FR3146550A1 - Système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage - Google Patents

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Abstract

Système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage La présente invention concerne un système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage composé d'un sous-ensemble de tête (11) dont le boîtier métallique tubulaire extérieur (10) est obturé par un élément circulaire en acier (36) relié indissociablement et doté d'un trou fileté axial (37), dans lequel est vissée une tige cylindrique filetée (38) dont l'épaulement circulaire lamellaire inférieur (39) est adjacente à la surface inférieure de l'élément (36), et d'un sous-ensemble de ressort (7), dont l'élément cylindrique à filetage intérieur (23) de la base inférieure métallique (8) est relié dissociablement à la tige cylindrique (38) dudit sous-ensemble de tête (11), l'élément cylindrique (23) ayant un épaulement annulaire supérieur (26) passant dans un épaulement cylindrique (27) de plus petit diamètre, sur lequel repose l'extrémité inférieure d'un ressort cylindrique hélicoïdal (28) en fil d'acier, qui est reliée indissociablement à l'épaulement annulaire supérieur (26), l'extrémité supérieure du ressort (28) reposant sur la surface extérieure de la partie cylindrique (22) du manchon cylindro-conique (6) supérieur métallique, à laquelle il est relié indissociablement, la surface inférieure de la partie cylindrique (22) du manchon cylindro-conique supérieur (6) et la surface supérieure de l'épaulement cylindrique (27) de la base inférieure (8) étant reliées par des vis (30) aux deux extrémités du conducteur électrique flexible (31), l'extrémité inférieure de l'antenne métallique (1) étant placée et reliée dissociablement dans le trou axial (20) de la partie conique supérieure (6') du manchon conique-cylindrique (6), la partie cylindrique (22) du manchon conique-cylindrique (6), la base inférieure (8) et le ressort (28) qui y est encastré sont étroitement entourés d'un manchon (32) fait d'un matériau souple et extensible semblable à du caoutchouc, et l'extrémité inférieure du sous-ensemble tête (11) étant reliée au sous-ensemble stabilisateur (13, 13') et que la partie filetée inférieure (46) de la base cylindrique métallique (12) du sous-ensemble de tête (11) est vissée dans le manchon métallique à deux étages (14) du sous-ensemble de mât métallique inférieur (15). (Fig. 1)

Description

Système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage
La présente invention a pour objet un système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage pour la protection contre la foudre des bâtiments de grande surface équipés de panneaux photovoltaïques, notamment les grands centres logistiques situés à proximité des aéroports et en face des pistes d'atterrissage, ainsi que pour la protection des mâts d'antenne, y compris les mâts de télécommunication.
Il est généralement admis que la foudre est une puissante décharge électrique dont l'intensité du courant peut atteindre 200000 A et la température de l'air peut aller jusqu'à 30 000 °C. Ainsi, la fonction principale d'un système de protection contre la foudre est de recevoir un coup de foudre et d'évacuer en toute sécurité le courant de foudre vers la terre par le chemin le plus court possible. Selon la norme harmonisée PN-EN 62305-1, une installation de protection contre la foudre typique se compose de conducteurs de descente verticaux et horizontaux et de fils de décharge reliant ces conducteurs de descente à des prises de terre qui déchargent la charge électrique vers des éléments métalliques placés dans le sol, les conducteurs de décharge étant un élément de l'installation de protection contre la foudre servant à recevoir directement les décharges de la foudre et à évacuer le courant de ces décharges vers la terre.
La protection contre la foudre des bâtiments comportant des panneaux photovoltaïques et des mâts d'antennes, telle qu'elle est connue à ce jour, est réalisée selon la méthode conventionnelle avec des parafoudres de Franklin verticaux, des parafoudres horizontaux et, de plus en plus fréquemment, des parafoudres à tête permettant d'initier une amorce ascendante plus tôt que les parafoudres de Franklin verticaux.
Sur le marché, il existe également diverses solutions techniques de conducteurs de descente hauts avec têtes de parafoudre, qui sont situés au sommet des conducteurs de descente verticaux, souvent appelées mâts tubulaires aux longueurs qui permettent de dépasser les objets protégés dans une plage de 2 m à 5 m. L'objectif de ces solutions est que le champ électrique du nuage orageux soit principalement concentré au niveau de la tête du paratonnerre, ce qui est une condition nécessaire au bon fonctionnement de ce dernier. Selon leur conception, ces têtes de paratonnerre pèsent de quelques kilogrammes à plusieurs kilogrammes, ce qui nécessite l'utilisation de mâts tubulaires de taille appropriée, d'un diamètre de 30 mm à 50 mm, pour des raisons de résistance mécanique à des rafales de vents forts pouvant atteindre 200 km/heure. Cette condition n'est pas un problème pour la majorité des bâtiments protégés contre la foudre, mais le problème se pose lorsqu'un paratonnerre à tête d'un tel poids et à mât d'un tel diamètre est destiné à protéger contre la foudre des mâts de télécommunication, car cette tête, ainsi que son mât relié par un conducteur amenant le courant de foudre à la terre, constitue un élément perturbateur de la transmission des ondes électromagnétiques, particulièrement défavorable pour les antennes directionnelles.
La protection contre la foudre des bâtiments situés à proximité des aéroports pose des problèmes, car dans ce cas, la protection contre la foudre est soumise à des restrictions strictes et, en raison de la hauteur maximale de ces bâtiments situés dans le prolongement des pistes de décollage et d'atterrissage des avions, pour ces bâtiments, on utilise une protection contre la foudre au moyen de conducteurs de descente horizontaux. Toutefois, un problème se pose dans ces cas lorsque des panneaux photovoltaïques, qui font partie de l'équipement standard des centres logistiques nouvellement construits depuis plusieurs années, sont installés sur les toits des bâtiments ainsi situés. Dans ce cas, les conducteurs de descente horizontaux du système de protection contre la foudre devraient être acheminés (situés) au-dessus des panneaux à des intervalles de 5 m ou 10 m, selon le niveau de protection, mais une telle solution à ce problème n'est pas acceptable pour l'investisseur en raison de la nécessité d'un entretien (nettoyage) périodique des panneaux photovoltaïques.
De plus, la protection contre la foudre bien connue utilisant des parafoudres verticaux de Franklin pour ce type de bâtiments équipés de panneaux photovoltaïques n'est pas réalisable, car elle nécessite l'installation d'un grand nombre de ces parafoudres et en même temps d'un grand nombre de conducteurs amenant le courant de foudre à la terre. En outre, dans ce cas, il se pose le problème des distances minimales de séparation calculées sur la base des normes sectorielles (par exemple EN 62305-3) qui prévoient des distances de 1 à 2 mètres. Cependant, cette condition est souvent impossible à respecter et est donc résolue au moyen de connexions équipotentielles consistant à relier au moyen d'un conducteur le câble amenant le courant à la terre à la structure métallique des panneaux photovoltaïques.
Ainsi, compte tenu du fait que lorsque la foudre atteint un conducteur de descente, une différence de potentiel de plusieurs à plusieurs dizaines de kV est créée sur les conducteurs de décharge du système de protection contre la foudre entre le paratonnerre et la terre, lorsque la structure métallique (cadre) des panneaux photovoltaïques a une connexion équipotentielle avec le paratonnerre, la structure métallique de ces panneaux a un potentiel de l'ordre d'un kV par rapport au potentiel de la terre qui est beaucoup plus important.
De plus, l'installation de panneaux photovoltaïques sur le toit d'un bâtiment nécessite que ces panneaux soient reliés entre eux par des conducteurs et connecteurs basse tension dont la tension de fonctionnement est de l'ordre de 50 V ; alors, en raison de la forte différence de potentiel entre le potentiel de la structure métallique de ces panneaux et le circuit basse tension, un effet d'avalanche peut se produire entraînant un court-circuit de ces conducteurs ou connecteurs de panneaux photovoltaïques, de sorte que l'électricité produite et fournie par ces panneaux peut devenir une source d'incendie à l'endroit d'un tel court-circuit.
Cependant, malgré le fait que la protection contre la foudre au moyen des conducteurs de descente hauts (de l'ordre de 5 m) avec les têtes à dispositif d'amorçage couramment utilisés, qui assurent des rayons de zone protégée de l'ordre de 50 m, permettent cette protection sans nécessiter de connexion équipotentielle entre les paratonnerres et la structure métallique des panneaux photovoltaïques, cette disposition des connexions ne résout pas le problème de la protection contre la foudre des bâtiments situés à proximité d'aéroports ou de pylônes d'antennes.
En outre, il est connu de la description de brevet polonais n° PL237640 la protection contre la foudre des bâtiments métalliques, en particulier des conteneurs situés dans des zones ouvertes, utilisant un paratonnerre à dispositif d'amorçage ayant une tête métallique se terminant par une pointe caractérisée par le fait qu'à l'intérieur de la tête métallique de ce paratonnerre se trouve un module à induction constitué d'une électrode à douille métallique dont la surface intérieure est protégée par une couche de diélectrique. À l'intérieur de cette enceinte se trouve soit une bobine d'induction connectée en série avec son extrémité supérieure à travers l'éclateur supérieur à la pointe de cette tête, soit cette bobine d'induction est connectée en série avec son extrémité supérieure à la pointe et son extrémité inférieure à l'éclateur inférieur, cette bobine avec son éclateur correspondant étant connectée à la base de cette tête, reposant sur un mât tubulaire isolé de la surface métallique du conteneur et relié à la (aux) terre(s) au moyen d'un conducteur isolé haute tension ou de conducteurs isolés haute tension, l'espace entre la surface intérieure de la gaine métallique et la partie supérieure de la bobine d'induction et la surface extérieure environnante de l'électrode de la gaine du paratonnerre étant rempli d'un diélectrique. En outre, la couche de diélectrique de cette électrode à douille et le remplissage diélectrique sont faits de résine de polyuréthane, la couche de ce diélectrique ayant une épaisseur de 5 mm, tandis que l'électrode à douille métallique de cette tête et sa couche de diélectrique ont une hauteur représentant 50% de la longueur de la bobine d'induction, et l'électrode de mise à la terre ou les électrodes de mise à la terre de cette protection contre la foudre ont une longueur de 0,5 m et leurs conducteurs de décharge ainsi que ces électrodes de mise à la terre sont recouverts d'une couche d'isolation asphaltée d'au moins 5 cm d'épaisseur, de sorte que cette protection contre la foudre est située à plus de 5 m de la surface supérieure du conteneur protégé.
Cependant, il s'est avéré que, malgré les nombreux avantages de cette protection contre la foudre, notamment pour la protection des conteneurs de stockage métalliques, elle ne pouvait pas être utilisée dans ce schéma de conception pour la protection contre la foudre des bâtiments équipés de panneaux photovoltaïques et situés à proximité des aéroports. Cet inconvénient est dû au fait que la tête de ce paratonnerre avec sa base et son connecteur métallique pesant plusieurs kilogrammes et située à une hauteur d'environ 5 m de la surface supérieure de l'objet protégé (centre logistique), situé à proximité d'un aéroport et dans le prolongement des pistes d'atterrissage, présente le danger qu'un avion puisse le heurter, ce qui peut conduire à son écrasement.
Par ailleurs, la fixation d'un tel paratonnerre sur des mâts d'antenne ou de télécommunication provoque des interférences avec la transmission d'ondes électromagnétiques, en particulier avec les antennes directionnelles.
Ainsi, le but de l'invention est de développer un système universel de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage utilisé pour la protection des structures de bâtiments situées notamment à proximité des aéroports et sur le prolongement de leurs pistes, ainsi que des structures de bâtiments équipées de panneaux photovoltaïques et de mâts d'antennes, en éliminant les inconvénients des protections contre la foudre et des parafoudres à dispositifs d'amorçage connus jusqu'à présent. Un autre but de l'invention est de développer un nouveau système de protection contre la foudre, utilisant dans sa construction les éléments de protection contre la foudre connus jusqu'à présent, leurs mâts tubulaires et les conducteurs de mise à la terre du courant de foudre, tout en réduisant le coût d'installation de ce système.
