BE498971A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  APPAREIL ELECTRIQUE ISOLE ET   REFRIGERE.   



   Le brevet principal concerne un appareil électrique comprenant un conducteur électrique placé dans un boîtier   hermétique   et isolé de celui- ci, bottier dans lequel un dispositif est prévu pour distribuer une mince pellicule d'un composé diélectrique liquide'comprenant du fluor et du car- bone sur le conducteur électrique, de manière que le refroidissement du con- ducteur se fasse principalement par évaporation du composé diélectrique li- quide, les vapeurs de celui-ci servant d'isolant au conducteur. 



   Quoique les composés diélectriques décrits spécialement dans le brevet principal soient des fluorocarbures composés entièrement de fluor et de carbone, l'expérience a démontré que certains composés organiques fluorés, contenant d'autres matières en plus du fluor et du carbone, convien- nent aussi à la mise en pratique de l'invention. 



   La présente invention consiste donc en un .appareil électrique com- prenant un conducteur électrique placé dans un bottier hermétique. et isolé de celui-ci, bottier pourvu d'un dispositif servant à distribuer une mince   cou-   che   d'un   composé diélectrique liquide comprenant du fluor et du carbone, con- formément au brevet   principale   caractérisé en ce que le composé diélectrique comprend des dérivés hydrocarbures contenant d'autres matières en plus du fluor et du carbone. 



   L'invention ressortira clairement de la description détaillée ci- après, dans laquelle plusieurs formes d'exécution préférées de l'invention sont décrites à titre d'exemple avec référence au dessin annexé dont l'unique figure est un graphique donnant la tension de rupture en kilovolts en fonc- tion de la pression absolue, en centimètres de mercure, des vapeurs des   di-.   vers composés fluorés. 



   Conformément à la présente invention, un appareil électrique en- fermé est produit combinant les avantages des appareils du type à remplissage .diélectrique liquide à de nombreux points de vue, et les avantages des appa- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

   reils   électriques à remplissage gazeux, avec peu ou pas de défauts de ces deux types d'appareils et tout en ayant par lui-même plusieurs avantages uniques. Plus exactement,les pièces ou enroulements électriques en fonc- tionnement sont refroidis par   coulée,   aspersion ou autre distribution sur les surfaces à refroidir de minces couches, pluies ou pellicules de certains composés organiques fluorés liquides ayant un point d'ébullition compris en- tre 50 G et   225 C   à la pression atmosphérique.

   Les composés organiques fluo- rés liquides comprennent des mélanges choisis dans le groupe constitué par les hydrocarbures, les éthers d'hydrocarbure et les amines d'hydrocarbure tertiaires dans lesquels au moins la moitié des atomes d'hydrogène sont rem- placés par au moins un halogène choisi dans le groupe du fluor et du chlore, la moitié des halogènes au moins étant du fluor.

   Les hydrocarbures et grou- pes d'hydrocarbures attachés aux atomes d'oxygène ou d'azote peuvent être aliphatiques, aromatiques, cycloaliphatiques ou   alkaryliques.   Les perfluoro- carbures liquides, éthers de   perfluorocarbure   et amines tertiaires de par- fluorocarbure bouillant entre 50 C et 225 C ont d'excellentes propriétés aux fins de   l'invention.   Les composés   perhalocarburés   composés uniquement de car- bone et d'un halogène choisi dans le groupe du fluor et du chlore, le fluor formant au moins la moitié des atomes halogènes se sont avérés très utiles. 



   Le composé organique fluoré, ou un mélange de deux ou trois com-   posé.s.,   refroidit les pièces électriques principalement par évaporation et leurs vapeurs servent d'isolant de la manière décrite dans le brevet   princi-   pal. 



