FR2659169A1 - SURGE PROTECTION DEVICE FOR THE PROTECTION OF ELECTRICAL LINES. - Google Patents

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Abstract

Lightning arrestor device for protection of electric lines, in particular, medium-voltage overhead lines, of the kind comprising a stack which is formed by varistors (1) and end electrodes (2) maintained under axial pressure, and which is arranged inside a sealed protective envelope (3), characterised in that between the elements constituting the stack (1-2) there is provided an insertion piece (4, 40) exhibiting elastic deformability to crushing thus maintaining the quality of the electrical connection between the adjacent elements whilst affording free zones able to receive the layer of adhesive (5, 50, 30) required for the mechanical assembly of said elements.

Description

La présente invention a trait aux dispositifs parafoudres destinés à laThe present invention relates to surge protective devices intended for the

protection des lignes électriques, tout particulièrement des lignes  protection of power lines, especially lines

aériennes à moyenne tension.medium voltage overhead lines.

On connaît des dispositifs de ce genre dans lesquels l'élément d'isolation disposé entre les deux capsules ou électrodes terminales de connexion est constitué par un empilage de varistances à base d'oxyde de  Devices of this type are known in which the insulating element disposed between the two capsules or terminal connection electrodes is constituted by a stack of varistors based on oxide of

zinc (Zn O) maintenues sous pression axiale Dans les constructions con-  zinc (Zn O) maintained under axial pressure In constructions

nues, cet empilage et les moyens de pression élastique sont contenus à l'intérieur d'un tube rigide en une matière isolante, lui même gainé par une enveloppe en matière synthétique, l'ensemble formé par lesdits tube et enveloppe conférant à l'empilage précité la résistance mécanique  naked, this stack and the elastic pressure means are contained inside a rigid tube made of an insulating material, itself sheathed by a plastic envelope, the assembly formed by said tube and envelope giving the stack aforementioned mechanical strength

et l'étanchéité nécessaires à l'utilisation pratique du dispositif.  and the sealing necessary for the practical use of the device.

Il va de soi que la présence du tube rigide et des moyens élasti-  It goes without saying that the presence of the rigid tube and elastic means

ques de pression complique et renchérit la fabrication des dispositifs  of pressure complicates and increases the cost of manufacturing the devices

parafoudres Aussi a-t-on songé à se dispenser d'eux en opérant l'assem-  Surge arresters We have also thought of dispensing with them by operating the assembly.

blage mécanique direct des varistances et des électrodes terminales,  direct mechanical wiring of varistors and terminal electrodes,

l'ensemble rigide ainsi obtenu étant alors simplement gainé dans une en-  the rigid assembly thus obtained then being simply sheathed in a

veloppe isolante de protection Un tel assemblage peut en principe être opéré par collage, mais il faut évidemment avoir recours à une colle de  insulating protective cover Such an assembly can in principle be carried out by gluing, but it is obviously necessary to have recourse to an adhesive of

nature conductrice afin de permettre le passage du courant dans l'empi-  conductive nature to allow current to flow through the empi

lage; or les essais ont démontré que les colles conductrices vieillis-  lage; however tests have shown that conductive adhesives age

saient très mal, au point qu'un bon nombre des parafoudres ainsi réali-  know very badly, to the point that a good number of the surge arresters thus

sés perdaient rapidement leur efficacité.  They quickly lost their effectiveness.

C'est à cet inconvénient qu'entend remédier la présente invention, laquelle consiste à disposer entre les faces en vis-à-vis des éléments constitutifs (varistances et électrodes) de l'empilage d'isolation, des pièces intermédiaires à profil ondulé qui assurent par écrasement la  It is to this drawback that the present invention intends to remedy, which consists in placing between the facing faces of the constituent elements (varistors and electrodes) of the insulation stack, intermediate parts with corrugated profile which overwrite the

connexion électrique tout en ménageant des zones libres propres à rece-  electrical connection while providing free areas suitable for receiving

voir la couche de colle nécessaire à l'assemblage mutuel des éléments  see the layer of glue necessary for the mutual assembly of the elements

précités.cited above.

On conçoit qu'on se dispense ainsi de toute colle conductrice et qu'on puisse avoir recours à n'importe quelle substance adhésive, au point que le collage peut en certains cas être assuré par la matière synthétique qui est surmoulée sur l'em Dilage d'isolation pour constituer  We can see that we thus dispense with all conductive glue and that we can have recourse to any adhesive substance, to the point that bonding can in certain cases be ensured by the synthetic material which is overmolded on the em Dilage insulation to constitute

l'enveloppe étanche de protection.the waterproof protective envelope.

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

Fig 1 est une coupe axiale schématique d'un dispositif para-  Fig 1 is a schematic axial section of a para-device

foudre établi conformément à La présente invention.  lightning established in accordance with the present invention.

Fig 2 est une vue en perspective illustrant un premier mode de mise en oeuvre de L'invention, les pièces étant représentées avant assemblage. Fig 3 est une coupe verticale montrant Les pièces après  Fig 2 is a perspective view illustrating a first embodiment of the invention, the parts being shown before assembly. Fig 3 is a vertical section showing the parts after

assemblage par pression et co L Lage.  assembly by pressure and co L Lage.

