Brevet FR2633094A1 — publié le 19891222

La présente invention concerne un condensateur simple à haute tension. Le câble à haute tension qu'on utilise généra- lement dans les systèmes électroniques d'allumage ou les circuits à haute tension des moteurs à combustion interne des automobiles ou dans les petites génératrices électri- ques a tendance à être victime de détérioration de la qualité de son enroulement métallique ou autre revêtement pelliculaire. La détérioration de la surface est due à un certain nombre de facteurs: l'humidité, divers gaz, les produits chimiques, les vibrations, la force de trac- tion, le rayon de flexion, et une mauvaise installation. Il en résulte des chutes de tension, et même si le câble est neuf, la tension sera soumise à des fluctuations. Dans une tentative pour résoudre ce problème, on a imaginé un dispositif permettant de réduire les fluctuations de la tension électrique et de stabiliser 2. l'alimentation en reliant un condensateur au circuit à haute tension. Le dispositif s'est avéré peu pratique. Comme le dispositif devait être branché du côté de la charge, l'isolation électrique était mauvaise. Pire en- core, le dispositif ne pouvait être relié au circuit électrique existant car, si la capacité électrostatique du condensateur augmentait, le dispositif prenait des dimensions trop grandes. La présente invention a pour objet un condensa- teur simple à haute tension ayant une capacité électro- statique supérieure à celle des condensateurs à haute tension existants. Il peut être facilement relié au câ- ble à haute tension des systèmes électriques d'allumage ou des circuits à haute tension dans les moteurs à combus- tion interne des automobiles et les génératrices des mo- teurs. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les des- sins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue oblique du corps du con- densateur simple à haute tension de la présente invention; La figure 2 est une vue de l'ensemble du conden- sateur à haute tension de la présente invention; La figure 3 est une vue d'un mode de réalisa- tion du condensateur à haute tension de la présente in- vention; La figure 4 est une vue oblique du condensateur à haute tension de la présente invention auquel on a con- necté un fil; La figure 5 est une vue oblique d'un exemple d'application du condensateur à haute tension de la pré- sente invention; La figure 6 est une vue oblique, partiellement en coupe, d'un cordon pour une alimentation stable à haute tension, le cordon comportant le condensateur à 3. haute tension de la présente invention; - La figure 7 est une vue oblique, partiellement en crevé, d'une fiche de raccordement, comportant un condensateur à haute tension, non:mis à la masse, selon la présente invention; La figure 8 est une vue oblique, partiellement en crevé, d'une fiche de raccordement, comportant un con- densateur à haute tension selon là présente invention, équipé d'un fil de masse. Le condensateur à haute tension de la présente invention comprend un corps 5 constitué d'un assemblage de feuilles en couches: un isolant électrique 1, un clinquant métallique 2, un autre isolant électrique 3, et un autre clinquant 4, les couches étant placées les unes au-dessus des autres. L'ensemble des couches sont pliées plusieurs fois de sorte que le clinquant métallique 4 constitue la couche extérieure. Enfin, la totalité du corps de l'ensem- - ble est recouverte d'un matériau d'enroulement 6. Ensuite, l'extrémité pliable, appelée patte plia- ble (7), de l'assemblage des couches est repliée, apla- tie et placée à la partie supérieure du corps 5. Enfin, la totalité du corps est recouverte du matériau d' enroulement (6). En figure 4, un fil conducteur 8 est fixé à la feuille du clinquant métallique 4. Le cordon pour une alimentation stable à haute tension de la figure 6 comprend un condensateur à haute tension selon la présente invention constitué d'un as- semblage de feuilles en couches: un clinquant métalli- que 2, un isolant électrique 3, un clinquant métallique 4 et un isolant électrique 3' placées dans cet ordre et en- roulées