FR2468201A1 - Microparafoudre a fort pouvoir d'ecoulement - Google Patents
Microparafoudre a fort pouvoir d'ecoulement Download PDFInfo
- Publication number
- FR2468201A1 FR2468201A1 FR7925990A FR7925990A FR2468201A1 FR 2468201 A1 FR2468201 A1 FR 2468201A1 FR 7925990 A FR7925990 A FR 7925990A FR 7925990 A FR7925990 A FR 7925990A FR 2468201 A1 FR2468201 A1 FR 2468201A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- electrode
- sleeve
- microparafoudre
- enclosure
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 239000002470 thermal conductor Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 4
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 Dilver Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000587161 Gomphocarpus Species 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 235000021178 picnic Nutrition 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T1/00—Details of spark gaps
- H01T1/14—Means structurally associated with spark gap for protecting it against overload or for disconnecting it in case of failure
Landscapes
- Fuses (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
L'invention concerne un microparafoudre à fort pouvoir d'écoulement. Le microparafoudre comprend notamment une première électrode 1 en forme de clou, une seconde électrode constituée par la base 5 du boîtier, et, entourant la première électrode et en contact électrique et thermique avec celle-ci, un manchon 10 réalisé en un matériau fusible bon conducteur électrique et thermique dont le point de fusion est tel que tout échauffement excessif prédéterminé de la première électrode dû à des conditions de fonctionnement anormales du microparafoudre entraîne la fusion du manchon et assure ainsi la mise en court-circuit des deux électrodes. L'invention est applicable dans les systèmes de protection des circuits ou installations électriques soumis éventuellement à des surcharges électriques de grande ampleur
Description
1 2468201
La présente invention concerne un microparafoudre à fort pouvoir d'écoulement c'est-à-dire un composant protecteur destiné à éviter les détériorations de circuits ou installations électriques soumis éventuellement à des surcharges électriques de grande ampleur. Il est indispensable de prévoir sur les installations électriques générales ou spéciales des composants de protection pour éviter les effets nocifs d'une surcharge pour laquelle ces installations n'ont pas été conçues. Ces composants protecteurs courants sont connus
sous le nom de fusibles, tubes parasurtension, tubes parafoudres.
Leur rôle consiste à stopper la transmission d'une surcharge dangereuse
pour un type d'installation donné.
L'application de ce genre de composants de protection revêt un intérêt tout particulier en matière d'installations, de circuits et de centraux téléphoniques. En effet, les centraux et les lignes téléphoniques sont très vulnérables aux atteintes de la foudre ainsi qu'aux contraintes provoquées par des surtensions inductives ou encore aux surintensités prenant naissance lors du contact accidentel
d'une ligne de transport d'énergie électrique avec uneligne télépho-
nique.
Pour répondre au souci de protection des circuits et
centraux téléphoniques, il est devenu obligatoire de disposer un compo-
sant protecteur, du type communément appelé parafoudre, entre chaque fil de ligne et la terre. Le terme parafoudre désigne le plus souvent un dispositif comportant, notamment, des électrodes disposées dans
une enceinte emplie d'une atmosphère gazeuse.
Les propriétés requises du parafoudre sont de ne pas apporter de pertes dans le régime normal de fonctionnement de la ligne (c'est-à-dire de présenter une résistance infinie à l'écoulement du courant) et au contraire, de soutenir et écouler à la terre une surcharge incidente (c'est-à-dire de présenter au dessus d'une valeur de seuil prédéterminée, une résistance faible, notablement inférieure
à celle du circuit à protéger et une bonne capacité d'écoulement).
Or, un tube à décharge présente au dessous d'une tension, dite tension d'amorçage, une résistance quasi infinie. Pour des valeurs de tensions à ses bornes supérieures à la tension d'amorçage, il entre en fonctionnement en régime de décharge et il présente une résistance faible. Un tel tube est alors apte à soutenir des surcharges importantes, pourvu que sa structure soit suffisamment robuste, et à les écouler à la terre. La valeur de la tension d'amorçage est aisément
2 2468201'
prédéterminée par le réglage de la dimension de l'intervalle entre électrodes de décharge. La capacité d'écoulement est fonction de la
structure du tube.
La sécurité et la fiabilité du service des lignes et circuits téléphoniques exigent une autre caractéristique des dispositifs de protection, en particulier des parafoudres: le parafoudre doit se
mettre en court-circuit dans tous les cas o il devient inutilisable.
