Ligne coaxiale capacitive L'invention a pour objet une ligne coaxiale capacitive, comprenant un câble coaxial constitué par un tube con ducteur et une âme conductrice coaxiale audit tube et intérieure à lui, et une pluralité de condensateurs à con tacts latéraux, disposés dans l'espace compris entre le tube précité et ladite âme, chaque condensateur étant en contact électrique avec le tube et l'âme par ses con tacts latéraux. Lesdits condensateurs à contacts latéraux peuvent être du type de ceux décrits dans le brevet suisse N 479150 du 2 mai 1968 de la titulaire.
Divers modes de réalisation de l'invention sont repré sentés à titre d'exemple, au dessin annexé dans lequel la fig. 1 a représente schématiquement une vue en section transversale d'une ligne coaxiale selon l'inven tion ; la fig. lb représente, agrandi, un détail de la fig. la et la fig. 1c représente un fragment de la même ligne vu en coupe axiale.
la fig. 2a représente, vue en section transversale, une ligne coaxiale, capacitive, de grande puissance, selon une variante et la fig. 2b un détail agrandi de cette même ligne ; la fig. 3 représente, vue en coupe axiale, une ligne co axiale capacitive munie de sa prise ; les fig. 4 à 6 représentent, vus en coupe transversale, trois modes de réalisation de lignes coaxiales capacitives de moyenne puissance les fig. 7 et 8 représentent, vues en coupe axiale, deux lignes coaxiales capacitives de faible puissance selon deux modes de réalisation ;
tes fig. 9 à 11 représentent divers modes de réalisa tion de lignes capacitives coaxiales comprenant un con ducteur coaxial et des condensateurs de diamètre in férieur à la distance âme-conducteur extérieur dudit câble coaxial ; les fig. 12 à 17 représentent schématiquement divers modes de réalisation de groupements de lignes capaci- tives coaxiales.
Une application importante des condensateurs tels que décrits dans le brevet suisse N 479150 du 2 mai 1968 de la titulaire apparaît dans la réalisation de lignes capacitives, de toutes dimensions et puissances, obtenues en insérant des condensateurs à contacts latéraux entre l'âme et la gaine extérieure d'un câble coaxial.
Divers modes de réalisation de telles lignes vont être donnés. Dans les fig. la à 3, on a représenté des modes de réalisation préférés de lignes coaxiales de gros dia mètre (50 mm à 1 mètre), rigides et de forte puissance.
Les fig. 4 à 6 illustrent des modes de réalisation de lignes coaxiales, de préférence de diamètre compris entre <B>20 et 50 mm.</B>
Les fig. 7 et 8 concernent de très petites lignes co axiales souples, de faible puissance.
La fig. la représente schématiquement, vue en sec tion transversale, une ligne coaxiale capacitive selon l'in ver:tion.
Elle comprend un câble coaxial composé d'une âme intérieure I I et d'une gaine ou tube extérieur 12. Dans l'espace disponible entre gaine et âme sont insérés une pluralité de condensateurs tels que 13, de forme cylin drique à contacts latéraux, de telle manière que les géné ratrices du cylindre qui les délimite soient parallèles à l'axe du câble coaxial et que chaque condensateur ait au moins un contact 14 appuyé sur l'âme et un contact 15 appuyé sur la gaine. Les divers condensateurs sont isolés entre eux et maintenus par des pièces intermé diaires 16 en matériau isolant de l'électricité.
Les con tacts, dont l'un est représenté agrandi dans la fig. lb, comprennent, insérée dans un support en matériau isolant 19, une lame métallique 17 poussée par un ressort 18.
L'espace 20 laissé libre entre les condensateurs 13, le câble coaxial I1-12 et les pièces isolantes 16 peut avantageusement, surtout dans le cas des lignes à grande puissance, être rempli d'un matériau isolant après en avoir chassé l'air, ce matériau pouvant être un gaz tel que l'hexafluorure de soufre, un liquide à propriétés isolantes, une résine, de la céramique, du polytéréphta- late d'éthylène, une fibre, etc.
