Brevet FR2405546A1 — publié le 19790504

L'invention due à la collaboration de Monsieur BLUM, est relative à un condensateur électrique à autocicatrisation ayant un bottier de logement d'un bobinage comprenant des feuilles de matière synthétique enroulées, dont au moins une des faces est revêtue d'une couche métallique formant une armature. Un condensateur à autocicatrisation du genre mentionné, présente l'avantage qu'en cas de défaut interne entratnant la perforation de l'isolant, l'énergie dissipée dans le court-circuit entre spires par la décharge du condensateur vaporise instantanément le dépit métallique à l'endroit de la perforation, ce qui rétablit l'isolement à cet endroit et supprime ainsi le défaut. Par-contre, un des inconvénients présenté par ces condensateurs est leur sensibilité à l'humidité. Des traces d'humidité provoquent l'oxydation des couches métallisées et une diminution de la surface des armatures du condensateur, donc de sa capacité. Les traces d'humidité peuvent être présentes dans les bobinages au moment de la fabrication du condensateur, si ces bobinages ont été insuffisamment séchés et/ou être engendrées au cours du fonctionnement du condensateur lors de l'apparition d'un défaut interne. Ce défaut est éliminé par le phénomène d'autocicatrisation, précité, mais la perforation de la matière synthétique peut Entre accompagnée d'une décomposition du matériau diélectrique libérant de l'eau sous forme de vapeur. Pour remédier à ces inconvénients, il est connu d'imprégner les bobinages par un liquide diélectrique, bon absorbeur d'humidité, tel que l'huile de ricin, le trioléate de glycérol ou la trioléine. Les bobinages sont ensuite égouttés avant d'être placés dans un bottier, ou enrobés d'une matière plastique. Ces condensateurs, qu'ils soient non imprégnés ou imprégnés par un liquide diélectrique bon absorbeur d'humidité puis égouttés, sont appelés condensateurs "secs" parce qu'ils contiennent, soit pas du tout, soit très peu de liquide. Cependant, les condensateurs réalisés suivant cette technique, ne sont pas toujours de bonne qualité, et leur durée de vie est liée à leur faculté d'absorber les traces d'humidité qui peuvent se trouver ou apparattre dans les bobinages. Une solution à ce problème consiste b placer les bobinages dans une enveloppe contenant une quantité importante de liquide diélectrique bon absorbeur d'humidité; mais ces liquides sont inflammables et nécessitent des enveloppes absolurent étanches. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un condensateur à autocicatrisation du type sec de grande fiabilité. Le condensateur selon la présente invention est caractérisé en ce que ledit bottier contient un matériau isolant solide pulvérulent susceptible d'absorber l'humidité et ayant un point de fusion supérieur à 10000C, ce matériau pulvérulent remplissant les espaces entre le bobinage et le bottier et/ou entre les bobinages. I1 a déjà été proposé de remplir les espaces vides entre un constituant diélectrique et son enveloppe, par exemple dans un transformateur électrique ou dans un coupe-circuit, par un matériau pulvérulent tel que le quartz, mais ce matériau a une fonction d'évacuation de la chaleur et/ou d'extinction d'un arc en cas de défaut, fort différente de la fonction d'absorption de l'humidité requise dans les condensateurs précités. Le matériau pulvérulent conserve évidemment ses propriétés propres, notamment de conducteur de la chaleur, de faible coût et d'ininflammabilité, avantageuses dans les condensateurs. Le bobinage peut entre réalisé en un matériau diélectrique tel que le propylène, dont une ou les deux faces sont métallisées, par exemple avec du zinc ou de l'aluminium et plusieurs bobinages peuvent Outre logés dans le m8me bottier. Différents modes de mise en oeuvre de la présente invention peuvent être conçus, notamment - des bobinages non imprégnés par un liquide diélectrique et un matériau pulvérulent non imbibé par un liquide diélectrique, - des bobinages imprégnés par un liquide diélectrique et un matériau pulvérulent non imbibé par un liquide diélectrique, - des bobinages non imprégnés par un liquide diélectrique et un matériau pulvérulent imbibé. - des bobinages imprégnés et un matériau pulvérulent imbibé d'un liquide diélectrique. Le liquide diélectrique présente avantageusement en plus des qualités diélectriques usuelles, une bonne capacité d'absorption de l'humidité qui complète celle du matériau pulvérulent. Le caractère ininflammable et antidéflagrant du condensateur selon l'invention est l'un de ses intérêts principaux. