FR2550882A1 - Dispositif de decharge rapide, sans arc, de la capacite d'une source haute tension - Google Patents

Abstract

LE DISPOSITIF COMPORTE UN CYLINDRE 1 EN MATIERE ISOLANTE, OU PEUVENT COULISSER DES PISTONS PORTE-ELECTRODE 2, 3 EQUIPES EUX-MEMES DE PISTONS INTERNES AUXILIAIRES 4, 5. CES PISTONS AUXILIAIRES 4, 5 PORTENT DES AIGUILLES 6, 7 SUSCEPTIBLES DE FAIRE SAILLIE AU-DELA DES DOMES 2A, 3A. LES PISTONS PORTE-ELECTRODE 2, 3 ETANT RELIES AUX DEUX BORNES D'UNE SOURCE DE HAUTE TENSION, DE L'AIR SOUS PRESSION EST ADMIS DANS LA CANALISATION 1B, CE QUI CHASSE LES PISTONS PORTE-ELECTRODE ET LES PISTONS AUXILIAIRES VERS LES EXTREMITES. LA FORME ARRONDIE DES DOMES ET LA PRESSION DE L'AIR ASSURENT L'ISOLEMENT. LA SOURCE COUPEE, LA CANALISATION 1B EST MISE A L'ATMOSPHERE. LES PISTONS AUXILIAIRES, ENTRAINANT LES PISTONS PORTE-ELECTRODE, SONT POUSSES L'UN VERS L'AUTRE, AIGUILLES SAILLANTES. UN EFFLUVE CORONA S'ETABLIT, QUI DECHARGE EN MAJEURE PART LA SOURCE AVANT LE CONTACT DES AIGUILLES.

Description

L'invention se rapporte à un dispositif pour la décharge rapide, sans arc,

d'une source de haute tension continue qui vient d'être coupée et dont la capacité, couplée à l'impédance d'un circuit d'utilisation présente une constante de temps excessive, dispositif o deux électrodes, reliées respectivement aux deux pôles de la source, sont projetées l'une vers l'autre par un moyen de déclenchement suivant une trajectoire de rapprochement jusqu'à venir en contact La présente invention a vu le jour dans le cadre de la pulvérisation électrostatique, o un jet de matière pulvérisée est projeté vers une pièce à recouvrir, le jet étant chargé

électrostatiquement à quelques dizaines de kilovolts.

Pour des raisons de sécurité évidentes, les électrodes qui chargent le jet doivent être déchargées après l'arrêt du

pulvérisateur, sans qu'un arc jaillisse, car la matière pulvérisée est assez généralement inflammable, contenant des solvants organiques.

Deux processus sont connus pour être utilisables à la décharge de la source: la décharge par effluve Corona à partir 20 des électrodes à haute tension elles-mêmes, et la décharge par

court-circuit franc entre les bornes de la source.

La charge du jet de matière pulvérisée se fait par l'intermédiaire d'effluves "Corona" émises par les électrodes de charge qui ont la forme d'aiguilles Typiquement une aiguille de 25 10 mm de longueur et de quelques dixièmes de millimètres de diamètre émet, en direction d'un conducteur plan (plan de masse) distant de 10 cm, un courant d'environ 60 j A lorsque la différence de potentiel entre aiguille et plan est de 60 k V Ceci correspond à une résistance apparente de 1 G -1- Au cours de la 30 décharge, si l'on rapproche progressivement l'aiguille du plan de masse, la résistance apparente de décharge reste du même

ordre de grandeur.

La capacité propre de l'aiguille par rapport au plan conducteur de masse à 10 cm est d'environ 1 pf, ce qui détermine35 rait une constante de temps de l'ordre de la milliseconde; ce

serait très acceptable.

Mais la capacité de la source vue de l'électrode se situe à au moins 100 pf couramment La constante de temps est alors de l'ordre de 100 ms Par ailleurs le temps de décharge à considérer est le temps apres lequel un contact franc de l'électrode et du plan de masse ne donne plus lieu à un arc, et le paramètre à considérer est l'énergie qui reste emmagasinée dans la capacité Une capacité de 100 pf emmagasine 0,18 joule à 60 k V, et l'énergie tombe à 1 microjoule pour 140 volts La décharge depuis la première jusqu'à la seconde de ces tensions dure environ 6 constantes de temps, soit 0,6 seconde Bien entendu ces données numériques ne sont données que comme des or10 dres de grandeur Mais il est d'expérience qu'une constante de temps de 100 ms est excessive, et qu'il conjient, au moins pour l'application à la pulvérisation électrostatique, de ne pas

dépasser 50 ms de constante de temps.