En effet, si cette exigence n'était pas satisfaite, rien ne signalerait la défaillance du composant protecteur et la ligne serait détruite par la première surcharge à venir. Une seule disposition peut éviter cette éventualité: imposer au composant de signaler sa propre
défaillance. Ainsi, la ligne ne fonctionnant plus, il devient obliga-
toire, pour lui restituer son fonctionnement normal, de remédier à son
défaut de protection par le remplacement du composant hors service.
D'o l'obligation pour ledit composant de se mettre en court-circuit franc et y rester dès qu'il n'est plus en état de remplir son office et ceci quelle que soit la cause de la défaillance. La mise à la terre
de la ligne oblige au remplacement de la protection hors service.
Un parafoudre répondant à ces exigences est décrit dans le brevet français no 75 06524 déposé le 3 Mars 1975 au nom de la demanderesse. Ce parafoudre comprend notamment une enceinte étanche d'un métal bon conducteur électrique et thermique tel que le Dilver, l'aluminium ou le cuivre emplie d'une atmosphère inerte telle qu'un mélange des gaz rares argon et hélium à une pression voisine de 250 torrs. Cette enceinte est fermée par un bouchon en matériau isolant capable de se ramollir à une température inférieure à la température de ramolissement ou de fusion des autres parties du parafoudre. Une première électrode traverse ce bouchon et présente une surface de décharge faisant face à la surface de décharge d'une deuxième électrode
disposée à l'intérieure de l'enceinte.
En fonctionnement normal ce parafoudre se comporte comme tout tube à décharge, c'est-à-dire que tant que la tension à ses bornes demeure inférieure à sa tension d'amorçage, il est au repos. Lorsque la tension à ses bornes devient égale à la valeur de la tension d'amorçage déterminée par la dimension donnée à l'intervalle entre les deux électrodes, la décharge s'instaure. Le parafoudre peut ainsi écouler un courant alternatif nominal de décharge de l'ordre de 5 , pendant un temps bien défini, en général au moins égal, en secondes, à 50/I, I étant l'amplitude exprimée en ampères du courant de décharge, conformément aux recommandations du Comité Consultatif International
3 24682011I
Télégraphique et Téléphonique (avis K12 - CCITT - Cenève 1977).
Lorsque le fonctionnement devient anormal, en particulier lorsque la surcharge incidente est nettement supérieure aux capacités d'écoulement prévues lors de la fabrication du parafoudre, un échauffement anormal de l'enceinte se produit. La température interne de celle-ci atteint et dépasse la température de ramolissement du bouchon. Ce dernier perd sa consistance rigide. Comme la pression interne est inférieure à la pression atmosphérique, le matériau amolli s'effondre et est aspiré vers l'intérieur, entraînant avec lui la première électrode. La progression de l'électrode aspirée réduit puis annule l'intervalle interélectrode. Il
s'ensuit la mise en court-circuit des deux électrodes.
Ce parafoudre répond donc aux caractéristiques imposées jusqu'à ce jour. Mais, les utilisateurs de ce type de dispositif, compte tenu de leurs besoins, envisagent de modifier leurs exigences et demandent aux constructeurs un parafoudre dont le pouvoir d'écoulement est de l'ordre de 20 A. D'autre part, en cas de fonctionnement anormal, c'est-à-dire lorsque la surcharge incidente est nettement supérieure aux capacités découlement définies, le parafoudre doit se mettre en court-circuit plus rapidement que précédemment, la température de l'enveloppe externe du parafoudre devant rester dans des limites
raisonnables de façon que les dispositifs de connexion (du type porte-
fusible, par exemple) ne soient pas endommagés.
Le parafoudre décrit dans le brevet français précité et dimensionné pour répondre à un pouvoir d'écoulement conforme aux exigences actuelles ne répond pas à ces derniers critères: le temps de passage en court-circuit des électrodes est trop long pour être acceptable dans les futures conditions d'environnement du parafoudre (bottier enfichable en matière thermoplastique par exemple). D'autre part, par le fait même que ce temps est important, la zone de l'enveloppe externe du parafoudre située au voisinage de l'intervalle interélectrode s'échauffe notablement. La température de cette zone dépasse alors les
limites permises.
La présente invention a donc pour objet un parafoudre du type
précédemment décrit et répondant aux nouvelles exigences des utilisateurs.
