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" Conduateur oanposé à haut isolement ".
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L'invention a pour objet un conducteur ô apposé qui permet d'une façon remarquable d'éliminer du conducteur les amplitudes indésirables de hautes et de moyennes fréquences, de maintenir le conducteur pro- prement dit à l'abri des influences des champs extérieurs et, en par
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tiou1ier,d'éviter l'influence réciproque de divers conducteurs.
Ce conducteur composé peut être utilisé pour un grand nombre d'ap- plioations pour lesquelles il présente grâce aux qualités précitées des avantages particuliers.
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.Dans ce but,oanfomément à l'invention,le conducteur proprement dit est entouré d'un diélectrique, ayant une constante diélectrique éle- vée et,de préférence,en même temps, un angle de perte élevé.Par le ter- me angle de perte on désigne l'angle de déoalage de phase entre la tension générale du réseau et la tension du condensateur formée par l'âme et la gaine du câble. Sur ce diélectrique est disposée une gaine de proteotion,de sorte que, entre cette gaine et le conducteur se forme une capacité suffisamnent élevée pour que le-* fréquences des perturbations puissent être éliminées du conducteur de cette manié le.
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Le diélectrique spécial qui entoure le conducteur est, de préférence, en plusieurs couches. Par exemple, il est constitue par une couche de vernis appliquée sur le conducteur proprement dit (lequel, dans ce qui va suivre, pour le distinguer de la gai- ne conductrice-de protection, sera dénomme ' conducteur central').
'Par-dessus cette couche de vernis est un guipage en coton imprégné d'une résine artificielle très isolante. Il en résulte que l'on obtient ainsi non seulement une résistance élevée à la disrupture et aux variations de température, mais également une constante diélectrique élevée et une diminution de la résistance capaciti- ve opposée par l'ensemble du conducteur et de la gaine aux fré- quences indésirables.
Cette gaine peut être obtenue, soit en enroulant ou en tressant un câble ou un conducteur en forme de ruban. Elle peut aussi être obtenue en entourant d'une façon quelconque le câble d'après les méthodes connues. Il s'est également révé, dans bien des cas, comme avantageux d'utiliser pour l'enveloppe protectrice une substance ferro-magnétique.
Lorsque l'on utilise un tel conducteur composé dans un ré- seau de distribution diphasé, on peut utiliser le conducteur cen- tral proprement dit pour une phase et l'enveloppe protectrice pour la deuxième phase. On obtient ainsi déjà en grande partie le résultat désiré. Il est cependant avantageux, pour éviter toute possibilité d 'influences réciproques des conducteurs, de n'utiliser comme conducteur que le conducteur central et de met- tre à la terre la gaine protectrice , de façon à écouler les fréquences indésirables.
Si la gaine est en une matière ferro- magnétique, non seulement on protège le conducteur central contre les champls magnétiques extérieurs, mais, en outre, en augmente ld inductgiance de l'ensemble du conducteur, de sorte que ce dernier forme en même temps une résistance active pour les fréquence, re- lativement élevées.
On élimine encore bien mieux les perturbations, suivant une variante de l'invention, en élevant l'inductance de l'ensemble du conducteur. En effet, de cette manière le frent des ondes para-
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sites à haute fréquence, est rapidementaplati. Dansce but, on place directement sur le conducteur, d'une manière connue en elle-même, un enrobage en une substance ferro-magnétique et ce n'est qu'après cet enrobage que l'on met en place le diélectrique spécial, sur ladite substance, et ensuite la gaine protectrice. La constitution et le mode de fabrication du diélectrique ont une Importance essentielle en ce qui concerne l'effet obtenu.
Indépendamment de la possibilité qui existe fréquemment de constituer le diélectrique en une seule couche, on a constaté, par exemple, qu'en adaptant la composition de ce dernier au but poursuivi, on peut obtenir des résultats particulièrement intéressants.lorsque le diéleo. trique placé par couches successives entre le conducteur pro- prement dit et l'enveloppe est fait de matières isolantes ayant des constantes diélectriques différentes et des angles de perte différents. Par exemple ce diélectrique sera consti- tué par une couche d'un mélange de mica et de caoutchouc doué d'un grand pouvoir isolant et par une couche ayant une oonstan te diélectrique élevée, constituée par exemple de coton impré- gné de résine artificielle.
L'ordre dans lequel les couches d'isolants des diverses constantes diélectriques et des di- vers angles de perte se superposent en partant du conducteur proprement dit peut varier à volonté. Le choix de cet ordre dépend de la disposition adoptée pour l'écoulement des fré- quences parasites ou pour l'élimination de ces fréquences*
Les diélectriques en une couche sont par exemple avantagea lorsque l'on court-circuite la gaine de protection avec l'enveloppe de l'organe perturbateur. Au contraire ,les dié- le.,tiques en plusieurs couches sont avantageux lorsque la capacité constituée par la gaine de protection est mise au sol.
