Condensateur électrique. La présente invention concerne les conden- sateurs électriques dans lesquels les feuilles métalliques font saillie hors du diélectrique et se trouvent en contact thermique avec une paroi de la cuve contenant le condensateur. Cette cuve est, en général, remplie d'un li quide isolant sous pression, et elle est, d'autre part, refroidie par une circulation d'air forcée on par une circulation d'eau. Grâce à ces dis positions, la capacité de charge du condensa teur peut être considérablement augmentée par rapport à celle des condensateurs usuels.
Malgré cela, la capacité de charge est très limitée par le fait que la surface de refroi- dlssement des armatures ne peut être consti tuée que par un côté de la cuve, qui est en général le fond.
Lile condensateur faisant l'objet de la pré- invention se compose de plusieurs rou leaux notamment de forme aplatie, empilés de telle manière que les lamelles de refroi- dlissement de l'empilage soient orientées dans dls directions différentes et que leur répar tition ait pour effet un contact thermique avec au moins deux parois de la cuve.
La capacité de charge de ce condensateur ne présente pas la limitation qui a été indi quée et, de plus, le condensateur offre d'au tres avantages qui seront indiqués ci-après.
Pour un même volume de condensateur. la surface de refroidissement des lamelles li@@iit être de deux à quatre fois plus grande que dans les condensateurs du type antérieurement. connu. Pour un condensateur d'une puissance telle qu'il exigeait un refroidissement par une circulation d'air forcée, on peut maintenant, pour une forme d'exécution préférée de l'ob jet de l'invention, se contenter du refroidisse ment normal, et pour un condensateur, dont la charge est si élevée qu'il fallait prévoir jusqu'à. maintenant un refroidissement par eau, on peut, pour une forme d'exécution, de la, présente invention, se contenter d'une cir culation d'air forcée.
On peut employer des rouleaux aplatis. Ce fait a son importance en partie à cause .de l'augmentation de la capacité provenant de l'aplatissement sous pression et en partie parce que la forme aplatie permet une sépa ration entre les différents éléments du con densateur moins coûteuse et plus simple que dans les condensateurs connus ne comportant qu'un grand rouleau circulaire.
La. forme des condensateurs permet égale ment un assemblage plus simple de plusieurs unités en une batterie, d'après le principe de l'assembla.ge .en bloc.
Les lamelles en saillie du rouleau peuvent être facilement soudées à la paroi de refroi- dissement de la, cuve.
Les ailettes de refroidissement de la cuve sont toujours orientées vers l'extérieur. Cette disposition contribue également à l'améliora tion du refroidissement. Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution du condensateur suivant l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe longitudi nale et la fig. 2 est une vue en coupe trans versale d'un condensateur, dont chaque cou che se compose de deux rouleaux.
La fig. 3 est également une vue en coupe d'un condensateur, mais dont chaque couche se compose de quatre rouleaux.
Les fig. 4 et 5 montrent des dispositions de détail concernant le contact entre les la melles de refroidissement et la paroi de la cuve.
D'après les fig. 1 à 5, les lamelles de re froidissement des rouleaux sont appliquées contre les parois de la cuve par des moyens disposés à l'intérieur de la cuve. D'après les fig. 6 à 8, les parois de la cuve sont appli quées contre les lamelles de refroidissement par une force extérieure.
La fig. 6 est une vue en coupe transver sale d'une cuve de condensateur, dont deux angles diagonalement opposés présentent une partie aplatie.
La fig. 7 est une vue en coupe transver sale d'un angle de la cuve du condensateur et de ses ailettes de refroidissement avant l'aplatissement.
La fig. 8 montre ce même angle après un aplatissement partiel.
