a double mandrel with pliers and with coaxial conical surfaces.
  • connection of the earthing conductor further comprises a third conductive element tangentially connected to each of its extremities on the one hand to said earthing conductor and on the other hand, to the loop conductor, the connection of the latter to the loop being carried out in a tangential direction opposite to that of the aforementioned connection, the earthing conductor, the loop conductor and the third connection conductor forming a kind of triangle, called "equipotential triangle" of connection, the sides of this triangle being in fact substantially arcs of a circle.
  • said loop has the general shape of a rectangle with rounded angles along sensitively arcs of a circle.
  • one of the sides of the "equipotential triangle" is one of the rounded angles of said loop.
  • an electrical junction device for electrically conductive cables is generally characterized in that it incorporates at least one piece of elongated shape and bent over itself in the direction 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 part being made of a non-magnetic electroconductive metal; advantageously, the two adjacent shell edges are pressed against each other in close electrical contact.
  • junction thus formed has a very low impedance with respect to electric discharges, of the kind of lightning strikes or induced by it.
  • the above-mentioned shell or shells are clamped by suitable means around the conductors, these means being arranged in the vicinity of each of the ends of the shell at least.
  • a joining device also incorporates a so-called contact part having a double cradle profile and a length substantially equal to that of a shell, the radius of curvature of a cradle being substantially equal. to the radius of a conductor.
  • a junction device will find its application in the junction side by side of electrical conductors, as such junctions appear in the aforementioned patent applications, mainly when it is a question of "earthing" of a lightning arrester installation and in particular when the earth connection of such installations will consist of several electrical conductors buried in the ground; in this case the conductors buried in the ground are connected to each other by electrically conductive segments themselves buried, the junction of a segment with a conductor being carried out by means of said device.
  • a medium-voltage electroconductive line stop 101 for example, comprises a pole 102, a connection 103 to subsequent installations, an insulator assembly 104 and a lightning protection device comprising itself even a pair of electrodes 105 and 106 and a discharge conduit 107 to an earth connection 108; incidentally, an "anti-bird" rod is placed between the electrodes to avoid electrocution of these animals.
  • connection of each electrode via its support comprises at least two right angles; it is noted that the base of the electrode serves as a conductor and that, in general, the electrode is connected to its base by means of an eyelet and of bolting through the eyelet in general still, both the electrode and its support leg are made of galvanized iron.
  • This device for protecting the subsequent installation against the effects of lightning known as a spark gap is generally, as said above, ineffective for discharges exceeding 15 kA and it is entirely representative of the known prior art.
  • electrodes 111 and 112 of copper for example are each supported by a support, 113 and 114 respectively, having a general T shape; each support such as the support 114 consists of a transverse part 115 and a base 116.
  • the particular structure of these supports will be described below, but it should already be noted that the transverse part has a rough shape cylindrical along the axis of which are connected the electrode 112 on the one hand and the cable 117 for connection of this first electrode to the electroconductive line or bypass of the discharge; it will be noted that it is the same for the other electrode with the connection cable 118 of the second electrode to earth.
  • the cable 117 is tangentially connected to the line 101 'at a point 119 at least 1.50 meters from the spark gap and that the connection cable insulated at 1,000 volts minimum, from the second electrode to earth present in the vicinity of the pole 102 'a curvature 120 of fairly large radius (of the order of 50 centimeters for example).
  • FIG. 3 is shown in section on a larger scale and in more detail an electrode holder such as the electrode holder 114 of the previous figure; this electrode holder essentially consists of a transverse part 115 and a foot 116; the transverse part 115 is a substantially cylindrical part or else with an axis symmetry 121; it comprises at one of its ends 122 a mandrel of the pliers type push 123 enclosing the end of the electrode 112; it comprises at its other end 127 a member for connecting the multi-strand cable 117 comprising a nut 124 with conical internal bearing and conical core 125 axially bored; this type of connection of multi-strand cables is known in itself and it is recalled that the tightening of the nut 124 brings the internal end of the core and of the strands enclosed in contact with the bottom stop 126.
  • the collet chuck end thrust 122 is also known in itself; it will however be noted that the cylindrical part, or transverse part 115, is provided with an inner bore
  • the constituent parts of the transverse part consist of one or more non-magnetic metals, or even non-ferromagnetic metals such as copper, brass, bronze, aluminum or other excluding metals having ferro- magnetic.
  • the foot 116 is connected to the transverse part 115 by a ring 129 axially bored.
  • an electrode holder 130 consists of a transverse piece 131 provided at each of its ends with two collet chucks similar to the collet chucks 123 of the previous figure; one of the mandrels is used to enclose the electrode 112, the other mandrel encloses a rod 32 itself connected to the multi-stranded conductor 117 via a connector 133 having substantially the same functional structure as the transverse part of the previous figure; this connection is illustrated in more detail in figs. 5 and 5a.