Les domaines d'utilisation du nouveau conducteur composé sont extrêmement nombreux. Une des plus importantes utilisa- tions est l'élimination des perturbations dans les réseaux
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de distribution à courant continu ou alternatif, principale- ment en vue d'éliminer les buits parasites provenant des ré- seaux, dans les récepteurs de T.S.F.
Dans ce but, on a jusqu'ici disposé' dans le réseau des filtres ou des chaînes de filtres qui sont d'une construc- tion relativement compliquée: ils sont, par exemple. consti- tuas par des combinaisons d'étouffeurs de hautes fréquences, d'étouffeurs de basses fréquences et de condensateurs.
Les filtres connus présentent cependant de nombreux défauts, en particulier en raison du fait que, pour de nom- breuses fréquences, leur inductance ne présente pas une résis- tance suffisamment élevée et, en particulier, ne présente pas une résistance suffisamment supérieure à celle de la résistance du condensateur qui sert à écouler ces fréquences au sol, lorsque l'on ne donne pas audit condensateur des va- leurs considérables.
Dans ce procédé, pour éliminer les per- turbations à hautes fréquences, la conductibilité des étouf- feurs était, la plupart du temps, déjà tellement élevée qu'une proportion importante de ces fréquences ne suivait pas le chemin passant par un condensateur d'écoulement pour aller vers le sol, mais, malgré ce condensateur, pénétrait plus loin dans le réseau, c'est-à-dire dans la partie du réseau que l'on désirait précisément protéger contre ces perturba- tions en passant par la capacité d'enroulement des étouffeurs.
Les ineconvénients que présentaient les filtres utilisés jusqu'ici et qui, avec les procédés connus, ne pouvaient être eiminés qu'en utilisant un matériel tellement compliqué,qu'en trafique on n'en avait jamais faut usage, disparaissent, au contraire, en utilisant comme filtres les conducteurs composés à haut isolement du type décrit ci-dessus et ceci d'une ma- nière aussi simple et peu coûteuse que possible avec un succès parfait, au point de vue technique , malgré le peu de frais qu'entraînent ces dispositifs.
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on peut donner aux conducteurs conformes à l'invention toutes formes désirées sans modifier le principe fondamental sur lequel ils sont bases; on peut même, sans difficulté, les enrouler en spires, étant donné qu'ils ne comportent aucun noyau ferro-magnétique rigide.
Si donc on utilise comme filtre des conducteurs composés suivant l'invention et si on les intercale dans une ou plusieurs phases du réseau, on obtiert ainsi une capacité d'écoulement indépendante de la capacité de perte de l'inductance et qui peut être reliée, soit à la terre, soit avec une phase quelconque du réseau, cette liaison ayant lieu directement,par l'intermédiaire d'une inductance ou d'une capacité. Les filtres obtenus à. l'aide du conducteur composé suivant l'invention constituent en quelque sorte des condensateurs cylindriques d'une élasticité cependant suffisante pour pouvoir être enroulés sous forme de bobine et, par suite, pour pouvoir donner aux conducteurs intérieurs l'inductance voulue en donnant à ladite bobine la grandeur, le diamètre &t le nombre de spires convenables.
Dans ce mode de construction,le conducteur intérieur a, et le conducteur extérieur, .9. forment les armatures du condensateur, l'action de ce dernier comme éliminateur de per- tutbations dépendant, non seulement de la longueur du conduc- teur, mais également de la nature et de la constante diélec- trique de l'isolant utilisé, ainsi que de son angle de perte.
En modifiant ces données fondamentales,on peut donc faire varier considérablement l'action d'élimination des perturba- tions.
On peut rendre la capacité indépendante dans une large mesure de l'inductance en choisissant convenablement l'iso- lant, c'est-à-dire en utilisant une matière isolante appro- priée.
L'isolant peut être constitué, non seulement de l'une des façons indiquées précédemment, mais aussi par un tissu imprégné d'une huile minérale. Eventuellement, tout le filtre peut être placé dans un bain d'huile. Enfin, on peut faire
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du conducteur intérieur et du conducteur extérieur les arma-
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tures d'un condensateur éleotrolytique en choisissant comme couche isolante un électrolyte convenable.
Si l'on relie un filtre du type décrit ou une chaîne de filtres en même temps aux diverses phases du réseau, les inductances sont formées sur un noyau commun, avec liaison, entre elles, directe ou par l'intermédiaire d'une capacité des diverses enveloppes extérieures des divers filtres.