Sur les fig. 1 et 2 du dessin, 1 désigne la cuve de forme prismatique dans laquelle les rouleaux de condensateur aplatis 2 sont disposés en couches et comprimés à l'aide d'un boulon et d'écrous 9. La section inté rieure de la cuve est de forme carrée. La lon gueur d'un côté est à peu près égale à la lon gueur des rouleaux, mais elle est égale à deux fois la largeur des rouleaux. Deux rouleaux se trouvent donc placés côte à côte dans cha que couche que contient la cuve.
Les rouleaux sont placés de telle manière que les lamelles saillantes 3 de chaque couche soient pressées contre des parois opposées de la cuve et qu'elles soient décalées de 90 d'une couche à l'autre. Les lamelles sont pressées contre les parois de la cuve par des ressorts 4, inter calés entre les rouleaux de chaque couche.
Dans la disposition de la fig. 3, la lon gueur et la largeur des rouleaux sont à peu près égales ou légèrement inférieures à la moitié de la largeur intérieure de la cuve et on peut ainsi :disposer quatre rouleaux dans chaque couche que contient la cuve. Les rou leaux sont décalés de 90 d'une couche à l'autre et les lamelles de refroidissement 3 sont pressées, contre les parois latérales de la cuve par de longs ressorts 5 intercalés entre l'es piles de rouleaux.
La fig. 4 montre un rouleau 2, dont les lamelles de refroidissement 3 sont incurvées en forme de boucle et sont pressées contre la paroi de la cuve à l'aide d'un ressort hélicoï dal' 6. Une languette 7 de bois ou de press- @span est intercalée entre le ressort et la boucle.
D'après la fig. 5, les lamelles de refroi dissement 3 sont également incurvées vers le haut, mais la fixation sur la paroi 1 de la cuve a lieu par soudure tendre ou soudure dure en 8. Cette soudure est effectuée pour chaque rouleau au fur et à mesure de la mise en place des rouleaux dans la. cuve.
Le refroidissement peut être encore amé lioré si on prévoit un refroidissement par deux extrémités du rouleau de condensateur. Dans ce cas, l'une des armatures du rouleau peut faire saillie aux deux extrémités ou on peut faire saillir les deux armatures de chaque rouleau, l'une à une extrémité, l'autre à l'extrémité opposée. Lorsque les deux ar matures font saillie, il est nécessaire d'en iso ler une par rapport à la paroi de la cuve. Le refroidissement par -deux extrémités n'est em ployé de préférence que lorsqu'on ne prévoit dans chaque couche qu'un seul rouleau, dont la longueur et la largeur .s'adaptent à la sec tion intérieure de la cuve.
Dans la disposition de la fig. 6, la cuve 1 1du condensateur a une section carrée. Les rouleaux 2 sont aplatis. L'armature -de refroi dissement 3 traverse entièrement le rouleau et fait saillie à chaque extrémité du rouleau. L'autre armature est recouverte par le diélec trique du rouleau. La longueur et la largeur sont à heu près égales ou légèrement infé rieures à la largeur de la cuve, de sorte que, lorsque les rouleaux sont disposés dans la cuve avant la compression de celle-ci, les la . nielles de refroidissement se trouvent en con tact avec deux parois opposées de la cuve.
Les rouleaux sont disposés de telle manière que les lamelles de refroidissement d'un rouleau, par exemple 3, se trouvent décalées de 90 par rapport aux lamelles de refroidissement 14 du rouleau placé directement au-dessous.
Dans cette forme d'exécution, les quatre côtés de la cuve sont pressés contre les la melles de refroidissement par une force exté rieure. Les angles de la cuve sont établis à cet effet de telle manière qu'ils puissent être comprimés en des plis flexibles. De préfé- rence, seulement deux angles diagonalement opposés sont aplatis de cette manière. Lors de la compression dans une presse hydrauli- que ou une autre presse convenable, l'effort de compression agit essentiellement à angle droit par rapport à la diagonale reliant ces angles. Sur le dessin (fig. 6), la direction . dans laquelle est appliqué l'effort de com pression est indiquée par des flèches.
