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Enroulement à haute tension pour transformateurs et appareils analogues*
Tout enroulement électrique se compose de fils conduc- teurs et de la couche isolante au-dessus des conducteurs. La sollioitation électrique de l'enroulement se produit, en ser- vice, d'une part par Inapplication restant oonstante de la ten- sion de service aux oouohes d'isolement et en outre par les chocs de tension non voulus qui peuvent venir des lignes rao- cordées sur l'enroulement.
Tandis que la sollicitation perma- nente peut être surmontée de façon relativement simple par le
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choix approprié de l'épaisseur de l'isolement* la constitution convenable de l'isolement pour résister aux chocs offre des difficultés dans les enroulements actuellement usuels dans la pratique. Suivant la théorie, un choc de tension qui arrive sur un enroulement est réfléchi dans la première spire à la valeur double et l'isolement entre la première et la seconde spire devrait supporter ce choc si la capacité de spire ne produisait pas un adoucissement. Cette capacité produit un soulagement par le fait qu'elle transmet oapaoitivement le choc de tension de la première spire à la seconde, de la seconde à la troisième, et ainsi de suite.
Par cette capacité de spire, le ooup est for- tement amorti dans sa dureté, mais par contre on.,voit se rap- procher le danger que des spires plus fortement écartées de l'ex- trémité reçoivent un choc plus grand, Ces difficultés s'aoorois... sent avec l'élévation de la tension de service, dans une mesure augmentant rapidement.
Tout spécialement pour les transformateurs d'essai, qui sont construits actuellement pour des tensions d'un mil- lion de volts et plus, la constitution de l'enroulement dans le sens de la résistance parfaite aux chocs est absolument néoes... saire. Il est par exemple fréquemment désiré qu'un semblable transformateur puisse être mis brusquement en court-circuit.lors de sa plaine excitation. La décharge brusque exerce une action destructrice sur tous les enroulements et c'est seulement lors- qu'on le constitue enroulement par enroulement en oonoordanoe aveo le coup partiel à absorber que l'on peut obtenir un enrou- lement réellement résistant.
Pour obtenir ce résultat il est nécessaire de rendre sans action nuisible les chocs de tension et de courant par une constitution de l'enroulement, c'est-à-dire de graduer tes dimen siens et les distances des différentes spires l'une par rapport à l'autre de fagon que la capacité et la/résistanoe au perce- ment ainsi que l'induotivité et la section de ligne coopèrent
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à absorber et à répartir de la manière voulue les ohoos.
Les enroulements connus jusqu'à présent, et aussi bien les enroulements en bobines que les différents enroulements disposés par couches, ne permettent pas d'effectuer oette gra- dations Dans les enroulements en bobines on n'effeotue habituel- lement que dans les bobines d'entrée un agrandissement de la section transversale de conducteur et de l'isolement. L'expé- rienoe montre que par exemple dans les transformateurs, le point de transition des bobines 'd'entrée aux bobines normales est mis en danger.
La présente invention résoud le problème par le fait que tout l'enroulement est posé en une oouohe sur différents cylindres d'isolement et que la capacité des différents cylin- dres l'un par rapport à l'autre et également la section trans- versale et la distance des différents fils sur un cylindre peu- vent être modifjes.
A la figure 1 la tension normale de service entre les différents cylindres est par exemple partout à peu près de même grandeur, et il en est de même de la tension régu- liére de spire entre deux fils voisina: Si le cylindre le plus extérieur possède le potentiel le plus élevé par rapport au fer et s'il se produit une onde de choc sur le début de l'enroule- ment de ce cylindre le plus extérieur, l'onde de tension et de courant est transmise d'une manière susceptible de calcul en partie aux cylindres situés en-dessous. Comme le premier cylin- dre doit toujours supporter le choc prinoipal, il est nécessaire de faire son enroulement au moyen de fil ou de ruban de grande section transversale et d'isolement élevé, pour que le choc soit transmis plus loin immédiatement.
Les cylindres situés en- dessous sont déjà un peu plus à l'abri et dans ceux-ci la seo- tion transversale et la distance pourront être plus petites.
Le genre d'enroulement suivant la présente invention permet donc d'une manière simple de choisir en chaque endroit la sec- tion transversale du conducteur et l'épaisseur de l'isolement
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de la manière qui est nécessaire pour une absorption du choc sans perturbation.
Une absence de oonstanoe se produit, dans l'enroulement en une couche, aux extrémités. Il est alors nécessaire de noyer toute l'extrémité de l'enroulement dans de la matière isolante comme on l'a représenté à la figure 2 ou bien de faire les der- nières spires tellement grandes et épaisses que le champ prend une forme désirée.
Pour utiliser le mieux possible l'espace de l'enroule- ment sur les cylindres isolants, il est nécessaire d'employer des fils minces. Il n'est toutefois pas possible alors dans beaucoup de cas de faire passer un courant suffisant. Ceci est cependant visiblement possible lorsqu'on dispose deux ou plu- sieurs couches l'une au-dessus de l'autre et qu'on les monte en parallèle. Les avantages développée restent alors conservés sans changement. Un semblable enroulement est représenté à la figure 3.
A la place de l'enroulement multiple, il est également possible de ohoisir des rubans de section transversale reotan- gulaire qui sont enroulés de champ de telle sorte que l'utili- sation de l'espace est aussi favorable que possible et qu'en outre la capacité d'enroulement est amenée à des valeurs qui sont possibles dans les conditions données. (figure 4).
Pour assurer un appui convenable des fils ronds ou rec- tangulaires, on pose sur l'enroulement terminé, suivant la fi- gure 5, des bandes en matière isolante dans le sens axial et on les applique par des bandages ou des anneaux en matière isolante On peut glisser par-dessus ces bandes un second cylindre isolant 8'il faut tenir compte de ce que des étincelles se produisent entre les cylindres, on peut disposer comme aux extrémités sur les bandages ou sur les cylindres des anneaux métalliques ou- verts qui arrêtent les étincelles.