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a Dispositif -Jour abaisser la tension de choc au neutre de transformateurs mono et polyphasés
L'invention concerne u dispositif pour l'absissement de la tension de choc au point neutre de transformateurs mono ou polyphasés à l'aide d'une bobine d'extinction branchée en- tre le.
terre et le point neutre, bobine qui en oas d'onde mo- bile engendrée par la foudre ou d'autres contraintes brusques au oint neutre de l'équipement du transformateur abaisse de
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façon considérable les surtensions résultantes, sort,-- que l'on veut économiser les isolants et éviter les amorçages en-
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tre le point neutre et la terre.
Comc on le sait, le point neutre libre de transforma- teurs triphasés exécute à l'arrivée d'ondes,da choc sur l'en- b't5.r :-'.Âït L.yG oscillation par rapport é. la. terre, oscillation dont là période fondamentale T)eut 'être calculée en partant de l'inductance efficace et de la G'¯7.G:t'# i rapport 1 terre '1.i; l'enroulement du transforr'-teur. Or, par suite de cette os- cillation du point neutre - spécialement dans les ondes de rc- ception triroli4-r-c - li tension de choc au point neutre peut atteindre des valeurs qui se trouvent au dessus de 1 t"5-J:' de l'onde de choc d'origine, et nar suite provoquer des s?C3'- çages a la borne du noint neutre.
Or, il est connu d'abaisser l'amplitude de l'oscillation du ooint neutre en ra.ccordc.nt entre La point neutre et le. terre une capacité supplémentaire. Cette co.-Ja,cit:b c.llonse le durc de la. n triode Ci ouG..A. ..t.. du point neutre dans une L' sUs"". '". telle oue celle-ci devient grande par rapport à le. durée de la Cie l'onde de tension de choc et que lorsque l'oscillation du point neutre atteint se. valeur de creto Ir- tension bor- nes du trnsforr-teur est dôjà pratiquement amortie. 7-à 1 *msà- quence de ce L',2it est une diminution considérable G><=: 1 tension de choc au Doint neutre.
31 , un inconvénient de 1s. disposition connue est qu'on doit isoler le condensateur pour la pleine tension de ;JA1...,VÉ OSLa c/=se<.t: 1: 1SE¯.uVN tension qui en cas d'arc a la terre s'applique
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au point neutre.
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,ieloii l'invention cet inconvénient est c,'7:CtF: "l. ce que l'or- prévoit la bobine d'extinction avec un enroulement secon- daire et qu'on relie a cette dernière des dispositifs de pro- tection contre les surtensions, rar on peut raccorder
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aux bornes de l'enroulement secondaire un condensateur dont
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le capacité calculée elu côté haute tension est 4'.nnroG.f.ttTc- 8nt galc ou 57i ; LS à la. cn8citÁ nar rapport à la terre de l'quipe3nt de transformateur.
Le cas échéant on neuf éga- lement monter z-n série des résistances avec la ce,p8.ci ti), afin d'ainortir l'oscillation du noint neutre ou bien l'on neuf rac- corder à l'enroulement secondaire des ucrafoudr8s 't¯,5 telle sort,,- qu'ils peuvent iE:'1écliQtcT'1snt derivsr aussi bien les co.r.-.ct5ristic;.uQs do surtension engendrées "!?<;1"" CLH.i surtr-n- sions atmosphériques n t.,J!)'.!¯rS' que les surtensions qui prennent 52.c..v.S;csf .-' par suite de la coupure Ct-1--res doubler à la terre à la bobine distinction.
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L'invention vient 1;)rincip21:O':"'vnt en question pour les transformateurs à très haute tension avec point neutre isol.
Sur le dessin sont représentés différents exemples d'exé- cution de l'invention.
La figure 1 représente lime disposition dans la quelle un condensateur est couplé serre par un enroulement sccondsirc avec la bobine d'extinction.
La figure 2 représente une disposition dans laquelle la bobine d'extinction est exécutée en bobinage par couches et
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cou-nlee en autotransformatcur.
Sur les figures 3 et 4 sont représentées des dispositions dans lesquelles des parafoudres sont raccordé s à l'enroulement secondaire do la bobine d'extinction.
