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"CONDENSATEURS MULTIPOLAIRES"
Les condensateurs pour le relèvement du facteur de puis- sance sont construits bipolaires, et intercalés entre phases , sur triphasé, les dits condensateurs étant raccordés au réseau, par l'intermédiaire de fusibles.
Si par accident, un des condensateurs vient à claquer entre l'une quelconque des phases, cet accident n'a pas pour effet certain de faire claquer une capacité correspondante dans les autres phases, mais le ou les fusibles correspondants sautent, tout en pouvant laisser une capacité en service, ce qui occasionne un déséquibrageindésiréable
Il est connu que pendant le fonctionnement, des conden- sateurs, le courant électrique qui y circule provoque un échauffement par effet Joule.
La présente invention a essentiellement pour but d'obvier aux effets des inconvénients ci-dessus en établissant des con densateurs pouvant être multipolaires, dans lesquels un acci*
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dent ou claquage entre deux pôles entraîne fatalement la mise en court"circuit des pôles voisins, les dits condensateurs, constitués, dans le cas d'unités puissantes, par une série d'éléments fractionnaires individuellement protégés, étant en outre munis de dispositifs radiateurs dispersant la chaleur engendrée par effet Joule, dans leur masse.
L'invention sera mieux comprise en tenant compte de la description qui va suivre, laquelle se réfère aux dessins schématiques annexée, dans lesquels :
Fig. 1 montre une disposition des armatures et des dié- lectriques pour un condensateur triphasé.
Fig. 2 montre un condensateur bipolaire bobiné, dans lequel les armatures dépassent le diélectrique.
Fig. 3 montre les extrémités dépassantes des armatures de ce même condensateur écrasées sous des pièces métalliques, servant à la fois de conducteur électrique et calorif ique.
Fig. 4 montre un mode de réalisation préféré d'un conden- sateur objet de l'invention.
Fig. 5 montre ce condensateur terminé de bobinage.
Fig. 6 montre ce même condensateur parachevé éventuelle- ment par écrasement.
Fig. 7 montre un condensateur tripolaire dont un diélec- trique claqué protoque le claquage du diélectrique voisin, donc un courcircuitage complet.
Fig. 8 montre une disposition de boîtiers contenant de tels condensateurs et munis des accessoires de raccordement.
Fig. 9 et 10 montrent par des vues respectivement en section transversale et en plan, l'agencement particulier d'un boîtier-condensateur.
Comme l'indique la Fig. 1, le condensateur, objet de l'invention, est constitué par un nombre d'armatures supérieur
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à 2, soit a b,c séparées pér les diélectriques d1 d2 d3 qui forment l'ensemble prêt à être bobiné.
Il va de soi que le courant devra être amené ou pris aux armatures au moyen des dispositifs lamellaires connus.
Comme montré en Fig. 2, on peut faire dépasser les arma turcs a,b des diélectriques d1, d2 de manière à pouvoir les rabattre afin de former, aux deux faces du cylindre engendré par le bobinage, des surfaces métalliques.
Comme montré en Fig. 3, ces surfaces métalliques ainsi préparées pourront être pressées contre des pièces métalliques appropriées e1 et e2 qui serviront à la fois de conducteurs électriques et calorifiques.
Dans les Fig. 2 et 3, il s'agit d'un condensateur bipo- laire de type connu, mais perfectionné par les pièces métalli- ques conductrices calorifiques e1 e2
La Fig. 4 montre la disposition des diélectriques et des armatures préparées pour l'enroulement.
Les enroulements ainsi préparés seront isolés, soit pen- dant le bobinage, qui peut être effectué sous huile ou sous paraffine chaude ou tout autre isolant approprié, ou isolés par imprégnation ou autre procédé connu, après bobinage.
Il est à remarquer que dans cette disposition, on fait dépasser par exemple une armature (c) à une face du cylindre engendré par bobinage, tandis que les armatures a et b seront crénelées de telle manière qu'elles seront séparées en g1 g2 l'une de l'autre sur 1'autreface du cylindre.