Si l'on constitue la gaine de protection en une matière ferro-magnétique, par exemple en fer, on obtient une inductan- ce très élevée du filtre sans accroissement de la capacité et, par suite, une bien meilleure fermeture du champ qu'en uti- lisant, comme à l'habitude, un noyau de fer. On obtient en plus l'avantage que l'enveloppe ferro-magnétique peut servir comme deuxième armature de condensateur. D'autre part, il est paiement possible d'isoler à nouveau l'enveloppe conductrice et de revêtir l'enroulement , après une ou plusieurs couches, d'une gaine métallique constituée en une matière dont le choix dépendra du fait que l'on désire protéger les spires, soit unir- quement au point de vue électro-statique, soit également au pin de vue magnétique.
Bien entendu il est possible de raccorder cet écran pro- tecteur en même temps à une phase ou au sol ou encore de raccorder l'enveloppe à une phase quelconque ou au sol suivant que la nécessité s'en fera sentir en raison du mode de montage choisi. Dans certains cas, c'est-à-dire lorsque la liaison de cet écran métallique avec une phase n'est pas envisagée, on peut mettre la surface métallique en contact électrique
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direct avec l'enveloppe du cOnducteu4-- offli3à.
Lorsque, dans certains cas, les capacités ainsi obtenues sont trop faibles ou trop élevées, on peut modifier encore leur valeur en intercalant d'autres condensateurs auxi- liaires, soit en série, soit en parallèle. Enfin, on peut modi- fier encore davantage la grandeur de la capacité en renonçant
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à l'enveloppe conductrice et en enroulant, entre chaque cou- che ou entre des éries de plusierus couches, ivre de l'éta- blissement des inductances, une couche intermédiaire métalli- que, cette dernière faisant fonction de deuxième armature de condensateur et pouvant être reliée aussi bien au sol qu'avec une phase quelconque de la canalisation de courant continu ou alternatif, soit par l'intermédiaire d'une capaci- té, soit par l'intermédiaire d'une inductance , soit direc- tement.
Si les éléments de filtre possèdent une conductivité trop élevée pour des fréquences très élevées, on peut y remé- dier en combinant ces éléments avec un étouffeur de hautes fréquences. Dans certains cas, on pourra placer les divers étouffeurs sur le même support. Bien entendu les inductances constituées à la manière indiquée et auxquelles on donne une capacité définie peuvent recevoir un noyau ouvert ou fermé en une matière ferro.-magnétique.
On peut utiliser des filtres suivant l'invention, non seulement pour l'élimination des perturbations dans les ré- seaux de distribution continus ou alternatifs, mais, en ou- tre, en vue de toutes applications en télégraphie à l'aide d'ondes très courtes ou très longues ou pour toutes autres applications dans lesquelles on cherche à éliminer par fil- trage certaines fréquences. Dans ce cas, on accorde le filtre avec les fréquences à éliminer.
Une autre possibilité d'utilisation du nouveau conduc- teur composé réside dans l'élimination des perturbations dans les conducteurs qui alimentent en courant intense les récep- teurs de T.S.F, ou les sources de perturbations. Les ampli- tudes perturbatrices qui sont produites par les machines électriques de toute nature sont dues au fait que les étin- celles qui se produtisent aux rotors des machines agissent à la manière des anciens émetteurs à étincelles, le conducteur d'arrivée servant d'antenne. Les fréquences ainsi produites s'étendent, ainsi qu'on le sait, sur une très large bande.
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Tour écarter du récepteur ce rayonnement, qui agit de prêté- rence comme rayonnement dirigé par un conducteur, on a déjà proposé de mettre à la terre une gaine métallique, par exemple celle du câble. Mais il a été trouvé que la charge capacitive d'un tel câble faisant fonction d'antenne ne suffit pas pour amortir suffisamment le rayonnement perturbateur et pour éli- miner les amplitudes perturbatrices de la canalisation elle- même par une action de capacité.
Si, pour le même but (c'est-à-dire pour la construction de conducteurs d'alimentation en courant intense qui relient, par exemple, l'appareil de T.S.F. au réseau ou pour alimenter le moteur d'un appareil auxiliaire -aspirateur de poussière, etc..) des conducteurs composés à haut isolement du type con- forme à l'invention, c'est-à dire des conducteurs d'une capa- cité particulièrement élevée arec une protection des diverses âmes mises au sol ou en court-circuit avec l'enveloppe de l'appareil producteur de perturbations, on résout le problème de l'élimination de la perturbation d'une manière remarquable- ment complète, ainsi que l'expérience l'a montré.