Le microparafoudre de la présente invention, comprenant une enceinte, une ouverture dans cette enceinte, une première électrode traversant cette ouverture et possédant une première surface de décharge à l'intérieur de l'enceinte, un bouchon placé entre la première électrode et l'enceinte pour sceller hermétiquement l'ouverture sur cette électrode, une deuxième électrode présentant une deuxième surface
4 2468201
de décharge à l'intérieur de l'enceinte, faisant face à la première surface de décharge ainsi qu'une atmosphère de gaz emplissant l'enceinte, est caractérisé par le fait que ladite première électrode est entourée d'un manchon en contact électrique et thermique avec cette électrode, ce manchon étant- réalisé en un matériau fusible bon conducteur électri- que et thermique dont le point de fusion est tel que tout échauffement excessif prédéterminé de ladite première électrode dû à des conditions de fonctionnement anormales du microparafoudre entratne la fusion dudit
manchon et assure ainsi la mise en court-circuit des deux électrodes.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans le
fait que ladite première électrode est constituée d'une partie cylin-
drique allongée relativement mince et d'une extrémité aplatie présentant une surface de décharge relativement importante, le tout étant réalisé dans un métal bon conducteur et capable de soutenir des températures
élevées, ce -qui confère au microparafoudre un fort pouvoir d'écoulement.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que ledit manchon est en contact thermique avec la face arrière de
l'extrémité aplatie de ladite première électrode.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait qu'une extrémité du manchon est associée étroitement à la face arrière
de l'extrémité aplatie de ladite première électrode.
Selon une autre caractéristique de l'invention le manchon est réalisé en un matériau dont le pouvoir émissif est inférieur à
celui du métal constituant la première électrode.
Selon une autre caractéristique de l'invention le diamètre extérieur du manchon est au plus égal au diamètre de l'extrémité aplatie de la première électrode de façon que seules les deux électrodes
participent à la décharge.
Selon une autre caractéristique de l'invention ledit bouchon est réalisé en un matériau électriquement isolant et le matériau de l'enceinte est mouillable par le matériau du manchon en fusion. Les différents objets et caractéristiques de l'invention
seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite
à titre d'exemple non limitatif en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, une vue en coupe longitudinale médiane d'un exemple de réalisation du parafoudre de la présente invention; - la figure 2, une vue en coupe longitudinale médiane
du parafoudre de la figure t à l'état de court-circuit.
On décrira tout d'abord, en se reportant à la figure 1,
un exemple de réalisation du parafoudre de l'invention.
Le parafoudre de la figure t comprend notamment deux électrodes de décharge 1 et 2, une enceinte étanche comportant une partie métallique formant la paroi latérale 3 et la base 5 du boitier,-et une partie 7, formant bouchon, faite d'un matériau isolant électrique convenablement
choisi pour assurer un scellement étanche avec la paroi 3.
L'électrode de décharge 1 traverse l'enceinte par l'intermé-
diaire d'une traversée étanche ménagée dans le matériau isolant consti-
tuant le bouchon 7. Ce bouchon est lui-même scellé à la paroi latérale 3 de l'enceinte sur tout son pourtour qui prend assise sur le rebord
interne 8,'8' de cette paroi. Ce rebord peut être prévu en forme d'épau-
lement. La partie de l'électrode de décharge 1 située à l'intérieur de l'enceinte se présente sous la forme générale d'un clou, c'est-à-dire d'une partie cylindrique allongée relativement mince 14 se terminant par une tête 9 cylindrique, de diamètre notablement plus grand que la partie cylindrique allongée. Cette électrode est réalisée dans un métal bon conducteur et capable de soutenir des températures élevées
(molybdène, par exemple).
L'électrode de décharge 2 est constituée par la base 5 du bottier. Les extrémités intérieures en regard Il de l'électrode 1 et 6 de l'électrode 2 ménagent entre elles un intervalle entre électrode de longueur L.
On sait que l'une des caractéristiques principales des para-
foudres, à savoir la tension d'amorçage, est fonction de l'espace de décharge entre électrode. Il est évident que cette tension croit avec la longueur de cet espace et que, d'autre part, la précision dans le positionnement relatif des électrodes ne peut descendre en-dessous
d'une valeur limite, quelques centièmes de millimètres par exemple.
