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Condensateur à galettes empilées.
L'invention concerne un condensateur à galettes empilées.
Les condensateurs bobinés, de grande capacité ou prévus pour des tensions très élevées, sont généralement constitués par un certain nombre de galettes empilées. De ce fait, il est possi- ble qu'entre les armatures de deux galettes consécutives existe une grande différence de tension. Il en est ainsi par exemple lorsque les galettes empilées sont montées en série. Ce montage en série est fréquemment utilisé dans les condensateurs prévus pour la haute fréquence, pour les applications radiologiques et pour les générateurs de tension de choc. Pour éviter le perce- ment entre deux galettes consécutives, ces galettes sont isolées par une couche isolante.
De même, pour empêcher le percement entre les parties métalliques qui dépassent les enroulements et qui sont connectées aux armatures, comme les connexions sortant de l'enroulement, on donne à ces couches des dimensions plus grandes que celles des bobines, de sorte qu'elles dépassent les galettes. Il est connu que, dans cette construction, le milieu qui baigne ces parties en saillie est le siège d'un champ très intense à proximité des parties métalliques qui dépassent les galettes, ce qui entraîne des phénomènes de dispersion. Ce champ très intense résulte de la différence entre la constante diélec- trique du milieu spécifié et celle de la couche isolante. Les phénomènes de dispersion provoquent un accroissement des pertes.
Afin de limiter au.minimum l'intensité du champ, on a déja pro- posé d'appliquer outre la couche isolante dépassant l'enroule- ment, d'autres couches qui ne dépassent pas l'enroulement, de façon à augmenter la trajectoire dans l'air entre les parties métalliques qui font saillie de galettes successives. Ceci en- traine cependant une perte de place et de matière, particuliè- rement marquée lorsque l'épaisseur d'une galette ne dépasse guère celle des couches isolantes.
L'invention concerne un nouveau mode de construction d'un condensateur du type décrit ; permet d'obvier aux in- convénients mentionnés et, en outre, offre d'autres avantages.
Suivant l'invention les deux faces de la couche isolante placée entre deux galettes consécutives, dont les armatures en regard se trouvent à des potentiels différents, sont recouvertes d'une couche conductrice qui s'étend au-delà de la partie de la couche isolante qui dépasse les galettes. Cette construction assure dans la couche isolante un champ homogène. De plus, la partie de la couche isolante qui dépasse les galettes est ainsi portée approximativement à une tension égale à celle qui règne entre deux galettes consécutives. Le milieu qui entoure la par- tie dela couche isolante qui dépasse les galettes, n'est donc
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pas exposé à un champ très intense. On élimine donc les phénomènes de dispersion.
Dans une forme d'exécution avantageuse de l'invention, or. obtient une économie appréciable de place et de matière, par le fait que l'epaisseur de la couche isolante comprise entre deux galettes est inférieure à la moitié de la distance admissible dans le milieu entourant les galettes. Si, dans une telle construction, la couche isolante n'était pas recouverte d'une couche conductrice, il se produirait de la, dispersion dans les parties métalliques dépassant les bobines.
Le couche isolante peut être en une matière appropriée.
Il est cependant avantageux que la couche isolante soit constituée ce plusieurs couches partielles. Ceci permet d'utiliser, pour les divers types de condensateurs, les mêmes couches partielles. L'épaisseur requise de la couche isolante est alors obtenue par l'empilement du nombre requis de couches pa.rtielles. La couche isolante ainsi obtenue est recouverte, sur ses deux faces, d'une couche conductrice. Celle-ci peut consister par exemple en clinquant. Dans une forme d'exécution avantageuse du condensateur décrit, la métallisation de la couche isolante est superflue, du fait que chaque couche partielle est recouverte, sur ses deux faces, d'une couche métallique. Ceci assure un champ plus homogène encore.