On déduit sans plus, d'après ce qui vient d'être dit précédemment, la manière de construire les canalisations des- tinées à transformer des courants intenses organisées conter- mément aux principes fondamentaux de l'invention. Si l'on veut construire un conducteur composé à plusieurs âmes, par exemple à deux âmes, on garnit les deux conducteurs individuels chacun avec une couche d'isolant ne donnant aucun risque de disrup- ture, par dessus chacune desquelles on place un écran métal- lique . Ce dernier est constitué, à la manière décrite ci- dessus, en entourant le conducteur et son isolant d'une feuille métallique, en l'enrobant par pression d'une couche de plomb, en tressant autour de lui des fils métalliques, ou de toute autre manière appropriée.
On met ensuite le conduc- teur sous forme de câble en le garnissant d'une matière de remplissage et on entoure le tout par exemple avec une feuil- le métallique assemblée à elle-même par agrafage. Le conduc-
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teur est alors terminé et présente dans son ensemble l'aspect d'un câble rond ordinaire. Tour éviter tout danger de disrup- ture du diélectrique du conducteur, quelles que soient les circonstances , on peut entourer, en plus, l'écran métallique d'une couche isolante normale, par exemple en caoutchouc et garnir cette couche isolante d'une deuxième gaine métalli- que. Cependant, cette deuxième gaine métallique peut être sup- primée dans certains cas.
D'autres applications du conducteur suivant l'invention seront indiquées plus loin en référence aux dessins.
Si l'on raccorde au réseau par un tel conducteur un ap- pareil quelconque producteur de perturbations et si l'on met au sol les écrans des divers conducteurs individuels ou si an les met en court-circuit avec le carter de l'appareil producteur de perturbations, dans le premier cas les capaci- tés à hautes fréquences se trouvent éliminées par l'écran et, dans le second cas, la capacité qui forme l'écran avec les parties du conducteur composé forme un court-circuit pour la fréquence élevée.
Bien entendu, on peut combiner également ces divers montages entre eux . L'expérience a prouvé que, suivant la nature du diélectrique utilisé comme isolant entre le conduc- teur proprement dit et l'écran protecteur, on peut obtenir une meilleure élimination des perturbations lorsque ce pro- tecteur est mis au sol ou lorsqu'il est relié avec le carter ou l'enveloppe de la machine. Pour la mise au sol de l'écran protecteur , on peut utiliser l'enveloppe qui entoure les deux conducteurs extérieurs.
Les deux âmes et les écrans cor- respondants, séparés l'un de l'autre par le diélectrique, constituent des condensateurs qui, avec la capacité suffisam- ment considérable qu'ils ont, conformément à l'invention (due au fait que la couche d'isolant est très faible) opposent une résistance aussi faible que possible aux amplitudes à hautes fréquences. Cette possibilité de réalisation existe surtout lorsque l'on utilise des matières isolantes à grand pouvoir
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isolant et en oouohes successives.
Dans cocas, l'épaisseur de la oouohe isolante peut être réduite à quelques millimètres sans que des tensions inférieures à 10. 000 volts risquen de produire une disrupture à travers le diéleotrique. L'accroissement des capaci- tés qui en résulte permet, avec l'aide du conducteur, d'obtenir un amortissement des perturbations allant jusqu'à 5 Neper pour des longueurs de 20 mètres. A ce sujet, un avantage particulier résulte de la diminution appréciable du diamètre total du oonduoteur.
D'autres possibilités de construction et d'utilisanion des conducteurs gour courant intense organisées suivant l'invention vont être décrites oi-après plus en détail en se référant aux dessins.
Sur oes dessins:
La figure 1 montre le principe fondamental du conducteur suivant l'invention.
La figure 2 montre comment ce nouveau conducteur peut être constitué comme conducteur pour courant intense à deux âmes.
La figure 3 est une variante du conducteur composé utilisé pour du courant intense.
La figure 4 est une autre variante dans laquelle chaque conducteur proprement dit est entouré de deux gainesde proteotim.
La figure 5 montre un autre mode de réalisation particuliè- rement avantageux pour certains usages comme conducteur de cou- rant intense.
Sur la figure 1, qui représente sohématiquement le principe de réalisation du conducteur composé, on voit en a le conducteur proprement dit et en b le diélectrique ou l'isolant. En.± on voit un deuxième oonduoteur, entourant l'ensemble, et faisant l'office d'écran protecteur.
Les mêmes lettres de référence désignait ces organes essen- tiels dans les figures de 1 à 5.
Le oonduoteur à deux âmes représenté figure 2, est obtenu en mettant sous forme de câble les deux conducteurs a,b,c à l'aide d'un remplissage d et en entourant le tout d'une gaine, e,
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qui peut être constituée par une feuille métallique fermée par agrafage
Dans la figure 3, les divers conducteurs individuels sont disposés dans la matière isolante de remplissage, de façon que oelle-oi entoure ces divers conducteurs de tous les oôtés. Par mite, la couche de diélectrique d qui se trouve entre les en- veloppes protectrices c, c,1 d'une part, et l'enveloppe générale e qui est mise au sol, d'autre part, oonsti tue un condensateur de protection.