Si la constante de temps propre des électrodes en associa15 tion avec la source est voisine de 100 ms, on pourrait associer en parallèle une résistance de 1 G ru, de manière que la constante de temps globale tombe à 50 ms Mais cette disposition implique le doublement de la puissance délivrée par la source en fonctionnement qui passerait de 3,6 à 7,2 watts, et la dis20 sipation par la résistance de décharge des 3,6 watts supplémentaires Ceci conduit, pour un résultat à la limite de l'acceptable, à des réalisations délicates, o doivent s'allier des exigences contradictoires d'isolement électrique et de dissipation thermique Sans compter que la capacité de la source ca25 pable de débiter 120 p A serait normalement plus élevée que si la source ne devait débiter que 60 p A, augmentant d'autant la

constante de temps.

La décharge de la source par court-circuit franc entre deux électrodes, reliées aux bornes de la source directement ou par l'intermédiaire d'une résistance limiteuse met en oeuvre un contacteur susceptible de supporter la haute tension Un

contacteur dans l'air libre demanderait des distances d'isolement considérables et des formes d'électrodes de contact étudiées pour éviter des effluves en service Par ailleurs l'arc 35 à la fermeture serait prohibitif.

Le contacteur devrait donc comporter des électrodes confinées dans un volume isolant, liquide diélectrique ou gaz neutre sous pression, ou encore sous vide Toutes ces dispositions conduisent à des appareils lourds, encombrants et chers, et qui demandent en outre des énergies de commande importantes pour présenter des vitesses de réponse suffisantes, ces énergies de commande étant alors disproportionnées par rapport aux puissances utiles commutées. C'est au vu du problème qui vient d'être exposé que l'invention propose un dispositif pour la décharge rapide, sans arc, d'une source haute tension continue, après coupure, source dont la capacité, couplée à l'impédance d'un circuit d'utilisa10 tion, présente une constante de temps excessive, dispositif o deux électrodes reliées respectivement aux deux pôles de la source, sont projetées l'une vers l'autre par un moyen de déclenchement suivant une trajectoire de rapprochement jusqu'à venir en contact, caractérisé en ce que les électrodes dans un 15 gaz diélectrique sont en forme de dômes centrés sur la trajectoire, l'une d'elles au moins étant équipée d'une aiguille érectile adaptée à faire saillie hors du dôme dans le sens de la trajectoire au cours du rapprochement, en sorte qu'un effluve

jaillisse de l'aiguille dans le gaz et évacue une part substan20 tielle de la charge de la capacité, avant le contact.

Alors que la forme générale en dôme des électrodes permet de les disposer, dans le gaz diélectrique, à une distance suffisamment faible pour que la trajectoire jusqu'au contact soit parcourue rapidement sans que pour autant des effluves ne jail25 lissent des électrodes dans le gaz, la saillie de l'aiguille érectile favorise, au cours du rapprochement, l'émission d'effluve avec une intensité qui n'est pas liée à celle de l'effluve qui charge le jet pulvérisé La constante de temps de décharge de la source après coupure peut ainsi être plus brève que celle de la source en fonctionnement La réduction de l'écart entre électrodes en attente, autorisée par leur forme, est favorable à un confinement efficace de ces électrodes dans le gaz diélectrique, qui élimine les risques liés à la formation

d'un arc énergétique au contact des électrodes.

De préférence les électrodes, équipées chacune d'une aiguille érectile, sont montées sur des pistons susceptibles de coulisser dans un cylindre isolant, une canalisation de gaz sous pression, que le moyen de déclenchement met à l'atmosphère, -4 débouchant dans la zone médiane du cylindre entre les pistons porte-électrodes, en sorte que la pression de gaz maintienne

les électrodes écartées et leurs aiguilles rétractées à l'encontre de moyens de rappel.

Grâce à cette disposition les électrodes sont maintenues écartées par le gaz sous pression Le champ disruptif dans le gaz croissant avec la pression, on obtient un isolement convenable des électrodes sous tension malgré un écart relativement faible La mise à l'atmosphère de la canalisation qui amène le 10 gaz sous pression, non seulement provoque l'érection des aiguilles et le lancement des électrodes l'une vers l'autre, mais encore fait tomber la pression du gaz entre les électrodes, ce

qui est favorable à l'émission d'effluves.