Il est donc intéressant, pour augmenter la précision relative, de prévoir un espace entre électrode relativement important. Pour conserver malgré cela une tension d'amorçage du parafoudre conforme aux exigences des utilisateurs, on procède alors au revêtement de l'une ou des deux extrémités en regard des électrodes par un matériau émissif, par exemple un mélange émissif de baryum, de zirconium et d'aluminium Selon un mode de réalisation préféré, la face antérieure 11 de la
tête 9 de l'électrode t est recouverte d'une couche 15 de baryum.
6 2468201
Les parties extérieures des électrodes de décharge sont, par exemple, en forra( de tiges; elles sont prévues d'une longueur et d'une forme susceptibles d'être reçues dans les pinces de contact
spéciales dans lesquelles elles doivent être positionnées.
Le parafoudre de la figure 1, selon une caractéristique essentielle de I'invention comprend également un tube ou manchon 10
enserrant la partie cylindrique allongée interne 14 de l'électrode 1.
Ce manchon est réalisé dans un matériau fusible, bon conducteur électri-
que et thermique et dont le pouvoir émissif est inférieur à celui de l'électrode. On choisira, par exemple, le laiton. Son diamètre intérieur est sensiblement identique au diamètre extérieur de la partie cylindrique allongée 14 de l'électrode 1. Son diamètre extérieur est au plus égal au diamètre de la tête 9 de cette électrode. Une extrémité de ce manchon est en contact avec la face arrière l2 de la tête 9. Son autre extrémité
s'appuie contre la face interne 13 du bouchon isolant 7.
La fabrication du parafoudre de la figure I s'effectue de la façon suivante: tout d'abord on procède à la mise en forme de l'électrode de décharge 1 à partir d'un barreau métallique, en molybdène selon l'exemple de réalisation choisi. La face antérieure 1i de la tête 9 de cette électrode est ensuite recouverte d'une couche d'un
matériau émissif, de préférence du baryum.
Le manchon 10 est alors placé autour de la partie allongée 14 de l'électrode. Il en est de même du bouchon isolant 7 qui comporte
un trou central dans lequel est introduite l'extrémité libre de l'élec-
trode 1.
ensemble électrode t - manchon 10 - bouchon 7 est disposé
verticalement sur une plaque de graphite, l'extrémité libre de l'élec-
trode 1 étant introduite dans l'un des trous que comprend cette plaque.
Sous l'effet de la pesanteur, l'ensemble est maintenu en position verticale, la face arrière 12 de la tête 9 de l'électrode s'appuyant
contre l'extrémité supérieure du manchon.
La plaque de graphite portant une pluralité d'électrodes
ainsi équipées est alors placée dans un four. En choisizant convena-
blement le matériau vitreux constituant le bouchon et le matériau fusible constituant le manchon, on réalise simultanément dans ce four le scellement du bouchon autour de la partie cylindrique allongée 14 de l'électrode ainsi que le brasage du manchon sur l'électrode de molybdène. Le laiton. utilisé pour réaliser le manchon répond à cette exigence. Il importe que ce brasage soit réalisé au moins entre l'extrémité supérieure du manchon et la face arrièrc 12 de la tête 9
2468201'
de l'électrode.
Simultanément, sur pompe, on effectue un prévidage de l'enceinte qui est ensuite emplie d'une atmosphère inerte 4 contrôlée
à une pression inférieure à la pression atmosphérique normale. L'atmos-
phère inerte est composée d'un mélange de gaz rares tels que l'argon et l'hélium, sous une pression de 250 torrs, par exemple. Lorsque le remplissage a atteint cette valeur de pression, on pratique le scellement à l'enceinte du bouchon 7 déjà porteur de l'électrode 1
et du manchon 10. La profondeur d'entrée de cette électrode est préré-
glée au moment oh intervient le scellement de ce bouchon de telle
façon que l'intervalle interélectrode corresponde à la valeur prédéter-
minée de seuil de fonctionnement du parafoudre, cette valeur étant celle de la tension d'amorçage Vo. C'est aussi celle que fixe la valeur limite de la tension que les lignes ou les circuits à protéger auront
à supporter.
Le parafoudre est alors complet et prêt à fonctionner.
En fonctionnement normal, ce parafoudre se comporte comme tout tube à décharge, c'est-à-dire que tant que la tension à ses bornes
demeure inférieure à sa tension d'amorçage Vo, il est au repos.
Lorsque la tension aux bornes du parafoudre devient égale à
Vo, la décharge s'instaure.