Système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage selon l'invention, dont le sous-ensemble de tête est composé d'un boîtier manchon métallique à l'intérieur duquel est placé un circuit inducteur-capacité composé d'une électrode manchon métallique, dont la surface extérieure est protégée par une couche de diélectrique, et d'une bobine d'induction, dont l'extrémité inférieure est connectée en série avec l'électrode supérieure de l'éclateur, l'espace entre la surface intérieure du boitier manchon métallique de la tête et la partie supérieure de la bobine d'induction et la surface extérieure du manchon métallique entourant sa partie inférieure étant également rempli de diélectrique, tandis que l'électrode inférieure de cet éclateur et l'extrémité inférieure de l'électrode de ce manchon sont connectées électriquement et de manière solidaire indissociable à la base métallique de la tête, connecté de manière solidaire indissociable au sous-ensemble du mât métallique inférieur auquel est attaché un conducteur non isolé pour conduire le courant de foudre à la terre, caractérisé en ce qu'il consiste en un sous-ensemble de tête dont le boitier tubulaire métallique extérieure est obturée par un élément circulaire en acier raccordé indissociablement et doté d'un trou fileté axial, dans lequel est vissé un axe cylindrique fileté, dont l'épaulement lamellaire circulaire inférieur est adjacent à la surface inférieure de l'élément circulaire, et d'un sous-ensemble à ressort, dont l'élément cylindrique à filetage interne de la base inférieure métallique est relié de manière solidaire dissociable à la tige cylindrique du sous-ensemble de la tête. L'élément cylindrique du sous-ensemble à ressort présente un épaulement supérieur passant dans un épaulement cylindrique de plus petit diamètre sur lequel repose l'extrémité inférieure d'un ressort cylindrique hélicoïdal d'un diamètre extérieur compris entre 30 mm et 200 mm, constitué d'un fil d'acier d'un diamètre compris entre 4 mm et 10 mm, indissociablement lié à l'épaulement annulaire supérieur. L'extrémité supérieure du ressort est placée sur la surface extérieure de la partie métallique cylindrique de la douille conique-cylindrique supérieure à laquelle elle est indissociablement liée, la surface inférieure de la partie cylindrique de la douille conique-cylindrique supérieure et la surface supérieure du décalage cylindrique de la base inférieure du sous-ensemble ressort étant reliées par des boulons aux deux extrémités d'un conducteur électrique flexible d'une section comprise entre 10 mm2et 100 mm2, tandis qu'entre les deux spires inférieure et supérieure du ressort se trouvent des vis à tête vissées dans la surface extérieure de l'épaulement cylindrique de la base inférieure et dans la surface extérieure de la partie cylindrique du manchon conique-cylindrique supérieur. Dans le trou de passage axial de la partie conique supérieure du manchon conique-cylindrique supérieur se trouve l'extrémité inférieure d'une antenne métallique d'un diamètre de 14 mm à 30 mm et d'une longueur totale de 1,5 m à 5 m, la partie cylindrique du manchon conique-cylindrique, la base inférieure du sous-ensemble à ressort et le ressort qui y est déposé étant étroitement entourés d'un manchon fait d'un matériau élastique et expansible de type caoutchouc. L'extrémité inférieure du sous-ensemble de la tête est reliée au sous-ensemble de stabilisation, tandis que la partie filetée inférieure de la base cylindrique métallique du sous-ensemble de tête est vissée dans le manchon métallique à deux étages du sous-ensemble du mât métallique inférieur. L'extrémité inférieure de l'antenne logée dans le trou de passage axial de la partie conique supérieure du manchon conique-cylindrique est reliée audit manchon au moyen d'une vis logée dans le trou de passage horizontal de ladite partie et dans le trou de l'antenne, l'antenne étant terminée par une pointe en titane d'une longueur L1 = 30 mm - 100 mm. Le sous-ensemble du mât métallique inférieur, quant à lui, est composé d'un manchon métallique à deux étages dont la partie supérieure est reliée à l'extrémité supérieure d'un fil conducteur métallique non isolé dont l'extrémité inférieure est reliée à la terre, tandis que sur la partie inférieure du manchon métallique à deux étages est fixé un tube métallique de diamètre Ø3 = 30 mm à 100 mm, relié à ladite partie inférieure par un boulon positionné horizontalement, l'extrémité supérieure de ce tube étant indissociablement reliée à la partie supérieure du manchon à deux étages, et la partie centrale de ce tube étant entourée de deux connecteurs adjacents dont les extrémités sont pourvues d'épaulements situés horizontalement. Le sous-ensemble de stabilisation relié indissociablement au sous-ensemble de tête est constitué de deux éléments annulaires métalliques d'épaisseur G = 3 mm à 10 mm et de diamètres extérieurs identiques, avec des trous de passage circulaires positionnés coaxialement et de diamètres différents, le trou de l'élément annulaire métallique supérieur accueillant la partie inférieure du boîtier du sous-ensemble de tête et le trou de l'élément annulaire métallique inférieur accueillant la partie supérieure de l'embase métallique du sous-ensemble de tête. En outre, les deux éléments annulaires métalliques présentent chacun quatre trous de passage disposés symétriquement l'un par rapport à l'autre sur leur surface, dans lesquels sont logés des éléments à douilles profilées avec des épaulements à douilles extérieurs en polyamide pour les vis métalliques à tête, rondelles et écrous au-dessus et autour desquels est déposée la résine de polyuréthane.
Avantageusement, les deux anneaux métalliques du sous-ensemble de stabilisation sont reliés l'un à l'autre par des vis céramiques isolantes avec écrous.
Il est également avantageux que le sous-ensemble de stabilisation soit constitué de supports cylindriques en matériau diélectrique isolant dur, de 10 mm à 30 mm de diamètre, au nombre de trois à huit, répartis uniformément sur la circonférence du sous-ensemble de tête, entourant le sous-ensemble de tête, dont les faces supérieure et inférieure, avec leurs trous filetés, sont reliées par des brides circulaires plates d'épaisseur G1 = 2 mm à 10 mm, avec leurs trous axiaux filetés, et dont la périphérie est pourvue de trous coniques-cylindriques uniformément répartis en un nombre correspondant au nombre de supports cylindriques. Les brides circulaires plates sont reliées aux faces supérieure et inférieure des supports cylindriques au moyen de vis vissées dans les trous, tandis que dans le trou axial de la bride circulaire inférieure est vissée la partie cylindrique filetée inférieure de la base cylindrique à deux étages du sous-ensemble de tête, qui est également vissée dans la partie supérieure du manchon à deux étages du sous-ensemble du mât métallique inférieur. D'autre part, la tige cylindrique filetée du sous-ensemble de tête est reliée dissociablement à l'extrémité inférieure du câble électrique dont l'extrémité supérieure est reliée à la tige filetée reliée dissociablement à la base métallique inférieure du sous-ensemble de ressort relié dissociablement à l'antenne.
L'antenne est avantageusement constituée d'une tige cylindrique d'un diamètre de Ø6 = 6 mm et d'une longueur L3 = 2 m, terminée par une pointe en acier inoxydable munie d'un trou de passage et montage horizontal à l'extrémité inférieure de la tige cylindrique, ou d'un tube en cuivre d'un diamètre de Ø6= 30 mm et d'une longueur L4 = 5 m, muni à son extrémité inférieure d'un trou de passage situé horizontalement d'un diamètre de 12 mm, avec une pointe cylindro-conique à bout arrondi encastrée dans son extrémité supérieure, la face inférieure de la pointe présentant un logement et un élément cylindrique placé à l'intérieur du tube, auquel l'extrémité supérieure du fil est reliée, est adjacent à ladite face inférieure de la pointe.
Système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage selon l'invention, dont le sous-ensemble de tête est composé d'un boîtier manchon métallique à l'intérieur duquel est placé un circuit inducteur-capacité composé d'une électrode manchon métallique, dont la surface extérieure est protégée par une couche de diélectrique, et d'une bobine d'induction, dont l'extrémité inférieure est connectée en série avec l'électrode supérieure de l'éclateur, l'espace entre la surface intérieure du boitier manchon métallique de la tête et la partie supérieure de la bobine d'induction et la surface extérieure du manchon métallique entourant sa partie inférieure étant également rempli de diélectrique, tandis que l'électrode inférieure de cet éclateur et l'extrémité inférieure de l'électrode de ce manchon sont connectées électriquement et de manière solidaire indissociable à la base métallique de la tête, connecté de manière solidaire indissociable au sous-ensemble du mât métallique inférieur auquel est attaché un conducteur non isolé pour conduire le courant de foudre à la terre, caractérisé en ce qu'il consiste en un sous-ensemble de tête dont le boitier tubulaire métallique extérieure est obturée par un élément circulaire en acier raccordé indissociablement et doté d'un trou fileté axial, dans lequel est vissé un axe cylindrique fileté, dont l'épaulement lamellaire circulaire inférieur est adjacent à la surface inférieure de l'élément circulaire. L'extrémité inférieure du sous-ensemble de tête est pourvue d'un sous-ensemble de stabilisation, dont l'élément métallique supérieur est indissociablement lié à l'extrémité inférieure du boîtier métallique tubulaire du sous-ensemble, et dans le trou axial de l'élément métallique inférieur se trouve la partie cylindrique supérieure de la base métallique du sous-ensemble de tête, et la partie filetée inférieure de la base métallique cylindrique est indissociablement liée à la partie conique supérieure du manchon métallique cylindro-conique à deux étages du sous-ensemble à ressort, sur la surface externe de la partie cylindrique du manchon cylindro-conique se trouve l'extrémité supérieure d'un ressort cylindrique hélicoïdal d'un diamètre externe compris entre 30 mm et 200 mm, constitué d'un fil d'acier d'un diamètre compris entre 4 mm et 10 mm, relié de manière indissociable à la partie conique supérieure du manchon cylindro-conique. L'extrémité inférieure du ressort est indissociablement reliée à la surface supérieure du décalage annulaire de la base inférieure métallique de l'ensemble de ressorts, la surface inférieure de la partie cylindrique du manchon cylindro-conique et la surface supérieure de l'épaulement cylindrique de la base inférieure étant reliées par des vis aux deux extrémités d'un conducteur électrique flexible d'une section transversale de 10 mm2à 100 mm2, tandis qu'entre les deux spires inférieure et supérieure du ressort, des vis sont vissées dans la surface extérieure de l'épaulement cylindrique de la base inférieure et dans la surface extérieure de la partie cylindrique du manchon cylindro-conique, la partie cylindrique du manchon cylindro-conique et la base inférieure et le ressort qui y est monté étant étroitement entourés d'un manchon fait d'un matériau élastique et expansible semblable à du caoutchouc. À son tour, la tige cylindrique à filetage extérieur de la base inférieure métallique du sous-ensemble à ressort est vissée dans le manchon métallique à deux étages du sous-ensemble de mât inférieur métallique, tandis que la tige filetée du sous-ensemble de tête est vissée dans la partie inférieure du trou axial fileté du manchon cylindro-conique supérieur à deux étages, dans la partie supérieure duquel se trouve l'extrémité inférieure de l'antenne métallique connectée dissociablement, d'un diamètre de 14 mm à 30 mm et d'une longueur totale de L = 1,5 m à 5 m. L'extrémité inférieure de l'antenne est logée dans le trou axial de passage de l'élément conique du manchon cylindro-conique supérieur et est reliée à cet élément par un boulon logé dans le trou horizontal de l'élément conique et dans le trou de l'antenne, se terminant par une pointe en titane de longueur L1 = 30 mm - 100 mm. Le sous-ensemble du mât métallique inférieur, quant à lui, est composé d'un manchon métallique à deux étages dont la partie supérieure est reliée à l'extrémité supérieure d'un fil conducteur métallique non isolé dont l'extrémité inférieure est reliée à la terre, tandis que sur la partie inférieure du manchon métallique à deux étages est fixé un tube métallique de diamètre Ø3 = 30 mm à 100 mm, relié à ladite partie inférieure par un boulon positionné horizontalement, l'extrémité supérieure de ce tube étant indissociablement reliée à la partie supérieure du manchon à deux étages, et la partie centrale de ce tube étant entourée de deux connecteurs adjacents dont les extrémités sont pourvues d'épaulements situés horizontalement. Le sous-ensemble de stabilisation relié indissociablement au sous-ensemble de tête est constitué de deux éléments annulaires métalliques d'épaisseur G = 3 mm à 10 mm et de diamètres extérieurs identiques, avec des trous de passage circulaires positionnés coaxialement et de diamètres différents, le trou de l'élément annulaire métallique supérieur accueillant la partie inférieure du boîtier du sous-ensemble de tête et le trou de l'élément annulaire métallique inférieur accueillant la partie supérieure de l'embase métallique du sous-ensemble de tête. En outre, les deux éléments annulaires métalliques présentent chacun quatre trous de passage disposés symétriquement l'un par rapport à l'autre sur leur surface, dans lesquels sont logés des éléments à douilles profilées avec des épaulements à douilles extérieurs en polyamide pour les vis métalliques à tête, rondelles et écrous au-dessus et autour desquels est déposée la résine de polyuréthane. Avantageusement, les deux anneaux métalliques du sous-ensemble de stabilisation sont reliés l'un à l'autre par des vis céramiques isolantes avec écrous.
