Brevet FR2616007A1 — publié le 19881202

1' DISPOSITIF COUPE-CIRCUIT SENSIBLE A LA PRESSION POUR LA PROTECTION D'UN CONDENSATEUR, ET CONDENSATEUR EQUIPE D'UN TEL DISPOSITIF La présente invention se rapporte à des condensateurs électriques et, plus particulièrement, à un condensateur ren- fermant un dispositif coupe-circuit sensible à la pression qui réagit à un accroissement de pression provoqué, à l'intérieur du condensateur, par une surchauffe ou par un gaz résultant d'une décharge électrique disruptive. Les spécialistes du domaine de la fabrication des conden- sateurs connaissent bien le principe consistant à utiliser un élément deformable, dont le mouvement a pour conséquence d'entrainer la rupture d'un ou de plusieurs conducteurs. Par exemple, le brevet GB-A-2 174 544 traite d'un. condensateur renfermant un tel dispositif, dans lequel un conducteur frac- turable est monté soit directement sur le boitier du conden- sateur, soit à l'intérieur d'une cartouche distincte intro- duite dans le boitier du condensateur en tant gue composant -sépare, ce conducteur étant rompu, en cas de surpression ré- gnant dans le boitier, par déformation de ce boitier propre- ment dit ou, respectivement, par déformation du corps de la cartouche distincte. Un objet de la présente invention consiste à fournir un dispositif coupecircuitsensible à la pression destiné à être utilisé dans un condensateur, et permettant de pallier les inconvé- nients des réalisations décrites dans le brevet précité GB-A- 2 174 544, c'est-a-dire, dans le premier cas, une rupture du conducteur tributaire d'une déformation du boitier et, dans le second cas, un accroissement de la longueur de ce.boitier.. Conformément à la présente invention, un dispositif coupe-circuit sensible à la pression destiné à être utilisé dans un condensateur pour protéger ce dernier dans l'éventualité o une pression s'y développe, présente un conducteur fractura- ble monté sur une paroi extrême du boitier du condensateur et séparé de l'espace interne de ce boitier par une paroi defor- mable, un mouvement de cette paroi, résultant d'une surpres- sion régnant dans le boîtier, provoquant de façon sûre une rup- ture du conducteur. De préférence, la paroi déformable constitue un capot associé au conducteur de telle sorte que, si et lorsque ce conducteur est rompu, ses fragments demeurent à l'intérieur dudit capot. Le conducteur fracturable est préférentiellement suppor- té par un couvercle distinct formant l'une des extrémités du boitier du condensateur, lequel couvercle peut également por- ter la paroi déformable ou capot. Sous un autre de ses aspects, l'invention concerne un condensateur renfermant un dispositif coupe-circuit sensible à la pression du type mentionné ci-avant. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe d'un condensateur conforme à l'invention; la figure 2 est une illustration similaire à la figure 1, montrant le condensateur dans lequel le conducteur fractura- ble a été rompu par un développement de la pression interne la figure 3 est une coupe à échelle agrandie, illustrant le capot du condensateur dans lequel le conducteur fractura- ble est logé; et la figure 4 est une vue en bout par-dessous du conducteur de la figure 3, après dépose du capot. Comme illustré sur la figure 1, un condensateur 12 est logé dans un boitier cylindrique 14 consistant en de l'alumi- nium ou en une matière plastique, sur lequel est ajusté un couvercle distinct16 ou paroi extrême supérieure. Le conden- sateur 12 est enrobé d'une résine 18 du type époxyde ou polyu- réthane, en appliquant le procédé dit "à déversement de rési- ne et à retournement". Il convient, à présent, de se référer également aux fi- gures 3 et 4 sur lesquelles un conducteur fracturable 20, re- vêtant la forme d'une tige ou d'une barrette, est directement implanté audessous du couvercle distinct 16 à partir duquel il est supporté par des paires de membrures de support 22. Une collerette annulaire 17 est ménagée à la face interne du cou- vercle 16, collerette sur laquelle un capot 21 du type capu- chon est bloqué par emboîtement, afin de coiffer le conduc- teur 20. Le capot 21 présente un diaphragme souple 23 moulé d'un seul tenant, à la face interne duquel est ménagée une protubérance 27 agissant comme un point de pression qui est dirigé vers le conducteur 20. L'une des extrémités du conducteur 20 est raccordée, par l'intermédiaire d'un fil métallique flexible ou connexion 24, à une borne extérieure 26 située sur le couvercle 16. Son- autre extrémité est raccordée, au moyen d'une connexion simi- laire 28 par un fil métallique à - l'une des extrémités du conden- sateur 12. L'autre extrémité de ce condensateur est raccordée, par un fil métallique flexible ou connexion 30, à l'autre borne extérieure 32 située sur le couvercle 16. Le fil métal- lique 30 traverse un trou rendu étanche (non représenté) pra- tiqué dans le capot 21, et il est entouré par une gaine iso- lante 34 à l'intérieur du corps du boîtier 14. L'étanchéité du capot 21 est assurée par rapport à la collerette 17, et les trous de passage des fils métalliques sont également rendus étanches en retournant le boîtier du condensateur alors que la résine 18 est à l'état liquide. Un tel système d'étanchéité empêche la pénétration de gaz dans le compartiment formé par le capot 21. Une résistance de pontage 36 peut être branchée entre les bornes 26 et 32. Si une condition défectueuse vient à régner à l'inté- rieur du condensateur 12, le développement d'une pression ga- zeuse oblige le diaphragme 23 à se bomber vers l'intérieur du capot 21 comme illustré sur la figure 2, rompant ou brisant ainsi le conducteur fracturable 20 et interrompant la circu- lation du courant vers le condensateur 12. Du fait que le conducteur 20 est de nature cassante, il se brise à coup sur et ses fragments demeurent assurément à