De préférence les pistons porte-électrode sont équipés de 15 pistons internes auxiliaires, solidaires des aiguilles, sur lesquels agissent les moyens de rappel, des évents étant pratiqués dans les pistons auxiliaires pour l'ajustement de la pression entre pistons porte-électrode et auxiliaires, et leurs

déplacements relatifs.

Les moyens de rappel peuvent être des ressorts métalliques comprimés entre les pistons auxiliaires et des fonds terminaux du cylindre, percés d'un évent et traversés par une connexion de liaison à un pâle de la source Ils peuvent être également constitués par la mise sous pression des espaces entre fonds 25 de cylindre et pistons auxiliaires, au moyen d'un dispositif de déclenchement constitué d'une vanne à quatre voies Dans la première disposition, des évents sont percés dans les pistons

porte-électrodes, pour qu'au déclenchement les pistons auxiliaires puissent faire saillir les aiguilles, et qu'à la mise 30 sous pression de la zone centrale les aiguilles se rétractent.

Dans la seconde solution, les variations de pression à l'arrière des pistons auxiliaires, qui ne se transmettent que lentement à travers les évents de ces pistons, assurent la saillie

et la rétraction des aiguilles.

En disposition préférée les aiguilles présentent des extrémités complémentaires, l'une étant en pointe effilée, tandis que l'autre présente un trou borgne débouchant dans un biseau d'extrémité Ainsi on peut obtenir un contact franc entre

les aiguilles, sans que les extrémités se détériorent.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels:

la figure 1 représente en coupe axiale un dispositif selon l'invention, en position d'attente; la figure 2 représente le dispositif de la figure 1, en position de court-circuit; la figure 3 est une vue perspective d'un pulvérisateur 10 à bol tournant, équipé d'un dispositif selon l'invention; l.a figure 4 représente, en coupe, une variante de dispositif; la figure 5 représente un détail d'exécution des aiguilles érectiles. Selon la forme de réalisation choisie et représentée figures 1 et 2, le dispositif comporte un corps cylindrique 1 en

matière isolante, muni à ses deux extrémités de fonds 10 et 11.

La surface intérieure la du cylindre 1 est alésée avec précision et comporte en partie médiane une gorge lc o débouche un 20 canal oblique lb, qui peut être raccordé à une source d'air

sous pression.

Dans le cylindre 1 sont montés deux pistons métalliques 2 et 3, dont les extrémités affrontées respectivement 2 a et 3 a sont en forme de dôme en calotte sphérique, de diamètre de base 25 inférieur à celui de la surface la du cylindre 1 Ces dômes 2 a, 3 a se raccordent à la surface latérale des pistons 2, 3, par des épaulements arrondis 2 d, 3 d Des bagues toriques 16, 17,

engagées dans des gorges pratiquées dans la surface la à proximité des fonds 10, 11, forment butée arrière pour la course des 30 pistons 2, 3.

Ces pistons 2, 3 sont équipés intérieurement de pistons métalliques auxiliaires respectivement 4, 5, coaxiaux et arrêtés en course vers l'arrière par des bagues 4 b, 5 b logées dans l'intérieur des jupes de piston 2, 3 Les pistons auxiliaires 35 4, 5 portent, au centre de leur face avant, des aiguilles 6, 7 qui sont engagées dans des puits 2 b, 3 b ménagés dans l'axe des dômes 2 a, 3 a, la pointe de ces aiguilles 6, 7 étant toutefois en retrait des dômes 2 a, 3 a lorsque les pistons auxiliaires 4, sont en butée arrière sur les bagues d'arrêt 4 b, 5 b Des ressorts métalliques 8, 9 sont disposés entre les fonds 10, 11 et la face arrière des pistons auxiliaires 4, 5 respectivement, ces ressorts 8, 9 étant susceptibles de se détendre jusqu'à mettre en contact les extrémités des aiguilles 6, 7, comme représenté figure 2. Ces ressorts 8, 9 qui font contact avec les pistons auxiliaires 4 et 5, sont reliés à des traversées 12 et 13, qui passent à travers les fonds 10 et 11, afin de permettre la jonc10 tion des pistons porte-électrodes aux deux bornes d'une source

haute tension, non représentée, qu'il sera nécessaire de décharger lorsque son alimentation aura été coupée.