  • the base of the electrode support 130 consists of an upper part formed by a rod 116 and by a ring 129 axially bored to enclose the transverse part 131 of a connection piece 134 forming double mandrels with pushed pliers and a rod 136 secured to an insulator part 137 at one of its ends, its other end being engaged in one of the mandrels of the part 134.
  • the advantage of this assembly with intermediate part 134 is to allow easy adjustment in height and orientation of the electrode 112.
  • a spark gap mounting variant differs from the previous one in that the transverse part 131 'has at one of its ends a low-cut part 132' similar to the part 132 and at its other end an axial clamping mandrel constituted by a nut 160 with internal conical thread and by an external thread 161, itself conical, from the end of the transverse piece 131, this threaded end has several longitudinal slots allowing, during the screwing of the nut, the tightening of the electrode 112 '.
  • the other parts of this electrode assembly are similar to those of the previous figure.
  • the connecting piece 133 of the previous figure is constituted for a first part 140, by a chuck with pushed clamp and for a second part 141 by a multi-strand cable connection member comprising a nut 142 with internal reach taper and tapered core 143 axially bored; this connecting member is completely similar in its own to that comprised by the part 127 of the transverse part of FIG. 3.
  • connecting piece 134 of FIG. 4 consists of two parts 140 of the part of FIG. 3.
  • connecting piece 134 of FIG. 4 consists of two parts 140 of the part of FIG. 3.
  • Fig. 5a recalls that a pushed clamp such as the clamp 145 of FIG. 5 is a conical piece axially bored and split along a generator.
  • the electrode support foot can be doubled, as is the case for a 150 foot for example, applied to the lightning protection of a very high voltage line, and this because of the long length of the insulator line.
  • a spark gap also applies the principles of the invention in that the electrode support consists of a transverse piece such as 152 enclosing an electrode 153 axially and always connected axially to the conductor 117 '.
  • Legs such as 54 are made of an insulating material such as porcelain and are fixed to a support plate 155 which may be made of aluminum.
  • the connection of the electrodes to the multi-strand cable 117 ′ is carried out for example by means of a part 133 similar to that of FIG. 4 and by a mandrel 158 at the end of the transverse part 152.
  • the mandrel 154 of the previous figure is replaced by a screw tightening transverse 156.
  • FIG. 7b an alternative embodiment of FIG. 7 in which the electrodes 153 of the previous figure are replaced by spherical electrodes 157.
  • spherical electrodes which are slightly more expensive than the horn electrodes hitherto described, can just as well be fitted to all the spark gaps previously described and be substituted for horn electrodes; the electrodes with spheres are in principle slightly more effective than the electrodes with horns but it will be noted that this increase in efficiency is quite minimal compared to that supported by the mounting of the electrodes whatever they are, recommended by the invention.
  • FIG. 8 shows an assembly of lightning protection spark gaps according to the invention quite similar to that shown in FIG. 2 to 4 (the equivalent bodies are assigned the same references); we note however that in this figure, the spark gap support legs such as 161 and 162 are bars, or flats, of rectangular section, visible respectively in the inserts 163 and 164; the lower part of the stand 161 is connected by means of a bolt 169 to a connecting member 165 of the 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 .
  • an anti-bird device 170 is also constituted by a flat whose rectangular section is visible in the insert 171; this flat part is twisted by a quarter turn near its lower part to be fixed by means of a bolt 172 on the connection part of two neighboring insulators 166 and 167.
  • insulation sheath 175 of the cable 120 which is an insulation sheath at 1,000 volts minimum.
  • a single electrical conductor is closed on itself in a loop 202 by a looping device 201;
  • the loop has a substantially rectangular shape whose straight parts have lengths greater than 1 meter and preferably at least 5 meters;
  • the conductor is a bare copper cable with a cross section of 25 to 150 mm 2 ; the sides of the loop are connected to each other in curved parts with a radius of about 0.5 meters.
  • a grounding conductor 203 for example of spark gaps or variable resistance lightning arresters of the aerial installation, is an electrical conductor with the same characteristics as that of the loop 202 but it is preferably isolated at least on its aerial part; this earthing conductor is tangentially connected a first time to the loop 202 at a first connection point 204 by means of a connection device; it is still tangentially connected a second time to the loop at a second connection point 204 by means of a third conductor 208 which is itself connected tangentially, at each of its ends to the conductor 203 and to the loop 202 in 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 sort of triangle 210, called the equipotential triangle; the curved sides of this triangle are substantially arcs of a circle having a radius of approximately 0.5 meters; the third conductor 208 is of course similar to the other conduct
  • the looping device 201 is constituted by a double mandrel with pliers and coaxial conical surfaces, known in itself in the connections of electrical conductors; in the application which is made of it in the invention, the constituent elements, ie body 211, clamp 212 and nuts 213 are made of non-magnetic metal and preferably of bronze.