l'intérieur du capot 21. En variante, si ce conducteur 20 est d'une réalisation différente et consiste, par exemple,en un fil métallique muni d'une zone affaiblie pouvant être rom- pue par le point de pression ou protubérance 27, le diaphragme 23 peut être de type bistable (ou excentré) entretenant la position illustrée sur la figure 2 dans l'éventualité d'une baisse de pression dans le boitier 14, en maintenant ainsi les deux extrémités du conducteur 20 séparées l'une de l'autre, et empêchant une reconnexion ou la formation d'un arc. Cette réalisation peut être employée avec des condensa- teurs qui sont logés dans des boitiers 14 fabriqués soit en matière plastique, soit en aluminium. Le couvercle 16 peut être venu de moulage en une matière plastique rigide, comme illustré, ou bien il peut être usiné à partir d'un matériau composite tel que le "Tufnol" (marque enregistrée). Le conducteur fracturable 20 peut être fabriqué en du carbone ou en carbone à charge métallique, et peut être totalement ou partiellement revêtu d'unplaquage métallique pour permettre à une connexion électrique d'être établie à chaque extrémité. En variante, le conducteur 20 peut être constitué d'un substrat cassant tel que de la céramique, sur la totalité ou sur une partie de la surface duquel une piste ou un revête- ment conducteur est collé, imprimé ou déposé d'une manière connue. Dans la forme de réalisation décrite, le conducteur 20 est représenté sous forme de tige ou barrette, mais il pourrait en variante, moyennant une modification adéquate apportée aux membrures de support 22, revêtir la forme d'une plaque ou d'un disque. Le condensateur 12, typiquement entouré d'un film de po- lymêre métallisé, ne doit pas impérativement être enrobé par la résine 18. L'on fera obseryer que, bien que la forme de réalisation décrite illustre un seul conducteur soumis à rupture, l'inven- tion n'est pas limitée à un tel agencement, mais qu'un second conducteur fracturable (non représenté) peut être prévu entre le fil métallique 30 et la borne extérieure appropriée, ce second conducteur étant également sollicité et rompu par un mouvement du diaphragme 23 vers le haut. Lorsque le conducteur fracturable est une piste ou un revêtement conducteur déposé sur un substrat cassant tel que de la céramique, deux pistes/ revêtements de ce type peuvent être déposés en parallèle sur le même substrat. Il va donc de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif et au condensateur décrits et re- présentés, sans sortir du cadre de l'invention. Z616007 REVENDICATIONS 1. Dispositif coupe-circuit sensible à la pression destiné à être utilisé dans un condensateur, pour protéger ce dernier dans l'éventualité o une pression s'y développe, dispositif ca- ractérisé par le fait qu'il présente au moins un conducteur fracturable (20) monté sur une paroi extrême (16) du boîtier (14) du condensateur et séparé, de l'espace interne de ce boitier, par une paroi déformable ou diaphragme (23) dont le mouvement, résultant d'une surpression régnant dans ledit boîtier (14), provoque de façon sûre une rupture dudit conduc- teur (20). Dispositif coupe-circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le conducteur fracturable (20) est fabriqué en carbone ou en carbone à charge métalli- que, en étant totalement ou partiellement revêtu d'un plaquage métallique pour permettre à une connexion électrique d'être établie aux deux extrémités. 3. Dispositif coupe-circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le conducteur (20) est constitué d'un substrat cassant tel que de la céramique, sur la totalité ou sur une partie de la surface duquel un ou plusieurs revé- tements ou pistes de conduction sont collés, imprimés ou déposés. 4. Dispositif coupe-circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le conducteur fracturable (20) revêt la forme d'une plaque ou d'un disque. 5. Dispositif coupe-circuit selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé par le fait que la paroi déformable (23) constitue un capot (21) associé au conducteur (20) de telle sorte que, si et lorsque ce conducteur est rompu, ses frag- ments demeurent à l'intérieur dudit capot (21). 6. Dispositif coupe-circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le conduc- teur fracturable (20) est supporté par un couvercle distinct (16), formant l'une des extrémités du boitier (14) du con- densateur. 7. Dispositif coupe-circuit selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le couvercle (16) porte également la paroi déformable ou capot (23, 21). 8. Dispositif coupe-circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il présente un second conducteur également fracturable, par un mouvement ascendant de la paroi déformable (23) du boitier (14), afin d'interrompre un second trajet de conduction à l'intérieur du condensateur (12). 9. Dispositif coupe-circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il est in- corporé dans un condensateur (12). 10. Condensateur (12) équipé d'un dispositif coupe- c i r c u i t sensible à la pression présentant au moins un conducteur fractu- rable (20) monté sur une paroi extrême (16) du boitier (14) du condensateur, et séparé de l'espace interne de ce boitier par l'intermédiaire d'une paroi deformable (23), condensateur caractérisé par le fait qu'un mouvement de ladite paroi dé- formable, résultant d'une surpression régnant dans ledit boitier (14), provoque de façon sûre une rupture duc.it conducteur (20). 11. Condensateur selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'une résistance de pontage (36) est branchée entre les bornes extérieures (26, 32). 12. Condensateur équipé d'un dispositif coupe-circuit sensible à la pression réalisé, agencé et adapté pour fonctionner sub- stantiellement de la manière décrite, dans le présent mémoire, en se référant aux illustrations des dessins annexés.