On a pratiqué des évents 2 c, 3 c à travers les pistons 2.

3 dont les dômes 2 a, 3 a forment électrodes 4 a, 5 a, à travers 15 les pistons auxiliaires 4, 5, et 14, 15 à travers les fonds

, 11, respectivement.

Lorsque le canal lb est relié à une source d'air comprimé,

sous une pression de 3 à 6 bars, la pression de l'air va refouler les pistons 2 et 3 vers les fonds 10, 11 du cylindre 1.

jusqu'à l'appui sur les bagues toriques 16, 17 Par ailleurs, l'air passant par les évents 2 c, 4 a, 14 d'un côté, et 3 c, 5 a et 15 de l'autre se détend progressivement, de sorte que les pressions s'étagent depuis l'atmosphère, au-delà des évents 14, 15 jusqu'à la pression dans la zone médiane du cylindre, en deçà 25 des évents 2 c, 3 c, dans les zones comprises entre les fonds 10, 11 et les pistons auxiliaires 4, 5, et entre les pistons auxiliaires 4, 5 et les pistons d'électrodes 2, 3 Pratiquement, les diamètres d'évents seront réglés en sorte que la pression en arrière des pistons auxiliaires 4, 5 soit peu supérieure à la pression atmosphérique, tandis que la pression entre pistons auxiliaires 4, 5 et pistons porte-électrodes 2, 3 soit de l'ordre de la moyenne entre la pression dans la zone médiane du cylindre 1 et la pression atmosphérique D'autre part les diamètres d'évent sont réglés de telle sorte que le temps mis par 35 le dispositif pour retrouver un état de régime des pressions après une perturbation reste de l'ordre du dixième de seconde, sans que la consommation d'air comprimé soit excessive De cette façon, tant que la pression de source reste appliquée à la zone médiane du cylindre 1, non seulement les pistons 2, 3 sont appliques contre les bagues toriques 16, 17, mais encore les pistons auxiliaires 4, 5 sont appliqués contre leurs bagues

d'arrêt 4 b, 5 b, les ressorts 8, 9 étant comprimés.

Lorsque, par contre, le système de déclenchement met à l'atmosphère la canalisation que prolonge le canal lb, les ensembles des pistons porteélectrodes 2, 3 et pistons auxiliaires 4, 5 sont propulsés l'un vers l'autre sous la détente des ressorts 8, 9, à laquelle s'ajoute la pression résiduelle dans 10 les fonds du cylindre 1 Mais la surpression relative dans l'espace entre pistons porte-électrode 2, 3 et pistons auxiliaires disparaît rapidement, l'air s'écoulant à travers les évents 2 c, 3 c et 4 a, 5 a L'effort des ressorts 8, 9 s'exerçant sur l'arrière des pistons auxiliaires 4, 5, ceux-ci sont poussés 15 vers les dômes 2 a, 3 a, et les aiguilles 6, 7 font saillie en avant des dômes 2 a, 3 a, pour venir en contact mutuel selon la

représentation de la figure 2.

Après avoir exposé le fonctionnement mécanique, on va décrire le fonctionnement électrique.

I Lorsque le dispositif est dans la position de la figure 1, avec la zone médiane sous pression de 3 à 6 bars, les pistons porte-électrodes 2, 3 en butée sur les bagues toriques 16, 17 et les aiguilles 6, 7 rétractées en arrière de la surface frontale des dômes d'électrodes 2 a et 3 a, l'application d'une tension élevée entre les traversées 12 et 13, et par voie de conséquence entre les électrodes 2 et 3 ne provoque pratiquement aucune fuite de courant, en raison de la rigidité dilectrique accrue de l'air sous pression, et de la forme arrondie à rayon de courbure élevé des électrodes, qui évite toute 30 concentration du champ électrostatique à la surface des électrodes, et partant toute émission d'effluve On sait en effet que la concentration du champ électrostatique au voisinage de saillies à très faible rayon de courbure cause l'arrachement

d'électrons hors du métal, ce qui provoque l'effluve par ioni35 sation.

