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DISPOSITIF A CAPACITE ELECTRIQUE.
La présente invention se rapporte à des dispositifs à capaci- té électrique perfectionnés dont les éléments conducteurs ou élec- trodes sont séparés par des feuilles ou couches de mica, de verre, de céramique, ou tout autre matériaux diélectriques non poreux.
Les problèmes auxquels l'invention apporte une solution sont ceux se présentant quand des dispositifs à capacité de ce genre sont soumis à des tensions de haut voltage d'une intensité telle qu'il tend à se produire des effets de décharges en aigrettes ou d'effets Corone . L'échauffement qui en résulte pour le condensateur, ou autre dispositif à capacité, est souvent suffisamment grand pour accroître les pertes électriques, réduire la résistance d'isolement des couches diélectriques, et provoquer une rupture électrique é- ventuelle du diélectrique avec une défectuosité résultante des fonc- tions de l'appareil.
Le principal objet de la présente invention est de réaliser un dispositif à capacité perfectionné qui, sous l'action de tensions
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données à hauts voltages, résistera plus efficacement aux détériora- tions provoquées par les causes ci-dessus mentionnées que les appa- reils construits jusqu'à présent, de capacité égale ou semblable, fonc- tionnant dans des conditions identiques. Dans ce but les améliorations réalisées par la présente invention consistent à entourer les surfaces exposées des éléments conducteurs ou électrodes d'une substance ayant une constante diélectrique plus grande que celle des feuilles ou cou- ches séparatrices.
En particulier, si les feuilles séparatrices sont faites de mica, ladite substance doit avoir une constante diélectrique de l'ordre de 9 ou plus, puisque les meilleures qualités de mica em- ployées dans de tels dispositifs présentent une constante diélectrique variant de 5 à 8. La mise en oeuvre de l'invention n'exige pas néces- sairement une modification essentielle de la forme ou de la construc- tion d'un dispositif quelconque donné de capacité utilisant du mica, du verre ou tout autre matière céramique ou non poreuse quelconque comme diélectrique, le but de l'invention étant de remplacer les ma- tières ou substances jusqu'ici en contact avec ces parties de l'élec- trode, qui ne sont pas directement en contact avec la matière sépa- ratrice, par une substance ayant une constante diélectrique plus grande que celle de la dite matière séparatrice.
Les avantages obtenus par l'invention ne dépendent pas cependant essentiellement du contact de toutes les surfaces exposées des électrodes avec une telle substance à haute constante diélectrique, car le bénéfice principal de l'inven- tion est réalisé quand les bords des électrodes, situés près de la matière séparatrice, ont été isolés par cette substance. Ainsi en pra- tique, la manière suivant laquelle une telle isolation est réalisée, ou la manière suivant laquelle la substance à haute diélectrique est introduite à l'intérieur ou autour du dispositif, peut dépendre d'au- tres considérations, telles que des considérations de forme, de type d'appareil, ou autres.
L'invention est mieux comprise de la description suivante ba- sée sur le dessin ci-joint sur lequel la fig.l montre une section
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transversale faite à travers un assemblage pourvu d'électrodes dis- posées comme ci-dessus indiqué, tandis que la fig. 2 est une section transversale en élévation à travers le même assemblage, mais dont l'isolant a été enlevé. La forme montrée fig.l, et la manière dont l'isolant est appliqué, est simplement donnée à titre d'exemple dans le but d'expliquer les principes de l'invention. L'assemblage, tel que montré, comprend deux ensembles d'électrodes, à savoir les ensem- bles 2 et 3 du type à feuilles métalliques. Ces électrodes sont sé- parées par des couches ou feuilles de mica 5.
Une extrémité de cha- que électrode s'étend au delà de l'assemblage pour venir se connecter en 4 avec les autres extrémités des électrodes du même ensemble. Les autres extrémités des électrodes, ainsi que leurs côtés latéraux, sont placées intérieurement aux bords des feuilles de mica 5, s'op- posant ainsi à toute possibilité de contact direct entre les électro- des alternées dans l'assemblage. Cet arrangement intérieur des élec- trodes provoque la formation d'espaces vides ou interstices 6 entre les feuilles de mica. Suivant l'invention, les bords exposés des électrodes sont reoouverts d'une couche de substance 30 ayant une constante diélectrique plus grande que celle des feuilles de mica, et de préférence une partie importante des espaces 6, ou même la to- talité de ces espaces, sont remplis de cette même substance.