Le condensateur ainsi réalisé se présentera alors comme l'indique la Fig. 5,sous la forme cylindrique.
En Fig. 6, le même condensateur a subi un écrasement mécanique de manière à réduire ses dimensions extérieures.
Ainsi conditionné, le condensateur peut être disposé dans . un boîtier h (Fig. 9 et 10) de forme appropriée, destiné à sa
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protection mécanique. Ce boîtier peut être en contact électri- que et calorifique avec un des pôles du condensateur, les au- tres pôles en étant isolés, ou bien il peut en être complète- ment isolé électriquement.
Comme le montrent les Fig. 9 et 10, le condensateur sous la forme qu'il affecte en Fig. 6 et actuellement désigné sous j, est vu dans le boîtier h Il y est maintenu au moyen de tiges 11 12 isolées, fixées au fond du boîtier.
Ces tiges 11 12 sont filetées à leur extrémité supérieure de manière à recevoir l'ensemble des pièces suivantes: les pièces de contact e1 et e2 pressées par des intercalaires ml, m2 Ensuite, les conducteurs n1 n2 fixés par les écrous o1 o2
Il est à remarquer que par le court-circuitage des dé- passements, les spires sont court-circuitées et qu'ainsi les selfs internes sont évitées, tout en réalisant la résistance interne minima des armatures.
Ce boîtier h sera alors disposé dans un cadre-support p muni des organes de protection (fusibles) f1 f2 et de prise de courant (bornes i) que l'on connecte entre elles au moyen de barres ou lamelles k
La forme extérieure des dits cadres-supports sera préfé- rablement conçue de manière à permettre leur superposition en vue de constituer des batteries de condensateurs composées d'éléments identiques, que l'on pourra facilement retirer ou remettre en batterie pour quelque raison que ce soit.
Par le système de crnaux montrés en Fig. 4, il est possi- ble par un dimensionnement convenable des dépassements et des crénaux, de disposer à la face ou aux faces d'un cylindre en- gendré par bobinage, des agglomérations de dépassements dispo- ses- en secteurs, de même nom.afi de constituer des pôles en nombre quelconque, ce qui réalise ainsi le but principal de l'invention.
Disposés en batterie ou fonctionnant individuellement,
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les condensateurs sont raccordés au réseau à compenser.
Les fusibles sont en circuit.
Pendant le fonctionnement, la chaleur qui se développe dans la masse des condensateurs sera amenée aux éléments ra- diateurs e1 e2 par la conductibilité calorifique même du métal constituant les armatures, et se trouvera ainsi évacuée.
Pour faciliter cette évacuation, les cadres supports des boîtiers-condensateurs forment cheminée par leur empilement même, et un courant d'air réfrigérant s'y déclare, réalisant ainsi un autre but de l'invention.
Si un des éléments vient à claquer accidentellement en r (Fig. 7), dans la phase reliée à a et b le phénomène rompt violemment, avec brûlure, le diélectrique intercalaire, ainsi que les diélectriques et armatures voisins. Sous l'effet de cette cause, les armatures ait h et sont déchirées et fondues et le court-circuit s'établit entre $ et c et entre 4 et a occasionnant ainsi le court-circuit entre a-h et c réalisant ainsi un nouveau but de l'invention.
Il est à remarquer que dans le cas d'unités puissantes constituées par des batteries du système proposé, les effets internes (dégâts par claquage) sont très limités, par le fait même de la subdivision du courant dans chaundes éléments, protégés par des fusibles de faible section, et par la séparas tion mécanique, l'un par rapport à l'autre, de ces éléments.
Il va de soi que, lors du bobinage indiqué en Fig. 4, on peut rabattre les dépassements crénelés a, b ou non (c) sur les diélectriques d1 d2 d3. afin de garder une épaisseur pratique- ment identique dans la masse de la bobine et ses faces supé- rieure et inf érieure. Ce rabattement emprisonne et guide les diélectriques par les armatures, tout en facilitant un enrou- lement correct.