  • a connection device 204 consists of a jumper 215 with two nuts 216 and clamping plate 217, also of known type, the constituent elements of which, in accordance with the invention, are made of non-magnetic metal.
  • a pole 220 at the end of the line comprising a transformer station 221 and surge arrester means constituted by a spark gap 222 grounded by an insulated conductor 203; the loop 202 located at a distance of about 1 meter or 2 below the ground surface and around the base of the post, is for example similar to that shown in FIG. 16; there is in particular a conductor 223 for earthing the ground of the aerial installation and / or the network neutral; this conductor 223 is itself tangentially connected to the loop 202.
  • the earth connections have a structure and / or a geometry substantially different from the earth connection of FIG. 9; these earth connections are intended for air installations larger than a simple pole; for example the earth connections of fig. 13, 14 and 15 may be intended for the earthing of processing installations while the earth connection of FIG. 16 will be suitable for example for a high voltage line pylon.
  • the higher the aerial installation the more the loop 202 must be extended; for optimal protection, the dimensions of the loop will preferably be greater than the largest dimension of the protected installation, and the loop should preferably surround the track on the ground of the installation. Note however that these earth connections are generally suitable for all high, medium and low voltage installations.
  • a looping member 201 one or more single-conductor loops 202, equipotential connection triangles 210, connecting members such as 204 and various grounding conductors such as 203 and 223.
  • FIG. 17 which schematically illustrates a transformer station 326 of the HT / MT or THT / HT type of the devices of the preceding figures are symbolized by the small rectangles 320 bridging two cables side by side.
  • the conductors such as 321 and 322 for earthing the aerial lightning protection installation do not undergo any mechanical interruption in their part buried in the ground; it will also be noted that in the ground they are connected by means of junction devices by a segment such as 323 to form connection triangles 324 called equipotential triangles; finally, it will be noted that the part buried in the ground having the general shape of a rectangle, a conductor 325 called an internal bridge connected on the side of the rectangle around their middle.
  • radii of curvature r of the conductors are at least 0.5 m.
  • a device for joining the conductors of the two parallel electric cables 301 and 302 essentially consists of an elongated piece 303 bent over itself to form a sleeve surrounding the conductors; it is remarkable that the two adjacent edges of the shells are pressed against one another in a surface 304 of close electrical contact; flanges 305 are arranged in the vicinity of the ends of the shell 303.
  • the sleeve enclosing the cables 301 and 302 consists of a pair of identical shells 306 and 307, the longitudinal edges of which are maintained in close electrical contact by means of flanges 305.
  • the electrical junction 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 the conductors.

Landscapes

  • Suspension Of Electric Lines Or Cables (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Un dispositif parafoudre pour des lignes électriques aériennes contient au moins un des éléments suivants: un éclateur (111, 112), une prise de terre et un dispositif de raccordement de câbles électriques. On propose des mesures de réduction de l'impédance des éléments du circuit d'évacuation à la terre de l'onde de choc due aux charges atmosphériques.

Description

  • La présente invention est du domaine du transport de l'énergie électrique par lignes aériennes et elle a plus précisément pour objet des moyens améliorés de protection contre la foudre de telles lignes et des installations qui leur sont électriquement reliées.
  • On sait que la foudre peut se présenter sous forme d'une décharge électrique sous très haute tension entre le sol et des masses nuageuses par exemple, en empruntant de préférence le chemin électroconducteur offert par des objets s'élevant au-dessus du sol tels qu'arbres, constructions et bien entendu installations électriques aériennes. On sait protéger les installations aériennes de transport de l'énergie électrique au moyen de dispositifs connus sous le nom d'éclateurs 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 l'aplomb d'un groupe d'isolateurs, d'un pylône ou d'un poteau, de façon coplanaire et leur coude en regard l'un de l'autre séparé par une certaine distance, l'une des électrodes étant reliée à la ligne électrique, l'autre étant reliée à la 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 la 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, tels 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 la ligne par des éclateurs de conception actuelle est insuffisante; un certain nombre de transformateurs et autres appareils appartenant aux installations sont ainsi endommagés par la foudre chaque année.
  • Des moyens aériens de protection contre la foudre, formant l'art antérieur le plus proche connu du Demandeur, sont décrits dans la publication FR-A-2 094 512 qui divulgue un dispositif d'accrochage de lignes électriques combinant un éclateur constitué d'une paire d'électrodes supportées par des supports ayant une forme générale en T, les électrodes étant reliées l'une à la ligne, l'autre à une prise de terre par des moyens de jonction tangentielle; quelquefois, le but de cette invention n'étant pas celui de l'écoulement optimal de l'onde électrique que constitue la foudre, ses moyens de raccordement ne sont pas décrits de façon détaillée, pas plus que la nature du métal les constituant n'est précisée.