Comme il comporte des électrodes massives: le prolongement massif en tête de clou 9 de l'électrode 1 et la base 5 de l'enceinte pour l'électrode 2, il peut supporter des surcharges importantes qu'il écoule vers la terre, potentiel de référence auquel est réunie la partie externe de l'électrode 2. Il est à noter que la déchar'ge s'effectue uniquement entre les deux faces en regard 6 et il (ou 6 et 15 lorsque la face antérieure Il de la tête 9 est recouverte d'une couche de baryum 15) des électrodes 1 et 2. En effet, le manchon, dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre de la tête 9 et qui est réalisé en un matériau dont le pouvoir émissif est inférieur au pouvoir émissif
des faces en regard des électrodes, ne participe en rien à la décharge.
Quand le parafoudre est placé dans des conditions anormales
de fonctionnement ses deux électrodes sont mises en court-circuit.
En effet, tout fonctionnement anormal, se produisant notamment lorsque
la surcharge incidente est nettement supérieure aux capacités d'écoule-
ment prévues, s'accompagne d'un échauffement anormal des électrodes.
L'électrode de décharge 2 qui est constituée par la base 5
de l'enceinte dissipe assez aisément cette chaleur, l'enceinte relati-
vement massive se comportant comme un radiateur. L'augmentation de
2468201!I
la température de cette enceinte est donc relativement lente, en particulier lorsque le parafoudre est à l'air libre. Il n'en est pas de m8me pour l'électrode de décharge 1 dont la masse est beaucoup plus réduite, en particulier sur sa partie cylindrique allongée 14, et qui est confinée à l'intérieur de l'enceinte hermétique. D'autre part,
le bouchon vitreux isolant 7 n'est pas bon conducteur thermique.
Il peut alors en résulter un échauffement excessif de cette électrode ainsi que de l'intérieur de l'enceinte pouvant provoquer la destruction d'éventuels composants, en matières plastiques notamment, disposés contre le parafoudre. L'introduction du manchon 10, conformément à
la présente invention, évite tous ces graves inconvénients.
En effet, le manchon 10, bon conducteur thermique, étant en contact avec l'électrode 1 est porté à une température voisine de celle de la tête 9 de l'électrode 1. Cette température atteint puis
dépasse la température de fusion du matériau constituant le manchon.
Alors, le point de ramolissement de ce matériau étant atteint, le manchon 10 perd sa consistance rigide et par l'effet de la tension superficielle une excroissance annulaire du manchon se produit au voisinage de la tête 9 de l'électrode. Cette surépaisseur du manchon vient en contact avec la paroi interne de l'enceinte du parafoudre comme le montre la figure 2. Il s'ensuit la mise en court-circuit des électrodes 1 et 2 aux points de contact 16 et 16' du manchon et de la paroi latérale de l'enceinte. Ce court-circuit s'accompagne de l'arrêt du dégagement de chaleur à l'intérieur de l'enceinte. Un choix judicieux des matériaux utilisés pour constituer, d'une part, l'enceinte, d'autre part, la manchon, est requis afin que les contacts 16 et 16' se fassent avec mouillage. De cette façon, ces contacts 16 et 16' sont établis de façon définitive et sont maintenus après la solidification
du manchon 10 due au refroidissement de l'enceinte.
Ainsi, le parafoudre de l'invention se comporte bien, lorsque la tension à ses bornes demeure inférieure à une valeur de seuil de protection Vo déterminée, comme une résistance de valeur pratiquement infinie, et lorsque la valeur de la tension à ses bornes atteint la
valeur Vo, comme une résistance faible permettant d'écouler des inten-
sites importantes. Dans la réalisation décrite le parafoudre permet d'écouler des courants jusqu'à 30 en continu, la tension résiduelle à ses bornes étant inférieure à 20 volts, et des ondes de courant en régime impulsionnel pouvant atteindre des valeurs de crête de 10 000 ampères (onde 8/20) avec des intervalles de temps de 30 secondes entre deux ondes de chocs consécutives. Il est mis hors service pour 9 2468201 l des régimes permanents sous courant alternatif (50 Hz) d'intensité comprise entre 5 et 50 ampères. La destruction du parafoudre s'opère obligatoirement en court-circuit franc des électrodes et il est évident que la disposition du manchon est telle que la position du parafoudre est indifférente. En outre ce parafoudre est pratiquement ininflammable et
la paroi externe de son enceinte ne subit pratiquement aucun échauffe-
ment excessif. En effet, la plus grande partie de la chaleur dégagée par l'électrode 1 en cas de surcharge étant absorbée par le manchon,
il en résulte une fusion rapide de ce manchon et une mise en court-
circuit des électrodes plus rapide que dans les parafoudres de type connu, la forme massive de ces électrodes conférant néanmoins à ce
parafoudre un pouvoir d'écoulement accru.