En vue d'activer le refroidissement des condensateurs par
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leurs radiateurs, il est désirable d'activer le courant d'air autour de ceux-ci. Dans ce but, l'invention prévoit (Fig.ll) que les selfs de choc s (dont une seule a été représentée an dessin) au moyen desquelles on protège sur chaque conducteur le condensateur contre les effets des courts-circuits en ligne, seront disposées autour d'un disque t muni d'ailettes t1 qui s'accrochera dans le champ tournant ainsi créé et entrera en rotation rapide. On comprendra que le courant d'air ainsi créé et canalisé entre les condensateurs et leurs cadres respectifs, activera le refroidissement de la batterie ainsi composée.
REVENDICATIONS.
EMI6.1
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1 - Condensateur multipolaire caractérisé en ce que plusieurs armatures peuvent y être réunies dans un bobinage du système à dépassement d'armatures, dont certaines sont crénelées afin que celles-ci ne puissent venir mutuellement en court-circuit.
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"MULTIPOLAR CAPACITORS"
The capacitors for the recovery of the power factor are built bipolar, and interposed between phases, on three-phase, the said capacitors being connected to the network, by means of fuses.
If by accident, one of the capacitors breaks down between any one of the phases, this accident does not have the certain effect of causing a corresponding capacitor to break in the other phases, but the corresponding fuse or fuses blow, while being able to leave a capacity in service, which causes an undesirable imbalance
It is known that during operation of capacitors, the electric current flowing therein causes heating by the Joule effect.
The object of the present invention is essentially to obviate the effects of the above drawbacks by establishing capacitors which may be multipolar, in which an acci *
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tooth or breakdown between two poles inevitably results in the short circuiting of neighboring poles, said capacitors, consisting, in the case of powerful units, of a series of individually protected fractional elements, being furthermore fitted with radiator devices dispersing the heat generated by the Joule effect, in their mass.
The invention will be better understood by taking into account the description which follows, which refers to the appended schematic drawings, in which:
Fig. 1 shows an arrangement of the armatures and the dielectrics for a three-phase capacitor.
Fig. 2 shows a wound bipolar capacitor, in which the armatures protrude from the dielectric.
Fig. 3 shows the protruding ends of the armatures of this same capacitor crushed under metal parts, serving both as an electrical and heat conductor.
Fig. 4 shows a preferred embodiment of a capacitor which is the subject of the invention.
Fig. 5 shows this terminated winding capacitor.
Fig. 6 shows this same capacitor possibly completed by crushing.
Fig. 7 shows a three-pole capacitor of which a broken dielectric protects the breakdown of the neighboring dielectric, therefore complete by-circuiting.
Fig. 8 shows an arrangement of boxes containing such capacitors and provided with connection accessories.
Fig. 9 and 10 show, respectively in cross-section and in plan, the particular arrangement of a capacitor-box.
As shown in Fig. 1, the capacitor, object of the invention, consists of a greater number of reinforcements
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to 2, let a b, c separate per the dielectrics d1 d2 d3 which form the assembly ready to be wound.
It goes without saying that the current will have to be brought or taken from the reinforcements by means of known lamellar devices.
As shown in Fig. 2, it is possible to make the Turkish arma a, b protrude from the dielectrics d1, d2 so as to be able to fold them down in order to form, on both sides of the cylinder generated by the coil, metal surfaces.
As shown in Fig. 3, these metal surfaces thus prepared can be pressed against suitable metal parts e1 and e2 which will serve as both electrical and heat conductors.
In Figs. 2 and 3, this is a bipolar capacitor of a known type, but improved by the heat-conducting metal parts e1 e2
Fig. 4 shows the arrangement of dielectrics and armatures prepared for winding.
The windings thus prepared will be insulated, either during winding, which can be carried out under oil or hot paraffin or any other suitable insulator, or insulated by impregnation or other known process, after winding.