  • D'autre part, on connaît depuis très longtemps des dispositifs de mise à la terre des moyens parafoudres, ces dispositifs étant généralement constitués par un conducteur électrique enfoui dans le sol, ou mieux encore, plongeant dans un puits de façon à, par l'intermédiaire de la nappe phréatique, 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 appropriées à la dissipation de l'énergie d'une onde électrique de très forte amplitude et de très courte période telle 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 la surface des conducteurs. Des études faites dans les dernières décennies ont montré qu'une décharge atmosphérique comportait une phase d'intensité croissante (front de la 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 conducteurs rencontrés ainsi, alors que les techniques de l'art antérieur ne prenaient pas en compte cet aspect oscillatoire et dynamique de 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 préserver l'effet de conduction superficielle, ou pelliculaire, de ces circuits.
  • Cet objectif est atteint suivant les caractéristiques de la premierè revendication.
  • Ainsi, les améliorations proposées par l'invention vont porter sur trois catégories de moyens: en premier lieu, les éclateurs 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.
  • En premier lieu et selon la présente invention, un éclateur du genre comportant un couple d'électrodes supportés par un support solidaire d'un isolateur et séparées l'une de l'autre, ledit couple d'électrodes étant dit éclateur, l'une des électrodes étant reliée à ladite ligne, l'autre électrode étant reliée à la terre, est principalement caractérisé en ce que ledit support d'électrode a la forme générale d'un T composé d'une partie transversale et d'un pied, en ce qu'au moins ladite partie transversale présente sensiblement une symétrie circulaire autour d'un axe longitudinal, et en ce qu'elle est pourvue à chacune de ses extrémités d'un moyen de serrage axial destiné à la rendre solidaire d'une part de ladite électrode, d'autre part d'un câble, ou tige électroconducteur, et en ce que ladite partie transversale au moins, et ses moyens de serrage sont réalisés en un métal électroconducteur amagnétique.
  • 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 réduits au minimum.
  • Pour des raisons de commodités de montage et de réglage, il est préconisé que les supports d'électrodes 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.
  • 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 l'électrode, tandis que son autre extrémité comporte un organe de raccordement de câble multibrins à portée interne conique et noyau conique alésé axialement 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 pinces 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 multibrins à portée interne conique et noyau conique alésé axialement pour enserrer 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 axialement 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 la tige inférieure est enserrée dans la pince de l'autre mandrin de cette même pièce.
  • Suivant une autre caractéristique 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'évacuation devaient présenter une forte impédance, la présente invention propose de disposer les autres éléments de ce circuit de façon telle qu'ils soient le plus rectilignes possibles, tout au plus que leur courbure soit de grand rayon et tout au moins qu'aucun élément de ce circuit ne présente de point de rebroussement, mais plutôt se raccordent entre eux de façon tangentielle.
  • Ainsi le câble de raccordement de la première électrode à la ligne électroconductrice est effectué de façon tangentielle, en un point de raccordement, 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 tangentiellement à ladite boucle en au moins un point de raccordement.
  • De préférence, le bouclage sur lui-même du conducteur enfoui est réalisé au moyen d'un dispositif constitué par un double mandrin à pinces et à portées coniques coaxiales.
  • De préférence encore le raccordement du conducteur de mise à la terre comprend en outre un troisième élément conducteur raccordé tangentiellement à chacune de ses extrémites d'une part au dit conducteur de mise à la terre et d'autre part, au conducteur en boucle, le raccordement de ce dernier à la boucle étant effectué dans une direction tangentielle opposée à celle du raccordement précité, le conducteur de mise à la terre, le conducteur de la boucle et le troisième conducteur de raccordement formant une sorte de triangle, dit "triangle équipotentiel" 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 sensibiement des arcs de cercle.
  • De préférence enfin, l'un des côtés du "triangle équipotentiel" 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 électro-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 amagnétique; avantageusement les deux bords de coquilles 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 coquilles sus-visées sont bridées par des moyens appropriés autour des conducteurs, ces moyens étant disposés au voisinage de chacune des extrémités de la coquille au moins.
  • De préférence encore, un dispositif de jonction conforme à l'invention incorpore en outre une pièce dite de contact ayant un profil en double berceau et une longueur sensiblement égale à celle d'une coquille, le rayon de courbure d'un berceau étant sensiblement égal au rayon d'un conducteur.
  • Un dispositif de jonction conforme 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 précités, principalement lorsqu'il s'agira "de mise à la terre" d'une installation parafoudre et notamment lorsque la prise de terre de telles installations 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 dudit dispositif.
  • Appliqué au cas où deux conducteurs de mise à la terre pénètrent dans le sol au voisinage l'un de l'autre, ces deux conducteurs sont reliés d'une part par au moins un dispositif tel 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 triangle équipotentiel.