L'antenne est avantageusement constituée d'une tige cylindrique d'un diamètre de Ø6 = 6 mm et d'une longueur L3 = 2 m, terminée par une pointe en acier inoxydable munie d'un trou de passage et de montage horizontal à l'extrémité inférieure de la tige cylindrique, ou d'un tube en cuivre d'un diamètre de Ø6= 30 mm et d'une longueur L4 = 5 m, muni à son extrémité inférieure d'un trou de passage situé horizontalement d'un diamètre de 12 mm, avec une pointe cylindro-conique à bout arrondi encastrée dans son extrémité supérieure, la face inférieure de la pointe présentant un logement et un élément cylindrique placé à l'intérieur du tube, auquel l'extrémité supérieure du fil est reliée, est adjacent à ladite face inférieure de la pointe.
Système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage selon l'invention, dont le sous-ensemble de tête est composé d'un boîtier manchon métallique à l'intérieur duquel est placé un circuit inducteur-capacité composé d'une électrode manchon métallique, dont la surface extérieure est protégée par une couche de diélectrique, et d'une bobine d'induction, dont l'extrémité inférieure est connectée en série avec l'électrode supérieure de l'éclateur, l'espace entre la surface intérieure du boitier manchon métallique de la tête et la partie supérieure de la bobine d'induction et la surface extérieure du manchon métallique entourant sa partie inférieure étant également rempli de diélectrique, tandis que l'électrode inférieure de cet éclateur et l'extrémité inférieure de l'électrode de ce manchon sont connectées électriquement et de manière solidaire indissociable à la base métallique de la tête, connecté de manière solidaire indissociable au sous-ensemble du mât métallique inférieur auquel est attaché un conducteur non isolé pour conduire le courant de foudre à la terre, caractérisé en ce qu'il consiste en un sous-ensemble de tête dont le boitier tubulaire métallique extérieure est obturée par un élément circulaire en acier raccordé indissociablement et doté d'un trou fileté axial avec un épaulement circulaire lamellaire inférieur adjacent à la surface inférieure de l'élément, une tige cylindrique portant un conducteur électrique qui lui est relié dissociablement, dont l'autre extrémité est reliée dissociablement à une bride métallique entourant un tube isolant d'un diamètre de Ø5 = 50 mm à 70 mm, une tige filetée avec un épaulement inférieure lamellaire étant vissée dans le trou axial de la bride, sur ledit épaulement étant fixé le manchon cylindro-conique supérieur à deux étages, dans la partie supérieure duquel se trouve, dans le trou axial, l'extrémité inférieure d'une antenne métallique de 14 à 30 mm de diamètre et d'une longueur totale de 1,5 à 5 m, reliée à ce manchon, tandis que la partie filetée inférieure de la base cylindrique métallique du sous-ensemble de tête est vissée dans le manchon métallique à deux étages du sous-ensemble inférieur du mât métallique. L'extrémité inférieure de l'antenne est logée dans le trou axial de passage de l'élément conique du manchon cylindro-conique supérieur et est reliée à cet élément par un boulon logé dans le trou horizontal de l'élément conique et dans le trou de l'antenne, se terminant par une pointe en titane de longueur L1 = 30 mm - 100 mm.
Avantageusement, une goupille filetée vissée dans le trou axial de la bride métallique recouvrant le tube isolant est également vissée dans l'élément cylindrique de la base métallique inférieure du sous-ensemble ressort, ledit élément cylindrique ayant un épaulement annulaire supérieur passant dans un épaulement cylindrique de plus petit diamètre, sur lequel est montée, relié indissociablement à l'épaulement annulaire supérieur, l'extrémité inférieure d'un ressort cylindrique hélicoïdal d'un diamètre extérieur compris entre 30 mm et 200 mm, constitué d'un fil d'acier à ressort d'un diamètre compris entre 4 mm et 10 mm, l'extrémité supérieure du ressort étant posée sur la surface extérieure de la partie cylindrique du manchon élastique cylindro-conique supérieur auquel elle est reliée de façon indissociable, la surface inférieure de la partie cylindrique du manchon cylindro-conique supérieur et la surface supérieure de la partie cylindrique de la base inférieure sont reliées par des boulons aux deux extrémités du conducteur électrique flexible d'une section comprise entre 10 mm2et 100 mm2, tandis qu'entre les deux spires inférieure et supérieure du ressort se trouvent des boulons dont la tête est vissée sur la surface extérieure de la partie cylindrique de la base inférieure et sur la surface extérieure de la partie cylindrique du manchon cylindro-conique supérieur, dans le trou axial de la partie conique supérieure, l'extrémité inférieure de l'antenne métallique d'un diamètre de 14 mm à 30 mm et d'une longueur totale de 1,5 m à 5 m est déposée et reliée indissociablement, de sorte que la partie cylindrique du manchon cylindro-conique et la base inférieure, ainsi que le ressort qui y est déposé, sont enfermés de manière étanche dans un boîtier en forme de boitier manchon fait dans un matériau élastique et expansible semblable à du caoutchouc. L'extrémité inférieure de l'antenne logée dans le trou de passage axial de la partie conique du manchon cylindro-conique est reliée audit manchon au moyen d'une vis logée dans le trou horizontal de la partie conique et dans le trou de l'antenne, l'antenne étant terminée par une pointe en titane d'une longueur de 30 mm - 100 mm. Le sous-ensemble du mât métallique inférieur, quant à lui, est composé d'un manchon métallique à deux étages dont la partie supérieure est reliée à l'extrémité supérieure d'un fil conducteur métallique non isolé dont l'extrémité inférieure est reliée à la terre, tandis que sur la partie inférieure du manchon métallique à deux étages est fixé un tube métallique de diamètre Ø3 = 30 mm à 100 mm, relié à ladite partie inférieure par un boulon positionné horizontalement, l'extrémité supérieure de ce tube étant indissociablement reliée à la partie supérieure du manchon à deux étages, et la partie centrale de ce tube étant entourée de deux connecteurs adjacents dont les extrémités sont pourvues d'épaulements situés horizontalement. La bride métallique, logée sur un tube isolant, est reliée à ce tube par des boulons vissés dans des trous situés coaxialement et répartis symétriquement sur sa circonférence, l'un de ces boulons étant également logé dans le trou du conducteur électrique, dont l'autre extrémité est reliée par un écrou à la tige du sous-ensemble de tête.
L'antenne est avantageusement constituée d'une tige cylindrique d'un diamètre de Ø6 = 6 mm et d'une longueur L3 = 2 m, terminée par une pointe en acier inoxydable munie d'un trou de passage et de montage horizontal à l'extrémité inférieure de la tige cylindrique, ou d'un tube en cuivre d'un diamètre de Ø6= 30 mm et d'une longueur L4 = 5 m, muni à son extrémité inférieure d'un trou de passage situé horizontalement d'un diamètre de 12 mm, avec une pointe cylindro-conique à bout arrondi encastrée dans son extrémité supérieure, la face inférieure de la pointe présentant un logement et un élément cylindrique placé à l'intérieur du tube, auquel l'extrémité supérieure du fil est reliée, est adjacent à ladite face inférieure de la pointe.
Système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage selon l'invention, dont le sous-ensemble de tête est composé d'un boîtier manchon métallique à l'intérieur duquel est placé un circuit inducteur-capacité composé d'une électrode manchon métallique, dont la surface extérieure est protégée par une couche de diélectrique, et d'une bobine d'induction, dont l'extrémité inférieure est connectée en série avec l'électrode supérieure de l'éclateur, l'espace entre la surface intérieure du boitier manchon métallique de la tête et la partie supérieure de la bobine d'induction et la surface extérieure du manchon métallique entourant sa partie inférieure étant également rempli de diélectrique, tandis que l'électrode inférieure de cet éclateur et l'extrémité inférieure de l'électrode de ce manchon sont connectées électriquement et de manière solidaire indissociable à la base métallique de la tête, connecté de manière solidaire indissociable au sous-ensemble du mât métallique inférieur auquel est attaché un conducteur non isolé pour conduire le courant de foudre à la terre, caractérisé en ce qu'il consiste en un sous-ensemble de tête dont le boitier tubulaire métallique extérieure est obturée par un élément circulaire en acier raccordé indissociablement et doté d'un trou fileté axial, dans lequel est vissée une tige cylindrique filetée, dont l'épaulement lamellaire circulaire inférieur est adjacent à la surface inférieure de l'élément circulaire et d'un manchon cylindro-conique à deux étages doté d'un trou de passage axial, dont l'extrémité inférieure filetée est reliée dissociablement à une tige cylindrique, tandis que son élément conique supérieur est relié dissociablement à l'extrémité inférieure de l'antenne logée dans son trou de passage axial, tandis que l'extrémité inférieure du sous-ensemble de tête est pourvue d'un sous-ensemble de stabilisation, dont l'élément métallique supérieur est indissociablement lié à l'extrémité inférieure du boîtier métallique tubulaire dudit sous-ensemble, et dans le trou axial de l'élément métallique inférieur est logée la partie cylindrique supérieure de la base métallique du sous-ensemble tête, tandis que la partie filetée inférieure de la base métallique cylindrique est reliée dissociablement au manchon métallique à deux étages du sous-ensemble de mât métallique inférieur. L'extrémité inférieure de l'antenne est logée dans la partie supérieure du trou axial de passage du manchon cylindro-conique et est reliée à l'élément conique dudit manchon par un boulon logé dans le trou horizontal de l'élément conique et dans le trou de l'antenne, se terminant par une pointe en titane de longueur de 30 mm - 100 mm. Le sous-ensemble du mât métallique inférieur, quant à lui, est composé d'un manchon métallique à deux étages dont la partie supérieure est reliée à l'extrémité supérieure d'un fil conducteur métallique non isolé dont l'extrémité inférieure est reliée à la terre, tandis que sur la partie inférieure du manchon métallique à deux étages est fixé un tube métallique de diamètre Ø3 = 30 mm à 100 mm, relié à ladite partie inférieure par un boulon positionné horizontalement, l'extrémité supérieure de ce tube étant indissociablement reliée à la partie supérieure du manchon à deux étages, et la partie centrale de ce tube étant entourée de deux connecteurs adjacents dont les extrémités sont pourvues d'épaulements situés horizontalement. Le sous-ensemble de stabilisation relié indissociablement au sous-ensemble de tête est constitué de deux éléments annulaires métalliques d'épaisseur G = 3 mm à 10 mm et de diamètres extérieurs identiques, avec des trous de passage circulaires positionnés coaxialement et de diamètres différents, le trou de l'élément annulaire métallique supérieur accueillant la partie inférieure du boîtier du sous-ensemble de tête et le trou de l'élément annulaire métallique inférieur accueillant la partie supérieure de l'embase métallique du sous-ensemble de tête. En outre, les deux éléments annulaires métalliques présentent chacun quatre trous de passage disposés symétriquement l'un par rapport à l'autre sur leur surface, dans lesquels sont logés des éléments à douilles profilées avec des épaulements à douilles extérieurs en polyamide pour les vis métalliques à tête, rondelles et écrous au-dessus et autour desquels est déposée la résine de polyuréthane. Avantageusement, les deux anneaux métalliques du sous-ensemble de stabilisation sont reliés l'un à l'autre par des vis céramiques isolantes avec écrous.
L'antenne est avantageusement constituée d'une tige cylindrique d'un diamètre de Ø6 = 6 mm et d'une longueur L3 = 2 m, terminée par une pointe en acier inoxydable munie d'un trou de passage et de montage horizontal à l'extrémité inférieure de la tige cylindrique, ou d'un tube en cuivre d'un diamètre de Ø6= 30 mm et d'une longueur L4 = 5 m, muni à son extrémité inférieure d'un trou de passage situé horizontalement d'un diamètre de 12 mm, avec une pointe cylindro-conique à bout arrondi encastrée dans son extrémité supérieure, la face inférieure de la pointe présentant un logement et un élément cylindrique placé à l'intérieur du tube, auquel l'extrémité supérieure du fil est reliée, est adjacent à ladite face inférieure de la pointe.