Quand le condensateur, ou autre appareil analogue, le permet, on peut aussi recouvrir toutes les autres surfaces exposées des électrodes avec la même substance.
Dans l'arrangement montré au dessin, les surfaces extérieures des électrodes sont recouvertes de la substance 30, et les intersti- ces 6 sont remplis au moyen de la même substance. Dans beaucoup,de condensateurs, conformes à l'invention, des considérations de fabri- cation ou d'efficacité exigent que l'assemblage en entier et les pro- longements des électrodes soient supportés dans une masse de substan- ce 30, le schéma montré au dessin ayant simplement pour but d'indi- quer les principes de l'invention plutôt que,les formes commerciales
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que celle-ci peut présenter.
Dans plusieurs genres de dispositifs à capacité, plusieurs ensembles, tels que celui montré au dessin, sont employés dans le même appareil, ou sont reliés électriquement mais séparés l'un de l'autre physiquement par des feuilles ou couches de mica ou autres matières diélectriques non poreuses. Dans ce cas, l'emploi de substances à constante diélectrique plus grande que celle desdites feuilles ou couches, pour remplir lesdits espaces entre les éléments de l'ensemble, est, suivant l'invention, semblable à celle utilisée dans un appareil comprenant des électrodes métalliques sé- parées par une substance diélectrique non poreuse telle que le verre, le mica, la céramique ou autres corps analogues.
Le choix d'une substance offrant une constante diélectrique plus grande que celle des matières isolantes employées dépend dans plusieurs cas des considérations de prix, de l'emploi fait du dispo- sitif , des difficultés de fabrication, etd'autres propriétés élec- triques de la substance. Beaucoup de ces substances sont, pour une raison ou pour une autre, non utilisables dans les appareils à capa- cité. Cependant le but de la présente invention réside dans la réa- lisation d'un dispositif à capacité dans lequel les bords exposés des électrodes sont isolés par un recouvrement ou une masse de matière.
La constante diélectrique bien établie, et les avantages découlent de la combinaison de cette matière avec un ensemble ayant des sépa- rateurs faits de substances diélectriques non poreuse.
L'emploi de l'invention est quelque peu limité par le choix restreins de substances ayant une telle constante diélectrique élevée en combinaison avec d'autres propriétés électriques exigées par leur présence dans le dispositif, mais si les caractéristiques électriques requises permettent l'emploi de ces substances, l'avantage obtenu par suite de la réduction d'un échauffement considérable de l'appa- reil est important. Par exemple, des substances ayant une constante diélectrique élevée qui peuvent être employées dans la mise en pra- tique de l'invention, renferment de la mitrobenzine, des huiles de ricin hydrogénées, et du dioxidede sulfure liquide, ces dernières
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étant préférables si le dispositif à capacité peut maintenir une telle pression sur ledit sulfure qu'il ne passe pas à l'état gazeux.
Quand la constante diélectrique du milieu séparateur non poreux utilisé dans le dispositif à capacité, est moindre qu'environ 12, les huiles de ricin hydrogénées d'un nombre hydroxyl élevé sont particuliè- rement recommendables, puisqu'elles ont une constante/électrique de 12 ou plus, et possèdent des caractéristiques électriques et physiques acceptables dans la plupart des appareils de ce genre fabriqués jus- qu'à ce jour. L'emploi de ces huiles de ricin pour recouvrir ou entou- rer les surfaces exposées des électrodes, permet d'obtenir les avanta- ges des dispositifs à capacité isolés au mica de la plupart des types connus, tout en assurant un fonctionnement perfectionné sur ces der- niers dispositifs.
L'invention a été décrite en référence à des dispositifs à ca- pacité dans lesquels les éléments conducteurs ou,électrodes se pré- sentent sous forme de feuilles métalliques, mais elleest aussi appli- oable à des condensateurs dans lesquels les éléments conducteurs sont, en totalité ou en partie, composés de recouvrements métalliques s'é- tendant sur une matière diélectrique non poreuse. Par exemple, l'in- vention peut s'appliquer au cas où l'on utilise des feuilles de mica ou de céramique métallisées.