Les an gles 15 sont complètement aplatis et, dans cette position, ils sont maintenus par soudure, riv otage ou mode de fixation similaire. Des ailettes de refroidissement peuvent également servir d'éléments de fixation lorsqu'elles sont disposées à angle droit par rapport à l'axe longitudinal de la cuve. De préférence, ces ailettes sont alors faites d'une seule pièce et présentent une ouverture qui s'adapte à la, section de la cuve sur laquelle elles sont chassées. Dans les quatre angles de la cuve, on ménage toujours un petit canal 16, 17, par lequel on peut désaérer et imprégner les rou leaux et qui peut recevoir les fils conducteurs.
Sur les fi,g 7 et 8, les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes éléments que sur la fig. 6. La cuve est munie d'ailettes de refroidissement extérieures faites de deux moitiés soudées sur les parois de la cuve 1, sauf sur les angles comportant des plis flexi ble. Les figures ne montrent que l'un des angles de la cuve avec le pli 10.
Après l'apla- tassement des deux moitiés 8, 9, les ailettes de refroidissement se trouvent. également rappreo- ;chées l'une de l'autre et elles sont soudées l'une sur l'autre en 11, mais elles ne sont pas soudées sur le pli 10 qui, dans ce cas, n'est que partiellement aplati, de sorte que l'on obtient un conduit un peu plus large que dans le ea:s de la fig. 6, pour la mise en place des conducteurs 12 et pour la désaération et l'im prégnation.
Electric capacitor. The present invention relates to electrical capacitors in which the metal sheets protrude out of the dielectric and are in thermal contact with a wall of the vessel containing the capacitor. This tank is generally filled with an insulating liquid under pressure, and it is, on the other hand, cooled by forced air circulation or by water circulation. By virtue of these arrangements, the charging capacity of the capacitor can be considerably increased compared to that of conventional capacitors.
Despite this, the load capacity is very limited by the fact that the cooling surface of the reinforcements can only be formed by one side of the tank, which is generally the bottom.
The capacitor which is the subject of the pre-invention consists of several rollers, in particular of flattened shape, stacked in such a way that the cooling strips of the stack are oriented in different directions and that their distribution has for effect thermal contact with at least two walls of the tank.
The charging capacity of this capacitor does not present the limitation which has been indicated and, moreover, the capacitor offers other advantages which will be indicated below.
For the same capacitor volume. the cooling surface of the lamellae should be two to four times greater than in capacitors of the type previously. known. For a capacitor of such power that it required cooling by forced air circulation, it is now possible, for a preferred embodiment of the object of the invention, to be satisfied with normal cooling, and for a capacitor, the charge of which is so high that it was necessary to provide up to. maintaining water cooling, one embodiment of the present invention can be satisfied with forced air circulation.
Flattened rollers can be used. This fact is important partly because of the increase in capacity resulting from the flattening under pressure and partly because the flattened shape allows a separation between the different elements of the condenser less expensive and simpler than in known capacitors comprising only a large circular roll.
The shape of the capacitors also allows a simpler assembly of several units into a battery, according to the principle of block assembly.
The protruding lamellae of the roll can be easily welded to the cooling wall of the vessel.
The cooling fins of the tank are always facing outwards. This arrangement also contributes to the improvement of cooling. The appended drawing represents, by way of examples, several embodiments of the capacitor according to the invention.
Fig. 1 is a longitudinal sectional view and FIG. 2 is a cross-sectional view of a capacitor, each layer of which consists of two rollers.
Fig. 3 is also a sectional view of a capacitor, but each layer of which consists of four rollers.
Figs. 4 and 5 show detailed arrangements concerning the contact between the cooling males and the wall of the vessel.
According to fig. 1 to 5, the cooling strips of the rollers are applied against the walls of the tank by means arranged inside the tank. According to fig. 6 to 8, the walls of the tank are pressed against the cooling fins by an external force.
Fig. 6 is a cross-sectional view of a capacitor tank, two diagonally opposed angles of which have a flattened part.
