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Dispositifs transformateurs de tension composés d'éléments en cascade.11
Les transformateurs de tension sont les appareils les plus commodes pour alimenter les appareils de mesure, les compteurs, les relais dans lesquels on a besoin d'utiliser la tension d'un réseau à haute tension.
Des qu'on arrive aux très hautes tensions, le prix d'un transformateur unique est élevé et on doit prendre des préautions spéciales pour isoler la bobine d'entrée du noyau magnétique et de la masse.
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On réduit le prix et on diminue les difficultés d'isolation en'remplaçant le transformateur unique par plusieurs transformateurs montés en cascade.
La présente invention concerne des dispositifs don- nant une tension en phase et dans un rapport déterminé avec la tension de la ligne et composés de plusieurs transforma- teurs échelonnés entre la ligne et la terre, isolés entre eux et par rapport à leur circuit magnétique ou leur masse, pour une tension plus faible que celle de la ligne.
Soient, figure 1, un certain nombre de transfor- mateurs Tl' T2, T3' T4 dont les primaires sont en série en- tre la.ligne L et la terre S. Si les secondaires a1 b1, a2 b2, a4 b4 sont en circuit ouvert la tension U de la ligne se trouve répartie d'une certaine façon entre ces quatre transformateurs. Si on ferme l'un des secondaires a4 b4 par exemple sur une impédance Z (appareils de mesure, relais, etc.) le transformateur T 4 fournit une puissance, la répartition primitive de tension se trouve changée et cette répartition varie avec la valeur de Z.
Pour que la tension entre a4 B4 soit -pratiquement proportionnelle à la tension de la ligne, il faut que la répatition de la tension entre T , T etc. soit indépendante de
Z et pour cela que la charge entraînée par Z soit répartie d'une façon convenable" entre les divers transformateurs
T T etc.
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D'après l'invention, pour arriver à ce résultat, on adjoint aux transformateurs principaux décrits ci-dessus un certain nombre de transformateurs auxiliaires.
La figure 2 donne à titre d'exemple un des montages possibles.
Le secondaire a1 b1 de T1 débite sur le primaire d'un@transformateur auxiliaire Ta dont le secondaire est branché en parallèle avec le secondaire a b deT2. L'ensem- ble de ces deux transformateurs débite à son tour sur le primaire d'un deuxième transformateur auxiliaire Tb dont le
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secondaire est monté en parallèle avec le secondaire a3 b3 de T3.
Enfin, le primaire d'un transformateur auxiliaire Tc recueille la tension a3 b3 et son secondaire est monté en parallèle avec le secondaire de T4, en a4 b4 où sont placés les appareils de mesure.
Dans ce montage, si l'on donne aux constantes des transformateurs principaux et auxiliaires des valeurs appro- priées, la puissance absorbée par les appareils de mesure se répartira entre les divers transformateurs de façon que la tension a b soit pratiquement indépendante de l'impé- -4 -4 dance des appareils de mesure.
Un conducteur C réunit la sortie de l'enroulement primaire de T1 à sa masse,à son circuit magnétique,, à un point! de son enroulement secondaire, à la masse et au circuit magnétique de T . a
Un conducteur C2 réunit la sortie de l'enroulement
15 primaire de T2 à sa masse, à son circuit magnétique, à un point de son enroulement secondaire, à la masse et au circuit magnétique de Tb etc.
De cette façon, la tension pour laquelle il faut iso- ler le circuit magnétique de T1 par rapport à sa bobine d'entrée est la tension aux bornes primaires de T1; la tension d'isolement entre le circuit magnétique de T1 et celui de T2 ainsi que la tension d'isolement entre les deux enroulements de Ta est la tension existant aux bornes primaires de T2 etc.
On peut ainsi réaliser un ensemble pour une tension globale très élevée à l'aide d'éléments isolés pour une tension plus faible et dont les isolements sont disposés en cascade.
La réunion par les conducteurs tels que Ci C2..d'un point autre que la sortie de l'enroulement primaire de cha- que transformateur principal, aux diverses parties spéci- fiées plus haut rentrerait dans le cadre de l'invention; de même que le fait de prendre un nombre plus grand ou plus petit que quatre pour nombre de transformateurs principaux.
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La figure 3 donne un autre exemple d'application de l'invention dans lequel le secondaire de Test nonté en a série avec le secondaire de T2, l'ensemble alimentant le primaire de Tb. Le secondaire de Tb monté en série avec le secondaire de T3 alimente le primaire de Tc, le secondaire de ce dernier ajoutant sa tension secondaire à celle de T4 pour alimenter les appareils de mesure.
Enfin tout autre montage permettant de répartir la charge des appareils de mesure entre les transformateurs .tels que T1 T2 etc. à l'aide de transformateurs auxiliaires rentrerait dans le cadre de la présente invention.
Les mêmes dispositifs permettent d'élever la tension: il suffit d'alimenter le secondaire a4 b4 de la figure 2 ou les bornes correspondantes a1 b1 de la figure 3 par la tension à élever et recueillir la tension transformée entre
L et S.
La figure 4 représente une réalisation des schémas expliqués ci-dessus.
Les transformateurs tels que Tl et Ta sont disposés par étages, le transformateur relié à la ligne est placé à l'étage supérieur, celui relié à la terre à l'étage infé- rieur. L'ensemble ainsi constitué est fixé sur une embase B réunie au sol et est enfermé dans une enveloppe protectrice isolante terminée à sa partie supérieure par un couvercle portant la prise P pour brancher l'appareil à la ligne.
L'enveloppe isolante est constituée par des cylindres de porcelaine I munis de jupes contre les effets de la pluie.
Ces cylindres sont scellés sur des parties métalliques M, mises au potentiel de l'étage placé au même niveau, par les liaisons L, pour réaliser à l'extérieur de l'appareil une répartit'ion linéaire du potentiel suivant la hauteur, le cou- vercle C étant au potentiel de la ligne et l'embase B à celui du sol.
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Les bornes basse tension sont enfermées dans un capot étanche Bs rappelant, par sa conception, les boîtes de jonction pour câbles et pouvant être rempli d'une matière plastique coulée à chaud.
L'intérieur de l'appareil peut être d'ailleurs rem- pli d'huile isolante ou de masse isolante coulée à chaud et durcissant par refroidissement.
La figure 5 représente une autre réalisation des schémas figure 2 et figure 3.
Des cuves telles que C1 C2 C3 etc. contiennent cha- cune un transformateur principal tel que T1 et le ou les transformateurs auxiliaires correspondants.
Ces cuves sont étagées en forme de colonne et séparées entre elles par des isolateurs Il, I'1' I2, I'2, I3 I'3 etc. dans lesquels passent les connexions d'un étage de potentiel à 15autre.
L'isolateur supérieur I doit être réuni à la ligne, le socle B réuni à la terre, la boite Bs contient les bornes basse tension.