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Redresseur de courant alternatif à haute tension.
Pour redresser.- du courant alternatif à haute tension à l'aide de cellules à couche d'arrêt, par exemple de cellules au sélénium, on utilise des éléments cylindriques, dont chacun com- porte par exemple quelques dizaines de cellules. A cet effet, les cellules sont empilées dans un tube de matière isolante, ou bien elles comportent une ouverture centrale et on les enfile sur une broche.
L'emploi de tubes en matière isolante entrave l'évacuation de la chaleur parce que le fluide réfrigérant n'est pas en con- tact avec les cellules et que la chaleur doit être évacuée par l'intermédiaire de la paroi du tube. Des éléments,dont la surfa- ce des cellules est baignée par un fluide réfrigérant gazeux ou liquide, peuvent donc être portés à une charge plus élevée puis- qu'ils sont mieux refroidis. Ils présentent cependant un inconvé- nient : l'emploi d'une broche comme organe porteur nécessite une @
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ouverture dans les cellules redresseusesle perçage de cette ouverture demande beaucoup de soin pour éviter les courts-cir-- cuits entre les électrodes de la cellule le long du bord de l'ouverture.
On a proposé de redresser à l'aide de tels éléments du courant alternatif d'une tension de 100 kv par exemple. Si chaque élément comporte 50 cellules, une tension moyenne de 20 V implique l'emploi de 100 éléments, ce qui nécessite un nombre égal d'endroits où il faut établir une connexion bonne conductri- ce d'électricité. Ces connexions peuvent provoquer des difficul- tés.
Les éléments ne peuvent pas être arbitrairement grands, car le percement d'une seule ou de quelques-unes de ces cellules suffirait pour mettre hors d'usage tout un élément. En générale les cellules défectueuses sont déjà enlevées pendant la forma- tion de la couche d'arrêt, mais tout l'élément doit alors être reconstitué.
Il est donc recommandable que le nombre de cellules par élément ne soit pas trop élevé, de manière à permettre le rempla- cement de cellules. Pour redresser du courant alternatif à haute tension, un élément comportera de préférence un grand nombre de cellules, ce qui réduit le nombre d'éléments.
L'invention permet de satisfaire à cette condition et d'éviter les inconvénients inhérents aux formes de construction connues. Suivant l'invention, un redresseur de courant alterna- tif à haute tension s'obtient en utilisant un support, consti- tué par une boite en matière isolante dans laquelle sont ménagées des rainures parallèles remplies de cellules redresseuses em- pilées, par exemple des cellules au sélénium. Chaque pile peut appuyer contre un organe de contact qui établit en même temps le contact électrique avec la pile de cellules redresseuses disposée dans une autre rainure.
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Cet agencement permet de loger dans un espace restreint un grand nombre de cellules. Si chaque pile compte par exemple 60 cellules, et que le support comporte 8 rainures, on peut appliquer aux extrémités du montage en série des cellules une tension d'environ 10. 000 volts. Pour un courant débité d'environ 4 mA, les dimensions d'une telle unité ne dépassent pas 10 x 10 x 1,5 cm.
Les organes de contact peuvent être élastiques et être prévus tant à l'une.des extrémités qu'à l'autre de chaque pile.
Si l'on n'exerce une pression qu'à l'une des extrémités, l'une des parois latérales,qui limitent chaque rainure, peut s'étendre de la paroi extérieure du support jusqu'à proximité de la paroi opposée, ce qui laisse subsister un petit passage dans lequel peut s'introduire l'organe élastique. Dans ce cas, à l'autre extrémité, la pile de cellules redresseuses doit être reliée électriquement à la pile de cellules voisines par une connexion conductrice qui traverse l'autre paroi latérale.
Les conducteurs d'alimentation peuvent être pincés entre la première cellule ou la dernière et la paroi du support. Leur sortie peut se faire au-dessus du bord du support.
