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Dans les différents emplois des condensateurs, il est toujours indispensable que ces appareils n'interviennent pas au-delà de ce qui leur est demandé, dans les circuits sur lesquels il sont branchés. Tout au plus - peut-on admettre que les condensateurs aient une action supplémentaire con- nue et susceptible d'être corrigée par divers artifices de montage.
C'est ainsi que dans les circuits de courants à haute fréquence, dans les lignes à retard de radar par exemple, il y a intérêt à ce que les condensateurs utilisés aient une self aussi faible que possible: en effet une réduction de self déplace de dizaines de mégacycles la résonance propre du condensa- teur; d'autre part lorsque l'on travaille en impulsion et que le condensa- teur subit une charge et une décharge brutales sur une résistance pure, la réduction de la self réduit considérablement le phénomène de surmodulation qui est en grande partie dû à la self du condensateur indépendamment de son hystérisis diélectrique.
Enfin, on a toujours intérêt à disposer de conden- sateurs dans lesquels l'angle de perte a une valeur favorable, ce qui est réalisé entre autres par une réduction et un équilibrage de la température d'ensemble des condensateurs.
Les conditions indiquées ci-dessus pour les condensateurs utilisés en haute fréquence, sont également désirables notamment pour les condensa- teurs employés en très haute tension, dans les couplages pour lignes aérien- nes à courant porteur et dans les appareillages de haute tension appliqués en chimie. D'une manière générale, les usagers sont intéressés dans tous les cas à disposer de condensateurs très sûrs.
On a cherché à résoudre ces problèmes aussi simplement que possi- ble et on y est parvenu conformément à la présente invention qui concerne des perfectionnements aux condensateurs et aux éléments constitutifs de ces condensateurs. L'élément de condensateur suivant l'invention consiste es- sentiellement en une plaquette, de préférence un disque, en mica mince, mé- tallisée, par exemple argentée, par tout moyen connu sur une partie de cha- cune de ses deux faces de manière à former armatures de condensateur, cha- cune des dites armatures comportant un nombre pair de pattes d'amenée de courant, identiques et opposées par deux et s'étendant jusqu'au bord de la plaquette de mica, le centre de la plaquette étant percé d'un orifice desti- né à recevoir l'axe de montage en cas de juxtaposition de plusieurs éléments,
des encoches de circulation d'un réfrigérant isolant étant pratiquées sur le pourtour dudit orifice, une armature étant court-circuitée sur elle-même lors du montage.
Les condensateurs conformes à la présente invention sont caracté- risés par l'empilage en série parallèle, attour d'un axe central isolant passé dans les orifices centraux de chaque élément, d'un nombre d'éléments nécessaires pour l'obtention de la capacité désirée, les armatures corres- pondantes étant reliées en court-circuit, avec interposition éventuelle de cales d'écartement percées de trous pour permettre la circulation d'un ré- frigérant isolant, des moyens de blocage étant prévus pour maintenir les éléments serrés les uns contre les autres.
Les moyens de blocage peuvent être constitués par desécrous et rondelles engagés et vissées sur l'axe isolant; ils peuvent aussi être as- surés par un serrage conique, par exemple par bague métallique fondue en- gagée sur la tige isolante et serrée par un écrou métallique. On interpose de préférence entre la bague fendue et la cale de cuivre terminant l'empi- lage, une rondelle métallique élastique non plane.
Le réfrigérant peut être constitué soit par des solutions isolan- tes de silicones, soit par des huiles minérales à hautes qualités diélectri- ques.
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Les éléments de condensateurs et les condensateurs conformes à la présente invention présentent les avantages suivants: en premier lieu, leur self est réduite dans une très forte proportion par le montage d'une armature en court-circuit. D'autre part, le courant se dirigeant, d'après la loi de Kirchoff, en deux parties égales dans les pattes ou conducteurs d'amenée de courant dont les sections sont égales, l'angle de perte 0 de l'ensemble est diminué de moitié environ, ce qui entraine une réduction correspondante de l'effet Joule.
Les canaux de circulation ménagés dans la périphérie de l'orifice central de chaque élément, ainsi que dans les cales d'espacement, assurent par ailleurs un bon refroidissement du centre de la lame diélectrique, contribuant ainsi à faciliter l'équilibrage de la température dans l'ensemble du condensateur; il en résulte donc une réduction supplémentaire de l'angle de perte par suppression des points chauds. Enfin la suppresion de tout angle dans la partie active du conden- sateur empêche pratiquement tout effet de bord, dû à une rupture brusque dans le champ électrostatique: ceci diminue quand il ne la supprime pas complètement- la possibilité d'un point nodal électrostatique en bordure de l'armature et donc la surcharge du diélectrique en ce point.