Les figures 5 et 6 représentent des dispositions dans lesquelles l'enroulement secondaire de la bobine d'oxtionction
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est disposée ;m'1étrio.uc:nç:nt au milieu de l, bobine d'extinc- tion bobinée par couches.
!:1,-. r,r c1.tc:;:jïinction dans la fleure 1 est reliée au ;oint neutre 2 d'un transformateur à très haute tension 3 le- quel de plus est pourvu d'un enroulèrent tertiaire 4 --Il
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YX' y' '1 deuxième onroulei'L3:it de travail du transfor- ratcur est pour la S'rr'.G.t St'7TJ'.?!'', sur le dessin. Un cnrou- J,iìa*nt secondaire 5 est en C'O!; Sï:C'". avec 1,- bobine dut tinction 1 at 1s cas ',ccr:at st charge avec interposition d'une résistance d'amortissement 6 avec un condensateur 7.
8 on indique en traite pointillés le. capjcitµ Dar rapport à 1,.i terre SO' du â:',z2SscJC''.t.tiLi, GC..'..W'C;:a GoW , active au nilicu du transformateur et qui en r±.<.lité est rpc.rtic. le long d'un enroulement haute tension. C--, Est la capacité d'j. conden- sateur secondaire 7, u sra le rapport de transformation entre les enroulements 1 et 5, L- #. sera 1 rôactanc Ce t.;,d. cntro 1,5 les ci-roul-Bmoxlts 1 c -= 5 et la bobine d'extinction d'ares à terre, L- sera la roastanco de fuito entre les enroulements 5,4. du transformateur.
Pour la periods propre T, de l'oscilla- tion fondamentale du noint neutre on a, corme on le sait, -cour un transformateur non nrot=ig<5 en première approximation la re-
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Jr, si 00:"17",8' on 1';:: ô.'Sjà :%O-r4-s le condensateur r::li5 à l'enroulement f.:;0oonètc"ir0 de la bobine distinction el t '.rcs 3. la terre doit exercer lino action réductrice de la tension sur l'os- cill=t5.on au Doint neutre co=Tx-c uns canacito coct6 directe- ment au Doint neutre du cÔt3 haute tension, il fu'nt oo-'ric les recherches experinentales l'ont Itlor.tré et c#D.C on Deut le ro- connaître sc!::.S plus, que ce condensateur soit en couplL3E:; ussi scrr que possible avac le pôle h:ta tension do le. bobine d'arcs à 1.;=.. terre ainsi qu'avec le point neutre d'un enroule- J'!18nt de transformateur.
Il en résulte toutefois le condition suivante Douar le calcul de la bobine d'extinction : le. rCa3C- t'1n" 6:e fuites 1 ¯ entre 1g- bobinage haruti tension tit l'cn- ".... \,;\ ...v.....-....k "'=" 1,5 \:.-b'" v - ç,., ..J-J., Ç.;.\ôV Ç. t;::ox. .'i, v .-. '-'J-:"" roulement secondaire de le. bobina d'extinction ne doit 't7 S etrs T'ius 3r,,:.nèt3 et si possible doit 3trc plus petite que le. r-(l.o- tnc8 de fuites efficace 1/5 .D 4S '/7ik¯¯i des trois LLh.L'a,=".f1 V4 c0ury16s
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pn 'ir ''V,. Ce du transformateur. De nlliS -4Ca c>.pacit4 /'1 du con- - 6 d -.s^t.r secondaire 7 doit ntrollGm8nt être au oins égale 1 30 f nais G'¯,tC¯a'Zt que possible plus grande que 3C' si ü = 1.
