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La présenta invention concerne lu fabrication de condensateurs électriques du type bobiné qui eont utilisés dans les circuits à courant alternatif. On sait que, toutes les autres conditions restant les mêmee, un condensateur insérédans un circuit à courant alternatif est parcouru par une intensité qui est proportionnelle à la tension appliquée et à la capacitéde ce condensa- tour. Dans la pratique, comme le condensateur est réa- lisé avec un diélectrique imparfait, c'est-à-dire préaen- tant des pertes, eavec des armatures métalliques ayant une certaine résistance chaque, une partie de la puis- sa¯.ce appliquée au condensateur est dissipée sous forme de chaleur l'intérieur du condensateur lui-mêe.
La réduction de cette puissance dissipée l'intérieur du condensateur, l'amélioration des proprié- tés de3 matériaux utilisés at la possibilité de dissiper à l'extérieur lu chuleur interne produite de façon iné- vitable, constituent les problèmes essentiels du perfec- tionnement technique de ce type de condensateur.
La présente invention a cur objet un nouveau procédé de fabrication des condensatours destinés aux applications précitées qui permet une meilleure dissipa- tion de la chaleur interne profite.
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La présente invention sera décrite plus en dé- tail ci-après avec réf érence aux dessins ci-annexés dans lesquels :
Figure 1 illustre la partie du procédé conven- tionr.el de fabrication des condensateurs bobinés qui est conservée dans le procédé de la présente invention ;
Figure 2 illustre les nouvelles cractéristi- ques du procédé conforme à la présente invention ; Figure 3 représenta un groupe da plusieurs élé- ments de condensateurs, conformer à la présente invention, après assemblage ;
Figures 4 et 5 représentent plusieurs éléments de condensateurs qui forment trois groupes en série ;
Figure 6 montre le parcours du flux calorifi- que dans un condensateur comprenant des éléments bobinés conformes à la présente invention ;
Figure 7 montre le parcours du flux calorifi- que dans un condensateur constitué par des éléments bobi- nés selon le procédé ueuel.
Comme on le sait, la procédé de fabrication qui est actuellement et généralement adopté peur les con- densateurs du type considéré consiste à enrouler une ou plusieurs couche3 d'un film diélectrique ou de papier imprégné, entre deux armatures métalliques 1 et 2. n lu fin de l'enroulement, on coupe l'une des armaturesmétalliques, par exemple l'armature 1 , et, à une distance convenable de cette coupure, on coupe la deuxième armature 2, après quoi on poursuit l'enroule- ment, uniquement avec le papier ou le film pendant, un certain nombre de tours qui dépend des conditions du projet.
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prZa achèvement, 1';Elôoont de condon3at, tr se trouve donc entièrement ¯wcca:e:t :3r la diéle' brique.
On a constata qua ceJ GO:lde:1su'.;eurs, à ausa de leur revêtement isolait 2ler qui présenlc- égale- ment '.l..'1 pouvoir d'isolation te:minue élevé, pré-''nient une distribution non unitore de 1;a chaleur à l') ité- rieur de l'élément et, :1'rr,e (ùjon générale, une mauvaise conductibilité calorifique entre l'int4riear et l'axté- rieur.
Il en résulte l'apparition dans le condensa- teur de points chauds qui sont très nuisibles pour la du- rée de service du condensateur.
Le procédé, objet de la présente invention,
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consiste conne laa procédés usuels enrouler ensemble deux rubans conducteur s , en aluminium par exemple, en in-
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terposant entre ces rubans les épaisseurs con%.3nable3 de diélectrique cornue repré2en:é Ju; la figure 1 ;
mais il diffère substantiellement des prccédés usuelspar la fa- çon de réaliser la fin de l'enrouleront et par l'achève-
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ent de celui-ci, plus précixbont pur le fait qu'on s'arrange pour que 1'élément de condensateur bobiné soit toujours recouvert extérieurement par des feuilles métal-
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liques, en particulier des feuilles d'aluminiua, jusqu'à obtenir l'épaisseur nécessaire. 3i l'sl 4..an da condensa- te> axiale déjà et ait du type u=aa :1 , c'ast-a-dira s'il est recouvert par une matière 1:éiectriq¯ue, on doit pour obtenir le résultat recherche réaliser, conformèrent: à
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la présente invention, un ^ecou'JI'a.:.9:
. métallique exté- rieur ultérieur qui n'ost relié aux armatures du conden- suteur ni électriquement, ni mécaniquement. On voit sur
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les figures que, dans une forme de réalisation préféren- tielle, en coupe l'une des armatures 1 et, à une certaine distance de cette coupure qui assure l'isolement entre les armatures 1 et 2, on coupe tous les rubans diélectri- que3.
L'armature 2 qui subsiste estenroulée jusqu'à produire l'extérieur de l'élément une épaisseur d'alu- minium suffisante pour permettre lu transmission de la quantité de chaleur produite (voir figure 2).
