Brevet FR2477774A1 — publié le 19810911

Traversée étanche d'une colonne de semiconducteurs de puissance disposée dans une enceinte. La présente invention concerne une traversée étanche d'une colonne de semiconducteurs de puissance disposée dans une enceinte contenant un liquide de refroidissement tel qu'un hydrocarbure fluoré. Dans le brevet français n0 79 06235 déposé le 12 mars 1979 par la Demanderesse il était connu de réaliser une traversée grâce à trois manchons isolants disposés entre la colonne de semiconducteurs et la borne extérieure à l'enceinte. Un premier manchon a pour but de supporter la charge de la colonne de semiconducteurs en appuyant sur le plateau d'extrémité, l'étanchéité étant assurée par deux joints disposés l'un dans une gorge du plateau métallique, l'autre dans une gorge de la plaque métallique jouxtant le semiconducteur d'extrémité de la colonne de semiconducteurs. Un second manchon a pour but d'isoler la surface latérale de l'orifice du plateau par rapport au conducteur disposé entre ladite plaque métallique et la borne.Un troisième manchon a pour but de permettre l'isolement dudit conducteur par rapport au plateau et d'assurer en même temps une enveloppe protectrice de la partie du conducteur sortant du plateau. Le dispositif antérieur présente un certain nombre d'inconvénients. L'usinage des gorges pour les joints dans des pièces métalliques est relativement coûteux. Par ailleurs, lors du démontage d'un élément de la colonne la manipulation et le remontage de plusieurs manchons ne sont pas aisés. La traversée selon la présente invention remédie à ces inconvénients. Celle-ci en effet est plus simple à fabriquer et présente une plus grande facilité de montage et de démontage tout en assurant des fonctions qui sont une première fonction de coopération au serrage des semiconducteurs de la colonne contre le plateau de l'enceinte, une deuxième fonction d'isolement électrique de la colonne par rapport à la paroi de l'enceinte, une troisième fonction de continuité électrique entre l'extrémité de la colonne et une borne à l'extérieur de l'enceinte et une quatrième fonction d'étanchéité de l'enceinte relativement au liquide de refroidissement. La présente invention a pour objet une traversée étanche d'une colonne de semiconducteurs de puissance disposée dans une enceinte contenant un fluide réfrigérant comportant, disposé coaxialement à la colonne un conducteur dont une première extrémité est en contact avec la colonne et dont une seconde extrémité constitue une borne électrique extérieure, la colonne étant isolée de ladite enceinte, caractérisée par le fait que la traversée comprend une première pièce isolante sensiblement tubulaire munie d'un rebord extérieur enserré entre une paroi interne de l'enceinte et l'extrémité de la colonne pour isoler celle-ci de l'enceinte et une seconde pièce isolante, sensiblement tubulaire enserrée entre une paroi externe de l'enceinte et un moyen de serrage coopérant avec le conducteur, les deux pièces s'embottant l'une dans l'autre. Selon une particularité de l'invention ledit rebord extérieur de la première pièce comporte sur chacune de ses deux faces une gorge en forme de couronne dans laquelle est disposée un joint torique. Selon une autre particularité de l'invention lesdites pièces isolantes sont réalisées en un matériau moulé. Un exemple de mise en oeuvre de la présente invention donné à titre purement illustratif et nullement limitatif va être décrit en référence à la figure unique qui représente schématiquement une vue partiellement coupée d'une traversée d'une colonne de semiconducteurs. Comme on le voit sur la figure une colonne 1 de semiconducteurs est terminée par une diode ou un thyristor de puissance 2. Ladite colonne 1 est disposée dans une enceinte 3 contenant de l'hydrocarbure fluoré ; l'un des plateaux d'extrémité de la colonne 1, formant un couvercle 4 de l'enceinte, est percé d'un orifice pour la traversée. La colonne 1 subit une charge pouvant s'élever à deux tonnes en provenance d'un plateau non représenté muni d'une vis et d'un écrou disposé du côté opposé au couvercle 4 de l'enceinte. Cette charge porte sur le couvercle 4 par l'intermédiaire d'une pièce isolante 5 sensiblement tubulaire muni d'un rebord cylindrique 6 vers l'extérieur sur lequel porte un conducteur 7 en contact par une extrémité 7 a avec le semiconducteur 2. Par sa forme la pièce isolante 5 isole le conducteur 7 du couvercle Il aussi bien dans l'axe de la colonne que radialement dans l'orifice du couvercle 4 qui sert à la traversée du conducteur 7. L'extrémité 7 b du conducteur 7 est filetée et constitue une borne extérieure.Un écrou 9 coopérant avec le filetage du conducteur 7 appuie lorsqu'il est serré sur une rondelle 10 qui porte sur le rebord intérieur d'une pièce isolante 11 sensiblement tubulaire apte à recevoir la pièce isolante 5. La pièce isolante 11 s'emboîte sur la pièce isolante 5, lorsque l'écrou 10 est serré, jusqu'à toucher la face extérieure 4 a du couvercle 4 de l'enceinte 3. La pièce isolante 5 comporte sur chacune des faces radiales de son rebord 6 des gorges dans lesquelles sont placés des joints toriques 12 et 13 qui s'appuient respectivement sur la face interne 4 b du couvercle 4 et sur l'extrémité 7 a du.conducteur 7 ce qui assure l'étanchéité de la traversée du fait de la charge de la colonne 1. Les pièces isolantes 5 et 11 sont des pièces moulées et les gorges circulaires prévues pour les joints 12 et 13 sont obtenues lors du moulage de la pièce isolante 5 ce qui réduit le coût de leur fabrication et assure une étanchéité parfaite lorsque la colonne 1 est en charge. Avantageusement, le matériau servant à réaliser les isolateurs 5 et 11 est un aggloméré de verre et de mica. Les applications de la traversée peuvent être du domaine de l'électrotechnique ferroviaire par exemple des hacheurs utilisés en traction électrique. REVENDICATIONS 1/ Traversée étanche d'une colonne de semiconducteurs de puissance disposée dans une enceinte contenant un fluide réfrigérant comportant, disposé coaxialement à la colonne, un conducteur dont une première extrémité (7 a) est en contact direct avec la colonne 1 et dont une seconde extrémité (7 b) constitue une borne électrique extérieure la colonne (1) étant isolée de ladite enceinte caractérisée par le fait que la traversée comprend une première pièce isolante (5) sensiblement tubulaire munie d'un rebord extérieur (6) enserré entre une paroi interne (4 b) de l'enceinte (4) et l'extrémité de la colonne (1) pour isoler celle-ci de l'enceinte (4), et une seconde pièce isolante (11) sensiblement tubulaire enserrée entre une paroi externe (4 a) de l'enceinte et un moyen de serrage coopérant avec le conducteur, les deux pièces (5, 11) s'embottant l'une dans l'autre. 2/ Traversée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit rebord extérieur (6) de la première pièce 5 comporte sur chacune de ses deux faces une gorge en forme de couronne dans laquelle est disposé un joint torique (12, 13). 3/ Traversée selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites pièces isolantes (5, 11) sont réalisées en un matériau moulé.