Or, conns la tension diminue depuis l'snroulercnt 1 vers l'enroulement j5, en vue d f 1COll()!lÍscr les isolants, .4 n'aura g')n5r[Ü0Y'18nt pas 12. valeur 1. Dans le dim8:nsionne.:':.11. t de la o-nct:, a ce fait pourra être -or3-s en considération de la f[".çon connus en faisant C¯¯ 6g::.:.1 ou su-ocrieur à 3ü2 a t N. a r6-
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sistance d'oscillation de bobina e7t.. la tL ri 5 ., , ruz
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est U ¯"u..llr¯. 1 "'''''''''ro''-i1'''1'1+'':'''''CT1'O>Y1t U i..r< 1â ou inférieure a la si3.6Û f/dL
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ce Q tl.. 1-s?GtNc -toseillution corrospor-d' ,'nte \ 3,4 9 0t N
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des trois colonnes couplées en parallèle de l'snroulo-cr.t haute tension 5.. vue d'amortir l'osciliction du point n2utrc- on peut on l'p dit, insérer avent Is condensateur 7 encore une '5.1.i?CG Ô ou bien si ccin dépend ,v ti'1¯ii'GSSP:
'"''a rempla- cer le condensateur 7 par une c3aS't4i',.. oc cas on don- no à . jcl E;t'¯2" de la résistance dc 1 r'5sistr-.ncc 6 #7lti- mli.lr pcr le du- ran.oort de transformation ü une valeur
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.:''p',4$V.,:1$ 5gc.le ou inférieure à L3 ,4 â? Ol2 a.npro:<r= a.tiv;.,=e:qt oii inràr# ur< -,i C)\ / 1- 37-14-, i ton " r
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si;nprim.; le condensateur 7¯, il fi-,Ut alors en tout cas se re- présenter nue en cas d*arcs à le. terre la com'ncsante wc'tt6s dru courant résiduel est augmentée de --Ti , !jet et"nt le. ten- us sion à.tu1-= 'O^5.. W :h enrouleront 3.
Tcur de très hautes ten- sions e t; ßp.o.t: i;.o on ne prendra généralement pas c-n consi- dorction une t&lla cugncnttion, de sorte qu'lor& un condcnso.- tsur devra toujours 3trc i T'!5,:,'r;: avr-nt la i';S1.S t-¯C
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Dans la détermination de le bobine d'extinction on peut à nriori nrE.zero en considération l'gm.ent4tion de capacité au rOY2n d'un condenscteur '7.
Cn réalise une cx6cution très favorable de la bobine d'ex- tinction en exécutant la bobina suivant 1 figure 2 en enroule- ment pr couches et couplée en autotransformatour car alors de oc fait on peut diminuer xZOta'ccr; û la réactance do fuites . Au lieu d'un condensateur on peut selon la suite de l'in- vention, raccorder à l'enroulenent secondaire également un nara- foudre. La CQ'O<3.cit6 d'écoulement ele ce parc.foudre ser" choisie telle qu'il soit en état C, t s' o r aussi bien l'énergie- déga- gée en viat de surtension atmosphérique nultipoirire que les sur- tensions provoquées zist la coupure et',-,ras doubles É 1;, terre s,ai 1;- bobine d'extinction.
:0S figures 3 et 4 représentent quelques Q:;:2y,T)lc [; d'exé- cution correspondants. Dans ces figures l'enroulement h=v."1c te'1- Gi()!1. (le lr bobine d'extinction est cl6siGn-1 pc.r le. ô Gt dispose (2, 118 -u-,-,i .c 2J avec 188 trr\""crs8s 30 é. 53. at C Vr "'! t:' 6 de l'enrouleront Zt..,,tV. tension '.Ci est reliée par des t.7.leJeJ 7-': eu Y)oint rh'utrG f" du. transformateur de puissance G t : ¯'''or t , t¯.1C't.w nue l'autre extraite 7j est rcli68 2 lu terre nar un h;()1'\t;t1r 5.).
Une couche C.' cn.roul(j!-1l1t 8J forme l'enroulement secondaire, ds la bobine d'extinction, 12. borne 90 est sortie v=,1 uix isol¯tc1=-> 40. 130 est le pr'o.c::r rë',C cord:: 2. l'enrou- leront secondaire 80 et si trouve relié à la terre en 1, Cornue il est indiqua d.;.,x?s le pointillé le pure-foudre 100 peut tre égalèrent :-'1.011tè & l'intérieur du bc.c 20 de telle sorte que sa 1"'r-{o.-' turrc S01."t rcl'-!"-' rtVk>O 1 'p",.tr'-1t? , Oyro';' 7' bride e. 1 terre soit reliée avec l'extrémité du bobina 7e ct que le narafoudre it 1" possibilité d'évacuer à l" 1." -.l'" libre. iji l'extrémité d'un enroulement hc.ute tension le n'est D;
.s 1 1 terre, riais pi-r o<i,rnc. raccordée à une bobine de suc- G'âx 91a a un transformateur suceur, il est eV2ntf.g...1UX G t''1 I1C.'