  • La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à la description qui va être faite d'une part et sommairement 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 fig. 1 est une illustration schématique d'un montage typique de l'art antérieur,
    • - la fig. 2 est une illustration d'un dispositif de protection antifoudre conforme à l'invention,
    • - la fig. 3 est un détail en coupe et à plus grande échelle d'un organe de la figure précédente,
    • - les fig. 4 sont des illustrations d'autres formes de réalisation,
    • - la fig. 5 est une illustration analogue d'une autre variante et la fig. 5a en est un détail en coupe,
    • - la fig. 6 illustre diverses applications pour lignes MT, HT et THT,
    • - les fig. 7, 7a, 7b illustrent un éclateur pour la basse tension (BT),
    • - la fig. 8 illustre une réalisation des pieds de support,
    • - la fig. 9 est une illustration schématique simplifiée d'une prise de terre conforme à l'invention,
    • - la fig. 10 est un détail en coupe de la figure précédente,
    • - la fig. 11 est un détail en coupe de la fig. 9,
    • - la fig. 12 est une illustration en perspective d'une application à un terminal de ligne, d'une prise de terre telle que celle de la fig. 9,
    • - les fig. 13 à 16 illustrent de façon analogue à la fig. 9 des cas particuliers plus complexes de réalisation d'une prise de terre conforme à l'invention,
    • - la fig. 17 illustre un poste de transformation comportant une prise de terre conforme à l'invention,
    • - la fig. 17a est un détail à plus grande échelle de la figure précédente,
    • - la fig. 18 illustre la mise à la terre d'un pylône conformément à l'invention et faisant application des dispositifs en relevant,
    • - la fig. 19 est une illustration de face et de côté d'un dispositif de jonction à pièce unique de l'invention,
    • - la fig. 20 est une illustration analogue d'un dispositif de jonction à deux coquilles,
    • - la fig. 21 est une illustration en bout d'une jonction de conducteurs de grosseur différente, et
    • - les fig. 22 et 22a illustrent des dispositifs de jonction incorporant une pièce de contact intermédiaire.
  • Sur la fig. 1, à titre illustratif de l'art antérieur en la matière, un arrêt de ligne 101 électroconductrice moyenne tension par exemple, comprend un poteau 102, un raccordement 103 aux installations subséquentes, un ensemble isolateur 104 et un dispositif de protection antifoudre comprenant lui-même un couple d'électrodes 105 et 106 et un conduit d'évacuation 107 vers une prise de terre 108; 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 boulonnage à travers l'oeilleton d'une manière générale encore, aussi bien l'électrode que son pied support sont réalisés en fer galvanisé. Ce dispositif de protection de l'installation subséquente contre les effets de la foudre dit éclateur est en général comme cela a été dit plus haut, inefficace pour des décharges excédant 15 kA et il est tout à fait représentatif de l'art antérieur connu.
  • Sur la fig. 2 illustrant un éclateur amélioré ou perfectionné conformément à l'invention, des électrodes 111 et 112 en cuivre par exemple sont supportées chacune par un support, 113 et 114 respectivement, ayant une forme générale en T; chaque support tel que le support 114 est constitué d'une partie transversale 115 et d'un pied 116. On décrira plus loin la structure particulière de ces supports mais on doit déjà noter que la partie transversale a une forme grosso modo cylindrique suivant l'axe de laquelle sont raccordés l'électrode 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 raccordement 118 de la seconde électrode à la terre.
  • Il apparaît bien aussi sur les figures que conformément à ce qui est préconisé par la présente invention, le câble 117 est relié tangentiellement à la ligne 101' en un point 119 à 1,50 mètre minimum de l'éclateur et que le câble de raccordement isolé à 1.000 Volts minimum, de la seconde électrode à la terre présente au voisinage du poteau 102' une courbure 120 d'assez grand rayon (de l'ordre de 50 centimètres par exemple).
  • Sur la fig. 3 on a représenté en coupe à plus grande échelle et avec plus de détails un porte électrode tel que le porte électrode 114 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 pièce sensiblement cylindrique ou encore de symétrie d'axe 121; elle comporte à une de ses extrémités 122 un mandrin de type à pince poussée 123 enserrant l'extrémité 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 axialement; ce type de raccordement des câbles multi-brins est connu en lui-même et on rappelle que le serrage de l'écrou 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 l'invention, les pièces constitutives de la partie transversale sont constituées d'un ou plusieurs métaux amagnétiques, ou encore non ferro-magnétiques tels que cuivre, laiton, bronze, aluminium ou autre à l'exclusion des métaux ayant des propriétés ferro-magnétiques.
  • Le pied 116 est relié à la partie transversale 115 par une bague 129 alésée axialement.