Par contre, lorsque le dispositif de déclenchement met'à l'atmosphère la canalisation qui alimente la zone médiane du cylindre 1, d'une part la pression d'air entre les électrodes 2 et 3 s'abaisse, tandis que les électrodes 2, 3 se rapprochent en accroissant le champ électrique entre elles; de plus les aiguilles érectiles 6 et 7 font saillie, de sorte que le champ électrique se concentre localement au voisinage de leurs pointes; un effluve relativement intense naît au voisinage des pointes d'aiguilles avec passage d'un courant entre les électrodes Bien entendu le dispositif de déclenchement n'est entré en action qu'après la coupure de l'alimentation du redresseur de source, de sorte que le courant qui circule entre 10 les aiguilles 6, 7 et les électrodes 2, 3 provient uniquement

de la décharge de la capacité de la source de haute tension.

Au fur et à mesure de la décroissance de la tension, les aiguilles se rapprochent, et l'effluve se maintient jusqu'à ce que les aiguilles entrent en contact On notera que si la dé15 charge a une allure analogue à celle qui a été évoquée en utilisant les électrodes de charge du jet, le courant d'effluve dans le cylindre 1 n'est pas limité par les nécessités techniques, comme celui de l'effluve qui charge le jet, et peut sans inconvénient être sensiblement plus élevé que le courant de source Autrement dit la décharge dans le dispositif peut être nettement plus brève que la décharge obtenue en utilisant seulement les électrodes de charge du pulvérisateur En outre, le confinement de la décharge dans un espace dclos en surpression par rapport à l'atmosphère permet la formation d'un arc rela 25 tivement énergétique lors du contact franc des électrodes, sans risque d'inflammation de vapeurs combustibles Les électrodes

peuvent entrer en contact plus tôt, à l'échelle de la constante de temps, qui est d'autre part réduite I 1 est seulement nécessaire d'éviter une dégradation trop rapide des électrodes au 30 point de contact, avec vaporisation de métal.

La forme des aiguilles érectiles 6 et 7, selon la représentation de la figure 5, a été étudiée pour permettre l'émission efficace d'effluve, par réduction des rayons de courbure des surfaces terminales, tout en évitant le matage des pointes 35 lors du contact franc Comme on le voit l'aiguille 6 présente une partie terminale 6 a cylindrique de diamètre réduit, terminée par un cône aigu 6 b De son côté l'aiguille 7 se termine

en biseau dont la pointe 7 b est située ainsi sur la face laté-

rale de l'aiguille 7 Dans le biseau de l'aiguille 7 a été foré un logement 7 a cylindrique centré sur l'axe de l'aiguille 7, avec un diamètre supérieur à celui de la partie terminaie 6 a de l'aiguille 6 Ce trou borgne 7 a est prolongé par un coup de foret 7 c, de diamètre inférieur au diamètre de la partie terminale 6 a de l'aiguille 6 Lorsque les aiguilles 6 et 7 viennent au contact la partie terminale 6 a de l'aiguille 6 pénètre dans le trou borgne 7 a, le contact se produisant entre

le flanc du cône 6 b et la périphérie du coup de foret 7 c Ainsi 10 les pointes des aiguilles 6 et 7 sont elles protégées des matages mécaniques, et des arcs électriques.

La figure 3 représente un pulvérisateur 20 pour la peinture électrostatique, équipé d'un organe distributeur 20 a tournant à grande vitesse (quelques centaines de tours seconde), 15 dit couramment bol Cet organe tournant 20 a est porté à une haute tension de quelques dizaines de kilovolts (typiquement 60 k V) et présente un bord effilé qui constitue électrode de

charge pour un liquide pulvérisé par la force centrifuge.

Un dispositif de décharge rapide 1 est monté sur le pulvé20 risateur 20, avec une traversée 12 reliée au bol 20 a, ou plus exactement à la monture de la turbine d'entraînement de ce bol, à travers une résistance 21 de limitation de courant, tandis

que la traversée 13 est connectée à la culasse 20 b du puivérisateur, mise à la masse.

On appréciera que le dispositif de décharge rapide s'associe bien à un pulvérisateur à organe de distribution tournant, qui présente une capacité relativement élevée, en raison des

dimensions des pièces portées à la haute tension.