plusieurs fois autour de la périphérie du cordon existant 12 d'alimentation-à-haute tension. Le cordon comprend un fil conducteur 9, un isolant électrique 10 et une enveloppe extérieure 11. Le fil est replié et 4. comprimé pour être à ras de la patte pliée 7 se trouvant à la partie supérieure du corps 5, formant un cordon d'alimentation 13 à haute tension qui incorpore un conden- sateur. L'ensemble est revêtu du matériau d'enroule- ment 6. En figure 7, un condensateur à haute tension qui n'est pas mis à la masse est affecté à une fiche de rac- cordement 14. La fiche 14 est insérée dans le trou d'un tube métallique creux 15. Une extrémité du clinquant mé- tallique 2 est reliée à la périphérie du tube 15. Un iso- lant électrique 3, un clinquant métallique 4, un isolant électrique 3', un clinquant métallique 4' et un isolant électrique 3' placés, dans cet ordre, sont enroulés ensem- ble et fixés à la périphérie du clinquant métallique 2.Le tout est revêtu du matériau d'enroulement 6. On obtient ainsi une fiche de raccordement 14 avec un condensateur à haute tension non à la masse. En figure 8, on utilise un condensateur à hau- te tension de la présente invention avec un fil de masse pour la fiche de raccordement (14). On insère la fiche 14 dans le tube métallique creux 15; on monte le tube dans la partie creuse d'un tube isolant 17. Un ensem- ble en couches constitué du clinquant métallique 2, de l'isolant électrique 3 et du clinquant métallique 4, est enroulé dans cet ordre pour produire une "fiche de rac- cordement 14 renfermant un condensateur". Un fil de mas- se 8 est fixé à une extrémité du clinquant métallique 4; un isolant électrique 19 est enroulé solidement autour du clinquant métallique 4 et tout l'ensemble est revêtu du matériau d'enroulement 6. La présente invention s'applique donc à des con- densateurs simples à haute tension, dans lesquels le corps du condensateur est plié plusieurs fois pour former des couches et revêtu d'un matériau d'enroulement 6, ou bien le corps est enroulé plusieurs fois et l'extrémité 5. du clinquant métallique 4 de l'ensemble des couches est aplatie et placée - la partie supérieure. La totalité du corps peut être pliée de nombreuses fois et recouver- te du matériau d'enroulement 6. Le corps supporte un câ- ble à haute tension, ou est relié solidement à des élé- ments fixés à demeure au câble. Si le condensateur com- porte un fil 8 de mise à la masse qui est fixé au corps, on peut l'utiliser pour la mise à la masse. La haute tension appliquée aux distributeurs pro- duit une différence de potentiel entre l'extérieur du con- ducteur et le revêtement (enveloppe) du câble par induc- tion statique. En d'autres termes, avec chaque différen- ce de potentiel, une capacité électrostatique est produi- te entre l'isolant électrique 1 et le clinquant métalli- que 4. Par exemple, dans le condensateur comportant le fil 8, si le conducteur du câble à haute tension, ou du câble du distributeur supporte une charge (+), l'extérieur du revêtement (enveloppe) et l'isolant 1 deviennent des inducteurs. Le clinquant métallique 2 supporte une faible charge (+), l'isolant3 devient-inducteur, et le clinquant métallique 4 devient une borne de mise à la masse avec une charge (-), le résultat obtenu étant une connexion en série de deux condensateurs entre le câble à haute ten- sion et la masse. Par exemple, dans le condensateur à haute ten- sion ne comportant pas le fil 8, le conducteur du câble à haute tension, et du distributeur, supporte une char- ge (+). L'extérieur du revêtement et l'isolant 1 devien- nent des inducteurs, et le clinquant métallique 2 suppor- te une faible charge (+). L'isolant 3 devient inducteur, le clinquant métallique 4 supporte une charge (+) infé- rieure à celle du clinquant métallique 2, l'air devient un inducteur, et l'enveloppe une borne de mise à la mas- se avec une charge (-) et forme une connexion en série de-trois condensateurs entre le câble à haute tension. 