Selon un mode de réalisation préféré, le bouchon 7 de ce
parafoudre sera encore réalisé dans un matériau vitreux dont la tempé-
rature de fusion est inférieure à la température de fusion des autres éléments du parafoudre, manchon mis à part. De cette façon, la mise
en court-circuit des électrodes par fusion du manchon peut être accompa-
gnée de la mise en court-circuit de ces électrodes selon le procédé
décrit dans le brevet français no 75 06524 précédemment cité: l'éléva-
tion de température du manchon est transmise au bouchon. La température de ce bouchon atteint sa température de fusion. Le matériau de ce bouchon ayant atteint son point de ramolissement, l'électrode 1 n'est plus supportée rigidement et elle est aspirée vers l'intérieur de l'enceinte par suite de la différence de pression existant entre
la pression atmosphérique extérieure et la pression interne (250 torrs).
Cette électrode vient alors en contact avec le fond de l'enceinte formant la seconde électrode. Ces dispositions constituent ainsi un complément intéressant à la sécurité qu'apporte le micro parafoudre
objet de la présente invention.
Il est bien évident que la description qui précède n'a été
fournie qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Les précisions numériques notamment n'ont été 4cnnées que pour faciliter la compréhension et peuvent varier selon les cas d'application.
24682017
Claims (5)
1 - Microparafoudre à fort pouvoir d'écoulement comprenant une enceinte, une ouverture dans cette enceinte, une première électrode
traversant cette ouverture et possédant une première surface de déchar-
ge à l'intérieur de l'enceinte, un bouchon placé entre la première électrode et l'enceinte pour sceller hermétiquement l'ouverture sur cette électrode, une deuxième électrode présentant une deuxième surface de décharge à l'intérieur de l'enceinte, faisant face à la première surface de décharge, ainsi qu'une atmosphère de gaz emplissant l'enceinte, caractérisé par le fait que ladite première électrode est entourée d'un manchon en contact électrique et thermique avec cette
électrode, ce manchon étant réalisé en un matériau fusible bon conduc-
teur électrique et thermique dont le point de fusion est tel que tout échauffement excessif prédéterminé de ladite première électrode dû à des conditions de fonctionnement anormales du microparafoudre entraîne la fusion dudit manchon et assure ainsi la mise en court-circuit des
deux électrodes.
2 - Microparafoudre tel que défini en 1, caractérisé par le fait que ladite première électrode est constituée d'une partie cylindrique allongée relativement mince et d'une extrémité aplatie présentant une surface de décharge relativement importante, le tout dans un métal bon conducteur et capable de soutenir des températures
élevées, ce qui confère au microparafoudre un fort pouvoir d'écoulement.
3 - Microparafoudre tel que défini en 2, caractérisé par le fait que le manchon est en contact thermique avec la face arrière
de l'extrémité aplatie de la première électrode.
4 - Microparafoudre tel que défini en 2, caractérisé par le fait qu'une extrémité du manchon est associée étroitement à la face
arrière de l'extrémité aplatie de la première électrode.
- Microparafoudre tel que défini en 1, caractérisé par le fait que le manchon est réalisé en un matériau dont le pouvoir émissif est inférieur à celui du métal constituant la première électrode. 6 - Microparafoudre tel que défini en 3, caractérisé par le fait que le diamètre extérieur du manchon est au plus égal au diamètre de l'extrémité aplatie de la première électrode de façon
que seules les deux électrodes participent à la décharge.
