CH262904A - Condensateur électrique dont le diélectrique contient un composé organique halogéné. - Google Patents

Description

      Condensateur   <B>électrique dont le diélectrique contient un composé organique halogéné.</B>    La présente invention concerne     Lui    con  densateur électrique dont le diélectrique con  tient un composé organique halogéné.  



  Les composés     aryliques    halogénés, et plus  particulièrement les hydrocarbures aroma  tiques halogénés, comme le     diphényle    chloré  et le naphtalène chloré, sont connus comme  d'intéressantes matières isolantes électriques  par suite de leur stabilité thermique assez  élevée, de leur résistance à l'oxydation, de  leur     non-inflammabilité,    de leur faible con  ductivité et d'autres propriétés favorables.  La plupart des hydrocarbures aromatiques  halogénés utilisés dans l'industrie sont for  més de molécules polarisées et présentent  donc une constante diélectrique élevée, qui en  rend l'emploi avantageux dans la construc  tion des condensateurs.  



  Malgré ces avantages, les diélectriques qui  contiennent de tels composés se détériorent.  souvent plus rapidement que ceux qui ne con  tiennent pas d'halogènes, et cela particulière  ment lorsqu'ils sont soumis à des tempéra  tures quelque peu élevées ou à des  efforts électriques sérieux, ou enfin lorsque  ces deux conditions sont réalisées simultané  ment. La détérioration petit se manifester de  la façon suivante: Le courant de fuite peut  devenir très important, ou s'il s'agit de con  densateurs fonctionnant sur courants alter  natifs, le facteur de puissance peut croître  considérablement. La détérioration peut avoir  également pour résultat la rupture complète    du diélectrique en un temps très court, met  tant ainsi le condensateur hors de service par  court-circuit.  



  Il a été découvert que cette     destruction     du diélectrique est en relation étroite avec  des réactions chimiques se produisant entre  les électrodes métalliques dit condensateur  et lesdits composés     Halogénés    ou des produits  halogénés résultant de la décomposition de  ces composés.  



  Lorsque le métal mis en contact. avec le  composé halogéné est de l'aluminium, ce sont  apparemment les produits de décomposition  de la matière halogénée qui réagissent sur  le métal. Dans un condensateur électrique,  par exemple, dont les armatures sont en alu  minium et sont séparées par du papier impré  gné d'un hydrocarbure aromatique halogéné,  tel que le     diphény    le chloré ou le naphtalène  chloré, il apparaît que si on applique une  certaine tension électrique,     particulièrement    à  température un peu élevée, certains produits  de décomposition     halogénés    et de nature  acide, par exemple de l'acide chlorhydrique,  se forment aux dépens du composé halogéné.

    L'halogène de l'acide chlorhydrique ou d'au  tres produits de décomposition se combine       vraisemblablement    à l'aluminium en formant  du chlorure d'aluminium, lequel est un cata  lyseur actif de la décomposition des composés  organiques. Il est évident que ce chlorure  d'aluminium cause un accroissement de dé  composition du produit chloré d'imprégna-           tion,    et qu'il     s'ensuit    une production accrue  de produits halogénés qui, à     leur        tour,        ré-          agissent    sur l'aluminium en reformant du  chlorure d'aluminium. Le cycle continue donc  à un rythme accéléré.

   L'acide chlorhydrique  et le chlorure d'aluminium contribuent en  semble à la décomposition du papier et aug  mentent localement la     conductibilité,    en pro  duisant de la chaleur, celle-ci favorisant la  destruction du produit d'imprégnation et  activant la détérioration du papier. L'acide  chlorhydrique qui est formé ait début de la  décomposition du composé chloré n'est d'ail  leurs produit qu'en quantités si faibles, qu'il  ne pourrait causer par lui-même la destruc  tion rapide du diélectrique, mais le chlorure       d'aliuniniiun    résultant de l'action de l'acide  chlorhydrique sur les armatures métalliques  accélère le processus de faon telle que la  détérioration est assez rapide.  