Le positionnement dans le système de protection contre la foudre selon l'invention d'une tête de paratonnerre à dispositif d'amorçage, dont le poids est relativement élevé, montée sur un mât tubulaire métallique considérablement raccourci, et en même temps le positionnement de ladite tête dans la partie inférieure du conducteur de descente haut, ainsi que son équipement d'une antenne à tige métallique d'un diamètre de 14 mm à 20 mm et d'une longueur de 2 m à 5 m terminée par une pointe, considérablement plus mince et plus légère que le mât tubulaire d'un diamètre de 30 mm à 60 mm, par rapport aux systèmes de protection contre la foudre utilisés jusqu'à présent pour les bâtiments, a permis d'obtenir un certain nombre d'avantages supplémentaires par rapport à ces solutions connues, à savoir :
  • le remplacement du mât relativement épais et haut, d'un diamètre ϕ = 30 mm à 60 mm et d'une hauteur pouvant atteindre 5 m, par une antenne allongée beaucoup plus fine d'un diamètre ϕ = 14 mm à 16 mm terminée par une pointe, offre une meilleure résistance aux fortes rafales de vent, ce qui est d'une grande importance, en particulier dans les tempêtes actuelles qui sont fréquentes ;
  • on a créé de meilleures conditions de fonctionnement pour la tête équipée d'une telle antenne, car dans cette nouvelle solution, la tête située plus bas délivre une charge encore plus importante que la tête située à son sommet, étant donné qu'à son sommet, la tête a un couplage capacitif avec les nuages moins important que l'antenne allongée avec sa pointe, ce qui se traduit par de meilleures conditions de fonctionnement pour la tête située plus bas.
Par contre, en ce qui concerne la protection des mâts d'antenne, l'utilisation d'une antenne à tige allongée terminée par une pointe, beaucoup plus fine que le mât, élimine les interférences avec la transmission des ondes électromagnétiques, ce qui améliore sensiblement la communication. De plus, l'installation d'une tête lourde dans la partie inférieure du conducteur de descente vertical, équipée d'une antenne à tige métallique légère de 2 m à 5 m de long et d'un diamètre de 14 mm à 16 mm se terminant par une pointe, ainsi que la fixation d'un sous-ensemble à ressorts, dans lequel un ressort en fil d'acier inoxydable peut se plier jusqu'à 90° en cas de collision avec l'antenne et revenir à sa position verticale d'origine sans endommager l'avion de manière significative, est très importante pour la protection contre la foudre des centres logistiques de grande surface (par exemple 500 m x 200 m), situés à proximité des aéroports et dans le prolongement de leurs pistes d'atterrissage.
L'objet de l'invention dans six variantes de sa fabrication est illustré dans les figures 1 à 27 et décrit dans les exemples de sa fabrication, les figures 1 à 12 représentant la première variante du système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage en section verticale-axiale, l'antenne se terminant par une pointe est reliée à un sous-ensemble à ressort le reliant à un sous-ensemble de tête relié à un sous-ensemble de stabilisation, la illustrant un système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage en coupe verticale-axiale, dont l'antenne se terminant par une pointe est reliée à un sous-ensemble à ressort le reliant à un sous-ensemble de tête relié à un sous-ensemble de stabilisation, la illustrant la liaison du sous-ensemble de mât inférieur métallique en coupe selon la ligne A-A, [la ] illustrant un sous-ensemble à ressort en coupe verticale-axiale, la illustrant le sous-ensemble tête en coupe verticale-axiale, la illustrant le sous-ensemble stabilisateur en coupe verticale-axiale, la illustrant l'élément annulaire supérieur du sous-ensemble stabilisateur en vue de dessus, la illustrant l'élément annulaire supérieur du sous-ensemble stabilisateur, représenté sur la en coupe verticale selon la ligne B-B, la illustrant l'élément annulaire inférieur du sous-ensemble stabilisateur en vue de dessus, la illustrant l'élément annulaire supérieur du sous-ensemble stabilisateur représenté sur la - en coupe verticale selon la ligne C-C, la illustrant l'antenne y compris la pointe en coupe verticale-axiale, la illustrant le système de protection contre la foudre présenté sur la , dont le sous-ensemble de mât métallique inférieur est relié au mur du bâtiment protégé en coupe verticale, la illustrant le sous-ensemble à ressort courbé en coupe verticale, la et 14 représentant une deuxième variante du même système en coupe verticale-axiale, la représentant un système selon cette variante, où l'antenne terminée par une pointe est reliée à un sous-ensemble à ressort qui la relie au sous-ensemble de tête à dispositif d'amorçage reliée au sous-ensemble stabilisateur positionné verticalement, la illustrant les brides métalliques supérieure et inférieure du sous-ensemble stabilisateur en vue de dessus, la illustrant une troisième variante du même système en coupe verticale-axiale, l'antenne se terminant par une pointe reliée au sous-ensemble à ressort et séparée mécaniquement de la tête du dispositif d'amorçage au moyen d'un conducteur électrique relié par une extrémité à la bride métallique du tube isolant et par l'autre extrémité à la tige du sous-ensemble tête, les à 18 représentant une quatrième variante du même système en coupe verticale-axiale, la représentant un système selon la quatrième variante de sa réalisation, dont l'antenne se terminant par une pointe est reliée par l'intermédiaire d'un sous-ensemble de tête à dispositif d'amorçage et d'un sous-ensemble de ressort relié à un sous-ensemble de mât tubulaire inférieur, la illustrant un sous-ensemble de ressort courbé en coupe verticale-axiale, la présentant un détail „K” agrandi de la connexion du sous-ensemble de ressort avec un sous-ensemble de stabilisation et avec un sous-ensemble de mât métallique inférieur, la représentant la cinquième variante du système de protection contre la foudre en coupe verticale-axiale, dont l'antenne se terminant par une pointe est directement et rigidement connectée au sous-ensemble de tête à dispositif d'amorçage qui est connecté au sous-ensemble stabilisateur et au sous-ensemble mât métallique inférieur comme indiqué sur la , la présentant une sixième variante du système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage en coupe verticale, dont l'antenne terminée par une pointe est connectée directement à la bride métallique du tube isolant et indirectement au sous-ensemble de tête à dispositif d'amorçage comme illustré à la . De plus, la représente en coupe axiale la deuxième variante du sous-ensemble stabilisateur monté sur la tête dudit système illustré aux , , et , dont les deux éléments annulaires identiques sont reliés l'un à l'autre par quatre vis céramiques avec écrous, les , , et représentent les deux éléments métalliques en forme d'anneau du sous-ensemble stabilisateur de la en vue de dessus et en coupe verticale-axiale, la représente la deuxième variante de l'antenne qui est une tige métallique cylindrique terminée par une pointe, et la représente la troisième variante de l'antenne qui est un élément tubulaire avec un cordon à l'intérieur, relié à la pointe.
Exemple 1
Le système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage selon la première variante illustrée aux à 12 se compose d'une antenne 1 étant un tube en aluminium 2 d'un diamètre Ø = 20 mm et d'une longueur de 2 m, et d'une pointe cylindro-conique 3 en titane encastrée dans son extrémité supérieure d'une longueur L1 = 50 mm reliée à ce tube avec une vis 4 et reliée à l'extrémité inférieure de l'antenne 1 avec un manchon métallique cylindro-conique 6 du sous-ensemble ressort 7, qui est vissé dans un trou 5' de la vis 5. La base inférieure métallique monolithique 8 du sous-ensemble à ressort 7 est reliée à un élément en trois parties 9 qui obture la face supérieure du boîtier tubulaire métallique extérieur 10 du sous-ensemble de tête 11 avec un circuit inducteur-capacité et à dispositif d'amorçage, dont la base cylindrique inférieure métallique à deux étages 12 est vissée, par l'intermédiaire d'un sous-ensemble de stabilisation 13, dans le manchon métallique à deux étages 14 du sous-ensemble de mât métallique inférieur 15, lequel est relié, au moyen d'un connecteur métallique 16, à un fil conducteur en aluminium non isolé 17 d'un diamètre Ø1 = 8 mm qui évacue le courant de foudre vers la terre 18,
étant donné que :
  • le sous-ensemble à ressort 7 ( ) est constitué d'un manchon métallique supérieur cylindro-conique 6 dont la partie supérieure 6', au profil tronconique, est pourvue d'une vis 5 logée dans un trou de passage 19, positionné horizontalement de ladite partie supérieure du manchon 6 et d'un trou axial 20 d'un diamètre Ø2 adapté au diamètre Ø du tube 2 de l'antenne 1, plus grand que le diamètre du trou 21 de la partie cylindrique inférieure 22 du manchon 6, et d'une base inférieure 8, constituée d'un élément cylindrique 23 à filetage interne, avec un trou fileté axial 24 borgne avant muni d'une vis latérale 25 et d'un épaulement annulaire supérieur 26 et de son épaulement cylindrique 27 d'un diamètre inférieur à celui-ci. De plus, l'extrémité supérieure d'un ressort cylindrique hélicoïdal 28 d'un diamètre extérieur de 50 mm, constitué d'un fil d'acier à ressort d'un diamètre de 5 mm, est placée sur la partie cylindrique extérieure 22 du manchon conique supérieur 6, l'extrémité inférieure étant placée sur la surface extérieure de l'épaulement cylindrique 27 de la base inférieure 8, dans la surface extérieure de la partie cylindrique 22 du manchon supérieur cylindro-conique 6 et dans la surface extérieure de l'épaulement cylindrique 27 de la base inférieure 8 sont vissées des vis à tête 29 placées entre les deux spires dudit ressort, dont les extrémités sont soudées à la surface inférieure de la partie conique 6' du manchon 6 et à la surface supérieure de l'épaulement annulaire 26 de la base inférieure 8. En outre, la surface inférieure de la partie cylindrique 22 du manchon cylindro-conique supérieur 6 et la partie centrale de la surface supérieure de l'épaulement cylindrique 27 de la base inférieure 8 sont reliées par des boulons 30 aux deux extrémités d'un câble électrique flexible 31 torsadé en forme de „S” en aluminium ayant une section transversale de 50 mm2, servant à shunter le courant de foudre entre l'antenne 1 et le sous-ensemble de tête 11 à l'aide d'un circuit inducteur-capacité interne. De plus, le ressort 28 est étroitement entouré sur toute sa longueur d'un fourreau 32 en matériau souple et extensible de type caoutchouc, destiné à protéger ce ressort des intempéries, qui a la forme d'un manchon dont les deux extrémités 33 sont recourbées vers l'intérieur ;
  • le sous-ensemble de tête 11 à dispositif d'amorçage ( ) se compose d'un boîtier extérieur tubulaire en acier 10, dont l'extrémité supérieure est reliée par une soudure 35 à un élément 36 obturateur circulaire en acier doté d'un trou de passage axial circulaire fileté 37, dans lequel est vissée une tige cylindrique filetée 38 dont le diamètre correspond au diamètre du trou fileté 24 du sous-ensemble de ressort 7, dans lequel la tige 38 est également vissée, tandis que l'extrémité inférieure de la tige 38 présente un épaulement circulaire lamellaire 39 soudé à la surface inférieure de l'élément 36 obturateur, la surface inférieure de l'épaulement 39 étant adjacente à la face supérieure de la bobine d'induction 40 d'un diamètre à deux étages. La partie inférieure 41 de la bobine d'induction 40, dont le diamètre est inférieur à celui de sa partie supérieure 42, est placée à l'intérieur d'un manchon métallique 43, plus long qu'elle, à la face supérieure duquel la face inférieure de la partie supérieure 42 de la bobine d'induction 40 est adjacente, et la face inférieure du manchon 43 est reliée par une soudure 44 à la partie cylindrique supérieure 45 de la base métallique 12 ayant un profil de cylindre à deux étages, dont la partie cylindrique inférieure filetée 46 a un diamètre inférieur à celui de la partie supérieure 45 de la base métallique 12. En outre, la partie inférieure 41 de la bobine d'induction 40, de plus petit diamètre, est connectée électriquement à l'électrode supérieure 47 de l'éclateur intérieur 48, dont l'électrode inférieure 49 est connectée électriquement à la face supérieure de la partie supérieure 45 de la base métallique 12, tandis que les espaces en forme de manchon formés entre les surfaces intérieures du manchon métallique 43 et la partie inférieure 41 de la bobine d'induction 40 et entre les surfaces intérieures du boîtier tubulaire extérieur 10 et la partie supérieure 42 de cette bobine et la surface opposée du manchon métallique 43 sont remplis de résine diélectrique polyuréthane 50, tandis que l'espace circonférentiel formé entre l'extrémité inférieure du boîtier tubulaire extérieur en acier 10 et la surface extérieure de la partie supérieure 45 de la base métallique 12 de dimension P = 3 mm constitue un éclateur externe à courant fort 51.