6. Ensemble, une charge étant appliquée, ces composants agis- sent en condensateur de "lissage" qui corrige les chutes et fluctuations de la tension et stabilise par.conséquent la tension de sortie de l'alimentation. Avec un condensateur selon la présente inven- tion réalisé de la façon représentée en figure 6, lorsque le cordon d'alimentation 12 est soumis à l'alimentation à haute tension, l'induction électrostatique produite provo- que une différence de potentiel entre le câble d'alimen- tation 9 et l'enveloppe 11, induisant une capacité stati- que qui présente une différence de potentiel entre le clinquant métallique 2 et l'isolant 3 et entre l'isolant 3 et le clinquant métallique 4. L'effet électrique résultant est équivalent à la connexion en série de trois condensa- teurs entre la masse et le cordon 12. Cette action peut: corriger les chutes et fluctuations de l'alimentation dans le cas des charges à haute tension. Lorsqu'un condensateur selon la présente inven- tion est construit selon la figure 7, l'induction électro- statique, produite pendant l'application de l'alimenta- tion à haute tension, induit une différence de potentiel entre le matériau d'enroulement 6 et le tube métallique creux 15 inséré dans la fiche de raccordement 14. Cela se traduit par une capacité électrostatique présentant des différences de potentiel entre le clinquant métalli- que 2, l'isolant 3, le clinquant métallique 4, l'isolant 3' et le clinquant métallique 4'. L'effet électrique résultant est équivalent à la connexion en série de deux condensateurs. Cette action corrige les chutes et fluctua- tions de la tension dans le acs des charges à haute ten- sion. Lorsqu'on construit un condensateur à haute ten- sion selon la figure 8, l'induction électrostatique produite pendant l'application de l'alimentation à haute tension provoque également une augmentation de la différence de 7. potentiel entre le fil de masse 8 et la fiche de rac- cordement 14. Celle-ci étant insérée dans le tube métal- lique 15, cela crée une capacité électrostatique entre le clinquant métallique 2, l'isolant 3 et le clinquant métallique 4. L'effet électrique résultant est équiva- lent à la connexion en série de deux condensateurs. Cette action permet de corriger les chutes et fluctua- tions de l'alimentation pour des charges à haute ten- sion. La présente invention permet d'obtenir des ré- sultats effectifs comme le montre l'exemple d'une appli- cation pratique donné ci-dessous. Il s'agit de l'appli- cation du condensateur à haute tension de la présente invention à un câble à haute tension dans le système d'al- lumage des moteurs d'automobiles, de petits bâteaux et des génératrices. La réduction des chutes et fluctuations de la tension aux bornes des bougies d'allumage se traduit par des étincelles plus puissantes et une meilleure combus- tion des gaz à l'intérieur du moteur. Le démarrage du mo- teur sera aussi plus vif, l'accélération plus rapide; le couple aura une valeur plus élevée et la puissance sera plus grande pour monter les côtes (l'augmentation de la puissance est en gros l'équivalent d'un changement de vitesse dans la boite). L'émission de monoxyde de carbo- ne diminuera de sorte que les gaz d'échappement seront plus propres. Une quantité de carbone plus faible se fixera à la bougie d'allumage et la consommation des gaz chutera de plus de 10 à 20 %. Si on applique le condensateur à haute ten- sion au câble à haute tension de divers appareils élec- troniques, il y aura diminution des chutes et fluctua- tions.de l'alimentation, ce qui rendra plus régulière et plus stable la tension de sortie. Il est facile d'utiliser ce condensateur simple à haute tension, et - 8. cela se traduit par des économies d'énergie. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de va- riantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 9. REVENDICATIONS 1 - Condensateur simple à haute tension, carac- térisé en ce qu'il comporte un corps (5) constitué de plusieurs feuilles en couches un isolant électrique (1), un clinquant métallique (2), un autre isolant électrique (3) et un autre clinquant métallique (4), les feuilles étant placées dans cet ordre les unes sur les autres de sorte que la feuille du clinquant métallique (4) consti- tue la couche extérieure, en ce que cet ensemble est plié plusieurs fois, et la totalité du corps est revêtue d'un matériau d'renroulement (6). 