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PERFECTIONNEMENTS AUX CONDENSATEURS ELECTRIQUES La présente invention concerne des perfectionnements AUX condensateurs électriques, et plus particulièrement aux con- @ densateurs dans lesquels un liquide ferme.le diélectrique,
Le choix de divers liquides comme moyen pour contrôler l'angle de phase de la capacitance et les caractéristiques de la perte électrique d'un condensateur est bien connu, et des liquides diélectriques ont été utilisés très largement en relation avec des feuilles absorbantes, par exemple du papier, pour former un diélectrique mais, employée de cette manière, la substance absor- bante affecte considérablement la capacité résultante, et d'autres caractéristiques du condensateur.
Le principal objet de l'invention est de prévoir une nouvelle forme de construction pour un condensateur rempli de
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liquide qui surmonte les difficultés mécaniques en retenant le liquide, particulièrement lors de changements, detempérature,et qui fournit une structure rigide et bon marché, sans nécessiter un grand nombre de pièces fabriquées avec précision sur rnachi - nes-outils.
Suivant une caractéristique de l'invention, on prévoit un ensemble de tubes métalliques concentriques, convenablement connectés électriquement pour former les électrodes d'un conden- sateur, lesdits tubes métalliques étant mutuellement supportés par des isolateurs et séparés par des espaues annulaires, les- quéls espaces sont remplis d'un liquide ayant les caractéristiques désirées pour former un diélectrique. Le liquide peut être re- tenu dans et autour des tubes métalliques concentriques par un joint métallique hermétique et des chapeaux d'extrémités, les- dits chapeaux étant prévus avec des bagues concentriques flexi- ales pour permettre l'extension du liquide.
Des moyens peuvent être prévus pour conditionner les coefficients de dilatation avec la température du condensateur résultant par un dispositif indépendant sur le tube métallique extérieur d'un ensemble de tubes métalliques formant une élec- trode du condensateur, l'autre ensemble de tubes métalliques formant l'autre électrode et pouvant ainsi avoir un mouvement relatif par rapport au premier ensemble d'électrodes, en i'oncti tion des coefficients de-dilatation respectifs des matériaux des électrodes et du tube métallique extérieur.
A titre d'e - xemple, si lesdites électrodes étaient en aluminium, métal qui possède un coefficient de dilatation de 25 x 10 -6 par degrécentigrade et que les tuoes métalliques extérieurs é - taient constitués en une substance ayant un coefficient de tem- pérature sensiDiement nul, tel que par exemple, un alliage con- nu sous la marque de fabrique Il Invar ", le coefficient résul- tant du condensateur serait de 50 x 10 -6 par degré centigrade.
Si les matériaux des électrodes et ..Le tuoe métallique extérieur étaient renversés, -la structure aurait un coefficient de
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âllatatzon négatir' de 25 x 10 ¯6 par otegré cenvigrade. Le coei'J.J.cJ.eJ.1ï:, au condensateur résu.l.l,an.. serait évidemment moam @@e par le choix 'du diélectrique.
Un procédé préféré de construction utilise des tubes métalliques de section circulaire, préférablement des tubes de dimensions normalisées, mais l'invention n'est pas limitée à ces sections particulières et d'autres dimensions ou d'autres formes de section transversale ou autre, 'peuvent être utilisés dans les limites de la présente invention.
Des tubes de dimensions standard en cuivre jusqu$ 7 m/m de diamètre sont disposés dans des intervalles de 0,3 m/m environ, en commençant avec un diamètre d'intervalle de I, 25 m/m En utilisant une paroi de I, 2 m/m; l'espacement entre les tubes successifs normalisés en Angleterre est de 0, 375 m/m. Pour un ensemble de tubes ayant des diamètres variant de 13,5 m/m à 7,5 m/m, la capacitance entre un diélectrique air et des électro- des de 150 m/m de long est d'environ 4 400 micromicrofarads.
Lorsqu'il est rempli avec de l'huile de bonne qualité pour trans- formateur, ayant une constante diélectrique d'approximativement 2- 3, la capacitance d'une unité de 150 m/m de long serait augmentée et atteindrait environ 10 000 micromicrofarads.
Les électrodes peuvent comprendre un ensemble de tim- ,bales métalliques insérées les unes dans les autres, mais ayant des espacements entre les timbales successives dans lesquelles on place un diélectrique liquide.
Deux réalisations de l'invention seront décrites en se @ reportant aux dessins ci-joints dans lesquels :
La fig. I est une vue en coupe et une vue en bout d'une réalisation dans laquelle tous les tubes métalliques con- centriques sont mutuellement et rigidement suppertés par des isolateurs sans aucun moyen pour tenir compte de la dilatation mutuelle.