En outre, le sous-ensemble de tête 11 est équipé d'un sous-ensemble de stabilisation 13 ( et - 9), qui consiste en deux éléments annulaires métalliques 53 et 54 positionnés de manière opposée, avec des diamètres extérieurs et des épaisseurs G= 5 mm identiques, mais avec des trous de passage circulaires 55 et 56 positionnés coaxialement et ayant chacun quatre trous de passage 57 et 58 symétriquement sur leurs surfaces.
Dans les trous 57 de l'élément annulaire supérieur 53, des manchons profilés 59 sont logés, dont les extrémités supérieures présentent des épaulements internes 60 avec des trous de passage axiaux traversants 61 et des épaulements externes supérieurs 62 de plus grands diamètres adjacents à la surface inférieure de l'élément annulaire supérieur 53, tandis que dans les trous 58 de l'élément annulaire inférieur 54 sont logés des éléments à manchon profilés 63, dont les extrémités inférieures ont des épaulements de à manchon externe 64 également de diamètres plus grands que ceux-ci, adjacents à la surface inférieure de l'élément annulaire inférieur 54. Dans ces deux épaulements à manchon monolithiques profilés 62 et 64 en polyamide, quatre vis métalliques 65 avec des têtes 66 sont logées dans les épaulements à manchon supérieurs 62 des éléments à manchon 59, et des rondelles métalliques 67 sont appliquées aux extrémités inférieures de ces vis et des écrous 68 sont vissés, situés dans les épaulements à manchon extérieurs inférieurs 64, une résine polyuréthane 69 est déposée entre les faces supérieures des éléments à manchon profilés 63 logés dans les éléments à manchon profilés 59 et à l'intérieur des épaulements à manchon supérieurs 62 et à l'intérieur des épaulements à manchon extérieurs inférieurs 64 au-dessus et autour des têtes 66 des boulons métalliques 65 et au-dessus de leurs rondelles annulaires 67, ce qui, avec les éléments à manchon profilés en polyamide 59 et 63, fait que les boulons métalliques 65, leurs rondelles 67 et leurs écrous 68 sont complètement isolés des éléments à anneau métalliques 53 et 54.
Par ailleurs, la partie inférieure du boîtier 10 du sous-ensemble de tête 11 est logée dans le trou 55 de l'élément annulaire métallique 53, et la partie supérieure 45 de la base métallique 12 du sous-ensemble de tête 11 est logée dans le trou 56 de l'élément annulaire métallique 54.
Le sous-ensemble de mât métallique inférieur 15 dudit système de protection contre la foudre se compose d'un manchon métallique supérieur à deux étages 14 avec un filetage intérieur 70, dont la partie supérieure 71, de plus grand diamètre, est pourvue d'une vis 72 positionnée horizontalement, bloquant la partie inférieure filetée 46 de la base cylindrique à deux étages 12 du sous-ensemble de tête 11 vissée dans ce manchon, tandis que la partie inférieure 73 de ce manchon 14 est positionnée à l'intérieur du tube métallique inférieur 74 de diamètre Ø3= 50mm du sous-ensemble mât inférieur 15, dont l'extrémité supérieure, au moyen d'une soudure 75, est reliée à la partie supérieure 71 du manchon métallique à deux étages 14, et, en outre, les deux sont reliées l'une à l'autre par une vis 76 positionnée horizontalement. En outre, la partie supérieure 71 du manchon métallique à deux étages 14 est, au moyen d'un connecteur métallique 16, reliée à un fil conducteur métallique non isolé 17 d'un diamètre Ø1 = 8 mm qui décharge le courant de foudre à la terre 18, et la partie centrale du tube 74 de ce sous-ensemble est entourée de deux connecteurs adjacents 77. Les connecteurs 77 sont constitués de deux pinces hémisphériques à lamelles 78 et 79 avec des décalages horizontaux 80 à leurs deux extrémités, reliées entre elles par deux boulons encastrés 81 avec des écrous 82, les extrémités des deux connecteurs 77 étant pourvues d'épaulements 83 situés horizontalement permettant la connexion du sous-ensemble inférieur de mât métallique 15 à la structure du bâtiment protégé 84. Le système de protection contre la foudre ainsi assemblé, comme illustré à la , a été monté sur le mur frontal du bâtiment protégé 84 au moyen de vis 85 encastrées dans les trous 86 des épaulements latéraux 83 des deux connecteurs 77.
Exemple 2
Système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage, dans lequel l'antenne 1 est séparée mécaniquement du sous-ensemble de tête 11 de ce système selon le deuxième exemple de réalisation ( et 14 et , , , et ) a une structure similaire à celle décrite dans le premier exemple, la seule différence entre les deux variantes de sa réalisation réside dans le fait que, dans la seconde variante du système, l'élément cylindrique à filetage interne 23 de la base métallique inférieure 8 du sous-ensemble à ressort 7 est relié à une bride circulaire plate métallique 87, dont le trou axial 88 est fileté, dans laquelle est vissée une tige filetée 89 avec un épaulement lamellaire 90 également vissé dans le trou fileté 24 de l'élément cylindrique 23 avec l'extrémité supérieure du conducteur électrique 91 encastré dans celui-ci, de sorte que l'épaulement lamellaire 90 adhère à la surface inférieure de la bride 87 et presse le conducteur électrique 91 contre elle. Par ailleurs, sur la partie filetée inférieure 46 de la base cylindrique à deux étages 12 du sous-ensemble de tête 11 à dispositif d'amorçage, une bride plate métallique 87' à profil circulaire avec un trou axial fileté 88 et un manchon métallique à deux étages 14 du sous-ensemble de mât métallique inférieur 15 sont vissés, ces deux brides 87 et 87' en métal d'une épaisseur de G1 = 5 mm présentant à leur circonférence quatre trous 92 symétriquement espacés l'un par rapport à l'autre, dans lesquels sont encastrées des vis 93 vissées également dans les trous filetés 94 des faces des supports cylindriques 95 en matériau diélectrique isolant dur, les supports cylindriques 95 reliés par les vis 93 aux brides 87 et 87' constituant le sous-ensemble de stabilisation 13'. Par contre, l'autre extrémité du conducteur électrique 91 est reliée au moyen d'un écrou 96 vissé sur une tige cylindrique filetée 38 du sous-ensemble tête 11 dudit système de protection contre la foudre, le sous-ensemble tête 11 étant relié au moyen de la partie filetée inférieure 46 de la base cylindrique à deux étages 12 au manchon métallique à deux étages 14 du sous-ensemble mât métallique inférieur 15 de la manière décrite dans le premier exemple.
Dans d'autres exemples de réalisation de ce système non représentés sur la figure, on utilise trois à huit supports cylindriques 95 en matériau diélectrique isolant dur, dont les extrémités supérieure et inférieure sont reliées l'une à l'autre par des brides supérieure et inférieure 87 et 87' d'une épaisseur de 2 mm et 10 mm avec des trous de passage cylindro-coniques régulièrement espacés sur la circonférence.
Exemple 3
Système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage, dans lequel l'antenne 1 est séparée mécaniquement du sous-ensemble de tête 11 de ce système selon le troisième exemple de réalisation ( et – et – ) a une structure similaire à celle décrite dans le premier et deuxième exemple, la différence entre les deux variantes de réalisation réside uniquement dans le fait que, dans cette troisième variante de réalisation, l'élément cylindrique fileté 23 de la base métallique inférieure 8 du sous-ensemble à ressort 7 est relié à une bride métallique circulaire plate 97 avec un trou fileté circulaire axial 98 au moyen d'une tige filetée 99 qui y est encastrée avec un épaulement inférieur lamellaire 100 vissé dans dudit élément cylindrique 23 de manière à ce que le décalage 100 adhère à la surface inférieure d'une bride métallique circulaire 97 qui, au moyen de vis 101 et 102, est reliée à la face supérieure d'un tube isolant à paroi épaisse 103 d'un diamètre de Ø5 mm = 70 mm. Par ailleurs, au moyen d'une vis 101 à travers une bride métallique circulaire 97, une extrémité d'un fil électrique métallique 104 d'une section de 50 mm2est également fixée à la face de ce tube isolant, dont l'autre extrémité est reliée à une tige filetée cylindrique 38 du sous-ensemble de la tête 11 au moyen d'un écrou 105 qui y est vissé, ce sous-ensemble tête 11, par l'intermédiaire de sa partie filetée inférieure 46 de la base cylindrique à deux étages 12, est relié de la manière décrite dans le premier exemple au manchon métallique à deux étages 14 du sous-ensemble de mât métallique inférieur 15.
Dans d'autres variantes de la conception de cette troisième variante du système de protection contre la foudre, les tubes isolants à paroi épaisse 103 avaient des diamètres de Ø5 = 50 mm ou 100 mm, ou un élément cylindrique isolant avec les mêmes diamètres Ø5 a été utilisé à la place du tube isolant 103, tandis qu'une bande métallique présentant une section transversale de 35 mm2ou 100 mm2a été utilisée en tant que conducteur électrique 104.
Exemple 4
Le système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage selon la quatrième variante de réalisation (illustré aux figures 16, 17 et 18 ainsi qu'aux figures 3 à 10 et 21 à 27) a une construction similaire à celle décrite dans le premier exemple de sa réalisation ( ), et la seule différence entre les deux variantes de réalisation est que, dans la quatrième variante de ce système, le sous-ensemble à ressort 7 est monté entre le sous-ensemble stabilisateur 13 étant un équipement du sous-ensemble de tête 11 et un équipement du sous-ensemble mât métallique inférieur 15. En raison de ce positionnement du sous-ensemble à ressort 7, la partie cylindrique inférieure filetée 46 de la base cylindrique à deux étages 12 du sous-ensemble de tête 11 est vissée dans le trou axial fileté 20' du manchon cylindro-conique à deux étages 6 du sous-ensemble à ressort 7 et est pressée par deux vis 5 positionnées de manière opposée et vissées dans un trou fileté 19 positionné horizontalement dans la partie conique supérieure 6' du manchon cylindro-conique 6, tandis que la tige cylindrique 110 de la base inférieure métallique 8' du sous-ensemble à ressort 7 est vissée dans le trou fileté axial 70 du manchon métallique à deux étages 14 du sous-ensemble de mât inférieur 15, de sorte que le sous-ensemble à ressort 7 est positionné nettement plus bas que dans le système de protection contre la foudre décrit dans le premier exemple. En outre, la tige cylindrique filetée 38 du sous-ensemble de tête 11 est vissée dans la partie inférieure filetée du trou 106 du manchon cylindro-conique supérieur à deux étages 107, tandis que dans la partie supérieure dudit trou est encastrée l'extrémité inférieure de l'antenne 1 reliée à l'élément conique 108 du manchon cylindro-conique à deux étages 107 au moyen d'une vis 109 encastrée dans le trou positionné horizontalement de l'élément 108 et dans le trou 5' de ladite antenne.
Exemple 5
Le système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage selon la cinquième variante de sa réalisation (représentée sur les figures 19 et 4 à 10 et 21 à 27) a une construction similaire au système décrit dans le premier exemple de sa réalisation ( ), dans lequel l'antenne 1 est reliée élastiquement au sous-ensemble de tête 11 et a une construction similaire au système décrit dans le quatrième exemple de sa réalisation ( ), dans lequel l'antenne 1 est également reliée élastiquement par le sous-ensemble de tête 11 et le sous-ensemble de stabilisation 13 associé au sous-ensemble de mât métallique inférieur 15, la différence entre les trois variantes de réalisation réside dans le fait que
  • dans le cinquième exemple de réalisation du système de protection contre la foudre, un élément circulaire en acier 36 doté d'un trou fileté axial 37 obturant le boîtier tubulaire en acier 10 du sous-ensemble de tête 11 au moyen d'une tige filetée 38 vissée dans le trou axial traversant 106 du manchon cylindro-conique supérieur à deux étages 107 est relié à la face inférieure dudit manchon, tandis que dans le trou axial 106 de l'élément conique supérieur 108 du manchon cylindro-conique à deux étages 107 se trouve l'extrémité inférieure du tube 2 de l'antenne 1, qui, au moyen d'une vis 109 vissée dans le trou 5' de l'antenne 1 et dans le trou traversant situé transversalement de l'élément conique supérieur 108, est reliée à cet élément conique supérieur 108 du manchon cylindro-conique 107, par contre
  • sur la partie filetée inférieure 46 de la base cylindrique métallique à deux étages 12 du sous-ensemble de tête 11 est vissée un manchon métallique à deux étages 14 du sous-ensemble de mât métallique inférieur 15, comme illustré à la . Grâce à cette liaison de l'antenne 1 au sous-ensemble tête 11 et au sous-ensemble stabilisateur 13 et le sous-ensemble de mât métallique 15, le sous-ensemble à ressort 7 a été éliminé, ce qui assure une liaison rigide de l'antenne 1 au sous-ensemble tête 11.