2 - Condensateur simple à haute tension, carac- térisé en ce qu'il comprend un corps (5) constitué de plusieurs feuilles en couches; un isolant électrique (1), un clinquant métallique (2), un autre isolant électri- que (3) et un autre clinquant métallique (4), les feuil- les étant placées dans cet ordre les unes sur les autres de sorte que le clinquant métallique (4) constitue la cou- che extérieure, en ce que l'ensemble est enroulé plusieurs fois, en ce que la patte d'extrémité du clinquant métalli- que (4) est rabattue en arrière pour constituer une pat- te pliée (7), et le corps (5) est aplati avec la patte (7) placée au sommet du corps (5), la totalité du corps étant ensuite revêtue d'un matériau d'enroulement (6). 3 - Condensateur simple à haute tension selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il com- porte un fil (8) fixé à la feuille du clinquant métalli- que (4), en ce que le corps (5) est plié de façon à former plusieurs couches, le clinquant métallique (4) est enroulé plusieurs fois et-constitue la couche exté- rieure, en ce que l'extrémité à patte du clinquant métal- lique (4) est repliée vers l'arrière pour former la patte (7), la patte (7) est aplatie et placée à la partie supé- rieure du corps (5), et la totalité du corps est revêtue d'un matériau d'enroulement (6). 10. 4 - Cordon d'alimentation stable à haute tension, caractérisé en ce qu'il comprend un condensateur simple à haute tension, constitué de feuilles en couches réunies ensemble: un clinquant métallique (2), une feuille d'iso- lant électrique (3), un clinquant métallique (4), une feuille d'isolant électrique (3'), les feuilles étant placées dans cet ordre et enroulées plusieurs fois autour de la périphérie du cordon (12), en ce que le cordon com- porte un fil conducteur de l'électricité (9), un isolant (10) et une enveloppe extérieure (11) dont la partie avant est repliée vers l'arrière pour former une patte (7), en ce que le corps (5) est aplati avec la patte (7) placée au sommet, d'o l'obtention d'un cordon d'alimentation à haute tension (13) comportant un conden- sateur simple à haute tension, et en ce que la totalité du corps du cordon comportant le condensateur (13) est recouverte d'un matériau d'enroulement (6). - Condensateur à haute tension sans mise à la masse, caractérisé en ce qu'il est destiné à être utili- sé avec une fiche de raccordement (14), la fiche est in- sérée dans la partie creuse d'un tube métallique (15), une extrémité d'un clinquant métallique (2) est fixée à la périphérie du tube (15), le corps du condensateur est constitué de feuilles en couches réunies ensemble: un isolant électrique (3), un clinquant métallique (4), un isolant électrique (3'), un clinquant métallique (4), un clinquant métallique (4') et un isolant électri- que (3'), les feuilles étant placées dans cet ordre les unes sur les autres, enroulées plusieurs fois et re- liées au clinquant métallique (2), et en ce que les cou- ches forment ensemble une fiche de raccordement (14) comportant un condensateur à haute tension sans mise à la masse, et en ce que la périphérie de la fiche (14) est recouverte d'un matériau d'enroulement (6). 6 - Condensateur simple à haute tension, 11. caractérisé en ce qu'il est destiné à être utilisé avec une fiche de raccordement, la fiche (14) étant insérée dans un tube métallique creux (15), le tube (15) étant inséré et relié à un tube isolant creux (17), la périphérie du tube (17) est enroulée de feuilles en couches assemblées ensem- ble: un clinquant métallique (2), un isolant électrique (3) et un clinquant métallique (4), feuilles placées dans cet ordre, et en ce qurensemble les couches forment une fiche de raccordement renfermant un condensateur, un fil de mise à la masse (8) est relié à une extrémité de la feuille en clinquant métallique (4) et un isolant électri- que (19) est enroulé autour du clinquant (4), tous ces com- posants étant recouverts d'un matériau d'enroulement (6).