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Transformateur 8 haute tension, en particulier transformateur .de mesure cls tension.
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on connaît duja un isolement de bobines pour transforma- teurs a hute tension r,ui consiste essentiellement a réaliser en unt pi'cL le corps us bobine- de l'enroulement de haute, ten- sion. Dans cü- transfor:ll8,teux's ,haute tension, on a constitua l'enroulement dj tension supérieure de telle manière -lui- des nervures de l, caisse de oobin: en une pisee subdivisent l'on- roulement de tension supérieure en plusieurs compartinn.nts.Le. réplirtition du ot. ntifl a-Ll- dans un semblable enroul-;u'.;nt ss fait de t,;U: mp,nir8 ,iue lf. potentiel s'élève dans l'rxe de
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l'enroulement de bas en haut ou inversement et nu'il y e, cha- que fois à l'extrémité la doubla tension du compartiment.
On a également employé déjà des enroulements par couchas et on a mis en connexion ceux-ci de telle manière que la po-
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tentiel s'élève du noyau entoure par 1' *enroulement vers 11 x- térieur. Dans ce cas, la distance d'isolement doit avoir une grandeur choisie en concordance avec le diélectrique Employé comme masse de remplissage. De de fait il se produit de bran- des dimensions de la partie active et inactive du transforma- teur et par conséquent de grandes dimensions du local pour le montage de celui-ci.
La présente invention partde la constatation de cet in-'
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convénient et l'évite par le fait que l'enrouls-ment de ten- sion supérieure du transformateur, ou du transformateur de
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mesure de tension, enroulement lui st l05é dans une caiss3 8 bobine d'une pièce en matière isolante , ::.si; snroulé et raccor- dé par couches sur toute la, longueur axials de tell=. manière
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que son potentiel va en <3.U[;li1:::nta,nt depuis li 1 inti- tial situé a, , l'extérieur vers ls noyau entouré a,r l':nrcul?- ment.
Il y a donc l'extérieur un ;:-otentb1 de tari-1 ou peu près le potentiel du terre ;,:<"1' contre 8 11 il1'I<,riE' ur , sur la périphérie extérieurs du tube dc. la. cc:.isS8 bobine, lm potentiel 1 plus élevé, de sorte qu? 12, différence de tensioi la plus élevée par rapport au noyau de fer et 'cl 11 tmroulsi!18nt secondaire éventuellement enveloppé est absorbée par la ma- tierp, isolante de la c8,isse < bobine en une pilèce. Les poten- tiel le plus élevé de l'enrcuisment de tension su,,)( 1 est amené à l'extérieur d travers le rebord de la caisse a bobi- ne. Le potentiel maximum de la. couche d'enroulement située le plus à l'intérieur est échelonné vers le potentiel initial
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ou de terre se trouvant L l'extérieur, par étages, }!8r lss tensions des différentes couches d'snroulement.
Les décharges rampantes sur le rebord du corps de bobine sont impossibles
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car chaque point reçoit de la, s ire voisine un potentiel lm- posé. Il suffit donc de. vFill r ce lue les spires d'extréfii- té ds ChE\1U' couche soient enrouldi,S de façon serrée contre le rebord pour lu'entre 1rs spires d'extrémité des couches t 1sa rebord d" la boitE; bobine il n'y ait gu'un intervalle d'air trs !!linl::" ou ;ul pouvant provo'luer des phénomènes d'io- nisation. Cii.nn# 1 s f'1.1''; sont envelo'p8 de cctcn, de papier, de sois ou }' C::1:1I'.i. , il n 1",2 '3 te ':ntr'-' 1" conducteur :1útalli- ''ius ?t Ir. r. orc' 111',:n int:rva,ll ccr sr>ond2nt ¯: l'épaisseur d'isoleLlc:1t du t'il.
