Condensateur électrique. La présente invention concerne des con densateurs électriques, et plus particulière ment des condensateurs dans lesquels un liquide forme le diélectrique.
Le choix de liquides comme moyen pour contrôler l'angle de phase de la capacitance et les caractéristiques de pertes électriques d'un condensateur est connu, et des liquides diélectriques ont été utilisés très largement conjointement avec des feuilles possédant un pouvoir absorbant, par exemple du papier, pour former un diélectrique; mais, employée de cette manière, la substance absorbante affecte considérablement la capacité résul tante et d'autres caractéristiques du conden sateur.
Le but de l'invention est de fournir une nouvelle forme de construction d'un conden sateur rempli de liquide qui permet de vain cre les difficultés mécaniques rencontrées pour retenir le liquide, particulièrement lors de changements de température, et qui fournit une structure de condensateur rigide et bon marché, sans nécessiter un grand nombre de pièces fabriquées avec précision sur des ma chines-outils.
Le condensateur objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de tubes métalliques concentriques supportés par des isolateurs, lesdits tubes concentriques étant électriquement connectés entre eux de faon à former deux groupes constituant cha cun luné des électrodes du condensateur, et en ce que ces tubes sont séparés par des espa ces annulaires remplis d'un liquide constituant le diélectrique.
Le liquide peut être retenu dans et autour des tubes métalliques concentriques par un joint métallique hermétique et des couvercles d'extrémité, lesdits couvercles présentant des rainures annulaires concentriques leur confé rant une certaine flexibilité pour permettre au liquide de se dilater.
Pour accorder le coefficient de dilatation des différentes parties du condensateur à la température du condensateur, les moyens de fixation des tubes métalliques, formant les électrodes, peuvent être indépendants l'un de l'autre et du tube métallique extérieur, ce qui permet un mouvement relatif des élec trodes et du tube métallique extérieur corres pondant à leur coefficient de dilatation res pectif.
Des tubes de cuivre de dimensions stan dard jusqu'à 75 mm de diamètre sont dispo sés les uns dans les autres avec des intervalles de 3,2 mm environ, en commençant avec un diamètre intérieur de 12,5 mm. En utilisant des tubes dont la paroi a une épaisseur de 1.2 mm, l'espacement entre les tubes succes sifs normalisés est de 0,38 mm.
Pour un en semble de tubes ayant des diamètres inté- rieurs variant de 12,5 à 75 nim, la capaci- tance, avec un diélectrique air et des électro des de 150 mm de long, est d'environ 4400,ulcF. Lorsque le condensateur est rem pli avec de l'huile pour transformateur, de bonne qualité, ayant fuie constante diélectri que approximative de 2-3, la capacitance d'une unité de 150 min de long est augmentée et atteint environ 10 000 ,uyF.
Les électrodes peuvent aussi être consti tuées par un ensemble de douilles métalliques de dimensions différentes insérées les unes dans les autres, de façon due les espaces lais sés entre les douilles successives permettent l'introduction d'un diélectrique liquide entre elles.
Deux formes d'exécution du condensateur objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples, dans le dessin ci-joint., dans le quel: La fig. 1 est une vue en coupe axiale lon gitudinale et la fig. 2 une vie en bout de la première forme d'exécution.
La fig. 3 est une vue en coupe axiale lon gitudinale et la fig. 4 une vue en bout de la seconde forme d'exécution.
En se référant aux fig. 1 et 2, 1, 2 et 3 sont des tubes métalliques concentriques formant un ensemble de tubes, étant entendu qu'il n'y a pas de limitation au nom bre de tubes formant un ensemble. Le tube métallique extérieur 1 forme le boîtier du condensateur et les tubes intérieurs métalli ques 2 et 3 forment les électrodes respectives, lesdites électrodes étant connectées respecti vement à des bornes isolées et hermétiques 4 et 5 (fig. 2).
Des tubes isolants, préférable- ment en matière céramique à faibles pertes, sont disposés par paires, 6, 7, et 8, 9, chaque tube isolant d'une paire étant disposé à angle droit par rapport à l'autre tube de la paire et par rapport à l'axe longitudinal de l'ensemble; ces tubes isolants sont disposés de manière à traverser par un ajustement précis des trous percés dans tous lesdits tubes métalliques, excepté le tube métallique extérieur. La fixa tion d'une électrode par rapport à l'autre est donc telle qu'elle restreint un mouvement relatif de ces électrodes.
Le mouvement de l'ensemble d'électrodes dans le sens transver sal par rapport à l'axe des tubes métalliques est limité par le fait que la longueur des tubes isolants 6, 7, 8, 9 est égale au diamètre inté rieur du tube extérieur. Le mouvement de l'ensemble d'électrodes dans une direction axiale est limité par le fait que les tubes isolants sont fixés au moyen de chevilles dans le tube métallique extérieur. La valeur des intervalles laissés entre les électrodes, soit les intervalles 1.0, 11, 12, dépend du nombre de tubes métalliques concentriques formant les électrodes.
Les intervalles communiquent entre eux et sont remplis d'un diélectrique liquide qui est enfermé dans le boîtier 1 grâce à des couvercles d'extrémité 13 et -14, préfé- rablement soudés au tube métallique exté rieur. Lesdits couvercles sont, de préférence, pourvus de rainures annulaires concentriques qui permettent au liquide diélectrique de se dilater.
Dans la seconde forme d'exécution repré sentée dans les fig. 3 et 4, chaque groupe de tubes concentriques métalliques formant une électrode possède un ensemble indépendant de tubes isolants de suspension, lesdits tubes iso lants étant disposés de manière à pouvoir passer à travers des trous ménagés dans tous les tubes métalliques de polarité opposée, excepté le tube métallique extérieur. Les tubes isolants 15 et 16 passent librement par les trous 19 et 20, respectivement 23, et les tubes isolants 17 et 18 passent librement par les trous 21 et 22, respectivement 24 et forment respectivement une paire qui supporte les tubes métalliques correspondants d'une élec trode.
Cette disposition constitue un dispositif compensateur de température, car elle permet un mouvement relatif des électrodes l'une par rapport à l'autre et un mouvement relatif des électrodes par rapport au tube extérieur mé tallique.
Au lieu d'employer des tubes métalliques pour former les électrodes, il est possible de donner aux éléments qui les eonstitnent la forme de douilles disposées les unes dans les autres en laissant entre elles des intervalles réguliers (non représenté au dessin).
Cri certain nombre de liquides peuvent être employés comme diélectrique, mais les liquides préférés sont. les suivants: 1 Une huile pour câbles ou une substance connue sous le nom de Silicone qui ont. l'une et l'autre une constante diélectrique approxi mative de 2 et de très faibles caractéristiques de pertes électriques pour une large bande de fréquence. L'emploi de l'un ou de l'autre de ces liquides comme diélectrique donne un con densateur équivalant aux condensateurs au mica pour haute tension et pour courants éle vés.
2 Du glycérol ou de l'aniline, qui ont des constantes diélectriques approximatives de 34 et 20 respectivement et qui, pour les deux corps, varient avec la température et la fré quence, mais ont des pertes électriques appré ciables, particulièrement aux basses fréquen ces. L'emploi de l'un ou l'autre de ces diélec triques donne des condensateurs convenant pour des circuits où des condensateurs au pa pier sont ordinairement. employés, mais ces diélectriques présentent l'avantage de fournir des condensateurs dont le coefficient. de tem pérature peut. être contrôlé.