Brevet FR2168500A1 — publié le 19730831

La présente invention concerne un conducteur électrique destiné à la partie de la traversée à basse température qui est refroidie par évaporation d'un réfrigérant. Comme cela est dé.là connu, les frais entraSnés par la machine de réfrigération pour l'installation d'un passage à.basse température sont réduits au minimum lorsque le paramètre de charge est grand, à condition que celui-ci ne dépasse pas cependant la valeur limite qui dépend du matériau du conducteur et du réfrigérant. Dans cette formule I est le courant utilisé X la longueur de la partie réfrigérée du conducteur de passage x la coordonnée de position sur la partie refroidie suivant la direction axiale, x = 0 pour la bride à la températu re la plus basse, x = L pour la bride à la température la plus élevée A (x) la valeur de la section de conduction du conducteur de passage en fonction de la position. La valeur limite constituant le but à atteindre est atteinte de façon favorable lorsqu'on utilise une fonction progressive de la section dans le sens des températures croissantes. Dans un passage connu, cette condition est satisfaite grâce au fait que la partie refroidie du conducteur de passage est constituée par des pièces en forme de tubes ou de fils de matériau conducteur. Pour cela, on utilise de plus en plus des tubes (ou des fils) disposés en étage et branchés en parallèle, qui traversent une tôle de rayonnement disposée verticalement par rapport à l'axe de passage Cette tôle forme en même temps un bloc isotherme. Le nombre de tubes branchés en parallèle diminue en direction des températures basses. En outre, pour des raisons de meilleur échange thermique, les tubes sont pourvus de trous. Dans une autre solution proposée, le conducteur de passage présente une section massive avec des trous percés au centre, et son extrémité est réalisée sous la forme d'une extrémité arrondie de quille. A cette extrémité se raccorde une section en lamelles dont la section est réalisée à l'aide d'une pièce de métal diminuant suivant la direction axiale, l'extré- mité de cette dernière pièce étant de nouveau raccordée à une pièce de conducteur massive. Une autre proposition prévoit de réaliser la partie réfrigérée du conducteur de passage à l'aide d'un grand nombre de tôles parallèles ou de bandes métalliques groupées autour d'un noyau isolé thermiquement et électriquement, les tôles ou les bandes de métal Eont inclinées par rapport à la plus grande direction, et forment, avec raccourcissement et élargissement échelonnés, des paquets de section croissante. Toutes ces solutions connues sont d'une technologie très utilise. La partie constituée par les éléments conducteurs réunis ensemble est bien connue pour la réalisation des conducteurs de passage, la section de conduction du courant diminue soit par étage soit de façon continue vers le domaine des basses températures. La réalisation d'une telle partie demande avant tout du travail manuel, car les machines et installations compliquées ne peuvent être rentabilisées. La présente invention a pour but de permettre une réalisation technologique simple de la partie du conducteur de passage qui doit présenter un paramètre de charge B grand, et des dimensions extérieures faibles. Pour obtenir ce résultat, l'invention doit diminuer la dépense technologique par la réduction des éléments séparés à relier ensemble pour former un conducteur électrique. A cet effet, l'invention concerne un conducteur pour traversée à basse température, refroidi par un réfrigérant sous forme de vapeur, et dont la section de conduction électrique diminue vers la zone des basses températures, conducteur caractérisé en ce que le conducteur de traversée est composé par une ou plusieurs couches déployées de métal bobiné. Ces couches sont enroulées autour d'un noyau isolé thermiquement et électriquement, ainsi la variation en fonction de l'endroit de la section de conduction s'obtint par variation de la largeur de bobinage, de préférence en coupant le métal déployé. Les différentes couches de métal déployé peuvent, une fois que le bobinage est terminé, être réunies électriquement et mécaniquement par une soudure par immersion. La solution conforme à l'invention peut être mise en oeuvre à faible coût. Elle rend possible une bonne évacuation de la chaleur vers le réfrigérant, et une réalisation technologique simple du conducteur. Le conducteur de traversée présente une grande stabilité dans le cas toujours possible d'une sollicitation par un court-circuit. Grâce à la réalisation en forme de tube du conducteur de traversée, l'effet de peau en courant alternatif est évité. L'invention sera décrite plus en détail à l'aide de deux exemples non limitatifs de réalisation représentés sur les figures ci-Jointes dans lesquelles - la figure 1 représente la découpe d'une bande de métal déployé, dont la section de passage du courant est variable suivant la direction, - la figure 2 représente le fer déployé qu'on utilise pour le bobinage de plusieurs couches décalées, les bandes de fer déployées étant découpées suivant les différentes section à obtenir, - la figure 3 représente la vue de côté, en coupe partielle, d'un conducteur de traversée après bobinage final, celui-ci étant composé de deux couches de métal déployé réunies ensemble. Dans la figure 1, on trouve la découpe d'une bande de métal déployé, dans laquelle la largeur de bobinage répond exactement à la variation de section à obtenir le long de l'axe. Dans la figure 2 sont représentées plusieurs des coupes désirées qu'on obtient avec les bandes découpées, et qui, avant le bobinage, sont décalées régulièrement les unes par rapport aux autres, et disposées ainsi les unes sur les autres. Pour la simplification, seuls les contours de la découpe sont représentés. La figure 3 représente le conducteur de traversée une fois qu'on a terminé le bobinage pour lequel sont utilisées deux couches de métal déployé 1, 2, décalées et réunies ensemble. Les contours des couches après bobinage des couches de métal déployé 1, 2, présentent de l'extérieur l'image d'une vis à deux filets. La vapeur de refroidissement peut pénétrer dans les fentes du métal déployé dans le sens axial et également dans le sens tangentiel, et peut ainsi refroidir le conducteur de traver sée de façon intensive. En même temps, les fentes des couches de métal déployé 1, 2 qui sont fortement comprimées les unes sur les autres évitent une transmission de la chaleur par rayonnement en direction de la diminution de température. Le noyau 3 du conducteur de traversée est composé d'un matériau mauvais conducteur de la chaleur, ainsi que l'enrobage extérieur non représenté, de sorte que la vapeur réfrigérante est obligée de s'écouler à travers les fentes du métal déployé. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invent ion. RE Vi N DI CATI ONS 10) Conducteur pour traversée à basse température, refroidi par un réfrigérant sous forme de vapeur, et dont la section de conduction électrique diminue vers la zône des basses températures, conducteur caractérisé en ce que le conducteur de traversée est composé par une ou plusieurs couches déployées de métal bobiné. 20) Conducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différentes couches répondent à la variation souhaitée de la section dans la direction axiale, par découpe variable perpendiculairement à leur largeur. 30) Conducteur de traversée selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les couches du conducteur de traversée peuvent être réunies mécaniquement et électriquement une fois le bobinage terminé par soudure par immersion