Lors de l' :'nroUl';j[[6nt, il se formE en ou- tre lors du P,SSL\C8 'un; coucht: à l'autre des cavités un p:. plus ;r2JLt:;s lui con"i;s¯ond.:;:nt à eu pr¯s au di2J,16trt' du fil à l'endroit du point de. j?"ssal8. Toutas ces fentss ou ces ca- vités peuvent être r ijsliis d'une luanisre connue pc'r des agents d'impre;l1at.L.on CC..L:1S 1:, 1a ïu, la bakélite ou une matière éui- vsisnte, par If. fait lu' on enduit chaque couche enroulée ,Jt 'u'on imprèsne encore dans 1F vide et avec l'action ds la cha- leur l'ünreule¯n nt long dans la caisse bobine' la. couche Ex- triure (L 11'nroulE'j(nt de tension supérieure contient appro- ximativemsnt 1:: potentiel de terre et ne possàde par consé.- yuewt pour ainsi dire aucuns tsnsion par rapport aux pièces voisinas ;:>1.ses la t:.rrû.
Pour protéger l'enrouleLient à hau- te tension, il st t,nl:;our d'une, tOl1Veloppe gui peut être faite en une H'10,t.:", l'Co isolen Le ou 4.ru iaéisz..1 et s'adapter étroitem-nt contre It'ôl1r'úuL,èh1t. En cet Endroit, un intervalle, d'air xis- tant 8vE;ntu:..lle,.:.n'L est sans action nuisible, Pour d\s rainons d- fabrication, il doit rester uno cer- tI..inE; disupiice E Í1tl':: la caisse d: bobine et 1 noyau ou 1;>. bo- bini: cle b: ,8S tension disioxize Î.. l'intérieur.
Pour éviter et, cet Rndrcit urL ionisation de l'intervalle d'air par la ciff- rence des ccnI3t?nts '.i::l ctr i ues de la matière isolante de 1s crissù è bobinds =',"1" rapport à l'8Iir, la. face intérieure du tu- be est rendue conductrice, cE .lui peut se faire d'une manière
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connue par métallisation, graphitage ou par remplissage au
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moyen de fragments métalliques ou de sable e;ra:J1Üti:J,ue.
Le, périphérie extérieure du tube isolant peut également ê- tre métallisée et reliée électriquement au pctentiel de la couche interne de l'enroulement à haute tension. Ce revêtement forme avec le métallisage de la face interne du tube et du cô- té extérieur de la bride ainsi que l'enveloppe métallique un condensateur formant un pont capacitif pour l'enroulement à tension supérieure. Les ondes de surtension :lui arrivent sont donc aplaties et les sauts de tension à l'intérieur de @ l'enroule'ment sont réduits auminimum de sorte que cette cons- titution du transformateur se rapprocha da l'état idéal.
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L'extrémité de l'8nroulemF.:nt tension supérieure passant a travers le rebord métallisé de la caisse bobina doit a,- voir une distance appropriés par cqux piscss hiiscs a la terre. Ceci se fait au moye,1 d'un isolateur an0,lo1.: ;>, '..1U; pièce de passage qui est fait d'un? 1fiècf. avec le corps O,8 bobine. La, hauteur libre de l'isolpteur sst toutefois influ- encée défavorablement par les dimensions ds la b8,rr8 trans.- versale du noyau de fer. pour ne fns é.ug:nsnt8r bzz ce fait les dimensions de l'isolateur de passes::, l5 rebord de la caisse , bobine est pourvu d'un prolongement nui forme avec le ?i.ce de passage en quelque sorte un conduit ou une couverture iso- lante pour la pièce transversale du noyau.
La pièce de passa- ge se trouve en outre dans le prolongement du percement pour l'extrémité de l'enroulement à tension supérieure à travers le rebord de la caisse à bobine et elle est par conséquent placée excentriquement par rapport à l'axe du transformateur' Si la pièce de passage doit se trouver dans l'axe du transfor- mateur, il faut encore prévoir un canal allant du point de percement du rebord jusqu'à la pice de passage.
