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" Perfectionnement au système de conservation d'huile pour transformateurs ainsi qu'à leur protection."
Il est notoirement établi actuellement que le fonction- nement des transformateurs statiques à bain d'huile offre d'au- tant plus de sécurité que leur huile est exempte d'impuretés.
La présence d'air et tout particulièrement d'humidité, même en traces faibles, peut réduire considérablement la durée et la sécurité de marche. On obvie à l'accès de l'air et de la vapeur d'eau par divers moyens, tels que couvercles à double paroi, ou en asséchant l'air de circulation, ou recouvrant la surfa- ce d'huile d'un gaz inerte. On utilise le plus souvent les con- servateurs d'huile qui présentent néanmoins des inconvénients et difficultés en exploitation industrielle, entre autres :
1 . Il y a encore léger contact de l'air avec l'huile.
Un peu d'eau peut trouver accès à l'intérieur du transformateur.
2 . L'huile est en surpression dans le transformateur et
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oblige a recourir à des bornes et couvercles étanches, chers, et dont le démontage et remontage exigent généralement l'interven - tion du constructeur.
3 . L'huile suinte parfois sur le transformateur occa- sionnant avec la poussière, un cambouis dangereux pour l'isole- ment. Pour le surplus, presque tous les transformateurs sont fournis sans ces dispositifs spéciaux dont il est question ci- dessus. Si l'on désire les adjoindre, il faut modifier complète*- ment la construction existante, voire remplacer certaines pièces les plus importantes. Les frais sont énormes.
L'objet de la présente invention a pour but d'éviter ces ennuis. L'appareil décrit ci-dessous a en outre la propriété de déceler toute perturbation tant physique que chimicue, et qu'électrique dans la marche du transformateur. C'est donc à la fois un conservateur d'huile et un détecteur d'accident qu'il peut ainsi faire éviter.
Il s'adapte indistinctement sur tous les transformateurs et sans l'intervention de spécialiste.
En substance le dispositif est constitué d'une cloche en partie extensible remplie d'un gaz inerte et lourd. Cette poche est reliée directement avec l'intérieur du transformateur qui est lui-même rempli au-dessus de l'huile de ce même gaz inerte.
Il n'y a aucune communication entre cette cloche et l'extérieur.
Les variations de volume intérieures sont rendues presque nulles au moyen d'un dispositif spécial.
Ces variations, donc très minimes, sont imprimées au mi- lieu extensible sans appel d'air extérieur nouveau, c'est-à-dire sans différence de pression ou de dépression entre l'intérieur et l'extérieur du transformateur.
.La protection est obtenue en plaçant un filament de lampe dans la cloche. En milieu inerte et à température sensiblement constante, ce filament est incandescent. Le courant est sensible- ment constant. En présence d'air ou de gaz autre que calui exis-
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tant normalement, la valeur du courant varie. Cette perturba- tion sonne l'alarme.
Les dessins annexés à titre d'exemple, représentent l'ob- jet de l'invention. Dans ces dessins : fig.l est une vue en élévation de face et fig.2 une vue en plan d'une première forme de réalisation, fig.3 est une vue en élévation de face et f i g. 4 une vue en plan d'une seconde forme.
Aux figures 1 et 2, 1 représente le transformateur sur lequel est installé le dispositif. Ce dernier est composé de deux parties bien distinctes ; la première 2 est le vase d'expan- sion d'huile. Il est complètement calorifugé et relié à la cham- bre d'huile du transformateur par un tube 3 noyé continuellement à ses extrémités, tant en 4 qu'en 5. Le vase (2) a la forme re- prise au dessin, de façon a ce que les variations de volume dans le transformateur amènent une variation très minime du niveau de l'huile dans le vase.
La compression sur le milieu situé au-dessus du transfor- mateur est très faible.L'air qui travaille sur la surface du va- se d'expansion est séché par barbottage dans une colonne 2' de chaux vive. Un purgeur 6 permet d'évacuer l'eau qui se serait accumulée après un temps assez long.
La seconde partie 7 du dispositif est le vase d'expansion du gaz. Il est de volume et de forme bien appropriés. Des ouver- tures 8 donnent accès à la chambre de dilatation déterminée par une membrane extensible 9. Le tout est également calorifugé. On reconnaît sur le dessin la forme de la poche extensible 9.
On supprime au moyen de cette forme toute pression ou dépression nuisible du milieu; en effet, c' est le poids du gaz dans la poche qui équilibre à tout instant la pression de la membrane.