Fig 4 et 5, respectivement 6 et 7, représentent de manière  Fig 4 and 5, respectively 6 and 7, represent so

semb Lable deux variantes de réa Lisation.  semb Lable two variants of realization.

Fig 8 à 11 illustrent un second mode de mise en oeuvre de  Fig 8 to 11 illustrate a second mode of implementation of

l'invention.the invention.

Le dispositif représenté en fig 1 comprend essentiellement un  The device shown in fig 1 essentially comprises a

élément d'isolation formé par l'assemblage rigide et résistant d'un em-  insulating element formed by the rigid and resistant assembly of an em-

pilage de varistances 1 maintenues sous pression entre deux électrodes terminales de connexion 2, lequel élément 1-2 est recouvert de manière étanche par une enveloppe isolante 3 qui avec ses saillies annulaires 3 a est directement obtenue par surmoulage d'une matière synthétique sur  piling of varistors 1 maintained under pressure between two terminal connection electrodes 2, which element 1-2 is sealed in a sealed manner by an insulating envelope 3 which with its annular projections 3 a is directly obtained by overmolding a synthetic material onto

ledit élément.said element.

Il convient ici d'observer que si dans les développements qui vont  It should be observed here that if in the developments that will

suivre, le mode d'assemblage suivant l'invention a été décrit et illus-  follow, the assembly method according to the invention has been described and illus-

tré comme intéressant deux varistances 1 superposées, les explications doivent être considérées comme valables en ce qui concerne l'assemblage  very interesting two varistors 1 superimposed, the explanations should be considered valid with regard to the assembly

de chacune des électrodes 2 avec la varistance 1 d'extrémité.  of each of the electrodes 2 with the varistor 1 at the end.

Le mode de mise en oeuvre représenté en fig 2 et 3 fait appel à une pièce intercalaire 4 formée par une rondelle à profil ondulé dont le  The embodiment shown in fig 2 and 3 uses an intermediate piece 4 formed by a washer with a corrugated profile, the

diamètre extérieur est légèrement inférieur à celui de chacune des va-  outer diameter is slightly smaller than that of each of the

ristances 1 Sur la face transversale de chacune de celles-ci on a dé-  resistances 1 On the transverse face of each of these we have

posé, par exemple par un procédé de sérigraphie, une couche de colle 5 sous la forme d'un disque dont le diamètre est inférieur au diamètre  applied, for example by a screen printing process, a layer of adhesive 5 in the form of a disc whose diameter is less than the diameter

intérieur de la rondelle ondulée 4.  inside of the wavy washer 4.

On conçoit que si on applique une pression axiale sur les deux va-  We can see that if we apply an axial pressure on the two va-

ristances 1 superposées avec interposition de la rondelle 4, on obtient l'assemblage montré en fig 3 et l'on peut constater que la rondelle 4 se trouve écrasée entre les deux varistances 1, liées l'une à l'autre  resistors 1 superimposed with the interposition of the washer 4, we obtain the assembly shown in fig 3 and we can see that the washer 4 is crushed between the two varistors 1, linked to each other

par la colle provenant des disques 5 La connexion électrique est assu-  by glue from the discs 5 The electrical connection is ensured

rée dans de très bonnes conditions par la rondelle 4 à l'état écrasé, tandis que le collage en 5 permet l'obtention d'un ensemble rigide et résistant. La variante suivant fig 4 et 5 ne se distingue de la forme de réalisation qui précède qu'en ce que chaque disque de colle 5 est doublé  Rée in very good conditions by the washer 4 in the crushed state, while the bonding in 5 allows obtaining a rigid and resistant. The variant according to fig 4 and 5 differs from the above embodiment only in that each glue disc 5 is doubled

par un anneau de colle 50 qui entoure La rondelle 4.  by an adhesive ring 50 which surrounds the washer 4.

Dans la variante suivant fig 6 et 7, la couche de colle 5 se pré-  In the variant according to fig 6 and 7, the adhesive layer 5 is pre-

sente sous la forme de deux pastilles rigides qui occupent l'ouverture de la rondelle ondulée 4 et qui coopèrent avec un disque intermédiaire 6, susceptible d'être réalisé soit en un élastomère, soit en aluminium. Ce disque central 6 est destiné à améliorer, par écrasement, l'effet de  feels in the form of two rigid pads which occupy the opening of the corrugated washer 4 and which cooperate with an intermediate disc 6, capable of being made either of an elastomer or of aluminum. This central disc 6 is intended to improve, by crushing, the effect of

pression élastique exercé sur les varistances 1.  elastic pressure exerted on the varistors 1.

