Brevet FR2000097A1 — publié le 19690829

Dans la technique de la haute tension, on désigne du nom de tension d'essai une onde de tension unique, de polarité unique, avec un temps de montée d'environ cent à quelques centaines de microsecondes et un temps de descente à mi-valeur d'environ mille à quelques milliers de microsecondes. On connatt, pour la production de tensions d'essai le montage multiplicateur de tension de Marx, dont le principe consiste à charger des condensateurs en parallèle et à les décharger ensuite en série au moyen d'étincelles jaillissant entre les électrodes d'éclateurs pour les faire débiter sur des résistances. La figure 1 représente le schéma électrique de principe d'un tel générateur de tension d'essai. Les condensateurs 7a-n sont chargés par le redresseur 1 à travers les résistances 2a-n,3a-n et 4a-no La mise en série des condensateurs 7a-n est assurée par l'étincelle jaillissant à travers les éclateurs 6a-n. Un premier circuit de décharge est alors formé par les résistances d'amortissement 4a-n branchées dans les divers étages de tension et par la résistance d'amortissement 5 située en dehors des étages,ainsi que par l'objet à contrôler 8. Les résistances d'amortissement 4a-n et 5 déterminent le temps de montée de la tension d'essai aux bornes de l'objet à contrôler 8. Le second circuit de décharge passe par les résistances de décharge 3a-n, lesquelles déterminent le temps de descente à mi-valeur.Tous les étages d'un montage multiplicateur de tension sont, de manière usuelle, constitués des mêmes éléments afin d'obtenir une répartition régulière de la tension et de simplifier la fabrication et le stock de pièces composantes. Avec des tensions d'essai élevées, on risque de voir un claquage se produire aux bornes de la résistance d'amortissement 5, du fait que celle-ci doit supporter une-fraction importante de la chute de tension. La raison en est que la valeur ohmique de la résistance d'amortissement 5 est relativement élevée et que les capacités par rapport à la terre ont une influence défavorable sur la répartition de la tension le long des résistances. Mais, par suite de l'irrégularité de répartition de la tension, on pourrait difficilement produire des tensions d'essai supérieures à 2 MV. Même pour des tensions inférieures à 2 MV, la résistance d'amortissement 5 doit être très longue. La distance entre le générateur de tension d'essai et l'objet à contrôler s'en trouve augmentée ce qui, pour les installations d'essai intérieu res, entrain un grand encombrement et des frais de estiment élevés. Pour obvier à cet inconvénient, on peut, suivant une disposition connue, répartir, en majeure partie ou en totalité, les résistances d'amortissement sur les divers étages, de manière que la résistance 5 de la figure 1 disparaisse complètement. L'avan- tage de cette disposition consiste, particulièrement dans le cas des hautes tensions, dans le fait que la chute de tension est répartie sur plusieurs résistances partielles et qu'on obtient ainsi une répartition de tension commandée d'une manière efficace. La liaison entre le générateur de tension d'essai et l'objet à contrôler 8 ne se compose alors que d'une liaison électriquement conductrice courte et facile à monter. Pour des ondes de tension de durées plus courtes avec des temps de montée de par exemple une microseconde et des temps de descente à mi-valeur d'environ cinquante microsecondes, la mise en pratique de cette idée ne se heurte à aucune difficulté. La valeur ohmique essentiellement plus élevée, indispensable pour les tensions d'essai, des résistances d'amortissement 4, au contraire, empêche, en particulier avec les générateurs de tension d'essai comportant un grand nombre d'étages, l'allumage impeccable des étincelles traversant les éclateurs 6a-n, surtout lorsque l'allumage de l'éclateur d'un étage, dit étage d'allumage, est utilisé pour provoquer la dbharge. Conformément à l'invention, cet obstacle est éliminé en donnant à la valeur ohmique de la résistance d'amortissement, au moins de l'étage d'allumage, une valeur inférieure à celle des résistances d'amortissement des autres étages. La figure 2 représente le schéma d'un mode de réalisation, pris à titre d'exemple non limitatif, du générateur de tension de choc conforme à l'invention. Le premier étage du générateur de tension de choc, qui forme dans ce cas l'étage d'allumage, est équipé d'une résistance d'amortissement 4 r dont la valeur ohmique est essentiellement inférieure à celle des résistances d'amortissement 4 s-x. La valeur ohmique de la résistance d'amortissement 4 r n'est pas critique et on peut remplacer cette résistance d'amortissement simplement par une liaison électriquement conductrice. La valeur limite supérieure de la résistance d'amortissement 4 r est, conformément à l'expérience, déterminée à peu près comme suit. On dé termine la valeur d'une des résistances 4 a-g de la figure d pour un circuit de choc dépourvu de résistance d'amortissement extérieure 5 et un temps de montée de l'onde de tension d'une microseconde.La valeur limite supérieure de la résistance 4 r de la figure 2 doit alors être prise égale à cette valeur ohmique. Dans les générateurs de tensions de choc à nombres d'étages élevés, il peut se révéler nécessaire de dimensionner de la manière décrite, non seulement la résistance d'amortissement de l'étage d'allumage, mais encore les résistances d'amortissement de quelques étages voisins. Le nombre des étages, qui doivent être munis de cette façon de résistances d'amortissement de valeurs ohmiques relativement faibles, est limité essentiellement par la tenue à la tension des résistances d'amortissement 4 s-x de valeurs ohmiques relativement fortes et par l'isolement entre les étages du générateur où sont montées ces résistances 4 s-x de forte valeur. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1v) Générateur de tension de choc selon le montage multiplicateur de tension de Marx pour la production de tensions d'essai, dans lequel les résistances d'amortissement déterminant les temps de montée de la tension d'essai sont réparties au moins partiellement sur les divers étages du montage multiplicateur, caractérisé en ce que la valeur ohmique, au moins de la résistance d'amortissement (4 r) de l'étage d'allumage, est inférieure à celle des diverses autres résistances d'amortissement (4 s-x) des autres étages. 20) Générateur de tension de choc selon la revendication 1, caractérisé en ce que les valeurs ohmiques des résistances d'amortissement, aussi bien de l'étage d'allumage que de quelques é- tages voisins, sont inférieures à celles des résistances d'alors tissement des autres étages. 3-) Générateur de tension de choc selon la revendication 2, caractérisé en ce que des résistances d'amortissement de faible valeur ohmique, précitées, au moins celle de l'étage d'allumage, présente une résistance de zéro ohm.