Dans le mode de réalisation de la figure 4, le s écrans métalliques c,c1 sont entourés d'une couche isolante normale, f par exemple en oaoutohouo et oelle-oi est entourée à son tour d'une deuxième couche protectrice ,g , l'ensemble du conducteur étant mis sous forme de câbler dans ce cas également par une couche diélectrique d et une enveloppe extérieure générale e..
Dans la figure 4, si les enveloppes protectrices c, c1 sont mises au sol par l'intermédiaire d'une sécurité et s'il se por- duit une disrupture de la couche isolante b, on évite la niuse au sol directe. Si oelle-oi se produisait, il ne serait plus possi- ble; en effet, d'écouler la fréquence perturbatrice par l'inter- médiaire des écrans o, o1,9 ce qui est essentiel, mais cependant le conducteur serait toujours utilisable comme un conducteur normal pour courant intense (correspondant à toutes les prescrip- tions édictées;) étant dormé que, en raison de la faible oapaoi- té de la connexion de fuite ou de dérivation ve rs les enveloppe s g-g1 il se produirait toujours une protection partielle oontre les perturbations lorsque l'enveloppe est mise au sol.
Le conducteur en question présente encore le gros avantage que des courante notables de capacité et des courants notables transmis par l'isolant, ne peuvent exister lorsque les enveloppes protectrices o-k1 sont mises à la terre. Dans les istallations relativement peu importantes ces courants sont sans inconvénients.
Mais si toute l'installation d'un immeuble relativement important
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est équipé avec ces conducteurs, on peut éviter également la pm duo- tion de courants de capacité trop élevés en limitant la lmgueur de la capacité active du système à la valeur exactement néoessai- re. Ceci peut être réalisé facilement en ne reliant les écrans des divers es sections des conducteurs qu'autant que cela est né- oessaire pour 1 obtention de la capacité nécessaire e ten ne met- tant ces écrans au sol qu'aux points de raccordement de l'organe perturbateur (tel qu'un moteur de faible puissance). Dans la plu- part des cas, la longueur du conducteur depuis la prise de branche- ment jusqu'à l'organe perturbateur suffit.
En outre, dans ce cas, on mettra seulement la gaine protectrice au sol au voisinage de l'appareil qui produit les perturbations et, de préférence, seu- lement au moment de la fermeture du circuit.
Dans le mode de réalisation de la figure 5, on assure l'écar tement le plus favorable entre les deux âmes a-a1 des deux con- duoteurs enrobés dans le câble, y compris leur isolation spéciale b et leurs écrans protecteurs c-c1 à l'aide d'une garniture intermé- diaire, h. celle-ci est, de préférence, en caoutchouc élasti- que.La couche isolante b sera constituée par exemple en coton bakélisé, et l'Enveloppe protectrice 1 à l'aide d'une bande de tô- le réunie à elle-même par agrafage. A l'intérieur de cette envelop- pe on a disposé quelques fils protecteurs, i en contact avec elle.
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"High isolation conduor".
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The object of the invention is an affixed conductor which makes it possible in a remarkable way to eliminate from the conductor the undesirable amplitudes of high and medium frequencies, to keep the conductor properly so called shielded from the influences of external fields and , in by
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tiou1ier, to avoid the reciprocal influence of various conductors.
This compound conductor can be used for a large number of applications for which, thanks to the aforementioned qualities, it presents particular advantages.
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For this purpose, according to the invention, the conductor proper is surrounded by a dielectric, having a high dielectric constant and, preferably, at the same time, a high loss angle. loss refers to the phase shift angle between the general voltage of the network and the voltage of the capacitor formed by the core and the sheath of the cable. On this dielectric is arranged a protective sheath, so that, between this sheath and the conductor, a sufficiently high capacitance is formed so that the frequencies of disturbances can be eliminated from the conductor in this way.
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The special dielectric which surrounds the conductor is preferably in several layers. For example, it is constituted by a layer of varnish applied to the conductor proper (which, in what follows, to distinguish it from the protective conductor, will be called the “central conductor”).
'Over this layer of varnish is a cotton covering impregnated with a very insulating artificial resin. As a result, not only a high resistance to breakdown and to temperature variations is thus obtained, but also a high dielectric constant and a reduction in the capacitive resistance opposed by the whole of the conductor and the sheath to the. unwanted frequencies.