   Des exemples de composés organiques fluorés convenant à la mise en pratique de   l'invention   sont: 
 EMI2.1 
 
<tb> Point <SEP> d'ébullition
<tb> 
<tb> Perfluorophenanthrane <SEP> 205  <SEP> C <SEP> 
<tb> Perfluorodibutyl <SEP> ether <SEP> 100 C
<tb> Perfluorotriethyl <SEP> amine <SEP> 71 C
<tb> 
 
 EMI2.2 
 Perf luorotributyl amine 178  C 
 EMI2.3 
 
<tb> Perfluorodimethylcyclohexane <SEP> 101 C
<tb> 
<tb> 
<tb> Perfluoromethylcyclohexane <SEP> 76 C
<tb> 
<tb> 
<tb> Perfluoro-n-heptane <SEP> 82 C
<tb> 
<tb> Perfluorotoluene <SEP> 102 C
<tb> 
 
 EMI2.4 
 Monochlorotetrafluoro-(trifluoromet,hyl)ID--nzene 137  C 
 EMI2.5 
 
<tb> Dichlorotrifluoro-(trifluoromethyl) <SEP> benzene <SEP> 170 C
<tb> 
<tb> Trichlorodifluoro-(trifluoromethyl)

   <SEP> benzene <SEP> 207 C
<tb> 
<tb> Monochloropentadecafluoroheptane <SEP> 96 C
<tb> 
 
 EMI2.6 
 2-.chlorclf-bis(trfluoromethyl) benzène 1480C 2-chlorotrifluoromethylbenzene 150  C Perfluorodiethyleyelohexane 348 C Perfluoroetbyloyclohexane 101  G Perfluompropylcyelohexane 123  C chlorononailuorobis (tr..fluoromethyl) cyclohexane 129 C Perfluoronaphtalane 140 c Perfluoro-1-métlaylnaphthalane 1610C 
 EMI2.7 
 
<tb> Perfluorodimethylnaphthalanes <SEP> 177 <SEP> à <SEP> 179 C
<tb> 
<tb> Perfluoroindane <SEP> 116 <SEP> à <SEP> 117 C
<tb> Perfluorofluorane <SEP> 190 C
<tb> 
 
 EMI2.8 
 Perfluorobicyclo-(2.2.

   l) heptane 70  C 
Les points d'ébullition énumérés   ci-dessus   se rapportent à la pression atmosphérique (760 mm Hg) sauf pour le dernier composé-perfluoro- 
 EMI2.9 
 bicyclo- (2 0 2.1) heptaue- dont le point d'ébullition est mesuré à une pres- sion de 746 mm Hg. 



   Les amines et les éthers peuvent avoir des groupes   bydrocarburés   à substition   d'halogènes   dissemblables tels que, par exemple, le 2,2-dichlo- 
 EMI2.10 
 ro-1,1,1-trifluoroéthyl-perfluorobutyl-éther et la perfluorodibutyléthylami- ne. Les points de congélation des composés liquides énumérés ci-dessus se 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 trouvent en-dessous du zéro centigrade, beaucoup se trouvant en-dessous de -50 C, de sorte que ces liquides peuvent être utilisés sans danger indivi- duellement ou en mélanges dans pratiquement toutes les conditions ambiantes prévisibles en service. 



   La chaleur de   vaporisation   varie avec le composé fluoré   utili-   sé, et est comprise entre 18 et 50 calories par gramme. 



   Comme il a été décrit de façon détaillée en se référant à la figure 1 du brevet   principal,   la quantité disponible de liquide fluoré pré- sente dans la partie inférieure de l'appareil électrique qui   l'utilise,   est tellement faible quelle ne vient pas en contact avec les pièces   électriques,   telles que le noyau et les enroulements d'un transformateur.

   Cela n'a cepen- dant pas   dimportance   si une partie des pièces touche le liquide condensé, mais aucune partie importante ne doit être immergée dans le liquidée La pluie de composé liquide fluoré s'éparpille d'elle-même en une mince pellicule sur les pièces électriques et s'évapore librement si ces pièces, par exemple la bobine et le noyau d'un transformateur, sont chaudes, absorbant ainsi la cha- leur du noyau et de la bobine en proportion de la quantité de composé liqui- de évaporé et de sa chaleur de vaporisation. 