On a illustré en fig 8 à 11 un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, suivant lequel la pièce intercalaire prévue entre les faces en vis-à-vis des varistances 1 est constitué par un insert 40 conprenant une partie centrale solidaire de branches radiales (au nombre de quatre dans l'exemple considéré), chacune de ces branches présentant un profil ondulé Fig 10 montre l'assemblage obtenu après pression axiale et écrasement du profil ondulé de l'insert 40 On a en outre supposé que le collage était ici assuré par la matière synthétique qui est surmoulée sur le corps isolant du parafoudre pour la réalisation de l'enveloppe extérieure 3, laquelle matière s'introduit en 30 entre les branches de  Another embodiment of the invention has been illustrated in FIG. 8 to 11, according to which the intermediate piece provided between the faces facing the varistors 1 is constituted by an insert 40 comprising a central part integral with radial branches (four in number in the example considered), each of these branches having a wavy profile Fig 10 shows the assembly obtained after axial pressure and crushing of the wavy profile of the insert 40 It was further assumed that the bonding was here provided by the synthetic material which is overmolded on the insulating body of the arrester for the production of the outer casing 3, which material is introduced at 30 between the branches of

l'insert 40.insert 40.

Il va de soi que la conformation de la pièce intercalaire 4 ou 40 peut varier dans une large mesure, pour autant que cette pièce, de par la déformabilité élastique de sa matière constitutive et eu égard à son profil initial, soit propre à s'écraser lors du collage pour garantir  It goes without saying that the shape of the intermediate piece 4 or 40 can vary to a large extent, provided that this piece, due to the elastic deformability of its constituent material and having regard to its initial profile, is capable of collapsing when gluing to guarantee

une bonne connexion et que ladite conformation assure bien la réparti-  a good connection and that said conformation ensures good distribution

tion des zones d'assemblage mécanique et de connexion électrique.  tion of mechanical assembly and electrical connection areas.

Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a  It should also be understood that the above description has not

été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domai-  given as an example and does not limit the area

ne de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails  ne of the invention which we would not leave by replacing the details

d'exécution décrits par tous autres équivalents.  of execution described by all other equivalents.

Claims (5)

R E V E N D I C A T I O N SR E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif parafoudre pour la protection des lignes électriques, notamment des lignes aériennes à moyenne tension, du genre comprenant un  1 Lightning arrester device for the protection of power lines, in particular medium voltage overhead lines, of the type comprising a empilage qui est formé par des varistances ( 1) et des électrodes termi-  stack which is formed by varistors (1) and termi- nales ( 2) maintenues sous pression axiale et qui est disposé à l'intérieur d'une enveloppe étanche de protection ( 3), caractérisé en ce qu'entre les éLéments constitutifs de l'empilage ( 1-2) est prévue une pièce intercalaire ( 4, 40) présentant une déformabilité élastique à l'écrasement maintenant ainsi la qualité de la connexion électrique entre les éléments adjacents tout en ménageant des zones libres propres à recevoir la couche de colle ( 5, 50, 30) nécessaire à l'assemblage  nales (2) maintained under axial pressure and which is disposed inside a sealed protective envelope (3), characterized in that between the constituent elements of the stack (1-2) is provided an intermediate piece (4, 40) having an elastic deformability to crushing thus maintaining the quality of the electrical connection between the adjacent elements while providing free areas suitable for receiving the layer of adhesive (5, 50, 30) necessary for assembly mécanique desdits éléments.mechanics of said elements. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la  2 Device according to claim 1, characterized in that the pièce intercalaire est constituée par une rondelle ( 4).  intermediate piece is constituted by a washer (4). 3 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la  3 Device according to claim 1, characterized in that the pièce intercalaire est constituée par un insert ( 40) présentant une par-  intermediate piece is constituted by an insert (40) having a part tie centrale pleine et une série de branches radiales à profil ondulé.  solid central tie and a series of radial branches with wavy profile. 4 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 2,  4 Device according to any one of claims 1 to 2, caractérisé en ce que la colle d'assemblage se présente sous la forme d'un disque ( 5) qui occupe la zone centrale des faces transversales  characterized in that the assembly adhesive is in the form of a disc (5) which occupies the central area of the transverse faces d'extrémité des varistances ( 1) et des électrodes ( 2).  end of the varistors (1) and electrodes (2). Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3,  Device according to any one of Claims 1 to 3, caractérisé en ce que la colle d'assemblage se présente sous la forme  characterized in that the assembly adhesive is in the form d'un anneau ( 50) disposé autour de la pièce intercalaire ( 4, 40).  a ring (50) disposed around the intermediate piece (4, 40). 6 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3,  6 Device according to any one of claims 1 to 3, caractérisé en ce que la colle est constituée par la couche ( 30) de la matière synthétique qui forme l'enveloppe ( 3), directement surmoulée sur  characterized in that the adhesive consists of the layer (30) of the synthetic material which forms the envelope (3), directly molded onto l'empilage ( 1-2).stacking (1-2). 7 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 4,  7 Device according to any one of claims 1, 2, 4, 5 et 6, caractérisé en ce qu'à la pièce intercalaire ( 4, 40) est associé  5 and 6, characterized in that the intermediate piece (4, 40) is associated un disque intermédiaire ( 6) en élastomère ou en aluminium, propre à amé-  an intermediate disc (6) made of elastomer or aluminum, suitable for liorer par écrasement l'effet de pression élastique exercé sur l'empi-  improve by crushing the elastic pressure effect exerted on the footprint lage ( 1-2)lage (1-2)
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