Convertisseur de courant<B>à</B> vapeur de mercure et<B>à</B> cuve métallique, de grande puissance. Dans certaines 'installations de conversion <B>de</B> courant alternatif en courant continu, des tinées, par exemple,<B>à</B> l'alimentation d'instal lations d'électrolyse avec un débit<B>de</B> courant redressé de l'ordre de plusieurs dizaines de milliers d'ampères, on peut penser<B>à</B> utiliser de,s convertisseurs de courant<B>à</B> vapeur de mercure<B>à</B> forte puissance unitaire. La puis sance totale<B>à</B> fournir peut être ainsi assurée par quelques convertisseurs polyanodiques <B>à</B> grand nombre d'anodes.
<B>D</B> La conception et la construction de tels convertisseurs présentent diverses difficultés. Si on utilise une cathode normale centrale analogue<B>à</B> celle -employée sur les convertis seurs de moyenne puissance, la position rela tive des anodeset de la cathode est telle que la valeur de la chute de tension dans l'arc augmente de façon sensible et qu'elle n'est plus compatible avec un rendement économi que du convertisseur.
Pour diminuer la distance qui sépare, les anodes de la cathode, on peut prévoir une ca thode annulaire de grand diamètre placée de façon que sa position relative par rapport<B>à</B> l'anode permet de raccourcir le trajet de l'arc, tout en uardant une sécurité de fonctionne- #n ment suffisante contre le risque d'allumage en retour.
D'autre part, le fonctionnement -des, gros vouvertisseurs polyanodiques peut- être con- tra.riô par une zone dé forte pression de va- peur de mercure se développant aux abords de la cathode, surpression qui, sous certaines conditions, entraîne la suppression de l'effet soupape du convertisseur.
Cette forte pression de vapeur<B>de.</B> mercure est influencée par l'intensité de la réfrigéra tion des parois du convertisseur d'un#_- part, et, d'autre part, par la, distance qui sépare ces. parois de la zone cathodique<B>à</B> forte pression. Dans les convertisseurs<B>à</B> cuve métallique de très grande puissance, la distance -entre ces deux éléments peut être telle que la réfrigé ration des parois peut être sans -effet sur cette zone cathodique<B>à</B> forte pression de vapeur de mercure; il n'est plus possible en agissant sur la réfrigération des parois uniquement de diminuer la pression de la, vapeur de, mer cure aux abords immédiats -de la cathode.
On a<B>déjà</B> pro-posé, dans le cas, de cathodes annulaires, de disposer un réfrigérant tubu- laïre traversant l'intérieur de la cuve du con vertisseur depuis l'espace compris au centre <B>de</B> la cathode annulaire jusqu'au couvercle porte-anodes. Cette disposition, si elle permet une r6fri-ération efficace de la zone catho dique<B>à</B> forte pression de vapeur de mercure, présente, pax contre, de grosses difficultés <B>de</B> réalisa.tion, celle notamment d'un joint étanche au vide,<B>à</B> la cathode ou au -couvercle porte-anodes,
capable -de compenser les diffé rences de dilatation -entre le faisceau tubu- laire et le reste de la eu-ie métallique du con vertisseur.
Les dispositifs proposés jusqu'à présent n'ont donné aucune solution réellement pra tique au problème du convertisseur de cou rant<B>à</B> vapeur de mercure pour très grandes puissances.
La présente invention se rapporte<B>à</B> un convertisseur de courant<B>à</B> vapeur de mercure ,et <B>à</B> cuve métallique, de grande puissance, ce convertisseur étant caractérisé en ce qu'il est muni d'une, cathode annulaire et d'un réfri gérant interne<B>à</B> réfrigération par air soufflé.
Le dessin annexé représente schématique ment,<B>à</B> titre d'exemple, une demi-vue en coupe d'une réalisation de convertisseur de courant<B>à</B> vapeur de, mercure<B>à</B> très grande ZM puissance, suivant l'invention. Tout détail non indispensable<B>à</B> la compréhension de l'in vention a été supprimé.
La cuve métallique C du convertisseur, partant<B>à</B> sa, partie supérieure le couvercle porte-anodes P et<B>à</B> sa partie inférieure la cathode K, est pourvue d'un moyen de réfri- géra,tion m réparti sur la périphérie de sa pa roi latérale et de son fond conique. Un fluide réfrigérant parcourt ce moyen de réfrigéra tion (ailettes, tubes rends ou aplatis-) et est dirigé par la gaine,<B>G,</B> la, source d'énergie motrice se trouvant placée au bas du conver tisseur, au dans une installation séparée, sous la forme, par -exemple d'un ventilateur.
La cathode K est formée d'une tôle<B>p</B> -coii,8tituant le fond de cathode qui peut être réfrigéré par un moyen convenable, par exemple,des ailettes, et qui porte<B>à</B> sa partie centrale un noyau îe destiné<B>à</B> limiter vers son centre le domaine d'expansion du mercure.
Le domainE# dexpansion, de la tache ca thodique, est limité vers l'extérieur, par exem- pIe, par un anneau -en quartz a de forme ana logue<B>à,</B> celle, des anneaux extérieurs des ca- thodes -centrales ordinaires. Vers, le centre de la cathode, ce -domaine est limité par une cuvette en quartz a' posée du côté de sa face co,neave et recouvrant le noyau central en métal n.
La cuvette a' empêche danc, la tache ca.- thodique, de se fixer sur la, partie centrale mé tallique de la cathode et permet le libre re tour<B>à</B> la cathode des gouttelettes de mercure liquide qui viennent se condenser -sur sa, face convexe.