Les .dessins représentent des exemples de réalisation (le
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11 inv t" nt io n .
La fi,, 1 montre une coupe par la pièce à bobine 11. et l'8nroul:!.ld1t j.#-.r. couch s 1, ur la branche du milieu du noy,u ou #-TivelJ¯ ¯,; 15 Óst monté 1'enroulement a tension infé- rieure J4 qui --st entourée concentriquement :. la partie tu- bu1éÜre 15 da la ca,isc bobine Les rebords 16 de la caj-sse a bobine vc.nt n s'.'-mincissant vrrs l'extérieur ce .lui corres- pond > la. gradation 1... l' '. nr ou leil6 nt se trouvant dans la caj.s- se à bobine- Qxcentri <¯u.ei;;1:nt par rapport à l'axe médian n el'..: la caisse de bobine- se trouve disposée la pièce de passage 17,
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de la borne de raccordement de laquelle part un conducteur
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18 (rs;;rssntc.;
en pointillé) aboutissant au début de l'enrou- lement dje h,,,ute tension, tandis :lU8 son ixtrénité se mettant au pot>nti>1 .- t;;rr ist reliée diracteiaent au noyau 13 et à l' e;nv '!.oye rlaa.7li l,ua 19 lui l'entoure La périphérie àx- térieure du tube 15 ele la caisse a bobine est métallisée (20)
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et est relié= électriquement au commencement de l'enroulement
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z, haute tension, tandis cl,ue les faces métallisées du côté intérieur du tube 15 et du côté extérieur des rebords 16 sont
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reliées électriquement au noyau de fer et à, l'enveloppe métal-
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lique fendue 19 ainsi :1u' la terre.
La fiE. s montra une vue du transformateur par le dessus et la fig. 3 un--- CúUP-= par la, ligne A-A de la ig 1.
Ta. fis. 4 montra le sché;ia capacitif de' remplacement. La rnéta Jlisation c¯-; la f:I,C8 extérieure de la caisse à bobine forme Avec 11 ;nv-, ',OPI'" :16talli1uC; 19 un# armature mise à 1& tcrre atanôiis que lî iétailisai--e, ?., relié 8. la haute tension forme l'autrs ar.,Jat'11':, d'un ccn'.ansa,teur . Entre l'arnC1,tura 30 et l'enveloppe extérieure métallique 19 est intercalé l'enrou- lement 12.
La fir. 5 montre un transforuateur a. cinq branches qui ##st composé d= trois systèmes de transformateurs suivant 1 s
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fig. 1-4. Comme la périphérie extérieure de l'enroulement à 1,..u.tu. tension supériF-ur contient un potentiel de terre,les
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trois groupes de transformateur peuvent être places tout près
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l'un de l'autre. Les différents tl'Rnsfon'tatcurs suivant la présente invention deviennent ts lisant petits 811 Cllt,i' 'ï,r2 que les distances de phase 21 antre 1s s pièces de passage ne correspondent plus aux mesures prt'scriti's rn cas de construc- tion symétrique; pour cett? raison, 1-,s pièces ne prsssge et de raccordement des différents syst'e 1!leS sont désaxées l'une par rapport à l'autre ou placées obliquement par rapport à la verticale.
La fig' 7 montre une coups dans un système individu 1^^, par la ligne B-B de la f ig . 5, avec cette différence que la pièce de passage 22 ne forme plus une pièce avec la. caisse de bobine limais est disposée séparément sur le couvercle du
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récipient 23 du transformateur.