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les deux lignes do raccorderont 110 d'un enroulement secondaire 8¯ f:À GO.''?":',1 -car un isolateur 130 jUSOiL1. 'nu D2.1'llfoudrc: 1.;;:; et dans ce cas de disposer 63! P,7rp--Leolidro sur le. tête de le. traver- sée IJJ o271.'11C 10 contre la figure z Jormoc pour la fonctionnement du dispositif de protection contre les S'3rtolls"i "'Q i l est portant que la raaotancc do fuites entre les enroulements primaire et secondaire ô= 1 r- bo- bine d'extinction soit petite ou au noins ne soit pas Dius r q'9 de que la rôactano-e de fuites cle l'cquiDor'ent des enrouler-cnts du transformateur affectés en cas d'ondes tripolaires cn'nn.- clr.:ë 1)[# la fouare.
On peut suivant le reste de l'invention CiS()ûS0r l'enroulement secondaire de la bobine d*cxtinction 6µ- Q:':':)triq:u.cT:1oont u milieu de la bobine C ,.-tc .¯. to. exécutée, sous f'orI\1é- d'enroulement par couches 8t la relier gc.lvco:niq't:C1î1S:1t avec un point géométriquement voisin de cette bobine, j8. plu- part du tcîpps on réalisera la disposition de t(.:lJ.t" sorte que
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les canalisations do raccordement pour l'enroulèrent secondaire
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ainsi que nour la section d'enroulement 'lt41-="'-",., co7r-l# enroule- ront secondaire SOi.88CS par un isolateur llW..rC.:n.
Les figuras 5 et 8 représentent das exemples d'exécution schématique de cette disposition, ur la figure 5 est représen- te l'enrouleront haute tension consistant par exemple en sept couches de la bobine d'extinction cHsic;n68 nar lj¯. Par 10 on indique le bac qui la contient et dur lequel 80;.::i:; montes des isolateurs de traversée 103 à 105. :tcttr e:zt :
106 de l'OT'rou- ],u;7ù.ent est relire par l'isolateur do traversée 123 avec le point neutre F p du transformateur de puissance él, 'P1"'.tJnt tandis qus l'autre extraite 107 de l'enroulement est connectée der l'iso- lateur ds traversée IJ5 à la terre à un transformateur suceur ou vr. dispositif analogue, à couche médiane d'enroulcrent 1C8 est pourvue à ses deux extrémités 1C9 et 11J' de prises qui sont amenées X"'l" l'isolatsui l o4 cl. l'6(l'2i1)ç.cnt de nrotcction
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contre les surtensions 1100 lequel est Dont!; sur la tête de
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l'isolateur.
Au lieu de cela, on neuf ',Ei.::.¯ 71'c a,1:nsï que dans la figure 3 et CO:".'''18 cola est indiqua en pointillé pe-r 10;:' disposer le dispositif de protection contre les surtensions à
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l'intérieur (lu bac. Sur la figura 5 1 coucho noycnne d'cnrou- 12reilt loi forma C'lc.n le couplage en autotransformateur l'en- roulement secondaire de la bobine d'extinction.
Au lieu de cette disposition on peut comme le contre la
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figure 5 prévoir g('.lc"'13,..1t un enroulement secondaire particu- lier 108 lequel toutefois est relié avcc un point et an Ils ,:¯bTaicvoo.t avec U':-:6 couche d'isolement voisine.
L'invention offre Itav.....nt8[;C que, ployennant une d6r'(:T!.ss ''s.:-'c,,TC:W.fl réduite, les oscillations du point neutre d.w erou- pes el,," transformateurs notanront (le /Lontf'.G0s pour les trè5 han- tes tensions peuvent être considérablement réduites et que de plue on obtient une 0conor'.io substantielle, de .tr:.s isolants et uns diminution des distances d'isolement.