Exemple 6
Le système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage selon la sixième variante de réalisation (illustré à la ainsi qu'aux figures 4 à 10 et 21 à 27) a une construction similaire au système décrit dans le troisième exemple de réalisation ( ), la seule différence entre les deux variantes de réalisation de ce système étant que dans la sixième variante de réalisation dudit système, le sous-ensemble à ressort 7 a été éliminé, ce qui a pour effet une liaison rigide de l'antenne 1 au sous-ensemble de tête 11. Afin d'obtenir cet effet, la face supérieure du tube isolant à paroi épaisse 103 d'un diamètre Ø5 =50 mm avec quatre trous filetés 111 uniformément répartis sur sa circonférence est protégée par une bride métallique circulaire 97 avec un trou fileté axial 98 et quatre trous de passage 112 sur sa circonférence, situés en face des trous 111 du tube isolant 103. Dans le trou axial 98 de la bride 97, une tige filetée 99 est vissée avec son épaulement lamellaire inférieur 100 adjacent à la surface inférieure de la bride 97, tandis que la face supérieure du tube isolant 103 est reliée à la bride métallique 97 au moyen de boulons 101 et 102 encastrés dans les trous 111 et 112, l'un des boulons 101 étant également encastré dans le trou 113 d'une bande 104 d'une section de 70 mm2, agissant comme conducteur électrique, comme illustré à la , dont l'autre extrémité est reliée au moyen d'un écrou 105 vissé sur la tige 38 du sous-ensemble de tête 11. Par contre, sur une tige filetée 99 vissée dans le trou axial 98 de la bride métallique 97 est vissé l'élément à manchon inférieur du manchon cylindro-conique supérieur à deux étages 107 équipé d'une vis 114 positionnée horizontalement et fixant la position dudit manchon 107, tandis que dans le trou axial 106 de l'élément conique supérieur 108 du manchon cylindro-conique à deux étages 107 est encastrée l'extrémité inférieure du tube 2 de l'antenne 1, qui, au moyen d'une vis 109 vissée dans le trou 5' de l'antenne 1 et le trou de passage situé transversalement de l'élément conique supérieur 108, est reliée audit élément conique 108.
Exemple 7
Dans le système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage, on utilise également une deuxième variante de réalisation du sous-ensemble stabilisateur 13 illustré à la qui diffère du sous-ensemble illustré aux , 5, 11, 16 et 19 en ce que, dans cette deuxième variante du sous-ensemble de stabilisation ( ), ses éléments annulaires métalliques 53 et 54 d'épaisseur G = 5 mm sont reliés entre eux au moyen de quatre vis céramiques 115 encastrées dans les trous 57 et 58 de ces éléments annulaires et d'écrous 116 vissés sur ces derniers. L'utilisation des vis céramiques a permis d'isoler électriquement le sous-ensemble de stabilisation 13 du sous-ensemble de tête 11.
Exemple 8
Le système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage selon l'invention utilise également deux autres versions de l'antenne 1 illustrée aux et 27 qui sont :
  • une tige cylindrique 117 d'un diamètre Ø6 = 6 mm et d'une longueur L3 =2 m terminée par une pointe conique 118 en acier inoxydable, avec un trou de montage 119 positionné horizontalement et d'un diamètre de 4 mm réalisé dans la partie inférieure de la tige cylindrique 117, ou
  • tube de cuivre 120 d'un diamètre Ø6= 30 mm et d'une longueur L4 = 5 m ayant à son extrémité inférieure un trou traversant 121 positionné horizontalement d'un diamètre de 12 mm et à son extrémité supérieure une pointe cylindro-conique 122 avec une pointe arrondie, à bout arrondi, la face inférieure 123 de cette pointe étant pourvue d'un manchon 124, à ladite face adhère un élément cylindrique 125 encastré dans ce tube, auquel est reliée l'extrémité supérieure d'un câble d'acier 126 soutenant l'antenne 1 en cas de rupture de cette dernière. L'antenne ainsi construite, avec son extrémité inférieure, est encastrée dans la partie conique supérieure 6' du manchon métallique cylindro-conique 6 du sous-ensemble à ressort 7 et, à travers son trou 121 et le trou de passage 19 situé horizontalement dans la partie conique 6', au moyen d'une vis 5 sur laquelle est encastrée l'autre extrémité du câble 126, est reliée au sous-ensemble à ressort 7.
Le principe de fonctionnement des systèmes de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage selon l'invention consiste à ce que, dans des conditions d'orage, un nuage orageux chargé d'une charge appropriée, par exemple négative, génère un champ électrique qui se concentre dans la partie supérieure de l'antenne 1, en particulier sur sa pointe 3. La charge libérée, de même signe que celle du nuage, traverse l'antenne 1 et s'accumule sur le boîtier tubulaire métallique 10 du sous-ensemble de tête 11 et, à l'intérieur de celui-ci, sur la bobine d'induction 40, tandis que sur l'éclateur interne 48, dans l'espace entre l'électrode supérieure 47 et l'électrode inférieure 49, un champ électrique est généré qui, lorsqu'il atteint une valeur appropriée, fait sauter une étincelle entre ces électrodes. La haute tension produite sur la bobine d'induction 40 de cette tête est ensuite transmise par la pointe 3 de l'antenne 1, ce qui contribue au déclenchement de l'amorce ascendante. Ensuite, la décharge atmosphérique résultant de la fusion de l'amorce ascendante et de l'amorce descendant du nuage orageux est absorbée par la pointe 3 de l'antenne 1 et traverse cette antenne et le boîtier tubulaire 10 du sous-ensemble de tête 11, reliés en série, ainsi que l'éclateur externe à courant fort 51, et, à travers la base métallique 12 de ce sous-ensemble, s'écoule dans le manchon métallique à deux étages 14, connectée en série, du sous-ensemble métallique inférieur de mât 15 et est évacuée vers la terre 18 par un conducteur non isolé 17 connecté au manchon à deux étages 14. Le principe de fonctionnement des systèmes de protection contre la foudre en question équipés de sous-ensembles à ressort 7 est que, lorsque ce système est installé, par exemple, sur un centre logistique de grand surface situé à proximité d'un aéroport et en face de pistes d'atterrissage d'avions, en cas de, lorsqu'un avion (surtout léger) au décollage ou à l'atterrissage accroche une antenne 1 d'une longueur de l'ordre de L = 2 m à 5 m, un ressort 28 en acier d'un diamètre et d'un nombre de spires appropriés se plie avec un manchon cylindro-conique métallique 6 du sous-ensemble à ressort 7, relié à l'antenne 1. Une faible déviation de l'antenne 1 en métal léger, en fonction de la hauteur du point de collision de l'avion avec elle, peut aller jusqu'à 90 degrés, protégeant ainsi l'avion de tout dommage, après quoi l'antenne revient à sa position initiale.

Claims (30)

  1. Système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage dans lequel le sous-ensemble de tête est composé d'un boîtier manchon métallique, à l'intérieur duquel est placé un circuit inducteur-capacité composé d'une bobine d'induction dont l'extrémité inférieure est connectée en série avec l'électrode supérieure de l'éclateur interne, l'espace entre la surface intérieure du manchon métallique de la tête, la bobine d'induction et la surface extérieure inférieure du manchon métallique qui l'entoure étant rempli de diélectrique, tandis que l'électrode inférieure de l'éclateur interne et l'extrémité inférieure du manchon métallique sont reliées électriquement et indissociablement à la base métallique de la tête, qui est liée dissociablement au sous-ensemble métallique inférieur de mât avec un conducteur non isolé fixé à celui-ci pour la décharge du courant de foudre à la terre,caractérisé en ce qu'il est composé d'un sous-ensemble de tête (11) dont le boitier métallique tubulaire extérieure (10) est obturé par un élément circulaire en acier (36) relié indissociablement au un trou fileté axial (37) dans lequel une tige cylindrique filetée (38) est vissée, dont l'épaulement circulaire inférieur lamellaire (39) est adjacent à la surface inférieure de l'élément (36), et d'un sous-ensemble à ressort (7), dont l'élément cylindrique à filetage intérieur (23) de la base inférieure métallique (8) est relié dissociablement à la tige cylindrique (38) du sous-ensemble tête (11), l'élément cylindrique (23) ayant un épaulement annulaire supérieur (26) passant dans un épaulement cylindrique (27) de plus petit diamètre, sur lequel repose l'extrémité inférieure d'un ressort cylindrique hélicoïdal (28) d'un diamètre extérieur compris entre 30 mm et 200 mm, constitué d'un fil d'acier d'un diamètre compris entre 4 mm et 10 mm, qui est indissociablement lié à l'épaulement annulaire supérieur (26), tandis que l'extrémité supérieure du ressort (28) repose sur la surface extérieure de la partie cylindrique (22) du manchon conique-cylindrique supérieur métallique (6), auquel elle est indissociablement liée, la surface inférieure de la partie cylindrique (22) du manchon cylindro-conique supérieur (6) et la surface supérieure de l'épaulement cylindrique (27) de la base inférieure (8) étant reliés par des vis (30) aux deux extrémités d'un conducteur électrique flexible (31) d'une section transversale de 10 mm2à 100 mm2, tandis qu'entre les deux spires inférieure et supérieure du ressort (28) se trouvent des vis à tête (29) vissées dans la surface extérieure du décalage cylindrique (27) de la base inférieure (8) et dans la surface extérieure de la partie cylindrique (22) du manchon cylindro-conique supérieur (6), dans le trou axial (20) de la partie conique supérieure (6') est placée et liée dissociablement l'extrémité inférieure d'une antenne métallique (1) d'un diamètre de 14 mm à 30 mm, et d'une longueur totale L = 1,5 m à 5 m, la partie cylindrique (22) du manchon cylindro-conique (6), la base inférieure (8) et le ressort (28) qui y est fixé étant étroitement entourés d'un manchon (32) fait d'un matériau élastique extensible semblable à du caoutchouc, l'extrémité inférieure du sous-ensemble tête (11) étant reliée au sous-ensemble stabilisateur (13,13') tandis que la partie filetée inférieure (46) de la base métallique cylindrique (12) du sous-ensemble de tête (11) étant vissée dans le manchon métallique à deux étages (14) du sous-ensemble de mât métallique inférieur (15).
  2. Système selon la revendication 1,caractérisé en ce quel'extrémité inférieure de l'antenne (1) logée dans le trou de passage axial (20) de la partie conique (6') supérieure du manchon conique-cylindrique (6) est reliée audit manchon au moyen d'une vis (5) logée dans le trou de passage (19) horizontal de ladite partie conique (6') et dans le trou (5') de l'antenne (1), l'antenne étant terminée par une pointe (3) en titane d'une longueur L1 = 30 mm - 100 mm.
  3. Système selon la revendication 1,caractérisé en ce quele sous-ensemble du mât métallique (15) inférieur, quant à lui, est composé d'un manchon métallique (14) à deux étages dont la partie supérieure (71) est reliée à l'extrémité supérieure d'un fil conducteur (17) métallique non isolé dont l'extrémité inférieure est reliée à la terre (18), tandis que sur la partie inférieure (73) du manchon métallique à deux étages (14) est fixé un tube métallique (74) de diamètre Ø3 = 30 mm à 100 mm, relié à ladite partie inférieure (73) par un boulon (76) positionné horizontalement, l'extrémité supérieure (74) dudit tube étant indissociablement reliée à la partie supérieure (71) du manchon à deux étages (14), et la partie centrale de ce tube (74) étant entourée de deux connecteurs (77) adjacents dont les extrémités sont pourvues d'épaulements (83) situés horizontalement.