This sheath can be obtained either by winding or braiding a cable or conductor in the form of a ribbon. It can also be obtained by surrounding the cable in any way according to known methods. It has also been found, in many cases, to be advantageous to use a ferromagnetic substance for the protective shell.
When such a compound conductor is used in a two-phase distribution network, the central conductor itself can be used for one phase and the protective envelope for the second phase. This already largely achieves the desired result. It is however advantageous, in order to avoid any possibility of reciprocal influences of the conductors, to use only the central conductor as a conductor and to earth the protective sheath, so as to flow out the undesirable frequencies.
If the sheath is made of a ferromagnetic material, not only is the central conductor protected against the external magnetic fields, but, in addition, it increases the inductance of the whole conductor, so that the latter at the same time forms a active resistance for relatively high frequencies.
The disturbances are even better eliminated, according to a variant of the invention, by increasing the inductance of the entire conductor. Indeed, in this way the frent of the waves para-
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high frequency sites, is quickly flattened. For this purpose, a coating of a ferro-magnetic substance is placed directly on the conductor, in a manner known per se, and it is only after this coating that the special dielectric is placed on said substance, and then the protective sheath. The constitution and the mode of manufacture of the dielectric have an essential importance as regards the effect obtained.
Independently of the possibility which frequently exists of constituting the dielectric in a single layer, it has been found, for example, that by adapting the composition of the latter to the aim pursued, it is possible to obtain particularly advantageous results when dielectric. The wire placed in successive layers between the conductor itself and the shell is made of insulating materials having different dielectric constants and different angles of loss. For example, this dielectric will be constituted by a layer of a mixture of mica and rubber endowed with a great insulating power and by a layer having a high dielectric strength, constituted for example of cotton impregnated with artificial resin.
The order in which the insulating layers of the various dielectric constants and of the various loss angles overlap starting from the conductor itself can be varied at will. The choice of this order depends on the arrangement adopted for the flow of parasitic frequencies or for the elimination of these frequencies *
Dielectrics in one layer are, for example, advantageous when the protective sheath is short-circuited with the envelope of the disturbing device. On the contrary, the dies., Ticks in several layers are advantageous when the capacity constituted by the protective sheath is put on the ground.
The fields of application of the new compound conductor are extremely numerous. One of the most important uses is the elimination of disturbances in networks.
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for direct or alternating current distribution, mainly in order to eliminate parasitic noise coming from networks, in T.S.F. receivers.
For this purpose, filters or chains of filters which are relatively complicated in construction have hitherto been arranged in the network: they are, for example. consisted of combinations of high frequency dampers, low frequency dampers and capacitors.
Known filters, however, have many shortcomings, in particular due to the fact that, for many frequencies, their inductance does not have a sufficiently high resistance and, in particular, does not have a resistance sufficiently higher than that of. the resistance of the capacitor which serves to flow these frequencies to the ground, when the said capacitor is not given considerable values.
In this process, to eliminate high frequency disturbances, the conductivity of the dampers was, for the most part, already so high that a significant proportion of these frequencies did not follow the path through a flow capacitor. to go towards the ground, but, in spite of this capacitor, penetrated further into the network, that is to say into the part of the network that it was precisely desired to protect against these disturbances by passing through the capacitance of winding of dampers.
The drawbacks presented by the filters used hitherto and which, with the known methods, could only be eliminated by using such complicated equipment that in traffic it was never needed, disappear, on the contrary, by using as filters the compound conductors with high insulation of the type described above and this in a manner as simple and inexpensive as possible with a perfect success, from the technical point of view, in spite of the little expense involved in these devices.
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the conductors according to the invention can be given any desired shape without modifying the fundamental principle on which they are based; one can even, without difficulty, wind them in turns, given that they do not include any rigid ferro-magnetic core.
If, therefore, conductors composed according to the invention are used as a filter and if they are inserted into one or more phases of the network, a flow capacity is thus obtained which is independent of the loss capacity of the inductance and which can be connected, either to earth or to any phase of the network, this connection taking place directly, via an inductance or a capacitor. The filters obtained at. using the conductor composed according to the invention, in a way, form cylindrical capacitors with sufficient elasticity to be able to be wound in the form of a coil and, consequently, to be able to give the internal conductors the desired inductance by giving said coil size, diameter & t number of suitable turns.
In this mode of construction, the inner conductor has, and the outer conductor, .9. form the reinforcements of the capacitor, the action of the latter as a disturbance eliminator depending not only on the length of the conductor, but also on the nature and the dielectric constant of the insulation used, as well as of its angle of loss.
By modifying these fundamental data, it is therefore possible to vary considerably the disturbance elimination action.
The capacitance can be made to a large extent independent of the inductance by suitably selecting the insulator, ie, by using a suitable insulating material.