  • Sur la fig. 4 un support d'électrodes 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; l'un des mandrins sert à enserrer l'électrode 112, l'autre mandrin enserre une tige 32 elle-même raccordée au conducteur multi-brins 117 par l'intermédiaire 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 fig. 5 et 5a. Le pied du support d'électrodes 130 est constitué d'une partie supérieure formée par une tige 116 et par une bague 129 alésée axialement pour enserrer la partie transversale 131 d'une pièce de raccordement 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'électrode 112.
  • Sur la fig. 4a, une variante de montage d'éclateur diffère de la précédente en ce que la pièce transversale 131' comporte à une de ses extrémités 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 taraudage intérieur conique et par un filetage extérieur 161, lui-même conique, de l'extrémité de la pièce transversale 131, cette extrémité filetée 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 fig. 5 et 5a, la pièce de raccordement 133 de la figure précédente est constituée pour une première partie 140, par un mandrin à pince poussée et pour une deuxième partie 141 par un organe de raccordement de câble multi-brins comprenant un écrou 142 à portée interne cônique et noyau cônique 143 alésé axialement; 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 fig. 3.
  • On notera que la pièce 134 de raccordement de la fig. 4 est constituée de deux parties 140 de la pièce de la fig. 3.
  • On notera que la pièce 134 de raccordement de la fig. 4 est constituée de deux parties 140 de la pièce de la fig. 3.
  • La fig. 5a rappelle qu'une pince poussée telle que la pince 145 de la fig. 5 est une pièce conique alésée axialement et fendue le long d'une génératrice.
  • Sur la fig. 6 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 la protection antifoudre d'une ligne à très haute tension, et cela en raison de la grande longueur de la ligne d'isolateur.
  • Sur les fig. 7 et 7a un éclateur applique également les principes de l'invention en ce que le support d'électrodes est constitué d'une pièce transversale telle que 152 enserrant axialement une électrode 153 et raccordée toujours de façon axiale au conducteur 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 fig. 4 et par un mandrin 158 d'extrémité de la pièce transversale 152. Sur la fig. 7a, le mandrin 154 de la figure précédente est remplacé par un serrage à vis transversale 156.
  • On a représenté sur la fig. 7b une variante de réalisation de la fig. 7 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 électrodes à cornes jusqu'ici décrites, peuvent aussi bien équiper tous les éclateurs 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 fig. 8 on a représenté un montage d'éclateurs anti-foudre conforme à l'invention assez semblable à celui représenté en fig. 2 à 4 (les organes équivalent y sont affectés des mêmes références); on note cependant que sur cette figure, les pieds support d'éclateurs tels que 161 et 162 sont des barres, ou méplats, de section rectangulaire, visibles respectivement dans les encarts 163 et 164; la partie inférieure du pied 161 est raccordée par le moyen d'un boulon 169 à un 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 par un boulon 168.
  • On remarque aussi sur cette figure qu'un dispositif anti-oiseau 170 est lui aussi constitué par un méplat dont la section rectangulaire est visible dans l'encart 171; ce méplat 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 aussi sur cette figure la gaine d'isolation 175 du câble 120 qui est une gaine d'isolation à 1.000 Volts minimum.
  • Sur la fig. 9, un conducteur électrique unique est refermé sur lui-même en une boucle 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 5 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 de mise à la terre, par exemple d'éclateurs ou de dispositifs parafoudres 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 tangentiellement une première fois à la boucle 202 en un premier point de raccordement 204 au moyen d'un dispositif de raccordement; il est encore raccordé une seconde fois tangentiellement à la boucle en un second point de raccordement 204 au moyen d'un troisième conducteur 208 qui est raccordé lui-même tangentiellement, à chacune de ses extrémités au conducteur 203 et à 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 au voisinage de leur point de raccordement et ils forment une sorte de triangle 210, dit triangle équipotentiel; les côtés courbes de ce triangle sont sensiblement des arcs de cercle ayant un rayon d'environ 0,5 mètre; le troisième conducteur 208 est bien entendu analogue aux autres conducteurs de la prise de terre.
  • Sur la fig. 10, 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'application qui en est faite dans l'invention, les éléments constitutifs à savoir, corps 211, pince 212 et écrous 213 sont en métal amagnétique et de préférence en bronze.
  • Sur la fig. 11, 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 l'invention, sont constitués de métal amagnétique.
  • Sur la fig. 12, on a illustré de façon schématique un poteau 220 de bout de ligne comportant un poste de transformation 221 et des moyens parafoudres constitués par un éclateur 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. 16; on y remarque notamment un conducteur 223 de mise à la terre de la masse de l'installation aérienne et/ou du neutre du réseau; ce conducteur 223 est lui-même raccordé de façon tangentielle à la boucle 202.