L'ensemble- de la cathode ainsi constitué est fixé au bas dc la cuve<B>C</B> du convertisseur par un joint normal de -cathode, centrale j, par exemple<B>à</B> anneau intermédiaire.
La position relative, de Ia cathode et de l'anode peut être identique<B>à</B> celle d'un con vertisseur<B>à</B> cathode centrale<B>à</B> faible #chute de tension dans l'arc, de façon<B>à</B> ce que la Chute, de tension dans l'arc du convertisseur <B>à</B> cathode annulaire reste du même ordre de grandeur, malgré le, plus grand nombre d'ano des réunies dans une même cuve, par suite, malgré la plus grande puissance unitaire du convertisseur.
Le dispositif de réfrigération central, li- #D brement suspendu au couvercle p-orte-anodes du convertisseur et disposé<B>à</B> l'intérieur de la cuve métallique de. celui-ci, est -constitué par un faisceau de tubes plongeant jusqu'aux abords immédiats de la cathode et parcouru par de l'air soufflé, l'entrée et. la, sortie du fluide de refroidissement se faisant dans des régions voisines du couvercle parte-anodes du convertisseur, régions séparées par un cloi sonnement faisant office, de, gaine, d'air, De plus, tous les circuits tubulaires de ré frigération traversant l'intérieur de la, cuve du convertisseur sont parcourus en parallèle par le fluide de refroidissement;
celui-ci est mis en mouvement par une seule source d'énergie, par exemple un ventilateur.
Dans d'autres formes d'exécution, le fais ceau des tubes remontant de la, zone, cathodi que<B>à</B> forte pression de vapeur de mercure jusqu'au couvercle porte-anodes peut être remplacé par un seul ou plusieurs conduits centraux circulaires ou annulaires, -ceux-ci débouchant danse<B>le</B> couvercle porte-anodes dans une région voisine de l'entrée du fais ceau tubulaire.
Dan#s le cas encore plus particulier où seul -conduit -circulaire central est prévu po7ar la #ortÎc# du fluide<B>de</B> réfrigération, la source motrice destinée<B>à</B> mettre ce fluide en mouvement, par exemple un ventilateur, peut Ctre placée<B>à</B> l'intérieur même de; ce #con- duit central.
Dans l'exemple représenté sur le dessin annexé, afin de diminuer la -distance qui<B>sé-</B> pare la région<B>à</B> forte pression de va- putir de mercure du moyen ide réfri- (1-#ration in placé sur la périphérie de la paroi latérale et du fond conique de la. cuve <B>C</B> du convertisseur, on a disposé un faisceau de tubes T librement suspendu au couvercle portu-anodes, P et plongeant -dans la région ca- iliodique <B>à</B> forte pression de vapeur de mer- vure.
<B>Ce</B> faisceau de tubes débouche dans un conduit circulaire unique de retour<B>B</B> qui est i#galen1ent suspendu au couvercle porte-ano- des P et qui contient le ventilateur<B>Y</B> destiné <B>à</B> mettre en mouvement l'air de réfrio#ératioli. Zn Un corps profilé cylindrique<B>e</B> amène l'air aux pales du ventilateur. Le faisceau de tu bes<B>T</B> est traversé par l'air mis en mouve ment de cette façon, depuis les entrées e jus- qu'au-x sorties<I>s</I> des tubes parcourus en pa rallèle.
Les entrées e des tubes et la sortie du conduit central de retour #d'air <B>B</B> sont situées dans dcs régions vo#isin-e#s du couvercle porte- anodes et sont séparées par un cloisonne ment<B>y.</B>
On conçoit que, de cette façon, l'action de la réfrigération peut être amenée de manière directe<B>à</B> l'intérieur de la zone cathodique<B>à</B> forte pression de vapeur de mercure.
Les tubes constituant le faisceau peuvent être incurvés vers la, région<B>à</B> forte pression de vapeur de mercure, afin d'accroître Pin- fluence de la réfrioération du faiceau sur celle-ci.
Le faisceau de tubes de réfrigération peut être mis en série avec le moyen de réfrigéra tion normal agissant sur les parois du cou- vertisseur, l'air étant mis en mouvement par une source commune d'énergie, par exemple un ventilateur qui peut être,celui prévu<B>à</B> l'in térieur du conduit central de retour d'air du réfri-érant. Dans ce cas, la réfrigération par Zn ZD air soufflé de la paroi latérale du convertis seur se fait de fa çon que l'air circule de la cathode vers le couvercle porte-anodes.
Dans le cas -contraire, où la mise en série des deux moyens de réfrigération n'est pas effectuée, la circulation dans le faisceau de tubes est assurée par le ventilateur placé dans le,conduit central de retourd'air du faisceau. La ventilation des parois du convertisseur se fait alors par un ventilateur séparé,soufflant Fair -de refroidissement soit de la, cathode vers le couvercle porte-anodes, #soit en sens inverse.
Le dispositif de- réfrigération de la. zone ca thodique<B>à</B> forte, pression de, vapeur de mercure allié<B>à</B> la simplicité de réalisationdela cathode annulaire présente par rapport aux dispositions adoptées jusqu'à présent le: double avantage d'une réfricrération efficace et d'une cons truction facile, permettant la construction de convertisseurs de courant<B>à</B> vapeur de mer cure de très grande, puissance,<B>à</B> refroidisse ment par air.