The insulation can be constituted, not only in one of the ways indicated above, but also by a fabric impregnated with mineral oil. Optionally, the whole filter can be placed in an oil bath. Finally, we can do
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the inside and outside conductors arm them
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tures of an electrolytic capacitor by choosing a suitable electrolyte as the insulating layer.
If one connects a filter of the type described or a chain of filters at the same time to the various phases of the network, the inductors are formed on a common core, with connection, between them, direct or through a capacitor of various outer envelopes of the various filters.
If the protective sheath is made of a ferro-magnetic material, for example iron, a very high inductance of the filter is obtained without increasing the capacitance and, consequently, a much better closing of the field than using, as usual, an iron core. In addition, the advantage is obtained that the ferromagnetic envelope can serve as a second capacitor armature. On the other hand, it is possible to re-insulate the conductive casing and to coat the winding, after one or more layers, with a metal sheath made of a material whose choice will depend on whether it is wishes to protect the turns, either uniquely from an electro-static point of view, or also with a pin from a magnetic point of view.
Of course, it is possible to connect this protective screen at the same time to a phase or to the ground or to connect the casing to any phase or to the ground depending on whether the need arises because of the mounting method. selected. In certain cases, that is to say when the connection of this metal screen with a phase is not envisaged, the metal surface can be placed in electrical contact.
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direct with the envelope of the cOnducteu4-- offli3à.
When, in certain cases, the capacities thus obtained are too low or too high, their value can be further modified by inserting other auxiliary capacitors, either in series or in parallel. Finally, the size of the capacity can be changed even further by renouncing
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to the conductive casing and by winding, between each layer or between layers of several layers, drunk with the establishment of the inductors, a metallic intermediate layer, the latter acting as a second capacitor armature and capable of be connected both to the ground and to any phase of the direct or alternating current pipeline, either through a capacitor, or through an inductor, or directly.
If the filter elements have too high a conductivity for very high frequencies, this can be remedied by combining these elements with a high frequency damper. In some cases, the various dampers can be placed on the same support. Of course the inductors formed in the manner indicated and to which a defined capacitance is given can receive an open or closed core made of a ferromagnetic material.
Filters according to the invention can be used, not only for the elimination of disturbances in DC or AC distribution networks, but, moreover, for all applications in telegraphy using waves. very short or very long or for all other applications in which it is sought to filter out certain frequencies. In this case, the filter is tuned with the frequencies to be eliminated.
Another possibility of using the new composite conductor lies in the elimination of disturbances in the conductors which supply intense current to the T.S.F. receivers, or the sources of disturbance. The disturbing amplitudes which are produced by electric machines of all kinds are due to the fact that the sparks produced at the rotors of the machines act like the old spark emitters, the incoming conductor serving as an antenna. . The frequencies thus produced extend, as we know, over a very wide band.
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In order to keep this radiation away from the receiver, which acts as a radiation directed by a conductor, it has already been proposed to ground a metal sheath, for example that of the cable. However, it has been found that the capacitive load of such a cable acting as an antenna is not sufficient to sufficiently damp the disturbing radiation and to eliminate the disturbing amplitudes of the pipe itself by a capacitance action.
If, for the same purpose (i.e. for the construction of high current supply conductors that connect, for example, the TSF device to the network or to supply the motor of an auxiliary device - vacuum cleaner of dust, etc.) high-insulated composite conductors of the type according to the invention, that is to say conductors of particularly high capacity with protection of the various cores placed on the ground or in short circuit with the envelope of the apparatus producing disturbances, the problem of elimination of the disturbance is solved remarkably completely, as experience has shown.
We can deduce without further, from what has just been said previously, the manner of constructing the pipes intended to transform intense currents organized according to the fundamental principles of the invention. If you want to build a conductor made up of several cores, for example with two cores, the two individual conductors are each lined with a layer of insulation giving no risk of disruption, over each of which a metal screen is placed. - lic. The latter is constituted, in the manner described above, by surrounding the conductor and its insulation with a metal foil, by coating it by pressure with a layer of lead, by braiding metal wires around it, or of any other appropriate way.
The conductor is then placed in the form of a cable, filled with a filling material and the whole is surrounded, for example, with a metal foil assembled to itself by stapling. The driver
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tor is then completed and as a whole has the appearance of an ordinary round cable. In order to avoid any danger of the dielectric of the conductor breaking, whatever the circumstances, it is possible to surround, in addition, the metal screen with a normal insulating layer, for example of rubber and to garnish this insulating layer with a second. metal sheath. However, this second metal sheath can be omitted in certain cases.
Other applications of the conductor according to the invention will be indicated below with reference to the drawings.