It should be noted that in this arrangement, for example an armature (c) is made to protrude from one face of the cylinder generated by winding, while the armatures a and b will be crenellated in such a way that they will be separated into g1 g2 l ' one from the other on the other side of the cylinder.
The capacitor thus produced will then appear as shown in FIG. 5, in the cylindrical form.
In Fig. 6, the same capacitor has undergone mechanical crushing so as to reduce its external dimensions.
Thus conditioned, the capacitor can be arranged in. a housing h (Fig. 9 and 10) of suitable shape, intended for its
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mechanical protection. This box can be in electrical and calorific contact with one of the poles of the capacitor, the other poles being isolated, or it can be completely isolated electrically.
As shown in Figs. 9 and 10, the capacitor in the form it affects in FIG. 6 and currently designated under j, is seen in the housing h It is held there by means of insulated rods 11 12, fixed to the bottom of the housing.
These rods 11 12 are threaded at their upper end so as to receive all of the following parts: the contact parts e1 and e2 pressed by spacers ml, m2 Next, the conductors n1 n2 fixed by the nuts o1 o2
It should be noted that by short-circuiting the overhangs, the turns are short-circuited and thus the internal chokes are avoided, while achieving the minimum internal resistance of the armatures.
This box h will then be placed in a support frame p provided with protection members (fuses) f1 f2 and current outlet (terminals i) which are connected to each other by means of bars or strips k
The external shape of said support frames will preferably be designed so as to allow their superposition in order to constitute capacitor banks made up of identical elements, which can easily be removed or put back into the bank for any reason whatsoever. .
By the crnal system shown in Fig. 4, it is possible, by suitable sizing of the protrusions and the slots, to place on the face or faces of a cylinder generated by winding, agglomerations of protrusions arranged in sectors, of the same name. afi to constitute poles in any number, which thus achieves the main aim of the invention.
Arranged in battery or operating individually,
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the capacitors are connected to the network to be compensated.
The fuses are on.
During operation, the heat which develops in the mass of the capacitors will be brought to the radiating elements e1 e2 by the very heat conductivity of the metal constituting the reinforcements, and will thus be removed.
To facilitate this evacuation, the support frames of the capacitor boxes form a chimney by their very stack, and a current of cooling air is declared there, thus achieving another object of the invention.
If one of the elements accidentally breaks down at r (Fig. 7), in the phase connected to a and b the phenomenon violently breaks, with burning, the intermediate dielectric, as well as the neighboring dielectrics and armatures. Under the effect of this cause, the reinforcements ah and are torn and melted and the short-circuit is established between $ and c and between 4 and a thus causing the short-circuit between ah and c thus achieving a new goal of invention.
It should be noted that in the case of powerful units made up of batteries of the proposed system, the internal effects (damage by breakdown) are very limited, by the very fact of the subdivision of the current in each of the elements, protected by fuses. small section, and by the mechanical separation, one with respect to the other, of these elements.
It goes without saying that, during the winding indicated in FIG. 4, the crenellated protrusions a, b or not (c) can be folded over the dielectrics d1 d2 d3. in order to keep a practically identical thickness in the mass of the coil and its upper and lower faces. This drawback traps and guides the dielectrics by the reinforcements, while facilitating correct winding.
In order to activate the cooling of the condensers by
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their radiators, it is desirable to activate the air current around them. For this purpose, the invention provides (Fig.ll) that the shock chokes s (only one of which has been shown in the drawing) by means of which the capacitor is protected on each conductor against the effects of line short circuits, will be arranged around a disc t provided with fins t1 which will hook into the rotating field thus created and will enter into rapid rotation. It will be understood that the current of air thus created and channeled between the capacitors and their respective frames, will activate the cooling of the battery thus composed.
CLAIMS.
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1 - Multipolar capacitor characterized in that several reinforcements can be joined there in a coil of the system with protruding reinforcements, some of which are crenellated so that they can not come mutually short-circuited.