     L isolement   employé dans l'appareil électrique sera choisi de ma- nière à résister aux températures auxquelles l'appareil doit travailler. Ain- si pour des températures de service allant jusqu'à 110 C environ, l'isolant peut être du papier, du carton comprimée des résines ordinaires, du coton, des intercalaires en bois et analogues, et le composé fluoré peut être un de ceux dont le point   d'ébullition   ne dépasse pas les   110 C.   Pour les tempéra- tures de service les plus élevées, un isolant céramique ou inorganique, ou des résines silicones ou des résines fluorées à haut point de ramollissement, 
 EMI3.1 
 tels qu'un polté--rafluoroéh.ylene ou polytrifluorochloroéthylene, ou une com- binaison de n'importe lesquelles de ces matières peut être utilisée,

   et le réfrigérant peut être un composé fluoré dont le point d'ébullition atteint les 225 C. 
 EMI3.2 
 



  Un transformateur de 50 EVA avec du perfluorométhylcyclohexane a fonctionné pendant des périodes de temps prolongées avec des surcharges excessives produisant plus de dix fois la chaleur développée à charge norma- le. 



   D'habitude, le boîtier de l'appareil électrique est rempli   d'un   gaz inerte, relativement permanente qui est relativement non condensable dans des conditions atmosphériques, tel que l'azote, l'héliums ou l'argon gazeux, à environ une atmosphère de pression, quoique pour certaines applications cette pression puisse être considérablement plus forte ou plus faible. Dans certains cas on prévoit le moyen de faire échapper les gaz en excès ou on prévoit un dispositif extensible 
Les vapeurs des composés fluorés ont une excellente résistance aux fronts raides et un transformateur réfrigéré de cette manière résistera aux fronts raides normalement prévisibles aussi bien qu'un transformateur à remplissage d'huile ou de diphényle chloré. 



   L'unique figure du dessin représente les courbes des essais de tension de rupture de neuf composés fluorés différents dans toute une gamme de pressions absolues. Les essais ont été réalisés au moyen de deux sphères d'un diamètre d'un demi-pouce (environ   13   mm) distantes entre elles de 0,2 pouce (environ 5 mm).On peut constater que chaque composé présente une ri- gidité diélectrique extrêmement élevée et   qu'à   une fraction d'atmosphère de pression sa tension de rupture dépasse celle de l'azote à pression atmosphé-   rique. 



  REVENDICATIONS.   

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1. Appareil électrique comprenant un conducteur électrique dis- posé dans une enceinte hermétique et isolé de celle-ci, et pourvu d'un dis- positif pour distribuer une mince couche d'un composé diélectrique liquide <Desc/Clms Page number 4> comprenant du fluor et du carbone sur le conducteur électrique, conformément au brevet principal, caractérise en ce que le composé diélectrique comprend des dérivés hydrocarbures contenant d'autres éléments en plus du fluor et du carbone.

   2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le composé diélectrique comprend au moins un composé organique fluoré choisi dans le groupe comprenant les hydrocarbures, les éthers d'hydrocarbures et les aminés d'hydrocarbures tertiaires, dans lequel au moins la moitié des atomes d'hydrogène sont remplacés par au moins un halogène du groupe compre- nant le fluor et le chlore, et au moins la moitié des halogènes étant du fluor.

   3. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le composé diélectrique comprend au moins un composé perhalocarburé liquide dans lequel les seuls atomes sont le carbone et au moins un halogène choisi dans le groupe comprenant le chlore et le fluor, au moins la moitié des ato- mes halogènes étant du fluor.

   4. Appareil suivant la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que le composé diélectrique a une température d'ébullition comprise en- tre 50 et 225 C.

   5. Appareil électrique, en substance comme décrit ci-dessus.