If one connects to the network by such a conductor any apparatus which produces disturbances and if the screens of the various individual conductors are placed on the ground or if they are short-circuited with the casing of the producing apparatus disturbances, in the first case the capacitances at high frequencies are eliminated by the screen and, in the second case, the capacitance which forms the screen with the parts of the compound conductor forms a short-circuit for the high frequency .
Of course, these various assemblies can also be combined with one another. Experience has shown that, depending on the nature of the dielectric used as insulator between the conductor proper and the protective screen, better elimination of disturbances can be obtained when this protector is placed on the ground or when it is connected with the machine housing or casing. To put the protective screen on the ground, the casing which surrounds the two outer conductors can be used.
The two cores and the corresponding screens, separated from each other by the dielectric, constitute capacitors which, with the sufficiently considerable capacitance that they have, in accordance with the invention (due to the fact that the insulation layer is very weak) oppose resistance as low as possible to amplitudes at high frequencies. This possibility of realization exists especially when one uses insulating materials with great power.
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insulating and in successive oouohes.
In cocas, the thickness of the insulating oouohe can be reduced to a few millimeters without causing voltages below 10,000 volts to produce a disruption through the dieotric. The resulting increase in capacitance, with the help of the driver, achieves disturbance damping of up to 5 Neper for lengths of 20 meters. In this regard, a particular advantage results from the appreciable reduction in the total diameter of the oonduoteur.
Other possibilities of construction and use of high current conductors organized according to the invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
On these drawings:
FIG. 1 shows the fundamental principle of the conductor according to the invention.
Figure 2 shows how this new conductor can be constructed as a two-core high current conductor.
Figure 3 is a variant of the compound conductor used for high current.
Figure 4 is another variant in which each conductor proper is surrounded by two proteotim sheaths.
FIG. 5 shows another embodiment which is particularly advantageous for certain uses as a high current conductor.
In FIG. 1, which schematically represents the principle of production of the compound conductor, we see in a the conductor proper and in b the dielectric or the insulator. In. ± we see a second oonduoteur, surrounding the assembly, and acting as a protective screen.
The same reference letters denote these essential organs in Figures 1 to 5.
The oonduoteur with two cores represented in figure 2, is obtained by putting in the form of cable the two conductors a, b, c by means of a filling d and by surrounding the whole of a sheath, e,
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which may consist of a metal sheet closed by stapling
In Figure 3, the various individual conductors are arranged in the insulating filler material, so that it surrounds these various conductors from all sides. By moth, the dielectric layer d which is between the protective envelopes c, c, 1 on the one hand, and the general envelope e which is placed on the ground, on the other hand, oonsti kills a protective capacitor .
In the embodiment of Figure 4, the s metal screens c, c1 are surrounded by a normal insulating layer, f for example in oaoutohouo and oelle-oi is in turn surrounded by a second protective layer, g, l 'the whole of the conductor being put in the form of wire in this case also by a dielectric layer d and a general outer envelope e ..
In FIG. 4, if the protective envelopes c, c1 are placed on the ground by means of a safety device and if a disruption of the insulating layer b occurs, the direct ground niuse is avoided. If this happened, it would no longer be possible; in fact, to pass the disturbing frequency through the screens o, o1,9 which is essential, but the conductor would still be usable as a normal conductor for intense current (corresponding to all the prescriptions enacted ;) it being said that, due to the weak oapacity of the leakage or bypass connection to the enclosures s g-g1, there would always be partial protection against disturbances when the enclosure is put on the ground.
The conductor in question also has the great advantage that notable capacitance currents and significant currents transmitted by the insulator cannot exist when the protective envelopes o-k1 are earthed. In relatively small installations these currents are without drawbacks.
But if the entire installation of a relatively large building
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is equipped with these conductors, it is also possible to avoid the pm duplication of excessively high capacitance currents by limiting the light of the active capacitance of the system to the exact neo-test value. This can be easily achieved by connecting the screens of the various conductor sections only as far as is necessary to obtain the necessary capacity and keeping these screens on the ground only at the connection points of the conductor. 'interfering device (such as a low power motor). In most cases, the length of the conductor from the connection socket to the interfering device is sufficient.
In addition, in this case, only the protective sheath will be placed on the ground in the vicinity of the device which produces the disturbances and, preferably, only when the circuit is closed.
In the embodiment of FIG. 5, the most favorable separation between the two cores a-a1 of the two conductors coated in the cable is ensured, including their special insulation b and their protective screens c-c1 to using an intermediate seal, h. this is preferably made of elastic rubber. The insulating layer b will be made, for example, of bakelized cotton, and the protective envelope 1 using a sheet metal strip joined to itself by stapling. Inside this envelope we have placed a few protective threads, i in contact with it.