La braclm de raccordensnt 18 est, en outre, isolée par rapport aux pièces mises 1 la ter- re par un diélectrique liquide ou visquaux,
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Les fig 8 et montrent deux coupes faites à ±0± lfune de l'autre dans un transformateur monophasé vertical compor- tant un noyau en enveloppe et dans 10:: 'i,uE.1 la pièce. transversa- le 24 du noyau est placée dans un cenduit 25 ui sst formé par le prolongement z6 du rebord 16 de 1::' ca,bse bobina'' Lu pie- ce de passage 1'7 contient un? sarets fusible 3'7 cls hpute tsn- sion. La garniture 28 d 1;; pic de prnsage est conformé'- de tells façon que le raccordement 29 la 1ignt de h0ute tension se fait excentriquement Ù 1' ; xe médian de 1;# pisce (Le passage, pour permettre un remplacement facile de le, sûreté fusib18.
L'enveloppe 19 entourant 11-nroLileinE-nt ds tsmion supérieurs est repliée a son extrémité supérieure autour du rebord 16 de la caisse 6 bobine et est m:, int1 nue contre le pied 30 du transformateur à l'aide de moyens de fixation* Il -est égale- ment possible de prévoir sur la périphérie extérieure du re- bord de la caisse à bobine une rigole de luminescence qui est métallisée et dans laquelle l'extrémité supérieure de l'en-
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veloppe 19 pénètre t est fixée. Aux fir.., 10 Lt 11, la pice de passage 17 est place? dans
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l'axe du transformateur par rapport aux fig. 8 et 9.
Le prolon'
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gerient 26 entourant t le; barre transversale 24 du noyau possède un canal 31 dans liqu81 -st posé le conducteur de raccordement de la pièce Ce e pa¯^..so.r e 17 au C ommencemênt de l'enroule'ment à tension supérieure. 011 4' représente ici, (, 13. ¯,li:ce du noyau en ;nv;lop'"" un nojrr.J orcL.!1i1Í.re de sorte jue If; conduit 2b doit se trouver 8.;1Ü:1,[. n'I.; d'un cote. Ces figures montrent en m5ms temps li cin,;.t;ii lion du tn1nsfúr..iê',teur 'à haute tension <n=a;;tr4 dans un .lui', un planch-r ou un plafond, ce [lui se fiait u l''<'1... i un l't;,ucrù. ,32 fixé 1, l'enveloppe 19.
La fil'. 12 1<>enir=. Ulc ccupp par la ligne C-E des fig.
10 et il avec 1' ::nv: lop fenduE' 19. Dans ce cas 1:1 sépara- tion 6l=ctri¯ue st .rduiLû par un repli 33 avec intercale- tion d- matière isolante, de sorte 1ue l'enveloppe se place 0e;a18;,. nt de façon sulide au point de vue mécaniq,u3 autour de l'nrouleidbnt a tbns ion superi..urE.
La fig. tJ$ 13 rnontrë la disposition horizontale de sem- blables transformateurs d:: cassure de tension, dans un mur. On obtient ainsi un 1>;;ssa.;.= continu de la ligne et les sûretés peuvent etre r8i11))1ac0:3 sans qu'on enlève les lignes à haute tension. JJ::s :,Ü?'C5S de L<.ssage 17 peuvent servir en même
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temps d'isolateurs d'appui pour les lignes.
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Les fif... 14 et 15 montrent de nouveau deux coupes fai-
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tes à 902 l'une par rapport à l'autre dans un transformateur
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dans l<luel ce n'-st iFS li. commencement de l'enrouleuent
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mais son milieu qui possède le potentiel de terre.
Par la con-
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centration de dE:UX cai.-ses de bobin# en une pièce, l'enroule- ment d: tension :su.:ri...arc est divis-. en deux moitiés at les cxtrliùii:1#: s:- trouvant :;cnu."e la. nervure médians 54 contién- n';'nt fl 1:::.'1' L,xtriitb inLrl1!' infuri-'-ure la plaine tension, t tandis ,lue la p;cti= ri'étante de la caisse à bobine est sol-
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licitée tout au plus par la 1,p' mi-tens ion .