Selon la longueur de la ligne et la puissance souhai tée, on disposera bout à bout deux ou plus de deux con densateurs, comme il est représenté dans la fig. le, mon trant, vu en coupe axiale, un fragment d'une ligne iden tique à celle représentée dans la fig. la.
La forme des supports isolants 19 est choisie de forme dissymétrique et de manière à s'emboîter dans les pièces intercalaires 16. Outre une bonne rigidité de l'ensemble, cette circonstance permet d'éviter toute pos sibilité d'inversion du sens de montage des condensa teurs ; dans le cas d'utilisation de condensateurs électro lytiques, une inversion de polarité peut en effet être dan gereuse à la mise en charge de la ligne. La disposition décrite permet également dans 1e cas de condensateurs non polarisés de positionner tangentiellement à l'âme interne et à la gaine externe du coaxial, les contacts laté raux des condensateurs.
Le mode de réalisation décrit ci-dessus permet un montage rapide d'un banc de condensateurs à forte puis sance.
La fig. 2a montre, en section transversale, une ligne capacitive coaxiale, selon une variante de réalisation et qui diffère de celle de la fig. la, par le fait que la connexion des condensateurs est assurée au moyen de dentelures, telles que 25 et 26, respectivement fixées, de préférence par soudage, sur la gaine et l'âme du câble coaxial. Les contacts électriques 15 et 14 sont de préfé rence des lames à ressort (par exemple en bronze au béryllium) fixées dans les supports isolants tels que 19 et 27.
La fig. 2b montre, agrandis, le contact 15 et la den telure 25.
On choisira de préférence des largeurs différentes pour les contacts d'un même condensateur afin d'éviter tout risque d'inversion au montage dans le cas d'utilisa tion de condensateurs polarisés.
La fig. 3 représente, vue en section transversale, une ligne coaxiale capacitive selon l'invention. On distingue les divers condensateurs tels que 30, disposés bout à bout en plusieurs rangées, entre l'âme 31 et la gaine 32 d'un câble coaxial.
Les flasques d'extrémités 33 et 34 maintiennent serrés entre eux les condensateurs de chaque rangée ; les flasques sont séparés des condensateurs extrêmes par les pièces en matériau isolant solide, telles que 35.
Chaque condensateur est en contact électrique, d'une part avec l'âme 31 par un contact latéral 36, d'autre part avec la gaine 32 par un contact latéral 37.
A une extrémité de la ligne est fixée une prise co axiale 39 de type classique.
Une ouverture 40, permettant d'insuffler un gaz iso lant à l'intérieur de la ligne ou d'y injecter un liquide isolant, peut être prévue pour les lignes de forte énergie.
Les divers condensateurs de la ligne sont électrique ment connectés en parallèle et il suffit d'augmenter la longueur de la ligne et corrélativement le nombre de con densateurs qu'elle contient pour en augmenter la puis sance.
La fig. 4a représente, vue en section transversale, une ligne capacitive de moyenne dimension ; la fig. 46 représente, vu en perspective, le type de condensateur utilisé pour la confection de cette ligne.
Les condensateurs utilisés 50 sont prismatiques avec une base sensiblement trapézoïdale, de manière à occu per au maximum la place disponible entre l'âme et la gaine du câble coaxial. On remarque que les contacts électriques 51 du côté de la gaine 12 sont au nombre de deux alors qu'il n'existe qu'un seul contact 52 du côté de l'âme 11.
Le contact 52 est une plaquette métallique solidaire du condensateur et un appui direct sur l'âme du coaxial ; les contacts 51 assurent, outre le contact électrique avec la gaine 12, le positionnement du condensateur.
La forme des condensateurs permet d'occuper au maximum la place disponible entre l'âme et la gaine du coaxial et d'offrir ainsi un maximum de puissance pour un volume donné de lignes.
La fig. 5 représente, vue en coupe transversale, une variante de réalisation d'une ligne capacitive coaxiale de moyenne dimension, dans laquelle le positionnement des condensateurs 60 est assuré par leur contact extérieur 61 qu'on a réalisé à partir d'une lame métallique souple de grande largeur doublement recourbée de manière à former deux larges rebords 63 et 64 ayant une large assise sur la gaine 12. Le contact intérieur 65 est du même type que dans l'ensemble de réalisation de la fig. 4a.