La fig. 2 est une vue en coupe en élévation et une
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vue en bout d'une seconde réalisation dans laquelleles tubes métalliques des électrodes sont supportés, indépendamment des tubes métalliques de l'autre électrode, pour tenir compte dé la dilatation mutuelle.
En se référant aux figures 1 et 2, 1, 2, et 3 sont des tubes métalliques concentriques formant un ensemble de tubes, étant entendu qu'il n'y a pas de limitation sur le nombre de tubes formant un ensemble. L'autre tube extérieur 1 forme le bottier du condensateur, les tubes alternés forment les élec- trodes respectives, les dites électrodes étant connectées respec- tivement à des scellements terminaux isolés et hermétiques 4 , et 5, montrés seulement dans la vue en bout.
Dans une des réali- sations montrées dans la figure 1, des tubes isolants, préféra- blement de la céramique à faible perte, sont disposés en paires, 6, 7 et 8, 9, chaque tube isolant d'une paire étant mutuellement à angle droit avec celui qui le suit et longitudinal à l'axe de l'ensemble et disposés pour passer avec un bon ajustage à tra- vers des ensembles de trous dans tous lesdits tubes métalliqu es, excepté le tube métallique extérieur. L'engagement des électro- des relativement les unes aux autres est effectué par des paires de tubes isolants et le mouvement relatif est restreint par eux.
Le mouvement du système d'électrodes à des angles droits par rap- port à l'axe des tubes métalliques est limité en faisant les longueurs de tubes isolants égales pour les diamètres intérieurs du tube extérieur. Le mouvement du système -d'électrodes dans une direction axiale est limité par une tige ou par des tiges, ou alternativement par des rivets disposés pour passer à travers ou dans un ou plusieurs tubes isolants et à travers un ou des trous convenables du tube métallique extérieur.
Les espacements entre les électrodes et les interstices 11, 12, dépendent du nombre de tubes métalliques concentriques et forment un espace commun qui est rempli avec un diélectrique liquide maintenu grâ- ce à des chapeaux d'extrémités 13 et 14, préférablement soudés aux tubes métalliques extérieurs Lesdits chapeaux d'extrémités
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sont préférablement formés de bagues flexibles concentriques qui permettent la dilatation dudit liquide diélectrique.
Dans une seconde réalisation, montrée à la fig. 2, chaque ensemble de tubes concentriques métalliques possède un ensemble indépendant de tubes isolants de suspension,lesdits tubes isolants étant disposés pour passer à travers les trous dans tous les tubes métalliques de polarité opposée, excepté le tube métallique extérieur. Des tubes isolants 15 et 16, en conséquence, forment une paire de supports pour les tubes métal- liques de l'autre électrode et les tubes isolants 17 et 18 forment une paire de supports pour les tubes métalliques de l'au- tre électrode.
Ceci sera aisément apprécié d'après les positions des paires de trous 19, 20 et 21, 22, qui permettent le libre passage des tubes isolants 15 et 17 respectivement, étant donné qu'il existe des trous correspondants 23 pour le tube isolant 16, correspondant avec les tubes suivants de la paire 15 et des trous 24 pour 18, correspondant avec les tubes sui - vants de la paire 17. Cet arrangement peut être utilisé comme un dispositif compensateur de température, car ledit arrangement permet un mouvement relatif des électrodes l'une par rapport à l'autre et par rapport aux tubes extérieurs métalliques.
Un cerain nombre de liquides convenables pour être u- tilisés comme diélectriques peuvent être employés, mais les li- quides préférés pour les exemples de réalisation décrits sont les suivants :
1 - Soit une huile pour câbles connue sous le nom d'huile Pirelli pour câbles, ou la substance connue sous le nom Silicone Dow Corning, type 200, qui ont l'une et l'autre une di- électrique constante., approximativement de 2 et de très faibles caractéristiques de perte électrique pour une large bande de fré- quence, L'emploi de l'un ou de l'autre de ces liquides comme diélectrique produit un haut voltage ou un équivalent de conden- sateur au mica pour courants élevés:
2 - Soit du Glycérol ou de l'aniline, qui ont des
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constantes diélectriques approximativement de 34 et 20 res- pectivement et qui, toutes les deux, varient avec la températu- re et la fréquence, mais ont des pertes électriques apprécia - bles, particulièrement aux basses fréquences. L'emploi de l'un ou l'autre de ces diélectriques produit des condensateurs de type convenable pour des circuits ou des condensateursau pa - pier, qui sont ordinairement employés, mais à l'avantage de fournir un condensateur dont le coefficient de température peut être contrôlé.
L'invention n'est pas limitée à la réalisation décrite elle peut comprendre des variantes et des modifications qui ap- paraîtront clairement à l'homme de l'art.