Cette sup- pression de l'effet de bord prend toute son importance en régime d'impul- sion où, les courants instantanés sont très élevés et en phase avec la ten- sion. La réalisation des éléments et des condensateurs suivant l'invention permet entre autres de réduire, à puissance égale, considérablement le vo- lume des appareils et de faire.travailler le mica sous des gradients de potentiel très élevés. Il en résulte une fabrication très économique par la diminution du poids de mica nécessaire. Enfin, on élimine totalement ou presque totalement, toute possibilité d'emballement des dits éléments et condensateurs
Tous ces avantages permettent d'utiliser les dits condensateurs et éléments aussi bien en haute fréquence qu'en haute tension, dans les lignes à retard de radar et lorsque l'on travaille en impulsion.
La présente invention est expliquée en détail dans la description ci-après, avec référence au dessin ci-joint dans lequel:
Fig. 1 est une vue en plan d'un élément de condensateur suivant l'invention.
Fig. 2 représente en coupe un condensateur constitué par l'asso- ciation en série parallèle de plusieurs éléments de fig. 1.
Fig. 2 bis est un détail.
Fig. 3 montre le court-cirouitage d'une armature dans un condensa- teur à deux éléments.
Fig. 4 représente en coupe axiale un mode de serrage des éléments.
On voit en fig. 1 un disque mince 1 de mica, métallisé de manière à porter sur chacune de ses faces un anneau métallisé 2-3, avec des pattes 4,4' - 5-5' d'amenée de courant. En son centre, le disque 1 est percé d'un orifice circulaire 6, dans le pourtour duquel sont découpées quatre encoches 7 aux extrémités de deux diamètres perpendiculaires; ces encoches 7 constituant canaux de circulation pour un liquide isolant de refroidis- sement de l'appareil.
Les flèches 8 et 9 indiquent les sens de circulation du courant, suivant la loi de Kirchoff, dans les deux anneaux- métallisés 2-3.
Le condensateur représenté à la fig. 2 est constitué par un axe isolant 10 sur lequel on fait passer successivement un écrou de blocage 11, une rondelle 12, une plaquette circulaire 13, de couverture diélectri-
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que, en mica par exemple, non métallisée (figo 2 bis) et découpée en 14, 14' sur deux diamètres opposés, une lame 15 de contact en feuille de cui- vre par exemple, avec deux pattes 15' et 15" recouvrant exactement la sur- face métallisée, une première série d'un certain nombre d'éléments tels que représentés en fig. 1 et aux pattes 4-4 et 5-5' de chacun desquels ont été soudés des conducteurs minces et plats 16;
une cale d'espacement
17 percée d'orifices 18, une seconde série 15' d'un même nombre d'éléments que la série 15, une lame 151 de contact en feuille de cuivre par exemple avec deux pattes 15'1 et 15'1 recouvrant exactement la surface métallisée, une plaquette circulaire 13' de couverture avec deux découpures 141 et 14' le une rondelle 12' et un écrou de blocage 11'
Toutes les pattes conducteurs 2 et 3, des armatures des différents éléments sont respectivement reliées entre elles par soudure des conducteurs
16 correspondants.
Pour assurer la position d'un tel condensateur, des encoches de centrage peuvent être prévues en 19 en plusieurs points également répartis sur le pourtour des disques 1. Dans ces encoches s'engageront des barres ou nervures de fixation ménagées dans le bas destiné à contenir le conden- sateur.
En fig. 4, on voit l'axe isolant 10, par exemple en "NYLON" ou en verre siliconé, et une rondelle de cuivre 12. La rondelle 12, aux dimensions extérieures des éléments de condensateur, porte un manchon 20 de diamètre intérieure légèrement supérieur au diamètre de l'axe 10.
Un chapeau 21 s' applique sur la rondelle 12-20 et s'engage, par son alésage conique sur un tube 22 dont l'extrémité inférieure externe est de même conicité et qui est alésée environ au diamètre de l'axe 10 et fendu en 22' suivant deux généra- trices sur une partie de sa hauteur, la partie supérieure du tube étant fi- letée en 23 pour recevoir l'écrou de blocage 11 La face inférieure du cha- peau 21 comporte ainsi un logement circulaire 24 pour recevoir le manchon 20 de la rondelle 12 Dans la rondelle 12 comme dans le chapeau 21, on re- trouve les encoches 7 destinées à permettre la circulation du réfrigérant.
Entre les faces voisines de la rondelle 12 et du chapeau 21, on peut disposer autour du manchon 20 une rondelle élastique 25, en tôle par exemple, non plane.
Dans ces conditions, l'empilage des éléments 1 étant effectué sur l'axe isolant 10, on engage sur cet axe la rondelle cale 12, la rondelle élastique 25, le chapeau 21, le tube 22 et l'écrou 11 avec de préférence une rondelle normale; en vissant l'écrou 11 sur le filetage 23, on coince l'axe 10 dans le tube 22' du chapeau 21 par resserrement des bords des fentes 22'.
Il est évident que l'extrémité de l'axe 10 et/ou l'alésage du cha- peau 21 peuvent être cylindriques et/ou coniques.
REVENDICATIONS.
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