La fig. 6 représente, vue en coupe transversale, une variante de réalisation d'une ligne coaxiale capacitive de moyenne puissance, réalisée à partir de condensateurs 70 de forme cylindrique à base circulaire, dans laquelle 1e contact électrique sur l'âme est obtenu à l'aide d'une bague 71 à contacts élastiques tels que 72 et soudée sur un contact latéral du condensateur, ainsi que repré senté en 73, le contact électrique sur la gaine 76 étant également obtenu à l'aide d'une bague 74, munie de con tacts élastiques tels que 75 et soudée sur un autre con tact latéral du condensateur, comme représenté en 76.
Les bagues utilisées dans ce mode de réalisation per mettent un montage et un démontage rapides.
La fig. 7 représente, vu en coupe axiale, un fragment de ligne coaxiale, selon un mode de réalisation adapté aux lignes de très faible diamètre. Les condensateurs 80, munis de contacts latéraux 81 et 82, sont, d'une part soudés à la gaine extérieure 12 du coaxial par leur con tact 81 et, d'autre part, soudés par leur contact 82 à une bague 83 enfilée sur l'âme 1l du coaxial et soudée à cette dernière. On obtient ainsi d'excellents contacts électriques. L'espace 20 entre les condensateurs sera de préférence rempli d'un matériau isolant.
La fig. 8 représente, vu en coupe axiale, un fragment de ligne capacitive coaxiale de petit diamètre selon une variante de réalisation et qui diffère de la précédente par le fait que le contact électrique du condensateur avec l'âme du coaxial, ainsi que son maintien en place, sont assurés par une ou plusieurs pinces élastiques, telles que 85, solidaires d'un des contacts du condensateur et en filées dans une bague 83 enserrant l'âme. Cette disposi tion permet d'économiser la soudure sur l'âme et confère une bonne souplesse au câble du fait que le contact pincé sur âme peut permettre un léger glissement.
On uti lisera de préférence pour les lignes de faible diamètre un diélectrique en vinyle entre les condensateurs, ce qui assure une bonne souplesse à celle-ci. Le conducteur extérieur du coaxial sera recouvert d'une gaine isolante. Les fig. 9 à 1 1 montrent qu'on peut utiliser des con densateurs de diamètre bien inférieur à la distance âme- conducteur extérieur du câble coaxial dont on dispose.
La fig. 9 représente en coupe transversale une ligne selon l'invention, dans laquelle les condensateurs 90 sont plaqués contre l'âme 11 du câble coaxial et y sont main tenus par exemple par une frette métallique 92 électri quement reliée au conducteur extérieur 12 du coaxial.
Dans une variante, représentée en coupe transversale dans la fig. 10 et en coupe axiale dans la fig. 11, les condensateurs 100 sont plaqués sur le conducteur exté rieur 12 du coaxial et en contact électrique avec lui par un contact latéral 101 pouvant être du type de celui représenté en 61 dans la fig. 5. Le maintien en place des condensateurs est assuré par une bague isolante intermé diaire métallique 103 ayant une portion 104 appuyée sur l'âme 11 et une portion 105 appuyée sur le contact 107 du condensateur.
Les fig. 12 à 17 représentent schématiquement divers groupements de lignes capacitives coaxiales.
La fig. 12 représente une ligne capacitive coaxiale constituée de plusieurs lignes telles que 200, reliées en séries par un câble de liaison unique 201.
La fig. 13 représente une ligne analogue à la précé dente mais avec plusieurs câbles de liaison.
Dans le mode de réalisation représenté en élévation dans la fig. 14 et de front dans la fig. <B>15,</B> les lignes sont empilées sur un support 204 et le câble de liaison unique 205 a ainsi une longueur très courte.
La fig. 16 représente l'assemblage au moyen de prises mâles 206, 206' et femelles 207, 207' de plusieurs lignes souples de petit diamètre 208, 208', 208".
La fia. 17 est une vue en perspective d'un banc capa- citif, qui ne diffère de celui de la fig. 14 que par le fait que la liaison entre les diverses lignes coaxiales capaci- tives est réalisée à l'aide de plusieurs câbles de liaison 109, 109', etc.