La variante représentée figure 4 fait appel à la pression 30 d'air pour projeter les électrodes l'une vers l'autre aussi bien que pour les écarter Dans le cylindre 101 sont disposés deux pistons porte-électrodes 102, 103 avec un dôme en calotte sphérique 102 a, 103 a Ici les dômes 102 a, 103 a se raccordent directement à la paroi latérale des pistons 102, 103, ce qui facilite l'usinage mais présente l'inconvénient que le dispositif est plus sensible au risque de décharges qui rampent sur la paroi-interne du cylindre Dans l'axe des dômes 102 a, 103 a sont pratiqués des puits 102 b, 103 b pour des aiguilles érectiles 106, I O 107, montées sur des pistons auxiliaires 104, 105 On remarquera que les pistons auxiliaires 104, 10 ') sont percés d'évents 104 a, 105 a, tandis que 1 es pistons 102, 103 ne comportent pas d'évents. Des joncs 104 b, l 05 b limitent vers l'arrière le déplacement des pistons auxiliaires 104, 105, tandis que des joncs 116, 117 limitent le déplacement des pistons porte-électrodes 102, 103 Les fonds de cylindre 110, 111 ne comportent pas

d' évents.

On notera que les aiguilles 106 107 ont leurs extré-mités formées comme les aiguilles 6, 7, selon la représentation dela figure 5 Par ailleurs, bien que ce ne soit pas représenté sur la figure 4, les pistons auxiliaires 104, 105 sont reliés par des connexions souples à des traversées de courant

dans les fonds 110, 111, pour la liaison aux bornes de la source à décharger.

Une canalisation pour gaz sous pression 101 b débouche dans la zone médiane du cylindre 101, et deux canalisations

108, 109 débouchent au voisinage des fonds 110, 111 respecti20 vement.

Une vanne inverseuse 120, à quatre voies, est disposée pour manoeuvrer le dispositif Une voie 120 a débouche à l'atmosphère, une voie 120 b est reliée à une source d'air sous pression, une voie 120 c alimente la canalisation 11 ib, tandis 25 que la voie 120 d alimente conjointement les canalisations 108 et 109 Un boisseau tournant relie, dans la disposition représentée, la voie 120 c à la voie 120 b, et la voie 120 d à la voie 120 a Par rotation d'un quart de tour, le boisseau 121 reliera la voie 120 c à la voie 120 a, et la voie 120 d à la voie 120 b. 30 La disposition représentée correspond à l'attente, la source de haute tension étant en service La pression d'air est appliquée dans la zone médiane entre les pistons 102 et 103, appuyés sur les joncs d'arrêt 116, 117 Ala coupure de l'alimentation haute tension, le boisseau 121 tourne d'un quart de tour La pression est appliquée à l'arrière des groupes de pistons 102, 104 et 103, 105 Ces derniers sont poussés vers l'avant et font saillir les aiguilles 106, 107, et les pistons 102 et 103 sont poussés l'un vers l'autre Quand les aiguilles 1 l 106, 107 sont en contact, l'air sous pression passant par les évents 104 a, 105 a vient amener les dômes 102 a, 103 a au contact

à leur tour.

De plus, lorsque par la suite, pour le rétablissement de la haute tension, le boisseau 121 tournera à nouveau d'un quart de tour, mettant à l'atmosphère les canalisations 108 et 109, les chambres entre pistons porte-électrode 102, 103 et pistons auxiliaires 104, 105 seront de façon transitoire en surpression par rapport aux extrémités de cylindre 101, et les 10 pistons auxiliaires 104, 105 seront poussés sur les joncs d'arrêt 104 b, 105 b, tandis que les pistons 102, 103 sont repoussés vers les fonds de cylindre 110, 111 par la pression

appliquée à la zone médiane du cylindre.

Bien entendu, il est possible de ménager une gorge annu15 laire dans la surface intérieure du cylindre 101, au débouché de la canalisation 10 lb, pour couper les lignes de fuites sur cette surface intérieure Et il va sans dire pour un homme du métier que le tracé et la nature des canalisations l Olb, 108 et 109 devront être étudiés pour ménager des lignes de fuites pour 20 la haute tension, afin d'éviter des pertes incontrôlées de courant; et l'on pourra être amené à choisir, pour la réalisation du cylindre, un matériau isolant de résistivité inférieure à celle des meilleurs isolants connus, pour éviter que des régions superficielles se chargent de façon erratique, et donnent 25 naissance à desmicrodécharges superficielles en précurseurs à

