Brevet FR2191344A1 — publié le 19740201

L'invention concerne une installation de courant continu haute tension à montage multiplicateur, permettant d'inverseur simplement et rapidement la polarité de la haute tension de l'installation. On sait déjà modifier la polarité de la tension continue produite.en retirant les valves à haute tension de leursfixationset en les replaçant dans celles-ci après avoir inversé le sens de passage. Ce procédé présente l'inconvénient de prendre beaucoup de temps et d'être dangereux pour les opérateurs, en particulier dans les installations à plusieurs étages construites sur une grande hauteur. On sait aussi effectuer le changement de polarité dans les installations à courant continu en utilisant des bras de commutation. L'inconvénient est ici que les distances d'isolation entre les contacts de commutation doivent Btre prévues pour la tension totale de l'étage, et par suite l'encombrement de l'ensemble de l'installation augmente en conséquence, en particulier si les étages de tension sont importants. Pour éviter les inconvénients indiqués cidessus, il est également connu d'effectuer le changement de polarité par des opérations de commutation à l'intérieur de chacune des valves séparées. L'inconvénient d'un tel type d'opération réside dans l'importance de la charge que représente la construction et le coût d'une telle valve, sans parler de la probabilité de pannes qui augmente également par rapport aux valves anciennes. Enfin il est également connu d'effectuer le changement de polarité dans les installations à courant continu haute tension en faisant tourner les valves elles-mmes. Une possibilité de ce genre consiste à monter la valve haute tension par son centre de gravité et à provoquer le changement de polarité en faisant tourner la valve autour de ce centre de gravité.L'inconvénient de cette disposition réside en ce qu'il est nécessaire de monter des colonnes supplémentaires pour la fixation et le logement des valves. D'autre part, il est connu de fixer la valve haute tension de façon quelle puisse tcurner d'un seul c8té, et d'accrocher ou de soutenir l'extrémité libre. La polarité de la tension continue est modifiée ici par déplacement de l'extrémité libre suspendue ou soutenue. Cette disposition présente l'inconvénient qu'en particulier dans les installations à courant continu où les étages de tension sont importants, on doit faire absorber des masses importantes par des dispositifs annexes,et qu'il est en outre nécessaire d'agrandir les trajets de commutation. La présente invention a pour objet d'éviter des dépenses supplémentaires importantes pour l'inversion de la polarité dans les installations de courant continu haute tension et de permettre le changement rapide et sans efforts de la polarité de la tension continue produite. L'invention a pour objet d'assurer de façon simple l'inversion de la polarité des quatre valves disponibles dans chaque étage de l'installation, dans les installations de courant continu haute tension à montage multiplicateur et redressement à double voie. A cet effet l'invention concerne une installation de courant continu haute tension à montage multiplicateur, constituée de condensateurs multiplicateurs superposés rassemblés en deux colonnes, et de condensateurs de filtrage rassemblés au moins en une colonne et comportant r des valves rotatives pour effectuer l'inversion de la polarité, installation caractérisée en ce que chaque étage de potentiel présente quatre valves montées en pont, qui forment un cadre quadrangulaire monté rotatif sur les condensateurs multiplicateurs en deux sommets diagonaux, et en ce que les sommets restants du cadre servent de points de contact. Deux autres colonnes possèdent, dans chaque étage de potentiel, les contacts opposés nécessaires pour brancher les points de contact des ponts redresseurs. Leurs étages de potentiel correspondants sont reliés électriquement. Les condensateurs de filtrage sont rassemblés ici dans une colonne, l'autre colonne est formée par des étages isolants et présente un dispositif de mise à la terre ou de décharge. La jonction conductrice se fait ici par des résistances d'amortissement. Dans un autre mode de réalisation, les conducteurs de filtrage peuvent être répartis sur les deux colonnes. La disposition à quatre colonnes est réalisée sous la forme d'un quadrilatère, de sorte que toutes les parties du cadre se trouvent à l'intérieur de l'espace compris entre les quatre colonnes. Les cadres sont ajustés ici de telle façon qu'ils soient toujours en équilibre. Il y a avantage à relier les cadres de façon telle qu'on puisse les faire tourner au moyen d'un mécanisme d'entrainement unique. Un mode de réalisation avantageux de l'objet de la présente invention consiste en outre à déplacer les cadres en sens opposés dans les étages successifs. La solution selon l'invention permet d'inverser sans problème la polarité de l'installation à courant continu haute tension,en faisant tourner toutes les valves en commun d'un angle restreint. En même temps la contrainte électrique du champ terrestre sur les valves est réduite au minimum en raison de la disposition géométrique des valves à l'intérieur des quatre colonnes. Le montage des résistances d'amortissement permet d'amortir la décharge de l'installation haute tension, en même temps, la disposition en zig-zag des cadres supprime l'effet perturbateur des résistances d'amortissement au cours de l'opération de charge. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après et des dessins annexés, représentant un exemple non limitatif de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1-représente un générateur d'essai à courant continu à trois étages, à montage multiplicateur et redressement à double voie (vue avant), - la figure 2 représente une vue latérale suivant la figure 1, - la figure 3 représente une vue en plan suivant la figure 1. La figure 1 représente un générateur d'essai à courant continu à trois étages, à montage multiplicateur et redressement à double voie, pour la production de tensions et de courants continus très élevés sur deux colonnes contenant des condensateurs multiplicateurs, colonnes multiplicatrices 1 sur lesquelles, dans chaque étage du générateur, sont montées, rotatives, quatre valves en pont formant un cadre quadrangulaire 2. La colonne qui contient les condensateurs de filtrage est désigné par 3. Le mécanisme d'entratnement commun n'est pas illustré afin de rendre la figure plus claire. La figure 2 permet de se rendre compte plus nettement du mécanisme d'inversion de la polarité. Entre la colonne 3 contenant les condensateurs de filtrage, et la colonne formée par les étages isolants, colonne isolante 4, stétablit, dans chaque étage du générateur, une liaison conductrice passant par un condensateur d'amortissement 5, qui présente les contacts opposés nécessaires pour brancher les points de contact des ponts redresseurs.Les cadres 2, montés rotatifs sur les colonnes multiplicatrices 1, tournent, pour effectuer le changement de polarité, d'un angle à chaque étage, cette rotation se faisant en sens contraire dans les étages successifs. Grâce à cette disposition, les résistances d'amortissement 5 ne se trouvent pas, de plus, dans le circuit de charge du générateur d'essai, et, pendant ce temps, lors de la mise en court-circuit de la colonne isolante 4 par un dispositif de mise à la terre ou de décharge qui n'est pas représenté, la décharge s'effectue, avec un amortissement donné, par les résistances d'amortissement 5 de chaque étage. Dans la représentation de la figure 3, la disposition des cadres à l'intérieur de la disposition des colonnes, et leur fixation sur les colonnes multiplicatrices 1, sont clairement indiquées. 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 variantes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. aEVENDI CATI ONS 1.- Installation de courant continu haute tension à montage multiplicateur, constituée de condensateurs multiplicateurs superposés rassemblés en deux colonnes,et de condensateurs de filtrage rassemblées au moins en une colonne et comportant des valves rotatives pour effectuer l'inversion de la polarité, installation caractérisée en ce que chaque étage de potentiel présente quatre valves montées en pont, qui forment un cadre quadrangulaire monté rotatif sur les condensateurs multiplicateurs en deux sommets diagonaux,et en ce que les sommets restants du cadre servent de points de contact. 2.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'on dispose deux autres colonnes qui portent, à chaque étage de potentiel, les contacts opposés nécessaires pour brancher les points de contact des ponts redresseurs, lune de ces colonnes contenant des condensateurs de filtrage, et l'autre colonne, formée d'étages isolants, contenant un dispositif de mise à la terre et de décharge, tandis que la liaison conductrice entre les étages de potentiel correspondants des deux colonnes s'effectue au moyen de résistances d'amortissement. 3.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que-les deux colonnes sont montées avec des condensateurs de filtrage, les liaisons conductrices entre les étages de potentiel correspondants ne contenant aucune résistance supplémentaire. 4.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les colonnes forment les sommets d'un quadrilatère, en ce que toutes les parties des cadres se trouvent à l'intérieur de l'espace délimité par les quatre colonnes, et en ce que les cadres sont toujours en équilibre. 5.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 et 4, caractérisée en ce que les cadres sont reliés mécaniquement et peuvent être actionnés en commun par un mécanisme d'entratnement commun. 6.- Installation selon l'une quelconque des revendications 2 et 4, caractérisée en ce que la rotation des cadres s'effectue en sens inverse dans les étages successifs.