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté au dessin annexé dans lequel la figure unique est une vue en coupe partiellement arrachée d'un condensateur selon l'invention. Un bobinage 10 est constitué par un enroulement à deux feuilles 12, 14 en un matériau synthétique, notamment de polypropylène, chacune revêtue sur l'une de ses faces d'une couche métallique 16, 18 en zinc ou en aluminium. Les veuilles 12, 14 sont légèrement décalées latéralement l'une par rapport à l'autre pour permettre une connexion frontale des couches métalliques 16, 18 par soudage. Le bobinage 10 est logé dans un bottier 20 et les vides entre le bobinage 10 et le bottier 20 sont remplis par un matériau solide pulvérulent 22, par exemple du quartz, de la terre à foulon ou du gel de silice. Ce matériau peut être cristallisé ou amorphe et présente un point de fusion supérieur à 10000C. Dans l'exemple illustré par la figure, le bobinage 10 a été séché avant sa mise en place dans le bottier 20 et le condensateur est entièrement sec.D'éventuelles traces d'humidité subsistant ou se formant lors du fonctionnement sont captées par le matériau pulvérulent 22 qui entoure le bobinage, et ce matériau 22 favorise l'évacuation des calories produites dans le bobinage 10. Selon une variante de réalisation, le bobinage 10 est imprégné avec un diélectrique liquide et égoutté avant d'entre placé dans le bottier 20 de manière à conserver entre les couches des feuilles 12, 14 du liquide diélectrique susceptible d'absorber l'humidité se formant ou présente à l'intérieur du bobinage 10. Le liquide diélectrique utilisé doit être hydrophile, par exemple de l'huile de ricin, du trioléate de glycérol ou de la trioléine. I1 est clair que la faible quantité de liquide conserve au condensateur sa qualité de condensateur sec et d'ininflammabilité. Selon une autre variante de réalisation, le matériau pulvérulent 22 est imbibé d'un diélectrique liquide du type précité qui participe à l'absorption de lthumidité. La proportion de liquide, que le bobinage 10 soit imprégné ou non, reste faible, et le condensateur sec. Il est clair que plusieurs bobinages peuvent être logés dans la m9me enveloppe et que l'invention s'applique à des condensateurs utilisant des diélectriques solides ou liquides différents. REVENDICATIONS 1. Condensateur électrique à autocicatrisation ayant un bottier de logement d'un bobinage comprenant des feuilles de matière synthétique enroulées, dont au moins une des faces est revêtue d'une couche métallique formant une armature, caractérisé en ce que ledit bottier contient un matériau isolant solide pulvérulent susceptible d'absorber l'humidité et ayant un point de fusion supérieur à 10000C, ce matériau pulvérulent remplissant les espaces entre le bobinage et le bottier et/ou entre les bobinages. 2. Condensateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit matériau pulvérulent est du quartz, de la terre à foulon ou du gel de silice. 3. Condensateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ladite feuille de matière synthétique est une feuille de polyoléfine, notamment de polypropylène, métallisée au zinc ou à l'aluminium. 4. Condensateur selon la revendication 1, 2, ou ), caractérisé par le fait que ledit bobinage est imprégné avec un diélectrique liquide bon absorbeur d'humidité. 5. Condensateur selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé par le fait que ledit matériau pulvérulent est imbibé par une faible quantité de liquide diélectrique. 6. Condensateur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que ledit liquide diélectrique d'imprégnation du bobinage et/ou d'imbibition du matériau pulvérulent est de l'huile de ricin, du trioléate de glycérol ou de la trioléine.