Cette armature métallique 2 part du début de l'enroulement, elle en suit sans solution da continuité tout le développement interne et, à la fin, elle se pro - longe jusqu'à recouvrir extérieurement la totalité du condensateur. Pour l'observateur, il existe donc une dif- férence évidente entre le condensateur réalisé par les moyens habituels at le condensateur objet de la présente invention du fait que le premier est recouvert extérieure- ment par une matière diélectrique tandis que l'autre est recouvert par une matière conductrice, aluminium par exemple.
La présente invention est utilisable en parti- culier pour la réalisation des condensateurs qui doivent être insérés dans les réseaux à courant alternatif pour améliorer le facteur de puissance d'une installation.
Ceux-ci sont normalement réalisés par l'assem- blage de plusieurs condensateurs élémentaires dans une boite métallique unique, ces condensateurs élémentaires étant connectés en série ou en parallèle, en fonction de la tension nominale et de la puissance du condensateur global.
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Le nombre des groupa c condensateurs montés
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an série est déterminé d'apr.3 1.i règles connues qui fixent la meilleure utilisation t. ïrni co-écononique du diélectrique dans Ct1il1'..) co::a!:93 ur élémentaire.
Le nombre iei :::O-.i3r:.':Fl+;' ira élentairel3 con- n3atés en parallèle d4seni; au cet :::-31 re. de la puissance réactive nominale du conden.3ute-,r.
Les condensa élenjlre9 peuvont être réalisés selon l'une des diverses méthodes connues; avec arcature en saillie chacune par rapport à l'un des borde du diélectrique ou avec armatures en retrait par rapport aux borda du diélectrique. Cr. assemble les condensateurs élémentaires en les plaçant côté à cote comme représenté à la figure 3.
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Les groupes d' 1 "r..enta capacitifs placés côte à cote, et réalisés suivant la présente invention, se trouveront en contact par une armature. Lorsqu'on veut réaliser une série, on doit interposer une épaisseur de cartcn isolant 4 au moins sur la hauteur des armatures à nu qui doivent être isolées les unea des autres (partie de gauche de la figure 4). Si le condensateur est à arma- tures en saillie, on réalise la connexion sur la deuxième armature qui ne réalise pas l'enveloppement externe par
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une é11iaat1on par pulv-erijation sur la tête de l'élé- mont, comme représenté en 5, 6 figure 4.
Las bornes de sortie 7 et 6 sont soudées sur
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la métalliaation des deux groupas extrêmas, de condensa- tueurs élémentaires. Si les condanaataurs élémentaires sont à armatures en retrait, on réalise la liaison entre les deuxièmes armatures en introduisant, à l'intérieur
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de l'enroulement, des bandes métalliques au contact des armature. Les figures 4 et 5 montrent un exemple de montage séris-parallèle.
Ci: peut observer 1'amélioration de la dissipa- tion calorifique qui résulte de la présente invention, en étudiant les figures 6 et7 qui comparent les parcours des flux calorifiques à l'intérieur de l'élément dans un condensateur classique ot dans un condensateur conforme à la présente invention.
Dans ce.3 figuras, les flèches indiquent la di- rection du flux calorifique dans les divers pointe, la référence 9 désigne l'armature métallique qui recouvre extérieurement chaque élément capacitif particulier, la référence 10 la boîte extérieure qui contient l'ensemble des éléments capacitifs, et la référence 11 l'isolement relativementà la masse.
Dans le condensateur usuel (figure 7) où le di- électrique de recouvrement est indiqué par 12, la cha- leur produite à l'intérieur de l'élément A doit parcourir cet élément dans le sens du grand côté pour atteindre la boite 10.
Dans l'élément conforme à la présente invention, au contraire, le flux calorifique parcourt l'élément transversalement, et atteint la boite 10 à travers l'é- paisseur d'aluminium 9 qui se trouve à l'extérieur (fi- gure 6). Il en réalité que la différence de température entre l'intérieur de l'élément et la boite est plus faible.
En outre, le revêtement d'aluminium placé à l'extérieur de tous les condensateurs élémentaires rend plus uniforme la température de tous lea éléments, en
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abaissant davantage la température du point le plus chaud.
Dans les condensateur:) élémentaires fabriqués salon les procédés traditionnels, on a, à l'extérieur, un recouvrement constitué par plusieurs couches de matière diélectrique au lieu d'etreconstitué par une matière conductrice, aluminium par enmple, comme le prévoitla présente invention.
Ce diélectrique produit une différence de tem- pérature importante, parce qu'il est traverse par la cha- leur produite à l'intérieur du condensateur élémentaire.
Plus spécialement dans les condensateurs à armatures en saillie, la présence du recouvrement en diélectrique eu- tour de l'élément ne permet pas par suite de la présence des armatures qui sortent aux extrémités de cet élément de réduire l'épaisseur de l'isolation avec la boîte, iso- lation constituée par des épaisseurs de diélectrique re- couvrant l'ensemble du paquet de condensateurs élémen- taires.
L'amélioration du mécanisme de la dissipation calorifique apparait donc d'une façon encore plus évidente, si l'on compare le système d'enroulementtraditionnel avec le système prévu par la présente invention.
En remplaçant le recouvrement diélectrique exté- uleur par un recouvrement conducteur conformément à la présente invention, on obtient en outre une utilisation plus rationnelle des matériaux.