  4. Système selon la revendication 1,caractérisé en ce quele sous-ensemble stabilisateur (13) indissociablement lié au sous-ensemble de tête (11) est constitué de deux éléments annulaires métalliques (53 et 54) d'une épaisseur G = 3 mm à 10 mm et de diamètres extérieurs identiques avec des trous de passage circulaires (55 et 56) positionnés coaxialement et de diamètres différents, où la partie inférieure du boîtier (10) du sous-ensemble tête (11) est logée dans le trou (55) de l'élément annulaire métallique (53), et dans le trou (56) de l'élément annulaire métallique (54) est logée la partie supérieure (45) de la base métallique (12) du sous-ensemble de tête (11), de plus les éléments annulaires métalliques (53 et 54) ont chacun sur leur surface quatre trous de passage (57 et 58) disposés symétriquement, dans lesquels sont encastrés des manchons profilés (59 et 63) avec des épaulements à manchon extérieurs en polyamide (62 et 64) pour des vis métalliques (65) avec têtes (66), rondelles (67) et écrous (68) au-dessus et autour desquels de la résine de polyuréthane (69) est appliquée.
  5. Système selon la revendication 4,caractérisé en ce queles deux anneaux métalliques (53 et 54) du sous-ensemble de stabilisation (13) sont reliés l'un à l'autre par des vis céramiques (115) isolantes avec écrous (116)
  6. Système selon la revendication 1,caractérisé en ce quele sous-ensemble de stabilisation (13') est constitué de supports cylindriques (95) entourant le sous-ensemble de tête (11) en matériau diélectrique dur et isolant, d'un diamètre de 10 mm à 30 mm, en nombre de trois à huit pièces réparties uniformément sur la circonférence du sous-ensemble de tête (11), dont les faces supérieure et inférieure, avec leurs trous filetés (94), sont bridées au moyen de brides circulaires plates (87 et 87') d'une épaisseur G1 = 2 mm à 10 mm, avec leurs trous axiaux filetés (88) et, sur leur circonférence, des trous cylindro-coniques (92) uniformément répartis en nombre correspondant au nombre de supports cylindriques (95), les brides circulaires plates (87 et 87') étant reliées aux faces supérieure et inférieure des supports cylindriques (95) au moyen de vis (93) vissées dans les trous (94), tandis que dans le trou (88) de la bride circulaire inférieure (87') est vissée la partie cylindrique filetée inférieure (46) de la base cylindrique à deux étages (12) du sous-ensemble de tête (11), qui est également vissée dans la partie supérieure (71) du manchon à deux étages (14) du sous-ensemble de mât métallique inférieur (15), tandis que la tige cylindrique filetée (38) du sous-ensemble de tête (11) est reliée dissociablement à l'extrémité inférieure du câble électrique (91), dont l'extrémité supérieure est reliée à la tige filetée (89) reliée dissociablement à l'embase métallique inférieure (8) du sous-ensemble à ressort (7) relié dissociablement à l'antenne (1).
  7. Système selon la revendication 1,caractérisé en ce quel'antenne (1) est constitué d'une tige cylindrique (117) d'un diamètre Ø6 = 6 mm et d'une longueur L3 =2 m terminée par une pointe conique (118) en acier inoxydable, la tige cylindrique (117) ayant un trou de passage et de montage (119) positionné horizontalement.
  8. Système selon la revendication 1,caractérisé en ce quel'antenne (1) est constitué d'un tube de cuivre (120) d'un diamètre Ø6= 30 mm et d'une longueur L4 = 5 m ayant à son extrémité inférieure un trou de passage (121) positionné horizontalement d'un diamètre de 12 mm et à son extrémité supérieure une pointe cylindro-conique (122) avec une pointe arrondie,le bout inférieur(123) de ladite pointe étant pourvue d'un logement (124), et à la face inférieure dudit bout adhère un élément cylindrique (125) encastré dans ce tube, auquel est reliée l'extrémité supérieure d'un câble (126).
  9. Système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage dans lequel le sous-ensemble de tête est composé d'un boîtier manchon métallique, à l'intérieur duquel est placé un circuit inducteur-capacité composé d'une bobine d'induction dont l'extrémité inférieure est connectée en série avec l'électrode supérieure de l'éclateur interne, l'espace entre la surface intérieure du manchon métallique de la tête, la bobine d'induction et la surface extérieure inférieure du manchon métallique qui l'entoure étant rempli de diélectrique, tandis que l'électrode inférieure de l'éclateur interne et l'extrémité inférieure du manchon métallique sont reliées électriquement et indissociablement à la base métallique de la tête, qui est liée dissociablement au sous-ensemble métallique inférieur de mât avec un conducteur non isolé fixé à celui-ci pour la décharge du courant de foudre à la terre,caractérisé en ce qu'il est composé d'un sous-ensemble de tête (11) dont le boitier métallique tubulaire extérieure (10) est obturé par un élément circulaire en acier (36) relié indissociablement au un trou fileté axial (37) dans lequel une tige cylindrique filetée (38) est vissée, dont l'épaulement circulaire inférieur lamellaire (39) est adjacent à la surface inférieure de l'élément (36), l'extrémité inférieure du sous-ensemble de tête (11) est pourvue d'un sous-ensemble de stabilisation (13), dont l'élément métallique supérieur (53) est indissociablement lié à l'extrémité inférieure du boîtier métallique tubulaire (10) dudit sous-ensemble, et dans le trou axial de l'élément métallique inférieur (54) est logée la partie cylindrique supérieure de la base métallique (12) du sous-ensemble tête (11), tandis que la partie filetée inférieure (46) de la base cylindrique métallique (12) est dissociablement reliée à la partie conique supérieure (6') du manchon cylindro-conique métallique à deux étages (6) du sous-ensemble à ressort (7), et sur la surface extérieure de la partie cylindrique (22) du manchon métallique cylindro-conique (6) se trouve l'extrémité supérieure d'un ressort cylindrique hélicoïdal (28) d'un diamètre extérieur compris entre 30 mm et 200 mm, constitué d'un fil d'acier d'un diamètre compris entre 4 mm et 10 mm, relié indissociablement à la partie conique supérieure (6') du manchon cylindro-conique (6), tandis que l'extrémité inférieure du ressort (28) est reliée indissociablement à la surface supérieure de l'épaulement annulaire (26) de la base inférieure métallique (8') du sous-'ensemble à ressort (7), la surface inférieure de la partie cylindrique (22) du manchon cylindro-conique (6) et la surface supérieure du décalage cylindrique (27) de la base inférieure (8') sont reliées au moyen de vis (30) aux deux extrémités d'un conducteur électrique flexible (31) d'une section de 10 mm2à 100 mm2, tandis qu'entre les deux spires inférieure et supérieure du ressort (28) se trouvent des vis (29) vissées dans la surface extérieure de l'épaulement cylindrique (27) de la base inférieure (8') et dans la surface extérieure de la partie cylindrique (22) du manchon cylindro-conique (6), la partie cylindrique (22) du manchon cylindro-conique (6), la base inférieure (8') et le ressort (28) qui y est logé sont étroitement entourés d'un boitier manchon (32) fait d'un matériau élastique et expansible semblable à du caoutchouc, en outre, la tige cylindrique à filetage extérieur (110) de la base inférieure métallique (8') du sous-ensemble à ressort (7) est vissée dans le manchon métallique à deux étages (14) du sous-ensemble de mât inférieur métallique (15), tandis que la tige filetée (38) du sous-ensemble de tête (11) est vissée dans la partie inférieure du trou axial fileté (106) du manchon cylindro-conique supérieure à deux étages (107), dans la partie supérieure de laquelle est encastrée l'extrémité inférieure de l'antenne métallique (1) connectée dissociablement, d'un diamètre de 14 mm à 30 mm et d'une longueur totale de L = 1,5 m à 5 m.
  10. Système selon la revendication 9,caractérisé en ce quel'extrémité inférieure de l'antenne (1) est logée dans la partie supérieure du trou (106) axial de passage du manchon cylindro-conique (107) et est reliée à l'élément conique (108) dudit manchon par un boulon (109) logé dans le trou horizontal de l'élément conique (108) et dans le trou (5') de l'antenne (1) , se terminant par une pointe (3) en titane d'une longueur L1 = 30 mm - 100 mm.
  11. Système selon la revendication 9,caractérisé en ce quele sous-ensemble du mât métallique (15) inférieur, quant à lui, est composé d'un manchon métallique (14) à deux étages dont la partie supérieure (71) est reliée à l'extrémité supérieure d'un fil conducteur (17) métallique non isolé dont l'extrémité inférieure est reliée à la terre (18), tandis que sur la partie inférieure (73) du manchon métallique à deux étages (14) est fixé un tube métallique (74) de diamètre Ø3 = 30 mm à 100 mm, relié à ladite partie inférieure (73) par un boulon (76) positionné horizontalement, l'extrémité dudit tube (74) étant indissociablement reliée à la partie supérieure (71) du manchon à deux étages (14), et la partie centrale dudit tube (74) étant entourée de deux connecteurs (77) adjacents dont les extrémités sont pourvues d'épaulements (83) situés horizontalement.
  12. Système selon la revendication 9,caractérisé en ce quele sous-ensemble stabilisateur (13) indissociablement lié au sous-ensemble de tête (11) est constitué de deux éléments annulaires métalliques (53 et 54) d'une épaisseur G = 3 mm à 10 mm et de diamètres extérieurs identiques avec des trous de passage circulaires (55 et 56) positionnés coaxialement et de diamètres différents, où la partie inférieure du boîtier (10) du sous-ensemble de tête (11) est logée dans le trou (55) de l'élément annulaire métallique (53), et dans le trou (56) de l'élément annulaire métallique (54) est logée la partie supérieure (45) de la base métallique (12) du sous-ensemble de tête (11), de plus les éléments annulaires métalliques (53 et 54) ont chacun sur leur surface quatre trous de passage (57 et 58) disposés symétriquement, dans lesquels sont encastrés des élément à manchon profilés (59 et 63) avec des épaulements à manchon extérieurs en polyamide (62 et 64) pour des vis métalliques (65) avec têtes (66), rondelles (67) et écrous (68) au-dessus et autour desquels de la résine de polyuréthane (69) est appliquée.
  13. Système selon la revendication 12,caractérisé en ce queles deux anneaux métalliques (53 et 54) du sous-ensemble de stabilisation (13) sont reliés l'un à l'autre par des vis céramiques (115) isolantes avec écrous (116).
  14. Système selon la revendication 9,caractérisé en ce quel'antenne (1) est constitué d'une tige cylindrique (117) d'un diamètre Ø6 = 6 mm et d'une longueur L3 =2 m terminée par une pointe conique (118) en acier inoxydable, la partie inférieure de ladite tige cylindrique (117) étant pourvue d'un trou de passage et de montage (119) positionné horizontalement.
  15. Système selon la revendication 1,caractérisé en ce quel'antenne est constitué d'un tube de cuivre (120) d'un diamètre Ø6= 30 mm et d'une longueur L4 = 5 m ayant à son extrémité inférieure un trou traversant (121) positionné horizontalement d'un diamètre de 12 mm et à son extrémité supérieure une pointe cylindro-conique (122) avec une pointe arrondie, à l'extrémité supérieure d'une pointe cylindro-conique 122 à bout arrondi, la face inférieure (123) de cette pointe étant pourvue d'un manchon (124) et, à côté de cette face, d'un élément cylindrique (125) encastré dans ce tube, auquel est reliée l'extrémité supérieure d'un câble d'acier (126).