Le support peut être fermé par une plaque plane. Dans le bord du support, on peut ménager des échancrures pour les conducteurs d'alimentation. Chaque cellule peut s'enlever facilement de la pile, de sorte que les cellules, qui se sont avérées défectueuses lors de la formation, peuvent être remplacées avant la mise en service de l'élément.
On peut superposer un certain nombre de supports, le fond de chaque support constituant le couvercle du précédent.
Le dernier support est fermé par une plaque plane. Pour obtenir un ensemble rigide, les supports peuvent être coincés par exemple entre deux lames assemblées à l'aide de boulons. Un paquet dont les dimensions, dans tous les sens, sont de 10 cm peut
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convenir pour une tension alternative de 70 à 100 kV. Ceci nécessite un bon isolement, et, la longueur de percement doit pouvoir être utilisée au maximum, ce qui s'obtient par exemple en plaçant le paquet dans un liquide isolant, par exemple de l'huile pour transformateurs. On obtient un bon refroidissement des cellules en ménageant dans les parois du support, en regard des rainures, des creux dans lesquels peut circuler l'huile. Celleci baigne les cellules qui lui cèdent directement leur chaleur.
On améliore encore la circulation en utilisant des cellules affectant la forme de disques et en donnant aux rainures une section rectangulaire.
Dans un dispositif particulièrement efficace, le paquet constitué par un certain nombre de supports est placé dans un bac cylindrique en matière isolante. Ces bacs sont réalisés de manière à s'adapter partiellement l'un dans l'autre de sorte que les bacs empilés forment une colonne peu encombrante.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La fig.l représente le support.
La fig.2 montre en plan une petite partie de ce support.
La fig.3 montre quelques supports empilés.
Le support 1 affecte la forme d'une boite comportant un fond et quatre parois verticales 2. L'espace intérieur est divisé, par des cloisons 3, en rainures 4. Les cloisons ne s'étendent passur toute la largeur. Une petite distance 5 subsiste entre l'extrémité de chaque cloison et la paroi opposée du support; ces cloisons sont disposées en quinconce. On obtient ainsi un espace en forme de zig-zag dont chaque rainure communique, à ses deux extrémités, avec une rainure voisine.
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Les rainures sont remplies de cellules à couche d'arrêt 6 empilées qui sont comprimées par un organe élastique 7. Les ressorts exercent simultanément une pression sur les cellules logées dans deux rainures voisines et servent en même temps de connexion électrique. De ce fait, les cellules disposées dans leur support sont toutes montées en série. L'alimentation en courant électrique s'effectue à l'aide des bornes de contact 8, qui sont coincées entre une pile de cellules logées dans la rainure extérieure et la paroi du support. En regard des rainures, les parois comportent des creux 9 pour assurer la circulation d'un fluide réfrigérant. On a aussi prévu une échancrure 10 pour les bornes de contact 8 de sorte que celles-ci sont repliées vers l'extérieur au-dessus du bord du support sans cependant dépasser ce bord.
Les cellules sont facilement accessibles. Lors de la formation des cellules, on peut traiter séparément chaque pile disposée dans chaque rainure et les cellules défectueuses peuvent être remplacées par d'autres.
La fig.3 montre quelques supports empilés. Ils sont maintenus assemblés à l'aide de boulons 11 qui relient deux lames 12. Le support supérieur est fermé par un couvercle 13. Les creux 9 dans les parois forment maintenant des ouvertures de circulation pour le fluide réfrigérant et sont ménagés dans les parois avant et arrière des supports. L'une des bornes de contact 8 est repliée vers le bas et l'autre vers le haut. La connexion entre les cellules logées dans les divers supports s'établit par le fait que lors de l'empilement des supports les bornes de contact se touchent, tandis qu'à la première et à la der- nière borne se fixent les fils d'alimentation. L'ensemble peut aussi être agencé de manière que l'une des bornes sorte d'un côté des supports et l'autre borne, de l'autre côté.
Dans ce cas, les supports peuvent être identiques en ce qui concerne la disposition des bornes de contact. Dans la pile, chaque support st alors tourné de 180 par rapport au support voisin.