  • Sur les fig. 13, 14, 15 et 16 des prises de terre ont une structure et/ou une géométrie sensiblement différente de la prise de terre de la fig. 9; ces prises de terre sont destinées à des installations aériennes plus importantes qu'un simple poteau; par exemple les prises de terre des fig. 13, 14 et 15 pourront être destinées à la mise à la terre d'installations de transformation tandis que la prise de terre de la fig. 16 conviendra par exemplel pour un pilône de ligne à haute tension. On notera que plus l'installation aérienne est haute, plus la boucle 202 doit être étendue; pour une protection optimale, les dimensions de la boucle seront de préférence supérieures à la plus grande dimension de l'installation protégée, et la boucle devra de préférence entourer la trace au sol de l'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 la description de la mise à la terre de la fig. 9: un organe de bouclage 201, une ou plusieurs boucles à conducteur unique 202, des triangles de raccordement équipotentiels 210, des organes de raccordement tels que 204 et divers conducteurs de mise à la terre tels que 203 et 223.
  • On remarquera enfin sur l'ensemble des figures 9 à 16, le raccordement tangentiel et/ou coaxial des conducteurs; par raccordement coaxial du conducteur, on entend le raccordement du conducteur dans le prolongement de lui-même, cette caractéristique essentielle de l'invention ayant pour effet de diminuer l'impédance des conducteurs vis-à-vis de l'onde électrique de la foudre.
  • Sur la fig. 17 qui illustre de façon schématique un poste de transformation 326 de type HT/MT ou THT/HT des dispositifs des figures précédentes sont symbolisés par les petits rectangles 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 parafoudre aérienne ne subissent aucune interruption mécanique dans leur partie enfouie dans le 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 raccordement 324 dits triangles équipotentiels; 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 aux environs de leur milieu.
  • Sur la fig. 18 on rappelle qu'une prise de terre du genre de celle représentée à la figure précédente est associée de manière avantageuse à des éclateurs tels qu'éclateur 330 dit éclateur à grand pouvoir d'écoulement,
  • On trouvera sur les fig. 17 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 0,5 m.
  • Sur la fig. 19 un dispositif de jonction de conducteurs des deux câbles électriques parallèles 301 et 302 est essentiellement constitué d'une pièce allongée 303 recourbée sur elle-même pour former un manchon entourant les conducteurs; il est remarquable que les deux bords adjacents des coquilles sont pressés l'un contre l'autre en une surface 304 de contact électrique étroit; des brides 305 sont disposées au voisinage des extrémités de la coquille 303.
  • Sur la fig. 20, le manchon enserrant les câbles 301 et 302 est constitué par un couple de coquilles identiques 306 et 307 dont les bords longitudinaux sont maintenus en étroit contact électrique au moyen de brides 305.
  • Sur la fig. 21, la jonction électrique 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 fig. 22 et 22a des dispositifs de jonction électrique analogues à ceux des figures précédentes en diffèrent toutefois par la présence entre les conducteurs de pièces de contact 312 ou 313 ayant un profil en double berceau; ces pièces de contact, de même que les brides sont réalisées en un métal ou alliage amagnétique bon conducteur de l'électricité.

Claims (11)

1. Dispositif de protection contre la foudre des lignes aériennes de transport d'énergie électrique et des installations reliées de telles lignes, ledit dispositif comportant,
- au moins un éclateur du genre constitué par un couple d'électrodes supportées par un support solidaire d'un isolateur, et séparées l'une de l'autre, la première des dites électrodes étant reliée au moyen d'un premier câble de raccordement à ladite ligne de transport, la deuxième électrode étant reliée à la terre au moyen d'un deuxième câble de raccordement, et,
- au moins une prise de terre du genre comprenant au moins un câble électro-conducteur enfoui dans le sol, caractérisé:
- d'autre part,
en ce que chaque électrode étant supporte par un support, ledit support d'électrode a la forme générale d'un T composé d'une partie transversale (115) et d'un pied (116),
en ce qu'au moins ladite partie transversale présente sensiblement une symétrie circulaire autour d'un axe longitudinal et,
en ce que ladite partie transversale est pourvue à au moins une de ses extrémités d'un moyen de serrage axial (123, 124) destine à la rendre solidaire d'une part de ladite électrode (111, 112), d'autre part d'un câble (117), ou tige (132) électro- conducteur,
en ce que ladite partie transversale au moins, et ses moyens de serrage sont réalisés en un métal électro-conducteur amagnétique,
- d'autre part,
en ce que ledit conducteur enfoui dans le sol est un conducteur unique refermé sur lui-même, en un point de bouclage (201), pour former une boucle (202), et
en ce que le conducteur (203) de mise à la terre en provenance de l'installation aérienne est raccordé tangentiellement à ladite boucle en au moins un point de raccordement (204), et
en ce que le câble (119) de raccordement de la première électrode à la ligne (101) électroconductrice est effectué de façon tangentielle, en un point (119) de raccordement, et
en ce que le câble de raccordement (120) de la seconde électrode à la terre présente au voisinage du poteau un rayon d'environ 50 cm;