  16. Système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage dans lequel le sous-ensemble de tête est composé d'un boîtier manchon métallique à l'intérieur duquel est placé un circuit inducteur-capacité composé d'une bobine d'induction, dont l'extrémité inférieure est connectée en série avec l'électrode supérieure de l'éclateur interne, l'espace entre la surface intérieure du boitier manchon métallique de la tête et la partie supérieure de la bobine d'induction et la surface extérieure du manchon métallique entourant sa partie inférieure étant rempli de diélectrique, tandis que l'électrode inférieure de cet éclateur interne et l'extrémité inférieure du manchon métallique sont connectées électriquement et de indissociablement à la base métallique de la tête, connectée dissociablement au sous-ensemble de mât métallique inférieur auquel est attaché un conducteur non isolé pour conduire le courant de foudre à la terre,caractérisé en ce qu'il est composé d' un sous-ensemble de tête (11) dont le boitier tubulaire métallique extérieure (11) est obturée par un élément circulaire (36) en acier raccordé indissociablement et doté d'un trou fileté axial (37) dans lequel est vissée une tige cylindrique filetée (38) avec un épaulement circulaire lamellaire inférieur (39) adjacent à la surface inférieure de l'élément (36), une tige cylindrique (38) portant un conducteur électrique (104) qui lui est relié dissociablement, dont l'autre extrémité est reliée dissociablement à une bride métallique (97) entourant un tube isolant (103) d'un diamètre Ø5 = 50 mm à 70 mm, une tige filetée (98) avec un épaulement inférieure lamellaire (100) étant vissée dans le trou axial (98) de la bride (97), sur ledit épaulement étant fixé le manchon cylindro-conique supérieur (107) à deux étages, dans la partie supérieure duquel se trouve, dans le trou axial (106), l'extrémité inférieure d'une antenne métallique (1) d'un diamètre de 14 à 30 mm de et d'une longueur totale de 1,5 à 5 m, reliée à ce manchon, tandis que la partie filetée (46) inférieure de la base cylindrique (12) métallique du sous-ensemble de tête (11) est vissée dans le manchon métallique (14) à deux étages du sous-ensemble inférieur du mât (15) métallique.
  17. Système selon la revendication 16,caractérisé en ce quel'extrémité inférieure de l'antenne (1) est logée dans le trou axial de passage (106) de l'élément conique (108) du manchon cylindro-conique (107) et est reliée audit élément par une vis (109) logée dans le trou de passage horizontal de l'élément conique (108) et dans le trou (5') de l'antenne (1) se terminant par une pointe (3) en titane de longueur L1 = 30 mm - 100 mm.
  18. Système selon la revendication 16,caractérisé en ce quela tige filetée (99) vissée dans le trou axial (98) de la bride (97) est également vissée dans l'élément (23) cylindrique de la base métallique inférieure (8) du sous-ensemble à ressort (7), ledit élément cylindrique (23) ayant un épaulement annulaire (26) supérieur passant dans un épaulement cylindrique (27) de plus petit diamètre, sur lequel est montée, relié indissociablement à l'épaulement annulaire (26) supérieur, l'extrémité inférieure d'un ressort (28) cylindrique hélicoïdal d'un diamètre extérieur compris entre 30 mm et 200 mm, constitué d'un fil d'acier à ressort d'un diamètre compris entre 4 mm et 10 mm, l'extrémité supérieure du ressort (28) étant posée sur la surface extérieure de la partie cylindrique (22) du manchon (6) élastique cylindro-conique supérieur auquel elle est reliée de façon indissociable, la surface inférieure (22) de la partie cylindrique du manchon (6) cylindro-conique supérieur et la surface supérieure de l'épaulement (27) cylindrique de la base inférieure (8) sont reliées par des boulons (30) aux deux extrémités du conducteur électrique (31) flexible d'une section comprise entre 10 mm2et 100 mm2, tandis qu'entre les deux spires inférieure et supérieure du ressort (28) se trouvent des boulons (29) dont la tête est vissée sur la surface extérieure de l'épaulement (27) cylindrique de la base inférieure (8) et sur la surface extérieure de la partie cylindrique (22) du manchon (6) cylindro-conique supérieur, dans le trou axial de passage (20) de la partie conique supérieure (6'), l'extrémité inférieure de l'antenne (1) métallique d'un diamètre de 14 mm à 30 mm et d'une longueur totale de 1,5 m à 5 m est déposée et reliée indissociablement, de sorte que la partie cylindrique (22) du manchon (6) cylindro-conique et la base inférieure (8), ainsi que le ressort (28) qui y est logé, sont enfermés de manière étanche dans un boîtier manchon (32) fait dans un matériau élastique et expansible semblable à du caoutchouc.
  19. Système selon la revendication 18,caractérisé en ce quel'extrémité inférieure de l'antenne (1) logée dans le trou de passage axial (20) de la partie conique (6') du manchon conique-cylindrique (6) est reliée au manchon au moyen d'une vis (5) logée dans le trou (19) horizontal de ladite partie conique (6') et dans le trou (5') de l'antenne (1), l'antenne (1) étant terminée par une pointe (3) en titane d'une longueur L1 = 30 mm - 100 mm.
  20. Système selon l'une des revendications 16 ou 18,caractérisé en ce quele sous-ensemble du mât métallique (15) inférieur, quant à lui, est composé d'un manchon métallique (14) à deux étages dont la partie supérieure (71) est reliée à l'extrémité supérieure d'un fil conducteur (17) métallique non isolé dont l'extrémité inférieure est reliée à la terre (18), tandis que sur la partie inférieure (73) du manchon métallique (14) à deux étages est fixé un tube métallique (74) d'un diamètre Ø3 = 30 mm à 100 mm, relié à ladite partie inférieure (73) par un boulon (76) positionné horizontalement, l'extrémité supérieure dudit tube (74) étant indissociablement reliée à la partie supérieure (71) du manchon (14) à deux étages, et la partie centrale dudit tube (74) étant entourée de deux connecteurs (77) adjacents dont les extrémités sont pourvues d'épaulements (83) situés horizontalement.
  21. Système selon l'une des revendications 16 ou 18,caractérisé en ce quela bride métallique (97), logée sur un tube isolant (103), est reliée à ce tube par des boulons (101 et 102) vissés dans des trous (111 et 112) situés coaxialement et répartis symétriquement sur sa circonférence, un boulon (101) étant également logé dans le trou (113) du conducteur électrique (104), dont l'autre extrémité est reliée par un écrou (105) à la tige (38) du sous-ensemble de tête (11).
  22. Système selon l'une des revendications 16 ou 18,caractérisé en ce quel'antenne (1) est constitué d'une tige cylindrique (117) d'un diamètre Ø6 = 6 mm et d'une longueur L3 =2 m terminée par une pointe conique (118) en acier inoxydable, la partie inférieure de ladite tige cylindrique (117) étant pourvue d'un trou de passage et de montage (119) positionné horizontalement.
  23. Système selon l'une des revendications 16 ou 18, caractérisé en ce quel'antenne (1) est constitué d'un tube de cuivre (120) d'un diamètre Ø6= 30 mm et d'une longueur L4 = 5 m ayant à son extrémité inférieure un trou de passage (121) positionné horizontalement d'un diamètre de 12 mm et à son extrémité supérieure une pointe cylindro-conique (122) avec une pointe arrondie, le bout inférieur (123) de ladite pointe étant pourvue d'un logement (124), et à la face inférieure dudit bout adhère un élément cylindrique (125) encastré dans ce tube, auquel est reliée l'extrémité supérieure d'un câble(126).
  24. Système de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage dans lequel le sous-ensemble de tête est composé d'un boîtier manchon métallique à l'intérieur duquel est placé un circuit inducteur-capacité composé d'une bobine d'induction, dont l'extrémité inférieure est connectée en série avec l'électrode supérieure de l'éclateur interne, l'espace entre la surface intérieure du boitier manchon métallique de la tête, la bobine d'induction et la surface extérieure du manchon métallique entourant sa partie inférieure étant également rempli de diélectrique, tandis que l'électrode inférieure de cet éclateur interne et l'extrémité inférieure dudit manchon métallique sont connectées électriquement et indissociablement à la base métallique de la tête, connecté dissociablement au sous-ensemble de mât métallique inférieur auquel est attaché un conducteur non isolé pour conduire le courant de foudre à la terre,caractérisé en ce qu'il consiste en un sous-ensemble de tête (11) dont le boitier tubulaire métallique extérieure (10) est obturée par un élément circulaire (36) en acier raccordé indissociablement et doté d'un trou fileté axial (37), dans lequel est vissé une tige cylindrique filetée (38), dont l'épaulement lamellaire circulaire inférieur (39) est adjacent à la surface inférieure de l'élément circulaire (36) et d'un manchon (107) cylindro-conique à deux étages doté d'un trou (106) de passage axial, dont l'extrémité inférieure filetée est reliée dissociablement à une tige cylindrique (38), tandis que son élément conique supérieur (108) est relié dissociablement à l'extrémité inférieure (106) de l'antenne (1) logée dans son trou de passage axial, tandis que l'extrémité inférieure du sous-ensemble de tête (11) est pourvue d'un sous-ensemble de stabilisation (13), dont l'élément métallique supérieur (53) est indissociablement lié à l'extrémité inférieure du boîtier métallique tubulaire (10) dudit sous-ensemble, et dans le trou axial de l'élément métallique inférieur (54) est logée la partie cylindrique supérieure de la base métallique (12) du sous-ensemble de tête (11), tandis que la partie filetée inférieure (46) de la base métallique cylindrique (12) est reliée dissociablement au manchon métallique (14) à deux étages du sous-ensemble de mât métallique inférieur (15).
  25. Système selon la revendication 24,caractérisé en ce quel'extrémité inférieure de l'antenne (1) est logée dans la partie supérieure du trou (106) axial débouchant du manchon cylindro-conique (107) et est reliée à l'élément conique (108) dudit manchon par un boulon (109) logé dans le trou horizontal de l'élément conique (108) et dans le trou (5') de l'antenne (1) , se terminant par une pointe (3) en titane de longueur L1 = 30 mm - 100 mm.
  26. Système selon la revendication 24,caractérisé en ce quele sous-ensemble du mât métallique (15) inférieur, quant à lui, est composé d'un manchon métallique (14) à deux étages dont la partie supérieure (71) est reliée à l'extrémité supérieure d'un fil conducteur (17) métallique non isolé dont l'extrémité inférieure est reliée à la terre (18), tandis que sur la partie inférieure (73) du manchon métallique à deux étages (14) est fixé un tube métallique (74) de diamètre Ø3 = 30 mm à 100 mm, relié à ladite partie inférieure (73) par un boulon (76) positionné horizontalement, l'extrémité dudit tube (74) étant indissociablement reliée à la partie supérieure (71) du manchon à deux étages (14), et la partie centrale dudit tube (74) étant entourée de deux connecteurs (77) adjacents dont les extrémités sont pourvues d'épaulements (83) situés horizontalement.
  27. Système selon la revendication 24,caractérisé en ce quele sous-ensemble stabilisateur (13) indissociablement lié au sous-ensemble de tête (11) est constitué de deux éléments annulaires métalliques (53 et 54) d'une épaisseur de G = 3 mm à 10 mm et de diamètres extérieurs identiques avec des trous de passage circulaires (55 et 56) positionnés coaxialement et de diamètres différents, où la partie inférieure du boîtier (10) du sous-ensemble tête (11) est logée dans le trou (55) de l'élément annulaire métallique (53), et dans le trou (56) de l'élément annulaire métallique (54) est logée la partie supérieure (45) de la base métallique (12) du sous-ensemble de tête (11), de plus les éléments annulaires métalliques (53 et 54) ont chacun sur leur surface quatre trous de passage (57 et 58) disposés symétriquement, dans lesquels sont encastrés des manchons profilés (59 et 63) avec des épaulements à manchon extérieurs en polyamide (62 et 64) pour des vis métalliques (65) avec têtes (66), rondelles (67) et écrous (68) au-dessus et autour desquels de la résine de polyuréthane (69) est appliquée.
  28. Système selon la revendication 27,caractérisé en ce queles deux anneaux métalliques (53 et 54) du sous-ensemble de stabilisation (13) sont reliés l'un à l'autre par des vis céramiques (115) isolantes avec écrous (116).
  29. Système selon la revendication 24,caractérisé en ce quel'antenne (1) est constitué d'une tige cylindrique (117) d'un diamètre Ø6 = 6 mm et d'une longueur L3 =2 m terminée par une pointe conique (118) en acier inoxydable, la partie inférieure de ladite tige cylindrique (117) étant pourvue d'un trou de passage et de montage (119) positionné horizontalement.
  30. Système selon la revendication 24,caractérisé en ceque l'antenne (1) est constitué d'un tube de cuivre (120) d'un diamètre Ø6= 30 mm et d'une longueur L4 = 5 m ayant à son extrémité inférieure un trou de passage (121) positionné horizontalement d'un diamètre de 12 mm et à son extrémité supérieure une pointe cylindro-conique (122) avec une pointe arrondie, le bout inférieur (123) de ladite pointe étant pourvue d'un logement (124), et à la face inférieure dudit bout adhère un élément cylindrique (125) encastré dans ce tube, auquel est reliée l'extrémité supérieure d'un câble acier (126).
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