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11 "' ci "(; :: :.; Dispositif pour abaisser la tension du 01 neutre de trnr:.s:EoD'11LètBurs à l'aide d'une bobine d'extinction ccu7)15s entre terre et point neutre, ccrQct6risÓ iJ-=r les points suivants iso- léront ou en combinaison :
1.) La bobina d'extinction est pourvue d'un enroulement secondaire et différents dispositifs de protection contre les surtensions lui sont reliées.
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11. ) "ar 1,'in.tcr=/,iédii'àtc de l'enroulement secondeire est couple 1 coupL:.GG seir4 un condensateur dont le C'.9.ci t6 est inférieure, 6g.'.lc, ou supérieure à le capacité 1!-:.r rapport é la terre du groupe de transformateurs.
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3.) Le couplage entre les enroulercnts de Id bobine d'ex- tinction pour le tension provoque un abaissement du rapport de 'i:So'î..0 vere le condensateur et la c;'IE-,C:lt:? du transfor-
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est a,nproxhrls,tiveJo=nt t, l sv.Dirilr :- . 1 nro- r.atcur est 0,nprOX::L':!2. u vem.en égale ou supérieure. au triple 1)1'0- duit du carre du rapport de transformation et de la ca'oacit3 par report a 1,;
terre de l'onroulenent du transformateur il 3ü 2 bzz bzz, La r6' ot<!ncc' de fuites entre l'enroulaient .,..,r""11n"'rc:, et l'enroulement secondaire de le. bobine c rt!x.Ct1 xt ap- nroxic.tiV8!rlent égale mais autant que possible inférieure au tiers do la, résistance de fuites du ont3 des 'Â t''¯.,'s9','?l C''v, ',rS depuis l'enrouleront haute tension vsrs l'enroulement tertiaire couple en polygone fermé. z Le condensateur possède une résistance en série ou bien est rer'1n1::.c.3 en tout ou partie par une résistances 3t la valeur oblique rapportée au côté haute tension de la bobine d'cxtinotion de la résistance d'amont est égale ou inférieure à une d7Íi résistance d*oscillation des trois colonnes montées
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en o.r,.1; dQns 1,';: oucnbt ht8 tension (uR, \/,4 pFr,,Ilèlc -qu h-,1-1-tE tGn , sio -Li 1; " 1 -Il- 6\/7!T### C;
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j La, r3sistpnci O. t 2x",ortiss0'.'1±,n t est une résistance- fonction de le tension.
7) :8. bobine d*extinction est eC:0cut8 cvco on P7r ooi#chcs et en C?.t'0'3ÀS'ï"!'î v'l?'.
8.) Iz. bobinage secondaire est raccorde un "9.ro.fO'!..dre d'un T)o'..:voir de dérivation tel qu'il etit en 6tDt dtTtr:c:c al3- si biu l'énergie qui prend naissance par les surtensions n t- 'nCS'7bC.# Cs''.t=S multipolaires que les surtensions cngendr288 par 1.;, coupure el f arcs à 1.?. terre doubles à 1:;, bobine d'extinction.
1" Le '!: ;".''laClt'.-.. est ""110ntf-. sur 1,-, tête de l'isolateur de tr,,'v,'rs6c 717 t'(1.Y'CU!C''-Eî2'l'G secondaire ou à l'intérieur du 'd.v de 1,:. bobine Cl¯ t1ialsÂ.('v t! C1 1.) L'enroulement secondaire est clisnoc6 t38l);1't:,iqu:::;Yi)E:nt à.--ias le milieu de la bobine d'extinction bobinée sous forme de bobinage 1:. couches et est relié e;\lv2.niqu8mont a-vie une couches
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géométriquement voisine de cet enroulement.
11.) Le dispositif de protection contre les surtensions est relié non pas à un enroulement secondaire spécial monte en autotransformateur, mais à une couche ou à un groupe de couches se trouvant dans le milieu d'un enrouleront à haute tension.
12.) Les canalisations de raccordaient pour l'enrouleront secondaire ainsi que la section de l'enroulement servant comme enroulement secondaire sont sorties par un isolateur commun.