des décharges généralisées.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1 Dispositif pour la décharge rapide, sans arc, d'une source haute tension continue, après coupure, source dont la capacité, couplée à l'impédance d'un circuit d'utilisation, présente une constante de temps excessive, dispositif o deux 5 électrodes ( 2, 3) reliées respectivement aux deux pôles de la source, sont projetées l'une vers l'autre par un moyen de déclenchement ( 120) suivant une trajectoire de rapprochement jusqu'à venir en contact, caractérisé en ce que les électrodes, dans un gaz diélectrique, sont en forme de dômes ( 2 a, 3 a, 102 a, 10 103 a) centrés sur la trajectoire, l'une d'elles au moins étant équipée d'une aiguille ( 6, 7, 106, 107) érectile adaptée à faire saillie hors du dôme ( 2 a, 3 a, 102 a, 103 a) dans le sens de la trajectoire au cours du rapprochement, en sorte qu'un effluve jaillisse de l'aiguille ( 6, 7, 106, 107) dans le gaz 15 et évacue une part substantielle de la charge de la capacité,

avant le contact.

2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes ( 2 a, 3 a, 102 a, 103 a) équipées chacune d'une aiguille érectile ( 6, 7, 106, 107) sont montées sur des pistons 20 ( 2, 3, 102, 103) susceptibles de coulisser dans un cylindre isolant ( 1, 101), une canalisation (lb, 10 lb) de gaz sous pression, que met à l'atmosphère le moyen de déclenchement ( 120) débouchant dans la zone médiane-du cylindre ( 1, 101) entre les pistons ( 2, 3, 102, 103) porte-électrode, en sorte que la pression de gaz maintienne les électrodes ( 2 a, 3 a, 102 a, 103 a) écartées et leurs aiguilles ( 6, 7, 106, 107) rétractées à

l'encontre de moyens de rappel.

3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pistons porte-électrode ( 2, 3, 102, 103) sont équipés de pistons internes auxiliaires ( 4, 5, 104, 105) solidaires des aiguilles ( 6, 7, 106, 107) sur lesquels agissent des moyens de rappel, des évents ( 4 a, 5 a, 104 a, 105 a) étant pratiqués dans

les pistons auxiliaires ( 4, 5, 104, 105) pour l'ajustement de la pression entre pistons porte-électrode ( 2, 3, 102, 103) et 35 auxiliaires ( 4, 5, 104, 105) et leurs déplacements relatifs.

4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de rappel sont des ressorts métalliques ( 8,9) comprimés entre les pistons auxiliaires ( 4, 5) et des fonds terminaux ( 10, 11) du cylindre ( 1) percés d'un évent ( 14, 15) et traversés par une connexion ( 12, 13) de liaison entre un pôle de source et un ressort ( 8, 9) respectif, des évents ( 2 c, 3 c) étant pratiqués en outre dans les dômes ( 2 a, 3 a). Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le cylindre ( 101) est équipé de canalisations ( 108, 109) débouchant dans les zones terminales, le moyen de déclenchement ( 120) étant adapté, en attente, à relier à une source de gaz sous pression ( 120 b) la canalisation ( 101 b) débouchant en zone médiane, et les canalisations ( 108, 109) débouchant en zones terminales à l'atmosphère ( 120 a) et, en déclenchement, à relier ces canalisations ( 108, 109) à la source de gaz sous pression

( 120 b) tandis que la canalisation ( 101 b) débouchant en zone 15 médiane est à l'atmosphère ( 120 a).

6 Dispositif selon une quelconque des revendications 2 à

, caractérisé en ce que les dômes d'électrode ( 2 a, 3 a) de diamètre inférieur à celui du cylindre ( 1), se raccordent aux

pistons ( 2, 3) porte-électrode par un épaulement ( 2 d, 3 d) 20 arrondi.

7 Dispositif selon une quelconque des revendications 2

à 6, caractérisé en ce que les aiguilles ( 6, 7) présentent des extrémités ( 6 a, 7 a) complémentaires, l'une ( 6 a) étant en pointe

effilée ( 6 b) tandis que l'autre comporte un trou borgne ( 7 a) 25 débouchant dans un biseau ( 7 b) d'extrémité.

8 Dispositif selon une quelconque des revendications 2 à

7, caractérisé en ce qu'une gorge annulaire ( 1 c) est pratiquée dans la surface intérieure (la) du cylindre ( 1), au débouché

de la canalisation d'air sous pression (lb).