7 - Microparafoudre tel que défini en 1, caractérisé par
le fait que le bouchon est réalisé en un matériau électriquement isolant.
il 2468201! 8 - Microparafoudre tel que défini en 7, caractérisé par le fait que le matériau de l'enceinte est mouillable par le matériau
du manchon en fusion.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7925990A FR2468201A1 (fr) | 1979-10-19 | 1979-10-19 | Microparafoudre a fort pouvoir d'ecoulement |
CH722780A CH636473A5 (fr) | 1979-10-19 | 1980-09-26 | Microparafoudre a fort pouvoir d'ecoulement. |
DE19803038780 DE3038780A1 (de) | 1979-10-19 | 1980-10-14 | Mikroblitzableiter |
US06/196,512 US4355345A (en) | 1979-10-19 | 1980-10-14 | High current draining capacity micro-lightning arrester |
GB8033562A GB2061644B (en) | 1979-10-19 | 1980-10-17 | Lightning arrester for protecting electrical circuits |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7925990A FR2468201A1 (fr) | 1979-10-19 | 1979-10-19 | Microparafoudre a fort pouvoir d'ecoulement |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2468201A1 true FR2468201A1 (fr) | 1981-04-30 |
FR2468201B1 FR2468201B1 (fr) | 1983-01-28 |
Family
ID=9230834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR7925990A Granted FR2468201A1 (fr) | 1979-10-19 | 1979-10-19 | Microparafoudre a fort pouvoir d'ecoulement |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4355345A (fr) |
CH (1) | CH636473A5 (fr) |
DE (1) | DE3038780A1 (fr) |
FR (1) | FR2468201A1 (fr) |
GB (1) | GB2061644B (fr) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2560457A1 (fr) * | 1984-02-23 | 1985-08-30 | Mars Alcatel | Module de protection a parafoudre notamment pour bloc de raccordement de lignes telephoniques |
US4774558A (en) * | 1984-03-05 | 1988-09-27 | Hughes Aircraft Company | Thermally-activated, shorting diode switch having non-operationally-alterable junction path |
EP0229303A1 (fr) * | 1985-12-18 | 1987-07-22 | Cerberus Ag | Eclateur, en particulier pour application de prééclateur de bougie d'allumage pour moteur à combustion interne |
US5706161A (en) * | 1993-09-29 | 1998-01-06 | Adam; Russell William | Open circuit protection device |
US6094116A (en) * | 1996-08-01 | 2000-07-25 | California Institute Of Technology | Micro-electromechanical relays |
US6304429B1 (en) | 1999-12-28 | 2001-10-16 | General Electric Company | Electrical equipment accessory mounting assembly |
SG105003A1 (en) * | 2002-04-15 | 2004-07-30 | Andrew Corp | Surge lightning protection device |
TWI380545B (en) * | 2003-02-28 | 2012-12-21 | Mitsubishi Materials Corp | Surge absorber and manufacturing method thereof |
US8743525B2 (en) * | 2012-06-19 | 2014-06-03 | Raycap Intellectual Property, Ltd | Overvoltage protection devices including wafer of varistor material |
US9906017B2 (en) | 2014-06-03 | 2018-02-27 | Ripd Research And Ip Development Ltd. | Modular overvoltage protection units |
US10319545B2 (en) | 2016-11-30 | 2019-06-11 | Iskra Za{hacek over (s)}{hacek over (c)}ite d.o.o. | Surge protective device modules and DIN rail device systems including same |
US10707678B2 (en) | 2016-12-23 | 2020-07-07 | Ripd Research And Ip Development Ltd. | Overvoltage protection device including multiple varistor wafers |
US10447026B2 (en) | 2016-12-23 | 2019-10-15 | Ripd Ip Development Ltd | Devices for active overvoltage protection |
US10340110B2 (en) | 2017-05-12 | 2019-07-02 | Raycap IP Development Ltd | Surge protective device modules including integral thermal disconnect mechanisms and methods including same |
US10685767B2 (en) | 2017-09-14 | 2020-06-16 | Raycap IP Development Ltd | Surge protective device modules and systems including same |
CN108305822B (zh) * | 2018-01-23 | 2021-03-09 | 深圳市槟城电子有限公司 | 气体放电管、过电压保护装置及气体放电管的制造方法 |
US11223200B2 (en) | 2018-07-26 | 2022-01-11 | Ripd Ip Development Ltd | Surge protective devices, circuits, modules and systems including same |
US11862967B2 (en) | 2021-09-13 | 2024-01-02 | Raycap, S.A. | Surge protective device assembly modules |
US11723145B2 (en) | 2021-09-20 | 2023-08-08 | Raycap IP Development Ltd | PCB-mountable surge protective device modules and SPD circuit systems and methods including same |