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé:
en ce que ladite partie transversale est une pièce cylindrique comportant à une de ses extreméités (127) un mandrin du type à pince poussée (123), destine à enserrer l'extrémité de l'électrode, tandis que son autre extrémité (127) comporte un organe de raccordement de câble multibrins à portée interne conique à noyau conique (124) alésé axialement destiné à enserrer l'extrémité d'un conducteur multibrins du circuit d'évacuation de décharge;
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé:
en ce que ladite pièce transversale (131) est pourvue à chacune de ses extrémités de deux mandrins à pinces poussées, l'un des mandrins enserrant ladite électrode (112), l'autre mandrin enserrant une tige conductrice droite (132) de même diamètre que l'électrode, et
en ce que l'extrémité de ladite tige est elle-même enserrée dans un mandrin à pinces poussées (140) d'un raccord (133) dont l'autre extrémité comporte un organe de serrage (141), ou de raccordement, de câble multibrins à portée interne conique et noyau conique alésé axialement pour enserrer l'extrémité d'un conducteur multi- brins du circuit d'évacuation de décharge;
4. Dispositif selon la revendication 1, caracté- rié:
en ce que ledit pied est constitué:
- d'une partie supérieure comportant une bague (129) alésée axialement pour enserrer ladite partie transversale,
ladite bague étant reliée à une tige (116), - d'une pièce de raccordement (134) formant double mandrin à pinces poussées, et
- d'une tige inférieure (136) solidaire d'un isolateur (137), une extrémité de la tige supérieure étant enserrée dans une pince d'un dit mandrin tandis qu'une extrémité de la tige inférieure est enserrée dans la pince de l'autre mandrin;
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé:
en ce que ladite partie transversale est une pièce cylindrique (131') comportant à une de ses extrémités un mandrin de serrage axial constitué par un écrou (160) à taraudage intérieur conique et par un filetage extérieur, lui-même conique de l'extrémité de la pièce transversale (131'), ladite extrémité comportant plusieurs fentes longitudinales, et comportant à son extrémité une partie décolletée (132');
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé:
en ce que le bouclage sur lui-même du conducteur enfoui (202) est réalisé au moyen d'un dispositif (201) constitué par un double mandrin à pinces et à portées coniques coaxiales;
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 6, caractérisé:
en ce que le raccordement tangentiel à la boucle du conducteur (203) de mise à la terre comprend en outre un troisième élément conducteur (208) raccordé tangentiellement à chacune de ses extrémités, d'une part au dit conducteur de mise à la terre et d'autre part, au conducteur en boucle, le raccordement de ce troisième élément à la boucle étant effectué dans une direction tangentielle opposée à celle du raccordement du conducteur (203) de mise à la terre, le conducteur (203) de mise à la terre, le conducteur (202) de la boucle et le troisième conducteur de raccordement formant une sorte de triangle (210) dit "triangle équipotentiel" de raccordement, les côtés de ce triangle étant en fait sensiblement des arcs de cercle;
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé:
en ce que ladite boucle (202) a la forme générale d'un rectangle aux angles arrondis suivant sensiblement des arcs de cercle,
en ce que l'un des côtes du "triangle équipotentiel" est l'un des angles arrondis de ladite boucle (202),
en ce que les dimensions de la boucle sont au moins égales à la plus grande dimension de l'installation aérienne protégée,
en ce que la boucle entoure la trace au sol de l'installation, et
en ce que le conducteur unique constitutif de la boucle est raccordé coaxialement, c'est-à-dire dans le prolongement de lui-même;
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé:
en ce que la jonction d'un câble de raccordement (117) à une ligne de transport (101'), ou d'un conducteur (203) de mise à la terre à un conducteur (202) enfoui dans le sol, est réalisé par le moyen d'un dispositif de jonction comportant au moins une pièce (303) de forme allongée et recourbée sur elle-même dans les 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 (301, 302) l'un à l'autre dans ledit manchon, ladite pièce étant constituée d'un métal électroconducteur amagnétique,
d'où il résulte que la jonction ainsi formulée présente une très faible impédance vis à vis des décharges électriques, du genre de celles de la foudre ou induites par elle;
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé:
en ce que les deux bords de coquilles adjacents sont pressés l'un contre l'autre en étroit contact électrique,
en ce que des moyens de bridage (305) de la ou des coquilles autour des conducteurs, sont disposés au moins au voisinage de chacune des extrémités de la coquille au moins;
en ce qu'il incorpore en outre une pièce (306 et 306a) dite de contact ayant un profil en double berceau et une longueur sensiblement égale à celle d'une coquille, le rayon de courbure d'un berceau étant sensiblement égal au rayon d'un conducteur;
11. Dispositif selon la revendication 10, dont la prise de terre comprend plusieurs câbles électro-conducteurs enfouis dans le sol caractérisé:
en ce que ledits 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 d'un dit dispositif de jonction.
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