  Dans d'autres cas et, par exemple, lorsque  de l'étain est maintenu en contact avec le com  posé halogéné, il semble y avoir réaction  directe entre ce composé et le métal, sans  même qu'il soit nécessaire d'appliquer un  champ électrique. C'est ainsi qu'un conden  sateur formé d'armatures en étain, séparées  par du papier imprégné d'un hydrocarbure  aromatique halogéné, tel que le     diphényle     chloré ou le naphtalène chloré, montre déjà,  dès qu'on le     chauffe    à une température pour  tant modérée, un facteur de     puissance    élevé.

    Des condensateurs du même genre, mais dont  les armatures sont en     aluminium,    n'ont en  revanche     qu'un        facteur    de     puissance    assez bas       s'ils    sont portés à des températures     un    peu  élevées; le facteur de     puissance        n'augmente     que si l'on applique une tension électrique       qui,    comme déjà dit, est supposée provoquer  la formation d'acide chlorhydrique dans la.  matière d'imprégnation.

   Le facteur de     puis-          sance    initialement haut des     condensateurs    à       feuilles    d'étain résulte sans aucun doute     d'une     réaction directe     entre    le produit halogéné  d'imprégnation et les     armatures        d'étain,    à des       températures    quelque peu élevées.  



  Le but de l'invention     est    de     fournir    des       condensateurs    électriques dont le     diélectrique       contient -un composé organique halogéné et  qui ne sont pas exposés à une très rapide des  truction du diélectrique.  



  Dans le condensateur selon l'invention,  dont le diélectrique contient un composé orga  nique halogéné, un mince     film    protecteur re  vêt la     surface    des électrodes métalliques, pour  empêcher une réaction entre le métal et le  composé organique halogéné, ou des produits  de décomposition halogénés de celui-ci. Ce  film protecteur peut être constitué par un sul  fure ou un     séléniure    du métal constituant les  armatures et peut être     formé    en incorporant  dans le diélectrique du soufre ou du sélénium  qui réagissent avec la surface des électrodes  quand on met en contact le diélectrique avec  ces dernières.  



  Les barrages formés par les minces pelli  cules ou films de sulfures ou     séléniures    métal  liques interrompent le cycle de détérioration  des diélectriques halogénés de condensateurs  que nous avons décrit ci-dessus. La formation  initiale d'acide chlorhydrique     sous    l'influence  du champ électrique n'est pas suffisante pour  causer par elle-même une rapide détérioration  en l'absence d'autres produits de réaction plus  destructifs encore et dont la formation est  provoquée par le métal des armatures.  



  Le mode de formation du film protecteur  décrit     ci-dessus    est particulièrement avanta  geux du fait que le soufre     libre    est, en géné  ral, très soluble     dans    les     hydrocarbures    aro  matiques halogénés et autres composés orga  niques halogénés à haute température, et  reste soluble dans la     proportion    de 0,25  à la     température        ordinaire;

      en revanche, le       séléniiun    n'est     soluble    qu'en très petite quan  tité et seulement jusqu'à 0,1     %    en poids dans  les hydrocarbures aromatiques halogénés,       mais    cependant cette faible proportion     suffit     pour provoquer la formation d'un film pro  tecteur efficace.  



  Dans les     condensateurs    électriques que  l'on emploie     dans    les     circuits    à     courant    alter  natif, le facteur de     puissance    croît rapide  ment aux températures quelque peu élevées,  par     suite    de la détérioration des     diélectriques     contenant des halogènes.

   L'addition de     petites         quantités de soufre, soit, par exemple, moins  de 0,05      %,    donne lieu déjà à la formation  d'un film protecteur qui permet de conserver  une valeur plus basse et plus uniforme du  facteur de puissance, sans toutefois avoir d'in  fluence sensible sur la durée de service de  l'appareil; si l'on dissout le soufre en propor  tion plus forte, variant entre 0,1      Jo    et 2 %,  dans le composé halogéné entrant dans la com  position du diélectrique, il se forme un film  grâce auquel la durée     d'existence    des conden  sateurs est passablement augmentée, tandis  que la conductance en courant continu est  stabilisée à une valeur plus basse et plus uni  forme.  