Pour le reste, la construction est analogue aux forces de réalisation décrites antérieurement.,
Les fig: 16 à 19 montrent la constitution du transfcr-
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mateur à haute tension déjà décrit dans la dispos ition sus- pendue, da.ns laquelle le rebord inférieur 16 de la caisse à
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bobine e st conformé à la fig. 16 comme un isolateur a air li- bre avec des rigoles 35e tandis lue les f ig 17 et 1.8 repré- sentent un transformateur suspendu en c2.scê'de, noyaux dis- posés horizontalement'Dans ce cas on a prévu des deux cotes de la caisse ,8, bobine des pièces de 17 qui serV'2int à, supporter le système suivant.
Les moyens de support 36 ssr- vent en même temps de liaisons électriques. Pour augmenter la
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tension de formation d'étincelles 1:",'J i c,-- t:8 4c:SS;7f: peu- vent recevoir des écrans sn métal ou (;:,n porcelaine.* 15 noyau du second système est encore i8016 E\U point 3"r pour la diffé- rence de tension de l'.nrculM:n nt d':::x'citRtiol1 'c.r ra:9úrt 5. l'un de sis supports La fis' 19 montra fln1::,f.;
l1t par rapport aux fin. 17 et 18 um autre forme de résiisation- dans cet exemple de réalisation, un lisn 33 !.)12,c autour de l'enveloppe 19 porte le système n5>ixc i.insi que 1. système sui- vant par l'intermédiaire d'un élément 39 d'isolateur de sus- pension, de sorte que les pièces de passage 17 sont déchargées au point de vue mécanique et serrent seulement pour l'isole-
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ment de la ligne d'exécitation r81ié À. l'enrouismsnt duc haute tension par rapport au tn nSfOr!l18teur suivant.
Les fig. 20 et 21 représentent un transformateur en cas- cade posé verticalement, dans deux des systèmes de ' transformateur décrits sont posés chacun sur une branche d'un noyau de fer à deux branches- Les commencements des deux cou- ches extérieures d'enroulement sont reliés aux enveloppes mé- talliques fendues 19 et'au noyau de fer 40 tandis que les en-
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veloppes f,idu-,s ::;.'..1 s-mêmes sont reliées de telle mé'.ni2r3 l'une 2. l'F\utrs u l,. :.c10.s for..lent t e lii s =.iì# s 1 ' wnr ou li:
iù# n t . a surcouplamc connu :n lui=^:.=, Thans le syst%i.i- infdri-ur, 1':;[1. roulsi'aént ii Qi'. ,8 *blri-3iciri 41 se tl'cuv8 ,>ur li coté extérieur dit tube isolant de la caisse a bobine et ses extrémités sont an- nées . 1' extrieur p,r un: des deux pièces de passage 1"7 éta- blies coruii-- isolateurs de support , La ligne de tension 14 est disposée sur le noyau aux fie;. 1. L. 19' 11: = rut s: pl cer é2'oalement conc?;ntriiue- m#nt autour d 1'nralslrmnt terision supérieure 13* Dans ce d(:rnL:r cas , 1'" c ir>r4 è bobine 11 devient plus )0tite de sar- ts 1U 11,nrou.,.:Lent \ tension supérieure visnt plus Drés du noyau d3 f r . L- cai s: .-ut 5tn.. ronde ou ï olyEona- 1;: suivant le. [,1.i. , #' .;ni<:ul.,..##n.L.
Il rst U3,l:,..1nt indiffjrent p our la présente invention ylaé 1...s cavitjs !1'(.'.Y' lin Ca.S" bobine st les pièces mises à la trrf- sel, nt 1'2 .<pli#s s (1 L,il', d'huile, ou de sable..
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Revendications.
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=+ =+ =+ ==+ ==+ =+=+ =+ =+=+=+= 1/ Transformateur haute tension, en particulier transforma- teur de J1PSUr8 df- tension, dont l'enroulement de tension su- pcrie:ure est logl dans une caisse bobine en une pièce n ma- tière isolante, -en ce que l'enroulement est enrou-
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lé par couches de telle manière sur touts la longueur axiale