Une autre forme d'exécution avantageuse de l'invention assure une économie plus grande encore de matière et de place: les couches conductrices sont formées par une armature métallique appliquée sur la couche isolante. Cette application peut être effectuée suivant un procédé connu, par exemple par vaporisation, par projection ou bien par voie chimique ou galvanique.
La Demanderesse a constaté qu'il est possible d'obtenir une construction particulièrement avantageuse et bon marché d'un condensateur conforme à l'invention en utilisant une couche isolante formée par des plaquas de mica métallisées sur les deux faces.
La description du dessin annexé, donné é titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de la dite invention.
Le figure unique représente en coupe un condensateur confore à l'invention. Le condensateur représenté est constitué par les galettes 1, 2, 3 et 4, montées en série. Comme le montre la figure, des différences de tension existent entre les armatu- res en regard 5, 6 et 7,8 de galettes consécutives. Les galettes 1 et 2 sont isolées l'une de l'autre par la couche isolante 9, dont la partie 10 dépasse les galettes. Si l'on choisit l'épais- seur de cette couche si faible qu'elle ne soit prévue que pour résister à la différence de tension entre les armatures 5 et 6, il se produit de part et -l'autre de la partie 10, à proximité des parties d'armature 11 et 12 qui dépassent les galettes, un champ de forte intensité.
Ceci s'explique par la différence entre la constante diélectrique du milieu qui entoure le condensateur etcelle de la couche isolante 9. En général, c'est la couche isolante qui @ la plus grande constante diélectrique.A proximité de la partie en saillie 10, la répartition du champ sera telle, que la matière isolante ne sera soumise qu'à une faible partie de
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la différence de tension existant entre les parties métalliques 11 et 12. Le reste provoquera une surcharge du milieu spécifié aux endroits 13 et 14, de sorte qu'en ces endroits se produisent des décharges par effluve et des phénomènes de dispersion. Suivant l'invention, les galettes 3 et 4 sont isolées l'une de l'autre par une couche isolante 15, dont les deux faces sont recouvertes de couches conductrices 16 et 17.
Les couches conductrices s'étendent au-delà de la partie de la couche isolante qui dépasse les enroulements. La couche isolante 15 a une épaisseur qui lui permet de résister à la différence de tension entre les armatures 7 et 8. En général, ces armatures seront isolées des couches conductrices 16 et 17. Les couches conductrices 16 et 17 ont une certaine capacité mutuelle. Cependant, l'armature 16 a, par rapport à l'armature 7, tout comme l'armature 17 par rapport à l'armature 8, une capacité plus grande.
La répartition de la tension est telle que la différence de tension entre les armatures 7 et 8 est presqu'entièrement appliquée entre les armatures 16 et 17, donc sur la couche isolante 15, tandis que la différence de tension entre l'armature 7 et la couche conductrice 16 d'une part, et l'armature 8 et la couche conductrice 17 d'autre part est très faible. De ce fait, la différence de potentiel entre les parties métalliques 18, respectivement 19, qui font saillie de la galette 3, respectivement 4, et les couches conductrices 16, respectivement 17, est très faible. Le milieu compris dans les espaces 20 et 21 n'est donc pas soumis à un champ très intense, de sorte que les phénomènes de dispersion ne suscitent plus de difficultés.
Eventuellement, les armatures 16 et 17 peuvent être connectées respectivement aux armatures 7 et 8. Il n'est pas nécessaire que les armatures 16 et 17 recouvrent entièrement la plaque 15; la suppression d'une partie importante des armatures 16 et 17 sur la partie de la plaque 15, placée entre les galettes, ne provoque aucun ennui. Les armatures appliquées sur la plaque isolante doivent rester écartées du bord d'une longueur telle que le chemin de fuite soit suffisamment long. Les couches isolantes 15 et 22, montrées sur la figure, consistent en huit plaquettes de mica, de 50 d'épaisseur. Ceci implique une économie considérable par rapport aux constructions connues-
L'application de l'invention assure une construction économique et peu encombrante des condensateurs bobinés, à galettes empilées.