Fig. 7 is a cross sectional view of an angle of the condenser vessel and its cooling fins prior to flattening.
Fig. 8 shows this same angle after partial flattening.
In fig. 1 and 2 of the drawing, 1 denotes the prismatic shaped vessel in which the flattened condenser rolls 2 are layered and compressed with a bolt and nuts 9. The inner section of the vessel is square shape. The length of one side is about the same as the length of the rolls, but is twice the width of the rolls. Two rollers are therefore placed side by side in each layer that the tank contains.
The rollers are placed in such a way that the protruding lamellae 3 of each layer are pressed against opposing walls of the tank and are offset 90 from one layer to another. The slats are pressed against the walls of the tank by springs 4, interposed between the rollers of each layer.
In the arrangement of FIG. 3, the length and width of the rolls are approximately equal to or slightly less than half the interior width of the tank and it is thus possible to: arrange four rolls in each layer that the tank contains. The rolls are offset 90 from one layer to another and the cooling fins 3 are pressed against the side walls of the tank by long springs 5 interposed between the stacks of rolls.
Fig. 4 shows a roller 2, the cooling fins 3 of which are curved in the form of a loop and are pressed against the wall of the tank by means of a helical spring of 6. A tongue 7 of wood or press- @ span is interposed between the spring and the buckle.
According to fig. 5, the cooling fins 3 are also curved upwards, but the fixing on the wall 1 of the tank takes place by soft welding or hard welding in 8. This welding is carried out for each roll as and when placing the rollers in the. tank.
The cooling can be further improved if cooling is provided by two ends of the condenser roll. In this case, one of the reinforcements of the roller may protrude at both ends or it is possible to project the two frames of each roller, one at one end, the other at the opposite end. When the two mature arches protrude, it is necessary to isolate one from the wall of the tank. The two-end cooling is preferably employed only when only one roll is provided in each layer, the length and width of which adapt to the internal section of the tank.
In the arrangement of FIG. 6, the tank 1 1du capacitor has a square section. Rollers 2 are flattened. The cooling frame 3 passes entirely through the roll and protrudes at each end of the roll. The other frame is covered by the dielectric of the roller. The length and the width are more or less equal to or slightly less than the width of the tank, so that, when the rollers are placed in the tank before the compression thereof, the. Cooling niels are in contact with two opposite walls of the tank.
The rolls are arranged such that the cooling fins of a roll, eg 3, are offset by 90 from the cooling fins 14 of the roll placed directly below.
In this embodiment, the four sides of the vessel are pressed against the cooling sides by an external force. The angles of the tank are designed for this in such a way that they can be compressed into flexible folds. Preferably, only two diagonally opposite angles are flattened in this manner. When compressing in a hydraulic press or other suitable press, the compressive force acts essentially at right angles to the diagonal connecting these angles. In the drawing (fig. 6), the direction. in which the compressive force is applied is indicated by arrows.
The angles 15 are completely flattened and, in this position, they are held by welding, riveting or the like. Cooling fins can also serve as fasteners when they are arranged at right angles to the longitudinal axis of the vessel. Preferably, these fins are then made in one piece and have an opening which adapts to the section of the tank on which they are driven. In the four corners of the tank, there is always a small channel 16, 17, through which one can deaerate and impregnate the rollers and which can receive the conductive wires.
On fi, g 7 and 8, the same reference numerals designate the same elements as in fig. 6. The tank is provided with outer cooling fins made of two halves welded to the walls of the tank 1, except on the corners with flexi ble folds. The figures show only one of the angles of the tank with fold 10.
After flattening the two halves 8, 9, the cooling fins are located. also close to each other and they are welded to one another at 11, but they are not welded to the fold 10 which, in this case, is only partially flattened, thus so that we obtain a duct a little wider than in the ea: s of fig. 6, for the installation of the conductors 12 and for the deaeration and the impregnation.