Brevet FR2703857A1 — publié le 19941014

Filtre d'antiparasitage pour installations, systèmes et pièces blindés L'invention concerne un filtre d'antiparasitage tel qu'un filtre dit EMV pour installations, systèmes et pièce blindés, comportant un boîtier métallique, dans lequel sont disposées des bobines de réactance et des condensateurs. Pour déparasiter des appareils, installations électriques et électroniques ainsi que des lignes qui aboutissent dans et sortent de pièces blindées, on a besoin de filtres présentant un affaiblissement en partie très élevé (aussi bien symétrique que dissymétrique) et un faible courant de dérivation (faible capacité entre une phase et la masse) En outre, de tels filtres doivent présenter une faible chute de tension dans les conducteurs électriques et une faible puissance dissipée Dans le cadre des exigences indiquées, il faut que le poids et la taille du filtre soient réduits au minimum. Les filtres connus d'après l'état de la technique sont construits, en majeure partie, avec des bobines de réactance compensées en courant et des bobines de réactance à noyau en bâtonnet, réalisé selon la technique d'enroulement. Ces bobines de réactance sont responsables de l'antiparasitage symétrique et dissymétrique Pour l'antiparasitage dans la gamme des fréquences assez élevées, on prévoit des condensateurs (condensateurs simples et multiples de traversée) ainsi que des condensateurs qui sont disposés entre les conducteurs de phase ou entre des conducteurs de phase et le conducteur neutre. La liaison au moyen de condensateurs situés entre des conducteurs de phase et un conducteur PE (potentiel de boîtier) ou un conducteur neutre N et PE est désignée sous le terme de câblage dissymétrique ou en Y. Les bornes des condensateurs sont pourvues de conducteurs électriques et sont reliées aux conducteurs électriques respectifs par l'intermédiaire de liaisons de contact à serrage, à pincement ou à vis, par des liaisons brasées ou par d'autres liaisons de contact En raison des données d'espace, les conducteurs de liaison sont en partie très longs et de ce fait chargés de façon inductive, ce qui conduit à un comportement d'affaiblissement plus mauvais dans la gamme des fréquences plus élevées Ces longues lignes de raccordement conduisent également à des phénomènes de résonance dans la gamme inférieure des fréquences. C'est pourquoi la présente invention a pour but d'indiquer un filtre EMV du type mentionné plus haut, qui satisfasse aux exigences décrites plus haut. Ce problème est résolu, conformément à l'invention, grâce au fait que le filtre possède des conducteurs électriques le traversant, que les bobines de réactance sont réalisées sous la forme de bobines de réactance multiples compensées en courant et à réalisation compacte et que les bobines de réactance possèdent des composants servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique et des composants servant à réaliser l'antiparasitage symétrique. Avantageusement, les composants servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique des bobines de réactance sont constitués par au moins un noyau, dans l'espace intérieur duquel sont disposés les conducteurs électriques, tandis que les composants servant à réaliser l'antiparasitage symétrique sont constitués par au moins un noyau disposé sur un conducteur électrique. Avantageusement, les conducteurs électriques sont conformés de telle sorte que le montage du noyau respectif est possible entre les composants servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique et les composants servant à réaliser l'antiparasitage symétrique. En outre, les condensateurs utilisés servant à réaliser l'antiparasitage symétrique sont branchés entre les conducteurs ou phases et le conducteur neutre et sont réalisés de préférence sous la forme de condensateurs multiples de traversée. Les condensateurs multiples de traversée sont montés sur les conducteurs électriques et un contact est établi directement entre une électrode respective des condensateurs et ces conducteurs, tandis que l'autre électrode est reliée sur une surface étendue à un potentiel commun, de préférence au potentiel PE. Il est approprié de disposer un système de protection contre les surtensions sur le côté entrée et/ou le côté sortie du filtre. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci- après, prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 représente un filtre selon l'invention; et la figure 2 représente un schéma du filtre représenté sur la figure 1. Sur la figure 1, on a représenté un filtre qui est monté dans un boîtier métallique 1. Le boîtier métallique est subdivisé en trois chambres par des parois de séparation 2, étanches aux hautes fréquences et sur la figure, l'agencement du filtre n'est représenté que pour la chambre médiane La chambre de droite et la chambre de gauche possèdent le même agencement. Le filtre possède des conducteurs de phase Ll-LN et un conducteur neutre N. Dans la zone 3, les conducteurs électriques possèdent, de préférence des bornes à vis comportant un taraudage ou un f iletage extérieur de sorte qu'ils peuvent être aisément reliés par vissage à l'unité de filtre située dans la chambre immédiatement suivante Les conducteurs électriques sont conformés de telle sorte qu'ils forment à l'intérieur de chaque chambre une bobine de réactance multiple compensée en courant à réalisation compacte, qui possède des composants U servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique et des composants S servant à réaliser l'antiparasitage symétrique. Le composant U servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique possède au moins un noyau annulaire 4, dans l'espace intérieur duquel s'étendent les conducteurs électriques A la suite du composant U servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique, les conducteurs électriques sont maintenus réciproquement à une distance telle, grâce à une conformation appropriée, par exemple un pliage, que sur au moins un conducteur électrique on peut mettre en place au moins un noyau annulaire 5, qui représente le composant S servant à réaliser l'antiparasitage symétrique. Les conducteurs électriques peuvent être réalisés sous la forme de conducteurs flexibles, de conducteurs massifs ou de conducteurs à âme creuse. Entre les composants U et S est disposée une plaque 6, qui est portée à un potentiel PE (boîtier) par l'intermédiaire d'un condensateur non représenté sur la figure. De même, des condensateurs 7 sont raccordés par une de leurs électrodes, sur une surface étendue, à cette plaque 6, tandis que l'autre électrode des condensateurs est reliée aux différents conducteurs électriques Ces condensateurs sont utilisés pour réaliser l'antiparasitage symétrique et dissymétrique pour des fréquences supérieures. Une variante de réalisation pour les condensateurs 7 consiste en ce que les condensateurs servant à réaliser l'antiparasitage symétrique ou dissymétrique sont réalisés sous la forme d'un condensateur multiple de traversée, dans lequel un condensateur individuel 8 entoure concentriquement tous les conducteurs électriques sous la forme d'un condensateur symétrique et dans lequel, en outre, des condensateurs symétriques entourent, en tant que condensateurs individuels 9, au moins un conducteur électrique Le condensateur dissymétrique 8 est monté de telle sorte qu'une de ses électrodes est reliée, sur une surface étendue, au potentiel PE et que son autre électrode est reliée, sur une surface étendue, au potentiel N Dans le cas des condensateurs symétriques, respectivement une électrode est également reliée sur une surface étendue au potentiel N, tandis que les autres électrodes sont reliées coaxialement aux conducteurs électriques respectifs. un dispositif de protection US contre les surtensions est prévu sur le côté entrée et/ou sur le côté sortie du filtre En outre, le filtre possède une borne 10 étanche aux hautes fréquences. Sur la figure 2, on a représenté le schéma du filtre EMV de la figure 1 comportant trois chambres Sur le schéma on peut voir que les condensateurs pour l'antiparasitage symétrique et dissymétrique sont disposés soit en tant que condensateurs individuels (désignés par 7 sur la figure 1) entre les composants U servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique et les composants S servant à réaliser l'antiparasitage symétrique, de la bobine de réactance multiple ou bien sous la forme d'un condensateur multiple de traversée (désigné par 8, 9 sur la figure 1) à l'extrémité des composants F servant à réaliser l'antiparasitage symétrique, de la bobine de réactance multiple Ces possibilités de dispositions des condensateurs diantiparasitage représentent des variantes, parmi lesquelles celle possédant le condensateur multiple de traversée 8, 9 est en général plus favorable. Grâce à l'utilisation de la bobine de réactance multiple compensée en courant et d'un ou de plusieurs condensateurs de traversée et grâce à un montage approprié5 éventuellement un câblage de condensateurs, on réalise un filtre, qui peut être fabriqué en une ou plusieurs étapes avec un affaiblissement très élevé dans la gamme des fréquences inférieures ainsi que dans la gamme des fréquences supérieures En particulier, la disposition proposée des condensateurs, notamment réalisés sous la forme d'un condensateur multiple de traversée 8, 9, le conducteur d'alimentation affecté d'une inductance est réduit au minimum étant donné que le condensateur dissymétrique par rapport à la masse (PE) ne nécessite plus aucun conducteur, en raison de l'établissement du contact sur une surface étendue (section transversale de l'ensemble du filtre reliée à la masse). Dans le dispositif de filtre, la résistance en courant continu est plus faible que dans les filtres fabriqués j usqu' alors, pour une même exigence d'affaiblissement et un même courant de charge Ceci s'effectue au moyen de la courte section de ligne et des sections transversales de dimensions plus importantes des conducteurs De ce fait, un accroissement de l'inductance d'une branche du filtre (qui peut être modifiée au moyen de la disposition de plusieurs noyaux annulaires dans les composants U servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique et les composants S servant à réaliser l'antiparasitage symétrique) ne conduit également pas à un accroissement important de la résistance en courant continu. Grâce à la disposition décrite des condensateurs et à la charge inductive de ce fait plus faible des lignes des condensateurs, on peut équiper les filtres de condensateurs plus petits (du point de vue capacité), ce qui conduit à un comportement de courant de dérivation réduit et également à un courant réactif plus faible. En outre, dans le cas du filtre proposé, la puissance dissipée est réduite par la faible résistance en courant continu et, en outre, en raison de la faible résistance en courant continu, on obtient une chute de tension plus faible dans une ou dans toutes les lignes du filtre. De ce fait, grâce aux avantages décrits, on obtient des dimensions hors- tout plus faibles et également un poids plus faible que dans le cas des filtres EMV usuels. En fonction du but d'utilisation désiré, on peut équiper les filtres avec une ou plusieurs parois de séparation étanches aux hautes fréquences. Si on réalise le filtre sans les parois de séparation décrites plus haut et sans les condensateurs de traversée décrits plus haut, il s'agit d'un filtre destiné à une utilisation non soumise à des spécifications si élevée du point de vue des exigences d'affaiblissement, par exemple dans des installations dites USV ou dans des mutateurs ou des convertisseurs. En outre, le côté entrée et le côté sortie du filtre diantiparasitage peuvent être équipés d'une armature de raccordement, pour le raccordement de composants de blindage appropriés. REVENDICATIONS 1 Filtre d'antiparasitage pour des installations, systèmes et pièces blindés, comportant un boîtier métallique dans lequel sont disposées des bobines de réactance et des condensateurs, caractérisé par le fait que le filtre possède des conducteurs électriques le traversant, que les bobines de réactance sont réalisées sous la forme de bobines de réactance multiples compensées en courant, de réalisation compacte et que les bobines de réactance possèdent des composants (U) servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique et des composants (S) servant à réaliser l'antiparasitage symétrique. 2 Filtre d'antiparasitage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les composants (U) servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique des bobines de réactance sont constitués par au moins un noyau ( 4), dans l'espace intérieur duquel sont disposés les conducteurs électriques. 3 Filtre d'antiparasitage suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que les composants (S) servant à réaliser l'antiparasitage symétrique sont constitués par au moins un noyau ( 5) disposé sur un conducteur électrique. 4 Filtre d'antiparasitage suivant les revendications prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que les conducteurs électriques situés entre les composants (U) servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique et les composants (S) servant à réaliser l'antiparasitage symétrique permettent, grâce à une configuration appropriée, le montage des noyaux respectifs ( 5). 5 Filtre d'antiparasitage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les condensateurs symétriques sont branchés entre chaque conducteur de phase et le conducteur neutre. 6 Filtre d'antiparasitage suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que les condensateurs servant à réaliser l'antiparasitage symétrique sont réalisés sous la forme de condensateurs multiples de traversée ( 9). 7 Filtre d'antiparasitage suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que les condensateurs multiples de traversée ( 9) sont disposés sur les conducteurs électriques, que respectivement une de leurs électrodes établit un contact direct coaxial avec ces conducteurs électriques, et que l'autre électrode est reliée, sur une surface étendue, à un potentiel commun. 8 Filtre d'antiparasitage suivant une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les condensateurs ( 8) servant à réaliser l'antiparasitage dissymétrique sont reliés, sur une surface étendue, à la masse ( 6). 9 Filtre d'antiparasitage suivant les revendications 7 et 8 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que les condensateurs à action symétrique et dissymétrique sont réalisés sous la forme d'un condensateur multiple commun de traversée ( 8, 9). 10 Filtre d'antiparasitage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que des composants (US) de protection contre les surtensions sont disposés sur le côté entrée et/ou sur le côté sortie. 11 Filtre d'antiparasitage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait 1 O 2703857 que le boîtier métallique ( 1) est divisé en plusieurs chambres par au moins une paroi de séparation ( 2) étanche aux hautes fréquences. 12 Filtre d'antiparasitage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que le côté entrée et le côté sortie sont équipés d'une armature de raccordement, pour le raccordement de composants de blindage appropriés.