Ce point est capital car toute pression à l'intérieur du transformateur chasserait le'gaz par les joints non étanches (couvercles, bornes, etc ...) et lors d'un refroidissement, il y aurait dépression à l'intérieur, ce qui faciliterait toute ren-
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trée d'air extérieur.
Il faut dire, en outre, que les dilatations du gaz sont réduites à peu de chose car la température est maintenue cons- tante au moyen des réchauffeurs 10.
Les explosions sont évitées par l'adjonction d'une tri- ple toile métallique. Ce réchauffeur 10 constitué par un fila- ment de lampe à incandescence brûle sans détérioration rapide puisqu'il est en milieu inerte et à température constante. De ce fait, étant donné d'une part la conductibilité déterminée du gaz inerte et d'autre part cette température constante, le ré- gime du courant est invariable. Toute arrivée d'air ou de gaz étranger amène une modification physique ou chimique du milieu entourant le filament. Ou c'est la conductibilité qui change ou c'est une oxydation qui détruit ce filament. Bref, le courant change et cette variation provoque l'alarme dans le circuit 11 par sonnerie ou sirène.
Un thermomètre permet de s'assurer de la température du milieu. On peut, si utile, adjoindre un thermorégulateur agis- sant sur une résistance d'appoint. L'accumulation du gaz anor- mal se fait en 12. Il annonce des perturbations imminentes.
Entre autres :
1 . Un court-circuit entre spires et préparation d'un claquage soit en basse ou en haute tension;
2 . Un percement entre haute et basse tension;
3 . Un percement dû à une surtension;
4 . Une température exagérée de l'huile;
5 . Un contact entre les tôles du circuit magnétique.
8 . Une perte d'huile à la cuve;
L'appareil peut indiquer, s'il est placé sur un trans'- formateur dont la provenance d'huile est inconnue , si cette ne huile/nuit pas au transformateur.
L'appareil ne peut jamais rater, car-toute rentrée d'air, par suite de défaut d'entretien (manque d'huile, manque de gaz inerte, etc... ) fait fonctionner l'alarme. Du reste on peut s'as-
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surer de temps en temps, au moyen du bouton 13, si le service d'appel fonctionne. En cas de dégagement violent de gaz, explo- sion ou autre cause, tout l'appareil, de préférence en verre, se brise etjoue ainsi sounape de sûreté. L'appareil s'adapte sur les transformateurs non prévus pour conservateur d'huile.
Il est destiné également à toute nouvelle construction, mais a- lors on rendra le couvercle étanche, ce qui lui donne encore plus d'efficacité.
Dans certains cas, pour éviter la membrane extensible, l'appareil peut prendre une autre forme de construction repré- sentée aux figures 3 et 4. Les principes sont les marnes que dans le cas précédent. Toutefois le transformateur (l') est complété par un réservoir à gaz (7') calorifugé et à température constan- te. La grande particularité consiste en ce que la chambre exten- sible à réaction nulle (dépression et pression) est réalisée par une bascule (14) spéciale. Un bras basculant 15 renversé et de forme appropriée plonge sur toutes ses faces dans un joint hy- draulique à glycérine ou huile 16. Il peut tourner autour d'un axe 17 sous l'action d'un couple résultant excessivement faible.
Pour ce faire, le bras basculant 15 est fait d'une tôle mince d'aluminium. L'équilibrage parfait est réglé une fois pour toute par exemple au moyen d'un léger contrepoids non représenté.
On arrive ainsi à faire travailler cette bascule sans pression ou dépression appréciable dans la chambre extensible.
Cette dernière prend, comme on peut s'en rendre compte, le Tolu- me approprié.
Pour une des causes de perturbation dont on a parlé plus haut, l'air ou le gaz actif arrive au contact du filament in - candescent. Le courant varie et sonne l'alarme.
En cas d'afflux violent et instantané de gaz, la tôle d'aluminium se brise, le joint hydraulique disparait. Ces deux éléments jouent donc le rôle de soupape de sûreté.
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Le système décrit permet donc de conserver l'huile des transformateurs quelconques existants, sans adaptation spéciale, ainsi que de tout transformateur à construire ; il protège les transformateurs et prévient les accidents physiques, chimiques et électriques. Il ne peut jamais 'être en défaut et est par consé- quent d'une efficacité absolue, tout en réalisant la soupape de sûreté en cas d'explosion.
L'invention ne se limite pas uniquement aux transforma- teurs; elle peut s'appliquer à d'autres appareils à huile, aux disjoncteurs par exemple.