  Les condensateurs enroulés, par exemple,  peuvent être fabriqués en intercalant des feuil  les de papier convenable, tel que du     papier-          toile    ou du papier Kraft (papier d'emballage  spécial), entre les feuilles d'aluminium ou  d'étain, puis en enroulant l'ensemble des feuil  les de la manière usuelle. On imprègne en  suite le condensateur avec un composé aroma  tique halogéné convenable, contenant une  faible quantité de soufre out de sélénium natu  rel.

   Citons les suivants, parmi les composés  d'imprégnation pouvant convenir:       Diphényle    chloré contenant 1 % en poids  de soufre;  Naphtalène chloré contenant également  1 % de soufre;       Diphényle    chloré contenant 0,1 % de sélé  nium;  Naphtalène chloré contenant 0,1 % de sélé  nium.  



  Il est possible également de réaliser un  film protecteur efficace en faisant subir aux  armatures de condensateurs un traitement  préliminaire aux vapeurs de soufre, ou bien  aux polysulfures, aux vapeurs de sélénium,  à l'acide     sélénhydrique    ou à l'aide de toute  autre matière donnant lieu à la formation de  sulfures ou de     sélénirires    par action sur le  métal. Les armatures ainsi traitées résistent  à l'attaque des produits halogénés de décom  position des hydrocarbures aromatiques     halo-          génés    ou des substances organiques analogues.

    Les feuilles métalliques, par exemple d'alu-    minium ou d'étain, ayant subi le traitement,  sont utilisées pour construire les condensa  teurs par le procédé décrit ci-dessus par  exemple, et l'imprégnation finale peut avoir  lieu, soit avec un hydrocarbure aromatique  halogéné auquel est incorporé en dissolution  une petite quantité de soufre ou de     sélénium,     soit avec un hydrocarbure halogéné pur. Dans  l'un ou l'autre cas, on observera une sensible  amélioration des caractéristiques des conden  sateurs ainsi traités.  



  Si l'on désire utiliser pour former le film  protecteur une quantité de soufre ou de sélé  nium     plus    forte que celle qui peut. être dis  soute dans la matière d'imprégnation     halo-          génée,    on peut le faire en incorporant ces  substances directement au papier isolant,  avant la fabrication du condensateur.

Claims (1)

1. REVENDICATION I: Condensateur électrique dont le diélectri que contient un composé organique halogéné, caractérisé en ce qu'un mince film protecteur revêt les surfaces des électrodes métalliques afin d'empêcher une réaction entre le métal de ces électrodes et ledit, composé organique halogéné ou des produits de décomposition halogénés de celui-ci. SOUS-REVENDICATIONS 1. Condensateur électrique selon la reven dication I, caractérisé en ce que le film pro tecteur comprend le sulfure du métal consti tuant les électrodes du condensateur. 2.

   Condensateur électrique selon la reven dication I, caractérisé en ce que le film pro tecteur comprend le séléniure du métal consti tuant les électrodes du condensateur. 3. Condensateur électrique selon la reven dication I, caractérisé en ce que le film pro tecteur est constitué par une combinaison du métal des électrodes et en ce que le diélec trique comprend du papier imprégné d'un composé organique halogéné dans lequel est dissoute la substance qui, combinée audit métal, constitue ledit film. 4. Condensateur électrique selon la sous- revendication 3, caractérisé en ce que ledit composé organique halogéné est du diphényle chloré. 5.

   Condensateur électrique selon la sous- revendication 3, caractérisé en ce que ledit composé organique halogéné est du naphtalène chloré. REVENDICATION TI: Procédé de fabrication du condensateur électrique selon la revendication I, caractérisé en ce que le film protecteur est formé sur les surfaces des électrodes en faisant réagir avec le métal des électrodes une substance incor porée dans le composé organique halogéné contenu dans le diélectrique. SOUS-REVEN DICATIONS 6.

   Procédé selon la revendication II, carac térisé en ce que le film protecteur est formé en incorporant du soufre dans le composé organique halogéné contenu dans le diélec trique, dans une proportion allant jusqu'à. <B>2%.</B> 7. Procédé selon la revendication II, carac térisé en ce que le film protecteur est formé en incorporant du sélénium dans le composé organique halogéné contenu dans le diélec trique, dans une proportion allant jusqu'à 0,17'.