US11990745B2 (en) | 2022-01-12 | 2024-05-21 | Raycap IP Development Ltd | Methods and systems for remote monitoring of surge protective devices |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2415720A (en) * | 1945-03-21 | 1947-02-11 | Charles M Angel | Indicating mechanism |
US2479179A (en) * | 1948-07-20 | 1949-08-16 | Carl V Newbill | Thermostatically operated electric switch |
US3522570A (en) * | 1968-04-08 | 1970-08-04 | Ajr Electronics Corp | Fail-safe over-voltage protector |
DE2031726A1 (de) * | 1970-06-26 | 1971-12-30 | Joslyn Mfg & Supply Co | Überspannungs-Schutzvorrichtung |
US4009422A (en) * | 1975-07-21 | 1977-02-22 | Buckbee-Mears Company | Lightning arrester construction |
DE2621074B2 (de) * | 1976-05-12 | 1980-01-31 | International Standard Electric Corp., New York, N.Y. (V.St.A.) | Gasgefüllter Überspannungsableiter |
US4160968A (en) * | 1977-05-31 | 1979-07-10 | Emerson Electric Co. | Normally open, thermal sensitive electrical switching device |
-
1979
- 1979-10-19 FR FR7925990A patent/FR2468201A1/fr active Granted
-
1980
- 1980-09-26 CH CH722780A patent/CH636473A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1980-10-14 DE DE19803038780 patent/DE3038780A1/de active Granted
- 1980-10-14 US US06/196,512 patent/US4355345A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-10-17 GB GB8033562A patent/GB2061644B/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3038780C2 (fr) | 1989-11-30 |
FR2468201B1 (fr) | 1983-01-28 |
US4355345A (en) | 1982-10-19 |
GB2061644B (en) | 1983-07-20 |
DE3038780A1 (de) | 1981-06-19 |
CH636473A5 (fr) | 1983-05-31 |
GB2061644A (en) | 1981-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2468201A1 (fr) | Microparafoudre a fort pouvoir d'ecoulement | |
EP1281227B1 (fr) | Dispositif de protection contre les surtensions | |
EP0318339B1 (fr) | Dispositif parafoudre comprenant au moins un élément fusible | |
EP0413618B1 (fr) | Parafoudre pourvu de tuteurs mobiles de maintien de ses varistances | |
EP0430123B1 (fr) | Disjoncteur à haute tension à varistances | |
FR3023988A3 (fr) | ||
EP1579542A1 (fr) | Dispositif de protection contre des surtensions | |
FR2574589A1 (fr) | Dispositif de mise en court-circuit exterieur de faible encombrement | |
FR2725304A1 (fr) | Fusible pour microplaquette | |
EP0027061B1 (fr) | Dispositif parafoudre permettant une mise en court-circuit extérieure et ensemble de protection correspondant | |
EP1247429B2 (fr) | Element chauffant avec integration d'un dispositif de securite thermique | |
EP0782753B1 (fr) | Dispositif parafoudre | |
EP0275772B1 (fr) | Boîtier de dispositif électrique, notamment de parafoudre, incluant une enveloppe isolante moulée | |
EP1830369B1 (fr) | Dispositif de protection contre les surtensions ayant une construction simplifiée et une fiabilité accrue | |
EP1829176B1 (fr) | Dispositif de protection contre les surtensions a deconnexion amelioree et procede correspondant | |
FR2577722A3 (fr) | Module de protection de lignes multifilaires contre les surtensions | |
FR2670624A1 (fr) | Court-circuit et boitier pour parafoudre. | |
EP1961087B1 (fr) | Dispositif de protection contre les surtensions a securite amelioree et procede de fabrication correspondant | |
EP0693758A1 (fr) | Condensateur avec protection contre la surpression | |
EP1698029B1 (fr) | Dispositif de protection contre des surtensions a serrage | |
FR2625377A1 (fr) | Parafoudre de surete | |
FR2466853A1 (fr) | Parafoudre a corps metallique, avec court-circuit des electrodes par ramolissement d'un materiau fusible lors d'une decharge a energie elevee | |
FR2629263A1 (fr) | Dispositif de protection pour appareil electrique a moyenne tension | |
FR2484695A1 (fr) | Parafoudre permettant une mise en court-circuit exterieure | |
FR2481011A1 (fr) | Dispositif parafoudre ayant un element tubulaire elastiquement deplacable permettant une mise en court-circuit exterieure et ensemble de protection correspondant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |